Uma fábrica fabrica a partir de arquivos, não do seu projeto de design. O que você exporta é o que você recebe, por isso a exportação é uma etapa do projeto, não uma etapa posterior. Este artigo lista o que cada arquivo deve conter, como exportá-lo das ferramentas comuns e o que dá errado com mais frequência.
Os arquivos, um por um
Arquivos Gerber (as imagens de cobre, máscara e serigrafia)
Um arquivo Gerber é uma imagem 2D de uma camada. Você envia um arquivo por camada:
- cada camada de cobre (topo, verso e cada camada interna),
- máscara de solda do topo e do verso (as aberturas onde o cobre fica descoberto),
- serigrafia do topo e do verso (o texto e os contornos impressos),
- pasta de solda do topo e do verso, se o stencil for feito a partir dos seus arquivos,
- o contorno da placa.
Use o formato atual, RS-274X (Gerber estendido), ou sua variante mais recente Gerber X2, que pode trazer a função da camada no arquivo. O formato antigo sem aberturas incorporadas (RS-274D) não é aceito. Verifique se as unidades do arquivo e o número de casas decimais estão definidos no arquivo; um arquivo lido na unidade errada aparece dez ou vinte e cinco vezes maior ou menor.
O desenho separa uma placa nas camadas que viram arquivos. Cada arquivo é uma imagem de uma camada apenas.
- Serigrafia: os contornos e as marcações impressos, fora dos pads.
- Pasta de solda: onde o stencil deixa a pasta passar. Suas aberturas ficam apenas nos pads.
- Máscara de solda: o revestimento. O arquivo mostra onde ela está aberta, não onde ela está, por isso as aberturas ficam nos pads.
- Cobre: pads, trilhas e o anel ao redor de uma via. Há um arquivo para cada camada de cobre; uma está desenhada aqui.
- Furação: a posição e o tamanho de cada furo. É uma lista de furos, não uma imagem.
- Contorno: uma forma fechada para a borda da placa, com recortes e rasgos como formas próprias.
Em um pad, esses arquivos se encontram. Este corte transversal mostra um par de pads e as três camadas que os tocam, e por isso são arquivos separados.
- O pad é cobre, do arquivo de cobre.
- A abertura da máscara é maior que o pad, por isso um anel de placa nua aparece ao redor do cobre.
- A máscara entre dois pads é uma faixa estreita. Se for fina demais para se manter, ela se perde e a solda pode unir os pads.
- A abertura do stencil, do arquivo de pasta, é um pouco menor que o pad, por isso a pasta cai dentro dele.
- A serigrafia fica na máscara, longe dos pads. Tinta em um pad impede a solda.
Arquivos de furação
Os dados de furação listam a posição e o diâmetro de cada furo, em geral no formato Excellon. Envie os furos metalizados (vias, furos de componentes) e os furos não metalizados (furos de fixação) separados, ou garanta que o arquivo indique qual é qual. Os rasgos devem estar no arquivo de furação ou no arquivo de contorno em uma forma que a fábrica consiga ler; avise em uma nota se você não tiver certeza.
O contorno da placa
O contorno é um caminho fechado que descreve a borda da placa. Os recortes internos são caminhos fechados separados. Um contorno que não está fechado, ou que está desenhado em várias camadas, é uma causa frequente de perguntas. Desenhe-o em sua própria camada, com uma única largura de linha.
O BOM
Uma tabela das peças: designadores de referência (R1, C4, U2), quantidade, valor, footprint, e o fabricante e o número de peça do fabricante. Como escrever um BOM que uma fábrica consegue comprar trata disso em detalhe.
O arquivo de posicionamento
Também chamado de arquivo pick-and-place ou de centróide. Para cada designador de referência: posição X e Y, rotação e em que lado a peça fica. Duas armadilhas são comuns. A origem pode ser diferente da origem do Gerber, e a rotação de um footprint pode seguir uma convenção diferente da que a biblioteca da máquina usa. Um bom BOM e um arquivo de posicionamento ruim ainda geram placas erradas, e a fábrica não consegue perceber sem uma imagem, por isso envie também um desenho de montagem ou um PDF de cada lado.
Como exportar das ferramentas comuns
Os nomes dos menus mudam entre versões, por isso trate isto como um mapa, não como um manual.
| Ferramenta | Gerber e furação | Arquivo de posicionamento | BOM |
|---|---|---|---|
| KiCad | Janela Plot no editor de PCB (File, Fabrication Outputs, Gerbers), depois Generate Drill Files | File, Fabrication Outputs, Component Placement | Exportar do editor de esquemático; adicione antes os campos de fabricante e número de peça aos símbolos |
| Altium Designer | File, Fabrication Outputs: Gerber Files and NC Drill Files | File, Assembly Outputs: Generate pick and place files | Reports, Bill of Materials |
| Eagle (e o editor Fusion electronics) | CAM Processor com um trabalho Gerber e um Excellon | ULP ou script que escreve uma lista de posicionamento | ULP ou a exportação de BOM |
| EasyEDA | Export, PCB Fabrication File (Gerber) | Export, Pick and Place File | Export, BOM |
Depois de exportar, abra os arquivos em um visualizador Gerber que não faça parte da sua ferramenta de projeto e compare o que você vê com o projeto. Um visualizador gratuito é suficiente. Esta única etapa pega a maioria dos erros abaixo.
Os dez erros de arquivo mais comuns
- Falta uma camada. Por exemplo a máscara do verso, ou o arquivo de furação, ou uma camada interna.
- O contorno está aberto ou no lugar errado. A fábrica precisa adivinhar a borda da placa.
- Unidades ou escala erradas. A placa aparece no tamanho errado.
- A face inferior está espelhada. Algumas configurações de exportação espelham as camadas inferiores, e uma mistura de camadas espelhadas e não espelhadas em um mesmo conjunto gera uma placa cujo cobre inferior não corresponde à sua máscara inferior ou aos seus furos. Exporte todas as camadas com as mesmas configurações e veja o resultado em um visualizador.
- Os furos não caem sobre seus pads. O arquivo de furação usa uma origem diferente ou um formato diferente dos Gerber.
- Trilhas ou espaçamentos mais finos do que o processo fabrica. Todo fabricante tem um mínimo para largura da trilha, espaçamento, tamanho de furo e anel anular (o anel de cobre ao redor de um furo).
- Cobre próximo demais da borda da placa. O corte da borda da placa atinge o cobre que está próximo demais.
- Serigrafia sobre pads. O texto sobre um pad é removido, ou a tinta em um pad impede a solda de molhar.
- Sem máscara de solda entre pads de passo fino. A faixa de máscara entre pads pode ser fina demais para se manter e é deixada de fora, o que provoca pontes de solda.
- BOM e arquivo de posicionamento divergem. Um designador de referência está em um e não no outro, ou o footprint no BOM não é o footprint na placa.
Dê nomes para que ninguém precise adivinhar
Use nomes de arquivo claros ou um único arquivo compactado em que cada arquivo tenha a camada no nome ou na extensão. Inclua um readme curto com a espessura da placa, o número de camadas e o acabamento que você quer, e o que você quer para qualquer item incomum: dedos de ouro, vias cegas, impedância controlada.
O que uma verificação de arquivos pode e não pode dizer a você
Uma verificação automática pode ler os arquivos e encontrar o que está faltando, inconsistente ou fora do processo: um contorno aberto, uma camada espelhada, um furo sem seu pad. Ela não pode dizer se o circuito funciona, se a peça que você escolheu é a correta ou se o esquemático corresponde à placa. Isso continua sendo seu trabalho e o trabalho da sua revisão de projeto.
Como isso aparece quando você pede aqui
Faça upload de um único arquivo compactado na página de upload; o que a verificação abrange está na página de verificação de arquivos. As 25 verificações são nomeadas em linguagem simples no resultado, com quantos locais cada problema ocorre e o limite contra o qual foi medido. Os limites em vigor estão na página de capacidades de fabricação. Se uma verificação não pôde ser executada, por exemplo porque os arquivos de montagem ainda não foram enviados, o resultado diz isso em vez de mostrar uma marca verde. Um engenheiro confirma cada pedido antes da produção.
Para a lista de erros de projeto organizada por verificação, leia Projeto para fabricação: os erros que vemos.