GerberGerber X2فایل ساخت PCB

فرمت Gerber X2 چیست؟ راهنمای Attributeها، تفاوت با X1 و زمان استفاده قبل از سفارش PCB

Gerber X2 همان فرمت RS-274X است که با Attributeها هوشمند شده: نقش هر فایل، قطبیت، نوع پدها و حتی Netlist داخل خود فایل. در این راهنما تفاوت X1 و X2، مهم‌ترین Attributeها، فایل GerberJob و این‌که چرا خروجی X2 ابهام CAM را کم می‌کند، با جدول و مثال بررسی می‌شود.

پاسخ کوتاه: Gerber X2 یعنی Gerber با حافظه‌ی طراحی

Gerber X2 یک فرمت جدید و جدا نیست؛ همان Extended Gerber (RS-274X) است که از سال ۲۰۱۳/۲۰۱۴ قابلیت Attribute اضافه شده است. Attributeها برچسب‌های استانداردی هستند که داخل خود فایل می‌گویند این فایل چه نقشی دارد (مثلاً مس بالا یا ماسک لحیم پایین)، قطبیتش مثبت است یا منفی، هر پد چه کارکردی دارد (SMD، Via، Fiducial) و حتی Netlist طرح چیست. فایل بدون Attribute را X1 و فایل با Attribute را X2 می‌نامند. اگر نرم‌افزار CAD شما می‌تواند X2 خروجی بگیرد، ارسال X2 به کارخانه ساخت ایمن‌تر است؛ چون به‌جای مهندسی معکوس حدس‌وگمانیِ قصد طراح، اطلاعات به‌صورت ماشین‌خوان و استاندارد منتقل می‌شود.

چرا X2 معرفی شد؟ مشکل X1 کجاست؟

در فرمت X1، هر فایل Gerber صرفاً یک تصویر برداری است: مجموعه‌ای از پد‌ها، مسیرها و نواحی پرشده بدون هیچ توضیحی درباره‌ی نقش آن‌ها. کارخانه برای ساخت، مجبور است این تصویر را تفسیر کند:

  • آیا این فایل ماسک لحیم روی برد است یا مس داخلی؟
  • این پد دایره‌ای کوچک، Via است یا پد قطعه SMD؟ تفاوتش در محاسبه‌ی ماسک و حلقه‌ی مس مهم است.
  • کدام فایل‌ها به هم تعلق دارند و ترتیب لایه‌ها در برد چندلایه چیست؟

بدون Attribute، پاسخ این سؤال‌ها با مهندسی معکوس و حدس از روی نام فایل و تجربه‌ی اپراتور CAM داده می‌شود؛ فرآیندی که طبق توضیح وب‌سایت رسمی Gerber، زمان‌بر و مستعد خطاست. X2 دقیقاً همین قصد طراحی را از CAD به CAM منتقل می‌کند و ابهام را حذف می‌کند.

مهم‌ترین Attributeهای Gerber X2

Attributeنمونه مقدارچه چیزی را روشن می‌کند
File FunctionCopper,L1,Top یا Soldermask,Topنقش فایل در برد؛ جایگزین نام‌گذاری سلیقه‌ای فایل‌ها
File PolarityPositive یا Negativeقطبیت تصویر؛ حذف خطای معکوس شدن لایه‌ها
PartSingle یا Arrayاینکه فایل یک برد منفرد است یا پنل/آرایه
Pad FunctionSMD، ViaPad، FiducialPadکارکرد هر پد؛ مهم برای ماسک، تست و DFM
Netنام شبکه‌ی اتصالNetlist جاسازی‌شده در خود تصویر برای مقایسه و تست الکتریکی

چند نکته‌ی عملی:

  1. File Function را جدی بگیرید. اگر خروجی CAD شما این Attribute را می‌سازد، دیگر لازم نیست برای انتقال نقش لایه‌ها به نام‌گذاری فایل (مثل F.Cu.gbr) تکیه کنید؛ نقش داخل فایل ثبت می‌شود و با تغییر نام فایل از بین نمی‌رود.
  2. Pad Function برای ساخت ماسک و تست مهم است. تفکیک Via از پد SMD به CAM کمک می‌کند تصمیم‌هایی مثل پوشاندن Via در ماسک یا در نظر گرفتن نقاط تست را دقیق‌تر بگیرد.
  3. Netlist جاسازی‌شده جایگزین فایل جدا نیست، اما مکمل خوبی است. به‌طور سنتی Netlist در قالب جداگانه‌ی IPC-D-356A ارسال می‌شد؛ در X2 می‌توان شبکه‌ها را به‌صورت Attribute همراه تصویر منتقل کرد تا بررسی اتصالات و تست الکتریکی ساده‌تر شود.

آیا X2 با X1 سازگار است؟

بله. Attributeها به‌صورت افزونه‌ای طراحی شده‌اند که ابزارهای X1 آن‌ها را نادیده می‌گیرند. یک فایل X2 برای نرم‌افزاری که فقط X1 می‌فهمد همان تصویر Gerber معمولی است و تصویر نهایی برد تغییری نمی‌کند؛ یعنی مهاجرت به X2 ریسک خراب شدن جریان کاری قدیمی را ندارد. به همین دلیل Ucamco توصیه می‌کند همیشه اگر CAD قادر به تولید X2 است، همان را به کارخانه بفرستید.

GerberJob و XNC؛ دو همسفر X2

خروجی کامل ساخت فقط فایل‌های لایه نیست. در کنار X2 دو فرمت مکمل تعریف شده‌اند:

  • GerberJobFile: مشخصات ساخت کل برد (مثل تعداد لایه‌ها، ضخامت، تلورانس‌ها) را به‌صورت ماشین‌خوان و استاندارد منتقل می‌کند، به‌جای این‌که فقط در ایمیل یا فیلد متنی فرم سفارش نوشته شود.
  • XNC: فرمت داده‌ی سوراخ‌کاری جدید مبتنی بر همان قواعد Gerber که جایگزین مدرن‌تری برای Excellon است و با ابزارهای Gerber هم‌خانواده است.

اگر درباره‌ی فایل سوراخ‌کاری سنتی و نحوه‌ی اعتبارسنجی آن می‌خواهید بدانید، راهنمای فایل دریل Excellon و اعتبارسنجی آن را بخوانید.

X2، ODB++ و IPC-2581؛ کدام را بفرستیم؟

در انتقال داده‌ی ساخت سه رویکرد رایج وجود دارد:

فرمتماهیتوضعیت پذیرش
Gerber X1تصویر لایه، بدون متادیتاپشتیبانی جهانی؛ استاندارد عملی صنعت
Gerber X2تصویر لایه + Attributeهای استانداردهمان سازگاری Gerber با اطلاعات بیشتر؛ پشتیبانی در اکثر CADهای جدید
ODB++ یا IPC-2581پایگاه داده‌ی کامل طراحی (لایه، تلورانس، BOM و…)قدرتمند اما پذیرش آن بین کارخانه‌ها یکسان نیست

Gerber طبق وب‌سایت رسمی فرمت، «استاندارد دوفاکتو» انتقال داده‌ی طراحی PCB است؛ همه‌ی سیستم‌های طراحی آن را خروجی می‌دهند و همه‌ی نرم‌افزارهای ساخت می‌توانند آن را پردازش کنند. مزیت X2 نسبت به ODB++/IPC-2581 همین سازگاری جهانی است: بدون نگرانی از پشتیبانی‌نشدن فرمت، اطلاعات بیشتری نسبت به X1 منتقل می‌کنید.

چک‌لیست عملی قبل از ارسال خروجی X2

  1. در تنظیمات خروجی Gerber، گزینه‌ی Attribute/X2 را فعال کنید (در اکثر CADها مثل KiCad، Altium و Eagle/ Fusion گزینه‌ای برای تولید X2 وجود دارد).
  2. پس از خروجی، فایل‌ها را در یک نمایشگر Gerber (مثل Reference Gerber Viewer سایت Ucamco) باز کنید و ببینید نقش هر فایل درست تفسیر شده است.
  3. GerberJobFile را در صورت امکان همراه آرشیو بفرستید.
  4. آرشیو نهایی را پیش از ثبت سفارش بازبینی کنید؛ راهنمای چک‌لیست بررسی فایل Gerber قبل از سفارش ساخت PCB همه‌ی لایه‌های لازم و اشتباه‌های رایج را پوشش می‌دهد.
  5. اگر ابزار بررسی، فایل X2 شما را با Attribute نشان نداد، نگران نباشید: تصویر همان تصویر است و X2 فقط اطلاعات کمکی اضافه می‌کند.

فراموش نکنید X2 جایگزین بازبینی انسانی نیست؛ اگر ساختار لایه‌ها، بردنما یا فایل دریل مشکل داشته باشد، Attribute آن را درست نمی‌کند. برای همین قبل از پرداخت، فایل را با سرویس بررسی فایل Gerber بردیفای کنترل کنید تا ایرادهای ساخت پیش از تولید شناسایی شود.

جمع‌بندی

  • Gerber X2 فرمت جداگانه نیست؛ RS-274X با Attributeهای استاندارد است و با X1 سازگار است.
  • Attributeها نقش فایل، قطبیت، نوع پد و Netlist را ماشین‌خوان منتقل می‌کنند و خطای تفسیر CAM را کاهش می‌دهند.
  • GerberJobFile و XNC مکمل‌های رسمی X2 برای مشخصات ساخت و سوراخ‌کاری هستند.
  • اگر CAD شما X2 تولید می‌کند، همان را بفرستید؛ توصیه‌ی صریح نگهدارنده‌ی فرمت Gerber است.

برای شروع ساخت برد با خروجی آماده، سفارش ساخت PCB را ثبت کنید یا ابتدا از خدمات ساخت PCB بردیفای و صفحه‌ی قیمت‌گذاری دیدن کنید. پاسخ سؤال‌های پرتکرار را هم در FAQ پیدا می‌کنید.

منابع

منابع و شواهد

  1. Gerber X2 - Official Gerber Format Website — Ucamco
  2. Official Gerber Format Website - Overview — Ucamco
  3. Gerber format — Wikipedia
  4. ODB++ vs. Gerber X2/X3 vs. IPC-2581: PCB Production File Format Wars — Altium
  5. What is Gerber X2? The Modern Gerber Format Guide — PCBSync
  6. Gerber Files for PCB Manufacturing — AdvancedPCB