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Wir wollen nun die Unterschiede zwischen Gerber- und ODB++-Fertigungsdateien genauer betrachten und wie sie in Autodesk Fusion exportiert werden können.

Lesen Sie vor diesem Blogpost zuerst den Artikel über Layer in Autodesk Fusion. Darin erfahren Sie, wie jedes Layer verwendet werden soll. Dies kann von Belang sein, wenn Sie Ihre D&M-Datei (Entwicklung und Fertigung) exportieren.   

Am häufigsten werden Gerber- und ODB++-Fertigungsdateien von Leiterplatten-Prototyp- und Fertigungsunternehmen unterstützt. Wir wollen betrachten, wie sich beide unterscheiden. 

Unterschiede zwischen Gerber- und ODB++-Fertigungsdateien 

Gerber-Dateien 

Gerber-Dateien hatten ihren Ursprung in den 1960er-Jahren und wurden von der Gerber Systems Corp. als proprietäres Format zur Steuerung der Fotoplotter für die Leiterplattenfertigung entwickelt. Diese Dateien dienen als detaillierte Blaupausen für die einzelnen Leiterplattenschichten, einschließlich Kupferleiter, Lötmasken und Bohrungen. 1998 wurde das Extended Gerber- oder RS-274X-Format aufgrund seiner für Menschen lesbaren Struktur und verbesserten Funktionalität zum Branchenstandard. Leiterplattenhersteller auf der ganzen Welt verwenden heutzutage Gerber-Dateien, um Leiterplatten präzise aus Entwurfsdateien zu fertigen.  

ODB++ 

ODB++ wurde Mitte der 1990er-Jahre von Valor Computerized Systems entwickelt, um den Austausch von Entwurfsdaten für Leiterplatten (PCB) zu optimieren. Ursprünglich handelte es sich um ein proprietäres CAD-zu-CAM-Format, das weiterentwickelt wurde, um Komponenteninformationen aufnehmen zu können – daher das Suffix „++“. 2008 wurde die XML-basierte Version von ODB++ an IPC gespendet, was zur Entwicklung des offenen Standards IPC-2581 führte. Heute ist ODB++ der Branchenstandard für den Austausch von Fertigungsdaten für Leiterplatten. Das umfassende Paket aus Konstruktions- und Fertigungsdaten in einer einzigen Datei erleichtert die Kommunikation zwischen Konstrukteuren und Herstellern. 

Autodesk Fusion unterstützt sowohl Gerber- als auch ODB++-Fertigungsdateien. Doch welches Format ist besser?

Sowohl Gerber als auch ODB++ werden in der Leiterplattenfertigung häufig verwendet. Als das ältere Format trifft Gerber auf breitere allgemeine Akzeptanz. Dieses Format konzentriert sich auf das physische Leiterplattenlayout. ODB++ ist ein neueres, umfassenderes Format mit zusätzlichen Konstruktions- und Fertigungsdaten, das sich besser für komplexe Konstruktionen und integrierte Arbeitsabläufe eignet. Während Gerber aufgrund seiner langen Geschichte immer noch stärker verbreitet ist, erfreut sich ODB++ zunehmender Beliebtheit, insbesondere bei modernen Projekten, die einen nahtlosen Datenaustausch zwischen verschiedenen Werkzeugen erfordern. Die Wahl zwischen beiden Formaten hängt häufig von der Komplexität des Entwurfs, den spezifischen Anforderungen des Projekts und den Vorlieben des Herstellers ab.

Generieren von Dateien für die Leiterplattenfertigung

TIPP: Bevor Sie die Dateien für die Leiterplattenfertigung erstellen, sollten Sie sorgfältig alle Konstruktionsfehler überprüfen, indem Sie die Entwurfsregelprüfung (DRC) auf der Registerkarte „Fertigung“ ausführen. Wenn Fehler oder Warnungen akzeptabel sind, markieren Sie sie entsprechend, um Zeit zu sparen.  

Beachten Sie, dass es sich bei der Fertigungsdatei NICHT um eine einzige Datei handelt, sondern um eine auf Schichtkombinationen basierende Anordnung von Dateien. Beispiel: Die obere Schicht der Leiterplatte (auch als Komponentenseite bezeichnet) besteht aus den oberen Kupfer-, Pad- und Via-Schichten. In dieser Tabelle sehen Sie eine systematische Aufstellung hierzu. Die Tabelle enthält ein Beispiel für die Fertigungsdateien für eine Leiterplatte mit vier Schichten: zwei äußeren Kupferschichten und zwei inneren Kupferschichten. 

Gerber-Dateien

Die hier festgelegte Namenskonvention ändert sich leicht, wenn wir zum Abschnitt über die ODB++-Ausgabe kommen. Doch zunächst bleiben wir bei den Gerber-Ausgaben und der Generierung weiterer Dateien.

Generierung von Fertigungsdateien in Fusion Schritt für Schritt 

Gerber-Dateien generieren mit nur 2 Klicks 

Durch die Einhaltung der im Layer-Blog beschriebenen standardisierten Schichtformate und -funktionen können Sie Ihre Arbeitsabläufe optimieren und „Gerber, NC-Bohrer, Baugruppen und Zeichnungen“ mit nur einem Klick direkt über die Registerkarte „Fertigung“ generieren. Mit dieser Option wird automatisch ein CAM-Job basierend auf dem Schichtstapel geladen. Unser Beispiel zeigt, dass die geladene CAM-Vorlage vier Schichten umfasst.

Die Datei mit der Erweiterung .gbrjob wird als Jobdatei referenziert. Diese Datei speichert die Einstellungen, die zum Erstellen der Gerber-Dateien verwendet wurden. Es ist praktisch, diese Option verfügbar zu haben, für den Fall, dass Sie Ihre Fertigungsdateien mit den von Ihnen eingerichteten Parametern erneut erstellen müssen. 

Öffnen der Datenbankausgabe in Fusion Schritt für Schritt 

ODB++ mit nur 2 Klicks

Ähnlich wie bei Gerber-Dateien wählen Sie die Registerkarte „Fertigung“ und dann die Option „ODB++-Ausgabe exportieren“. Im Dialogfeld werden die möglichen Komprimierungsarten angezeigt. Wenn Sie auf „Speichern“ klicken, werden Sie aufgefordert, einen lokalen Speicherort für die Fertigungsdateien anzugeben. Nach Auswahl des lokalen Zielordners werden die Fertigungsdateien im ODB++-Format exportiert. Die Ausgabe umfasst komprimierte Formate in den Formaten TGZ und TAR sowie eine unkomprimierte Version der Dateien. Bevor Sie die Ausgabedateien erstellen, erkundigen Sie sich bei der Leiterplatten- oder Prototypfertigung nach den bevorzugten Einstellungen. Die meisten Gerber-Viewer unterstützen ODB++. Wenn Sie noch keine Erfahrung im Erstellen von Fertigungsdateien für Leiterplatten haben, empfehle ich Ihnen, sich einen Viewer zu besorgen und Ihre Fertigungsdateien zu überprüfen. Fragen Sie Ihren Hersteller, ob er einen kostenlosen Viewer anbietet oder Ihnen einen Viewer empfehlen kann. 

Fusion-CAM-Prozessor: Gerber- und ODB++-Fertigungsdateien 

Anpassen von Ausgaben

Sie müssen den CAM-Prozessor verwenden, wenn Sie Schichten anders als erwartet verwendet oder eine Schicht erstellt haben, die Sie in unsere Dateien für die Leiterplattenfertigung aufnehmen möchten. Der CAM-Prozessor wird zuerst mithilfe einer Standardvorlage geladen, die auf dem Schichtstapel basiert. Diese Vorlage kann dann einfach im CAM-Prozessor geändert werden. Wählen Sie im Arbeitsbereich für Leiterplatten auf der Registerkarte „Fertigung“ das Symbol für den CAM-Prozessor aus.

Der CAM-Prozessor verfügt über viele Parameter. Ich will versuchen, sie möglichst einfach zu erklären. Ja, der CAM-Prozessor generiert gleichzeitig die Gerber- und die ODB++-Dateien.

CAM-Prozessor (Dialogfeld) 

Wir betrachten nun die Abschnitte im Dialogfeld „CAM-Prozessor“.   

A. Dies ist der standardmäßige CAM-Prozessor-Job, der geladen wird und auf Ihrem DRC-Schichtstapel basiert.  

B. Dieser Abschnitt bezieht sich auf die ODB++-Ausgabe. Wenn die Überschrift hervorgehoben ist, können Sie die gewünschten Ausgabeparameter ändern. Ich empfehle Ihnen, hier keine Änderungen vorzunehmen, außer dies wird vom Leiterplattenhersteller empfohlen. Unsere Vorgaben wurden sorgfältig auf der Grundlage der Empfehlungen der Hersteller ermittelt.   

C. Dieser Abschnitt bezieht sich auf Gerber-Dateien, ein weiteres häufig verwendetes Dateiformat für die Leiterplattenfertigung. Die Unterabschnitte entsprechen der Ein-Klick-Lösung, die wir vorhin im Zusammenhang mit dem Kombinieren von Schichten für „Kupfer oben“, „Kupfer unten“ usw. erläutert haben.    

D. Im Abschnitt „Bild“ können Sie vom Hersteller referenzierbare Bilder in die Leiterplatte aufnehmen.  

E. Über den Abschnitt „Bohren“ werden die Dateien generiert, die zum Bohren oder Ausdrehen aller Bohrungen auf der Leiterplatte erforderlich sind. Das Vorgabeformat ist excellon: 3.3, ohne vorangestellte Nullen.  

F. Der Abschnitt „Baugruppe“ besteht aus drei Dateien, der Stückliste und der Option zur Auswahl und Platzierung von Komponenten auf der oberen und der unteren Schicht.  

Mit einem Klick auf den Titel des Abschnitts können Sie das Format der zu exportierenden Dateien ändern. Nehmen Sie Änderungen nur vor, wenn dies vom Leiterplattenhersteller empfohlen wird.

Wenn Sie auf den Unterabschnitt klicken, wird eine Bildvorschau mit den aktuell ausgewählten Schichten angezeigt. Nicht alle Unterabschnitte im Abschnitt „ODB++“ verfügen über ein Vorschaubild, da sie Parameterdetails der Leiterplatte enthalten, die nicht in der Vorschau angezeigt werden müssen.

Zusätzliche Parameter

Zusätzlich zur Vorschau sehen Sie einige weitere Parameter, die Sie ändern können, wie z. B. den Speicherort der Datei, den Namen der Ausgabedatei und andere Parameter. Bei der Verarbeitung des Jobs werden Sie aufgefordert, einen Speicherort anzugeben.    

Den Abschnitt „Schichten“ für die Auswahl der oberen Kupferschichten habe ich hervorgehoben. Wie Sie sehen, sind in beiden Fällen die Schichten „Oben“, „Pads“ und „Via“ ausgewählt. Durch die Kombination dieser Schichten wird die Kupferschicht auf der Oberseite der Leiterplatte erstellt. Diese Schichtkombination wird selten geändert. Ich empfehle dringend, in diesem Abschnitt nur Objekte zu platzieren, die Kupfer auf der Komponentenseite der Leiterplatte sein sollen. Wenn Sie eine zusätzliche Schicht auswählen, besteht Kurzschlussgefahr.

Ändern des Schichtstapels

In dem folgenden Beispiel ändern wir den Schichtstapel. Auf diese Weise können Sie sehen, wie sich Schichten auf die Ausgabe auswirken.

Standardmäßig enthält die Ausgabe „Siebdruck oben“ die SilkscreenTop-Schicht zusammen mit den Kennzeichen für die Komponentenreferenz in der NamesTop-Schicht. Mein Hersteller hat angegeben, dass er es vorziehen würde, die Leiterplattenkontur in alle Ausgabedateien aufzunehmen, und dass er kein Problem mit der Platzierung des Firmenlogos hat.   

Ich wähle die Option für den Schichtstapel im CAM-Prozessor aus und füge die Schichten „BoardOutline“ und „Document“ (für das Firmenlogo) ein. Wie Sie sehen, passt sich das Vorschaufenster an.  

Deshalb ist es wichtig, die Funktion der einzelnen Schichten genau zu verstehen. So können Sie Ihre ausgegebenen Fertigungsdateien problemlos bearbeiten. Bei Bedarf können Sie auch Unterabschnitte für weitere Fertigungsdetails hinzufügen.

Im folgenden Beispiel möchte ich den Abschnitt Bild nutzen, um die Messung der Leiterplatte zu berücksichtigen, die als Referenz beim Überprüfen der Bemaßungen der Leiterplatte verwendet wird. Ich klicke mit der rechten Maustaste auf den Abschnitt „Bild“ und wähle die Option Gerber-Konfiguration kopieren (A) aus. Alle meine Bilder übernehmen die gleiche Einrichtung der Unterabschnitte wie die Gerber-Datei (B). Durch Markieren des Abschnitts „Kupfer oben“ kann ich jetzt die Schicht „Messung“ (Schicht 47) (C) zu dem zu exportierenden Bild hinzufügen. Die Bilder können als BMP, JPG, PDG oder PNG exportiert werden.

Nachdem Sie den CAM-Prozessor eingerichtet haben, wählen Sie in den Herstellereinstellungen die Option „Job verarbeiten“ aus, um alle Fertigungsdateien zu generieren. Klicken Sie nach Auswahl des lokalen Ordners auf „OK“. Die ODB++-, Gerber-, Bild- und Informationsdateien befinden sich in verschiedenen Ordnern. Es wird auch eine Datei mit der Erweiterung .gbrjob angezeigt, die alle für diesen CAM-Prozess ausgewählten Parameteränderungen enthält..

Exportieren von Gerber- und ODB++-Fertigungsdateien in Autodesk Fusion 

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