Nový soubor Gerber Job File doplňuje data v Gerber X2

Letos v létě poskytla firma UCAMCO [1] na svých webových stránku volně ke stažení editor výrobních dat Gerber Job File [2], které doplňují Gerber data formátu X2 [3]. Později pak vydala i jeho podrobnou specifikaci pod názvem „New Gerber fabrication documentation specification“ [4].

Kdo nesleduje vývoj nového formátu Gerber X2, protože si vystačí s klasickým Gerber souborem (RS-274X) nebo používá jako výstupní data ODB++ či IPC-2581, může o tomto formátu získat více informací v sérii článků na webovém portálu DPS [5].

Gerber X2

Již před několika lety přišla belgická firma UCAMCO, která vlastní a spravuje formát dat Gerber, s nápadem rozšířit klasická Gerber data o některé další údaje potřebné pro výrobu holých desek, případně i pro osazování. Těžko říci, jestli ji k tomu vedly obavy o zánik Gerber dat kvůli novějším konkurenčním formátům ODB++ a IPC-2581, nebo to byla skutečná snaha o inovaci stávajícího formátu. V každém případě tak vznikl nový formát Gerber X2.

Problém s původními Gerber daty spočívá v tom, že kromě grafiky jednotlivých vrstev desky neobsahují pro výrobu žádné další údaje. Dokonce není ani možné automaticky rozlišit, jestli se jedná o obrazec horní či spodní strany desky, vnitřních vrstev desky nebo potisk a nepájivou masku. Nejsou zde údaje o vrtání (ty zahrnuje zvláštní soubor), natož o tom, jestli je propojovací (via) otvor průchozí, zaslepený či pohřbený nebo jestli je daný otvor pokovený. Stejně tak nelze automaticky určit polaritu obrazce (negativní/pozitivní) ani bližší informace o ploškách v obrazci (jedná se o klasickou pájecí plošku, mezikruží via otvoru nebo fiducial?). Zatímco výrobci holých desek si ještě umějí nějakým způsobem dát obrázek vyráběné desky dohromady, pro potřeby osazování a testování jsou Gerber data naprosto nedostatečná – nezahrnují informace o součástkách (typ, hodnota atd.), značení (Ref. Des.), natož o vlastních spojích (net name) či testovacích ploškách. To byl ostatně důvod, proč již dříve vznikly jiné formáty výstupních dat (ODB++ a IPC-2581), které zahrnují všechny údaje a jsou tak vhodné jak pro výrobu holých desek, tak i osazování a testování.

Proto nově vzniklý formát Gerber X2 umožňuje zahrnout i vrtací data a data pro oddělení desky z panelu (router data) a hlavně atributy, které grafice přidávají určitý význam (název vrstvy, funkce plošky, polaritu obrazce, datum, druh otvoru včetně provedení pokovení atd.). Jeho specifikace (The Gerber File Format Specification) je volně ke stažení na webu firmy UCAMCO [3].

Gerber X2 není zcela odlišný od původních Gerber dat typu RS-274X, obsahuje pouze navíc některá data. Z tohoto důvodu je možné pracovat s Gerber X2 i v programech a zařízeních, která dokážou pracovat pouze s klasickými Gerber daty – nové údaje, které jsou navíc, nejsou prostě brány v úvahu. I nadále platí, že formát Gerber X2 používá 7bitové ASCII znaky, je snadno přenosný a srozumitelný.

Aby byl přechod na Gerber X2 snadnější, poskytla již před časem firma UCAMCO on-line prohlížeč pro tento formát pod názvem Gerber Reference Viewer [6]. Ten načítá i klasický Gerber soubor.

Gerber Job File

Společnost UCAMCO se ovšem nespokojila jen s rozšířením Gerber souboru o další data, ale rozhodla se přidat i pomocné informace potřebné pro výrobu do externího souboru nazvaného Gerber Job File. Jedná se o různá data, jako jsou například základní údaje o dané desce, tloušťka jednotlivých vrstev, materiál, povrchová úprava, barva potisku či nepájivé masky atd. Zápis těchto údajů se provádí buď přímo v návrhovém programu (pokud to umí), nebo manuálně v editoru Gerber Job File Editor − ten lze stáhnout zdarma na webu UCAMCO [2].

Gerber Job File Editor umožňuje návrhářům desek úplně popsat navrhovanou desku bez ohledu na to, jaký návrhový program používají. Návrhář si sám zváží, které charakteristické údaje chce zapsat. Výsledná data jsou čitelná i vizuálně v případě, že výrobce desky není zatím schopen číst data automaticky. Důležité je, že jsou zapsaná data jednoznačná, ve standardním formátu a čitelná.

Důvodem pro zavedení souboru Gerber Job File je současná situace, kdy se údaje o desce dodávají výrobci v různém a nejednotném provedení, ať už v podobě anotovaných výkresů, pdf dokumentů, txt souborů, nebo dokonce jen ústně. Takto poskytnuté údaje se navzájem liší ve svém provedení či terminologii, ale jedno mají společné – nejsou určeny pro automatizované pracovní procesy. Společnost UCAMCO si tak dala za cíl vytvořit jednotný standardní záznam, který potřebná data obsahuje.

Ve specifikaci [4] je uveden příklad záznamu Gerber Job File, ve kterém jsou pouze některé základní informace o desce, např. software, ve kterém byl soubor vytvořen, firma, název a verze desky, její rozměry, počet a rozložení vrstev, tloušťka nebo povrchová úprava. Pochopitelně, že pokud návrhový nebo CAM program neumí tento nový formát generovat, nezbývá než použít právě zmíněný editor, kde se údaje musí ručně zapsat nebo vybrat z nabídky hodnot.

Gerber X2 a Gerber Job File versus ODB++ a IPC-2581

I když by se mohlo zdát, že společnost UCAMCO dělá dobře, když chce Gerber data vylepšit, ne všichni jsou z toho nadšeni. Jsou to jak dodavatelé formátů ODB++ a IPC-2581, tak jejich uživatelé. Jedná se o to, že právě nedostatky Gerber dat daly vzniknout těmto novějším výstupním formátům. Oba dva formáty již mnoho let zahrnují vše, co se teprve nyní do Gerber dat přidává. Pravděpodobně zejména organizace IPC není nadšena z dalšího vývoje formátu Gerber, protože se již delší dobu snaží učinit ze svého formátu IPC-2581 standard.

Formát IPC-2581 vznikl později než ODB++ a má oproti němu některé výhody – používá formát zápisu XML, takže data jsou čitelná a srozumitelná, ale hlavně lze při jeho generování specifikovat, co všechno má zahrnovat (takže se není třeba obávat o zcizení dat konkurencí). Navíc je vlastněn renomovanou organizací IPC, která ho navíc poskytuje zdarma. Více informací je uvedeno na stránkách konsorcia IPC-2581 [7].

Formát ODB++, který v polovině 90. let minulého století vytvořila firma Valor, sestává z více nečitelných souborů dat navzájem zazipovaných, které zahrnují všechny údaje o desce. Dnes je tento formát spravován konsorciem ODB++ Solutions Alliance [8].

Pro formát Gerber X2 mluví skutečnost, že klasický Gerber je zažitý formát pro mnoho návrhářů, kteří většinou ani netuší, co vlastně výrobce desek skutečně potřebuje. Zatímco o klasickém formátu Gerber lze s jistotou tvrdit, že je jednoduchý a srozumitelný, o Gerber X2 to už tak zcela neplatí a navíc je ještě doprovázený přídavným souborem Gerber Job File.

Budoucnost jistě ukáže, jak budou novinky firmy UCAMCO úspěšné.