Eurocircuits Printed Circuits Blog

was uns bei Eurocircuits beschäftigt, Projekte an denen wir arbeiten, neue Ideen, Hintergrund-Informationen und eine Plattform auf der Sie mitmachen können, Ihre Meinungs sagen können und uns dahin lenken können, was wichtig für Sie als Entwickler ist.

Standard Gerber für obsolet erklärt

Kann Standard Gerber weiterhin zur Bestellung von Leiterplatten verwendet werden?

Wie Sie UCAMCO's Pressemitteilung entnehmen können, wurde Standard Gerber (RS-274D) als Eingabe-Format für deren CAM-Werkzeuge zur Leiterplatten-Herstellung als veraltet erklärt.

Eurocircuits setzt sich bereits seit langer Zeit für die Nutzung von Extended Gerber (RS-274X) ein, um Leiterplatten-Layouts zu übermitteln:

Extended Gerber ist sicherer, schneller und mit unserem PCB Visualizer® voll kompatibel. PCB Visualizer® kann Standard Gerber nicht verarbeiten, weil die Dateien unvollständig sind und diesen die Konturdefinition und anderes fehlt...

Deswegen unterstützen wir UCAMCO's Entscheidung Standard Gerber (RS-274D) als veraltet zu erklären.

=> Ja, Sie können weiterhin Standard Gerber (RS-274D) verwenden, aber wir empfehlen statt dessen DRINGEND die Verwendung von Extended Gerber (RS-274X).

Bitte wenden Sie sich an uns via Chat (Webseite) oder per eMail an euro@eurocircuits.com , falls Sie irgendwelche Fragen zur Ausgabe von Extended Gerber haben. Wenden Sie sich auch in Fällen an uns, falls Sie Leiterplatten von alten, nur in Standard Gerber verfügbaren, Dateien benötigen.

Wir empfehlen Ihnen auch die Lektüre von UCAMCOs Ankündigung in diesem Blog.

Logo UCAMCO

 

Offener Brief an die Gemeinschaft der Gerber-Nutzer

Bitte verwenden Sie Extended Gerber für all Ihre Tätigkeiten.
Standard Gerber ist technisch veraltet. Falls Sie dies weiterhin verwenden, setzen Sie Ihr Geschäft und das Ihrer Kunden und Geschäftspartner einer unnötigen Gefahr aus, ohne einen Vorteil daraus zu ziehen.

Als Entwickler und Verwalter des Gerber Formats, möchte UCAMCO hiermit die folgende, wichtige Information über Standard Gerber mitteilen:

Standard Gerber gilt ab sofort als technisch veraltet.

  • Trotz seines Namens ist Standard Gerber kein definierter Standard für die Übermittlung von Leiterplatten-Daten: Einheiten und Blenden-Definitionen sind Bestandteil eines formlosen Dokuments, dessen Interpretation unvermeidbar subjektiv ist und nicht in einem erkennbaren Standard geregelt. Als Folge sind Standard Gerber Dateien nicht in standardisierter Art maschinenlesbar.
  • Standard Gerber erfordert das Zeichnen von Blendentellern und Kupferflächen, welches beides manuelle Arbeit in der CAM erfordert, welche Kosten steigert, sowie Risiken und Verzögerungen für die Leiterplattenherstellung bedeutet.
  • Standard Gerber unterstützt keine Attribute.

Extended Gerber Dateien SIND maschinenlesbar, Sie erfordern kein zeichnen und es werden Attribute unterstützt. Nahezu sämtliche Software kann Extended Gerber lesen und neue Implementationen unterstützen Standard Gerber nicht mehr. Es gibt keinen Grund mehr Standar Gerber zu verwenden. Die Verwendung von Standard anstatt Extended Gerber ist eine selbst auferlegter Wettbewerbsnachteil.

Extended Gerber macht Standard Gerber vollständig überflüssig. Extended Gerber ist das aktuelle Gerber Format und Standard Gerber Dateien entsprechen nicht der aktuellen Gerber Spezifikation.

UCAMCO hat in Bezug auf das Gerber Format folgende Position: Jedwede Partei, die Standard Gerber dem voll standardisierten Extended Gerber vorzieht, ist für jegliche Probleme die sich aus dessen Nutzung ergeben verantwortlich.

Vielen Dank.

Karel Tavernier
Geschäftsführer
Ucamco

Lesen Sie den vollständigen Original-Artikel - mit einer detaillierten Begründung - hier im PDF Format

veröffentlicht unter:
Leiterplatten-Entwicklung
veröffentlicht am:
01 Jul 2014
Aufrufe:
1582

Kupfer- und Leiterplatten-Kanten

Es gibt 3 Optionen in Erweiterte Optionen die verwirrend sein können:

  1. Kupfer bis zum Leiterplattenrand
  2. Durchkontaktierte Bohrung am Leiterplattenrand
  3. Kantenmetallisierung

So kann man diese unterscheiden:

Kupfer bis zum Leiterplattenrand.

 

 
Kupfer bis zum Leiterplattenrand.

 

Um Beschädigungen am Kupfer während des Fräsvorgangs zu vermeiden, gibt es einen Mindestabstand zwischen Kupfer und Leiterplattenkontur. Die Abstände sind:

  • 0.25 mm auf Aussenlagen mit Stegfräsen
  • 0.40 mm auf Innenlagen mit Stegfräsen
  • 0.45 mm auf allen Lagen mit Ritzen.

Die Mindestabstände sind notwendig den Toleranzen der industriellen Herstellung gerecht zu werden.

Manchmal ist es notwendig, dass das Kupferflächen  bis zum Leiterplattenrand hinausragen.  In dem Fall wählen Sie Kupfer bis zum Leiterplattenrand.  Hierfür entstehen keine Extrakosten, aber es gibt uns den Hinweis andere Fräsparameter zu verwenden.

Kupfer bis zum Leiterplattenrand  kann nur für größere Kupferflächen angewendet werden, wo eine leichte Beschädigung des Kupfers keinen negativen Einfluß auf die Verwendbarkeit der Leiterplatte hat.

Leiterbahnen müssen die Mindestabstände einhalten. Ansonsten wird von unseren CAM-Ingenieure ein Exception ausgelöst.

Finden wir Pads die die Mindestabstände nicht einhalten, werden diese  angeschnitten um den Mindestabstand zu erreichen, es sei denn:

    • Die Pads sind Steckerkontakte (überlicherweise mit Anfasung)
    • Die Pads sind als “Kupfer bis zum Leiterplattenrand” bestellt und eindeutig auf einer sepaten mechanischen Lage gekennzeichnet.
    • Das Freischneiden der Pads beträgt mehr als 25% der Padfläche, dann würden wir ein Exception zusenden und Ihnen die Freigabe überlassen.

Benötigen Sie beispielsweise ein Pad zur Kontaktierung an einem Gehäuse, benutzen Sie bitte die Option durchkontaktierte Bohrung am Leiterplattenrand um sicheres Löten zu Gewährleisten.

Anmerkung.

Kupfer bis zum Leiterplattenrand kann nicht mit Ritzen kombiniert werden.

TIPP:

Kupferflächen auf Innenlagen werden immer 0.4mm zurückgesetzt, um Risiken wie Kürzschlüsse zum Gehäuse  zu vermeiden etc.

Durchkontaktierte Bohrungen am Leiterplattenrand.

auch "zinnenbewehrte Löcher" genannt.

Durchkontaktierte Bohrung am Leiterplattenrand 1

 
 
 
Durchkontaktierte Bohrung am Leiterplattenrand 2

 

Dieses sind aufgefräste durchkontaktierte Bohrungen am Leiterplattenrand die entweder 2 Leiterplatten direkt oder durch einen gelöteten Stecker verbinden. Da diese Option extra Arbeitsschritte voraussetzt, entstehen hier zusätzliche Kosten.

Hinweise.Ihre Daten sollten deutlich die benötigten Bohrungen und Kontur darstellen. Idealerweise sind diese in einer mechanischen Lage enthalten.

TIPPS:

  1. Es muss genügend Platz an der Leiterplattenkontur vorhanden sein um die Leiterplatte während der Produktion im Produktionsnutzen festzuhalten. Benötigen Sie durchkontaktierte Bohrungen an allen 4 Seiten, senden Sie uns Ihr Layout so früh wie möglich im Entwicklungsstadium damit wir die Produzierbarkeit bestätigen oder eventuelle Vorschläge unterbreiten können.
  2. Pads werden auf der Bestückungsseite und Lötseite (auf Innenlagen wo notwendig) benötigt um eine sichere Durchkontaktierung zu gewährleisten.
  3. Eine generelle Voraussetzung ist die Bohrungen so groß wie möglich zu wählen um eine vernünftige Lötung zur Grundplatine zu erzielen. Wie empfehlen 0.8mm und größer.
  4. Alle Endoberflächen sind dabei möglich. Wir bevorzugen jedoch partiell chem. Ni/Au speziell auch für kleinere Durchmesser.

Kantenmetallisierung.

This means that most or part of the edge of a PCB or a cut-out is plated from the top side to the bottom side.

Kantenmetallisierung
 
 
 
Kantenmetallisierung 2

 

Das bedeutet, dass Teile der Kontur oder Ausfräsungen durchkontaktiert sind.

Dies kann nötig sein, um eine Kontaktierung zu einem Metallgehäuse oder eine Abschirmung zu ermöglichen. Um dies herstellen zu können fräsen wir die benötigten Kanten vor dem eigentlichen Durchkontaktierungsprozess.  Da diese Option extra Arbeitsschritte voraussetzt, entstehen hier zusätzliche Kosten.

TIPPS.

  1. Um die zu durchkontatierten Kanten benötigen wir Kupferflächen.
  2. Da die Leiterplatte während der Herstellung im Produktionsnutzen gehalten werden muss, kann nicht die komplette Kontur metallisiert werden.  An einigen Stellen müssen wir Haltestege platzieren.  Wenn ein großer Teil der Kontur metallisiert werden muss, senden Sie uns Ihr Layout so früh wie möglich im Entwicklungsstadium, damit wir die Produzierbarkeit bestätigen oder eventuelle Vorschläge unterbreiten können.
  3. Kennzeichnen Sie deutlich in einer mechanischen Lage wo die Kontur metallisiert werden soll.
  4. Partiell chem.Ni/AU ist dabei die einzigste machbare Oberfläche
 
veröffentlicht unter:
Leiterplatten-Entwicklung
veröffentlicht am:
20 Jun 2014
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3497

Fräsungen Schlitze und Ausbrüche

Fräsungen, Schlitze und Ausbrüche-Hinweise und Tipps.

Eine der häufigsten Fragen, die wir über unsere Support-Services erhalten ist, „ Wie definiere ich Schlitze in meiner Leiterplatte". Zusätzliche Fräsungen und Ausschnitte in der Leiterplatte erzeugen viele Fragen, die zu Lieferverzögerungen führen können. Einige Fragen tauchen auf, da die Definition der Schlitze nicht klar ist; andere, weil Schlitze und Ausschnitte zwar vorhanden aber nicht ersichtlich sind.

Terminologie

“Routing – Kontur Fräsen” ist die Definition für die Außenkontur und beinhaltet alle Kontur-Fräsungen die mit einem Standard Fräser ausgeführt werden können. Als Standard verwenden wir einen 2 mm Fräser.

“Milling – interne Fräsungen” beziehen sich auf alle Fräsungen und Schlitze innerhalb der Leiterplatte aber auch auf Fräsungen der Kontur die nicht mit einem 2 mm Fräser ausgeführt können.

Wie definiere ich meine Schlitze?

Mechanische Lagen in Gerber.

Der einfachste und transparenteste Weg ist in Gerber eine mechanische Lage zu erstellen die die Kontur, interne Ausfräsungen und Schlitze enthält. Zwei mögliche Wege sind:

  1. Verwenden Sie Linien oder Blenden mit dem korrekten Endmaß der Schlitze/Ausfräsungen.
  2. Zeichnen Sie die Schlitze / Ausfräsungen mit einer 0.5mm breiten Linie. Dies hat den Vorteil für nicht durchkontaktierte Schlitze, dass Sie eine optische Kontrolle für den minimalen Abstand zur Kupferfläche bietet. Dabei verwenden wir den Mittelpunkt der Linien als äußere Kante des Schlitzes.

Kombinieren Sie Ihre Schlitze mit der Leiterplatten Kontur in einer Gerber Lage. Diese Lage sollte deckungsgleich mit den Kupferlagen sein. Stellen Sie sicher, dass auch die Außenkontur in den Kupferlagen vorhanden ist.

Unterschiedliche Systeme verwenden unterschiedliche Bezeichnungen für mechanische Lagen (zum Beispiel in EAGLE für interne Ausfräsungen  Milling – Layer 46 und Außenkontur Dimension - Layer 20).

Ist kein mechanischer Layer vorhanden, müssen Sie möglicherweise einen anderen Layer anpassen. Sollten irgendwelche Zweifel bestehen welches der korrekte Layer ist, beschreiben Sie dies bitte in einer Readme Datei.

Vermeiden Sie Schlitze nur in einer Kupfer Lage oder Bestückungsdruck zu definieren, da sie dann leicht übersehen werden können. Sie können auch größere Ausschnitte in einer Kupfer Lage oder Bestückungsdruck darstellen. Bitte stellen Sie jedoch sicher, dass dafür eine eindeutige Kontur vorhanden ist und platzieren zusätzlich einen Text CUTOUT in der Mitte.

Bohrdaten.

Einige CAD-Systeme können Schlitze als Bohrdaten definieren. Die Schlitze müssen jedoch als Linie in X und Y dargestellt werden und nicht als eine Reihe überlappender Bohrungen.

Durchkontaktiert (DK) / nicht durchkontaktiert (NDK).

Schlitze mit Kupfer auf BS und LS werden durchkontaktiert hergestellt. Zeichnen Sie diese mit dem Endmaß. Wir werden die Anpassungen für das Aufkupfern berücksichtigen.

Schlitze ohne Kupfer auf BS und LS werden nicht durchkontaktiert hergestellt.  Benötigen Sie nicht durchkontaktierte Schlitze in Kupferflächen, teilen Sie uns dies bitte eindeutig im mechanischen Layer, separaten Bohrlage oder Readme Datei mit.

Beispiel:

Dieses Bild zeigt die Kundendaten:

Kunden-Daten

 

  • Eine Kontur-Datei, welche einige Ausbrüche enthält (Konturdatei gezeichnet mit 0,5mm Linie) - gelb
  • Eine Bohrdatei, welche sämtliche Bohrlöcher und große, runde Ausschnitte enthält, welche als "flashed hole" definiert sind - blau
  • Eine Fräslage, welche alle Schlitze welche als Bahnen mit den richtigen Schlitzgröße definiert sind - rot
 
 
Draufsicht Leiterplatte

 

Das Ergebnis wird in der fertigen Leiterplatte gezeigt. Beachten Sie bitte den Unterschied zwischen den DK-Schlitzen und den NDK-Schlitzen.

Wie bestelle ich zusätzliche Schlitze?

In unserem Preiskalkulator Abschnitt Eigenschaften klicken Sie auf die Box Fräsungen. Hier gibt es eine Auswahl von 3 verschiedenen Durchmesser: 2mm, 1.2mm und 0.5mm. Wählen Sie den Durchmesser der kleiner/gleich Ihrem kleinsten Schlitz entspricht. Bitte beachten Sie das 0.5mm Fräser ab einer Leiterplattenstärke von > 2mm nicht mehr verwendet werden können.

Sollten Sie zusätzliche Schlitze benötigen aktivieren Sie bitte die Box Fräsungen.

1.2mm und 0.5mm Fräsungen verursachen zusätzliche Kosten. Wurden diese nicht ausgewählt führt dies unwillkürlich zu einer Preisanpassung und Exception. Bei 2mm Fräsungen entstehen keine zusätzlichen Kosten, bitte geben Sie diese trotzdem an, damit wir wissen das zusätzliche Fräsungen benötigt werden.

Wie kann ich meine Schlitze prüfen?

PCB Visualizer® ist ein automatisches Gerber Analyse Werkzeug. Gerber ist ein reines Vector Format, zur Zeit noch ohne zusätzlich eingebaute Attribute. Somit kann der PCB Visualizer nicht immer alle Strukturen wie Schlitze oder Ausfräsungen eindeutig erkennen. Welche Möglichkeiten gibt es zur Zeit:

  1. Ihre Schlitze/Ausfräsungen sind als Linie oder Blende mit dem korrektem Endmaß in einer separaten Lage definiert, diese ist absolut deckungsgleich allen anderen Lagen => PCB Visualizer hat keine Probleme diese zu erkennen stellt sie richtig dar.
  2. Ihre Schlitze/Ausfräsungen sind mit einer Linie (0.5mm) gezeichnet. PCB Visualizer wird diese richtig darstellen. Unsere Ingenieure werden die Daten entsprechend vorbereiten. Sobald das geschehen ist, können die vorbereiteten Daten im PCB Visualizer als „Produktionsdaten“ und nicht in den  „Kundendaten“ angeschaut werden.

Wenn Sie die Schlitze und Ausfräsungen prüfen möchten bevor diese in die Produktion gehen benutzen Sie die "Request pre-production approval" Option und laufenden Bestellungen. Der Auftrag wird dann zwecks Überprüfung für Sie angehalten.

Für weitere Fragen steht Ihnen auch unser Live Chat zur Verfügung.

 
veröffentlicht unter:
Leiterplatten-Entwicklung
veröffentlicht am:
20 Jun 2014
Aufrufe:
5641

Leiterplatten-Toleranzen

Welche Toleranzen sollte ich meinem Leiterplatten-Design zugrunde legen?

Richten Sie sich wenn möglich nach dem mittleren Toleranz-Bereich des Leiterplatten Industriestandards. Mit diesen Toleranzen sollten Sie Ihre Leiterplatten von jedem Hersteller in der Welt ohne Aufpreis beziehen können. Eurocircuits nutzt diese Toleranzen als Basis unseres günstigsten Pooling-Services. Selbstverständlich können die Bauteil-Geometrie oder mechanische Einschränkungen kleinere Toleranzen erfordern. In den meisten Fällen können wir diese Leiterplatten zu einem Aufpreis fertigen. Dieser liegt im zusätzlichen Handling oder Prozssschritten begründet (z.B. Sacklöcher oder vergrabene Bohrungen).

Das können Sie tun:

Vergleichen Sie Ihren Datensatz und insbesondere die Zeichnungen im Hinblick auf die spezifizierten Toleranzen. Stellen Sie sicher, dass diese nicht enger gefasst sind als Sie benötigen. Sollten sich diese ausserhalb unserer Standards bewegen, könnte dies als Abweichung vom gewählten erkannt werden. Dadurch könnte sich die Lieferung verzögern oder der nächst teurere Service nötig werden.

Anmerkung

Die minimalen Leiterbahnbreiten, -abstände und Restringe werden in den jeweiligen Services spezifiziert und sind nicht in dieser Tabelle aufgeführt. Es gibt eine vollständige Liste in unseren PCB Design Guidelines S.7.

Toleranz-Tabelle

Spezifikation

Toleranz

Bemerkungen

Material

 

 

Material-Dicke

+/- 10%

basierend auf Herstellerangaben

maximale Verwindung und Wölbung mit SMDs

0.75%

Siehe http://www.eurocircuits.com/index.php/eurocircuits-printed-circuits-blog/bow-and-twist-in-printed-circuits

maximale Verwindung und Wölbung ohne SMDs

1.5%

 

Bohren

 

 

Produktionsloch Übergröße - DK

0.10 mm

PCB Design Guidelines S. 8

Produktionsloch Übergröße - NDK

0.00 mm

 

Lochgrößen-Toleranz - DK

+/- 0.10 mm

 

Lochgrößen-Toleranz - Durchsteiger

+ 0.10/-0.30 mm

Standardmäßig gehen wir bei Löchgrößen ≤ 0,45mm von Durchsteigern aus. Verwenden Sie das Kästchen “Endlochdurchmesser verkleinern ab ≤” im Kalkulator, um Ihr größtes Durchsteiger-Loch zu definieren, falls Ihre Bauteil-Löcher einen Endlochdurchmesser ≤ 0,45mm haben. Die negative Toleranz erlaubt uns das Durchsteiger-Loch zu reduzieren, um Restringprobleme zu lösen und/oder die Kosten der Leiterplatte durch Reduktion der Anzahl der notwendigen Bohrdurchgänge zu senken. Mehr.

Lochgrößen-Toleranz - NDK

+/- 0.05 mm

 

Aspektverhältnis

1:8

aspect ratio, Verhältnis Materialstärke zu Bohrlochdurchmesser

Lochpositions-Toleranz

0.10 mm

Loch zu Loch

minimaler Loch-zu-Loch-Abstand

0.25 mm

gemessen von Produktionsloch zu Produktionsloch.

s. PCB Design Guidelines S. 9 und den Blog:

http://eurocircuits.com/index.php/eurocircuits-printed-circuits-blog/the-smallest-possible-distance-between-two-holes

minimaler Abstand NDK-Bohrung zu Kupfer

0.25 mm

 

Lochwand-Kupfer

 

 

minimale Kupferschichtdicke

20 μm

 

Löt-Oberflächendicke

 

 

bleifreie Heissluftverzinnung

1 – 30 μm

 

chemisch Nickel-Gold

Ni:3 -6 μm;

Au: 0.05 – 0.10 μm

 

chemisch Silber

0.2 – 0.4 μm

 

galvanisch Hartgold auf Nickel

Ni: 3 – 6 μm; Au: 1- 1.5 μm

(Steckergold)

Lötstopplack

 

 

minimale Freistellung Lötstoppmaske zu Pad = Mask Annular Ring (MAR) – DK-Löcher

0.10 mm

Dies ist von der Leiterbildklasse abhängig - s. PCB Design Guidelines S.15

minimale Leiterbahnabdeckung = Mask Overlap Clearance (MOC)

0.10 mm

Bei engen Layouts muss ggf. ein Kompromiss zwischen MAR und MOC gefunden werden - s. PCB Design Guidelines S. 16

minimale Breite des Lötstoppmasken-Steges zwischen SMD-Pads = Mask Segment (MSM)

0.10 mm

 

minimale Freistellung Lötstoppmaske zu Pad = Mask Annular Ring (MAR) – DK-Löcher

0.125 mm

 

maximale Endloch-Via-Größe für Tenting

0.25 mm

Nutzen Sie Durchsteigerfüller, um sicher zu stellen das Via-Löcher verschlossen sind - s. PCB Design Guidelines S. 16; 20

Lötstoppmaskendicke auf elektrischen Leitern

>15 μm

s. eC-Glossary für mehr Informationen.

Lötstopplackdicke an der Leiterbahnkante

>7 μm

 

Bestückungsdruck

 

 

minimale Linienbreite

0.17 mm

 

minimale Höhe für Lesbarkeit

1.00 mm

 

Freistellung Beschriftungsdruck zu Lötstoppmaske (clipping)

0.10 mm

Nach dem clipping werden alle Linien kleiner als 0,17mm entfernt

Stegfräsen

 

 

minimaler Abstand Leiterplattenrand zu Kupfer / Leiterbahnen / Pads - Aussenlagen

0.25 mm

Kupferflächen können sich bis zum Rand ausdehnen. Wählen Sie “Kupfer bis zum Leiterplattenrand” in den erweiterten Optionen im Kalkulator

minimaler Abstand Leiterplattenrand zu Kupfer / Leiterbahnen / Pads - Innenlagen

0.40 mm

 

minimale End-Schlitzbreite

0.50 mm

 

Dimensionstoleranz Fräsung

+/- 0.20 mm

 

Positionierungstoleranz Fräsung / Schlitzung zum Loch

+/- 0.20 mm

 

Dimensionstoleranz Schlitz

Breite: +/- 0.10 mm

Länge: +/- 0.20 mm

 

minimales Kupfer um DK- und NDK-Schlitze

wie der Restring bei DK- und NDK-Bohrungen

 

Ritzen

 

 

maximal ritzbare Leiterplattendicke

2.00 mm

 

minimal ritzbare Leiterplattendicke

0.80 mm

 

minimaler Abstand Leiterplattenrand zu Leiterbild - Aussen- und Innenlagen

0.45 mm

zur Ermöglichung des Ritzens. Verwenden Sie Fräsen, falls das Leiterbild näher am LP-Rand ist.

Dimensionstoleranz nach der Vereinzelung

0.30 mm

 

Rest-Material

0.45 mm +/- 0.10 mm

 

Positionstoleranz Ritzung Ober- / Unterseite

+/- 0.25 mm

 

minimale Ritztiefe

0.15 mm

 

Kanten-Anfasung

 

 

nominaler Anfas-Winkel

30° +/- 5°

s. eC-Glossary

Rest-Material

0.25 mm

 

Durchsteigerfüller

 

 

maximale Endlochgröße für Durchsteigerfüller

0.25 mm

 

Abziehlack

 

 

 

 

s.  PCB Design Guidelines S. 19

Karbon

 

 

 

 

s.   PCB Design Guidelines S. 18

Wärmeleitpaste

 

 

 

 

s.   PCB Design Guidelines S. 21

Elektrischer Test

 

 

minimale Testauflösung

0.10 mm

 

kleinstes testbares Pad

0.05 mm

 

Test-Spannung

bis zu   1000V

 

Test-Stromstärke

100 mA

Einstellbar

Kontinuitäts-Test

Kapazität / Widerstand

1 Ohm – 10 KOhm

 

Isolation test

Kapazität / Widerstand bis zu 10 GOhm

 

veröffentlicht unter:
Leiterplatten-Entwicklung
veröffentlicht am:
06 May 2014
Aufrufe:
3997

Gerber: Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft.

Mehr als 95% aller weltweit produzierten Leiterplatten-Designs werden als Gerber-Daten vom Entwickler zum Produzenten übermittelt. Die meisten CAD Systeme geben automatisch Gerber-Daten aus. Nur selten müssen sich die Entwickler damit befassen, wie eine Gerber-Datei ihre Daten repräsentiert. Dies ist ein gutes Zeichen in Bezug auf die die Leistungsfähigkeit und Verbreitung des Formats, aber gelegentlich treten auch Probleme auf, für die ein wenig Hintergrundwissen hilfreich wäre - zudem werden für das Format Entwicklungen geplant, für die Hintergrundwissen zukünftig um so nützlicher wäre.

Gerber Vergangenheit:

Warum “Gerber”?

Joe Gerber (1924 – 1996) war ein US amerikanischer Erfinder, der 1940 aus Österreich in die USA floh. Schon als Student war er am akkuraten Plotten von Daten interessiert. Während der 50er Jahre entwickelte er den digitalen XY-Koordinaten-Tisch, welcher den Kern seines zukünftigen Geschäfts, Gerber Scientific, bildete. Das erste Produkt, welches er unter Verwendung des neuen Tischs herausbrachte, war eine der ersten digitalen Zeichenmaschinen weltweit. Zu den späteren Produkten gehörte eine automatische Zuschnittmaschine für Stoffe, welche in der Bekleidungsindustrie immer noch stark verbreitet ist. In den 80er Jahren entwickelte er computergestütztes Zubehör zur maschinellen Herstellung von Brillengläsern, welches ebenfalls noch heute eingesetzt wird.

In den 60er Jahren fand Joe Gerber eine weitere Verwendung für seinen XY-Tisch. Er führte den weltweit ersten numerisch gesteuerten Photoplotter ein, um Photowerkzeuge (Filme) zur Produktion von Leiterplatten zu erzeugen. Es funktionierte, indem zunächst ein optischer Kopf

Plotten und Blende

mit einer Lichtquelle zur korrekten Stelle über den Film auf dem Plottertisch bewegt wurde. Ein kreisrundes Rad mit unterschiedlichen geformten/großen Löchern darin (Blenden), wurde dann gedreht, bis sich die richtige Blende unter der Lichtquelle befand. Für ein Pad wurde die Lichtquelle kurz ein und ausgeschaltet (geblitzt) und dieses damit auf den Film belichtet. Eine Leiterbahn wurde erzeugt, indem die Lichtquelle eingeschaltet war, während der Kopf sich bewegte und damit die Bahn auf den Film “gezeichnet” wurde. Aus diesem Grund sprechen wir noch heute von “Blendentellern” (aperture tables) und seltener von flashes (“geblitzt”) und draws (“gezeichnet”). Die Plotter waren als Vektor Plotter bekannt, weil der Kopf den jeweiligen Muster der Leiterplatte folgte. Das passende Datenformat basierte auf einen bestehenden Format RS-274-D, welches von der US Electronic Association (EIA) entwickelt wurde, um damit jegliche NC Maschine zu steuern. Die ersten dieser Gerber Photoplotter luden die Daten über Lochkarten.

RS-274-D wird zu RS 274X

In den frühen 80er Jahren wurden die wurden CAD (Computer-aided Design) Systeme für Leiterplatten populärer und ersetzten die alten handgeklebten 2:1 Reprovorlagen. CAD Systeme konnten die Plottdaten direkt an den Plotter ausgeben um die Fotowerkzeuge (Filme) zu erstellen. Zu diesem Zeitpunkt waren die meisten Fotoplotter Gerber Plotter. Andere Anbieter drängten in den Photoplotter-Markt, aber da Gerber 1980 die vollständige Spezifikation zu ihrem Format veröffentlicht hatte, wurde Gerber RS-274-D der de facto Standard.

Als Behelf beim Transfer der Leiterplattenbilder, hatte das Format eine kritische Einschränkung: die Größe, Form und Anzahl der Blenden war durch das physische Blendenrad beschränkt. Für Designs mit konventionellen Durchsteck-Bauteilen mit runden oder quadratischen Pads funktionierte dies (mehr oder weniger) gut, aber das Format konnte nicht mit den neuen surface-mount (auf der Oberfläche angebrachten) Bauteilen umgehen, welche eine große Auswahl hauptsächlich rechteckiger Pad-Größen nutzte. Mit RS-274-D war die einzige Möglichkeit die Pads mit winzigen “draws” zu “zeichnen”. Ähnlich konnte eine einfache Massefläche umgekehrt geplottet werden, soll heißen, die Freistellungs-Löcher in der Fläche werden schwarz geplotted und der Leiterplattenhersteller dreht die Polarität entweder in seinem CAM-System um, oder indem er einen physischen Kontaktabdruck macht. Aber dies funktionierte nicht für gemischte Masseflächen oder Masseflächen auf Signallagen. Diese mussten alle mit “draws” gezeichnet werden. Ein großes Bild mit SMDs und Masseflächen konnte bei einem solchen Plotter bis zu 24 Stunden für den Plot beanspruchen.

Die Lösung war ein neuer Typus von Fotoplotter und ein neues Datenformat. Der Raster-Fotoplotter verwendete eine Lichtquelle, typischerweise einen Laser, um den Film in einem kontinuierlichen Muster zu rastern. Das Bild wurde dabei in einer Sequenz von “Laser ein”- und “Laser aus”-Befehlen aufgebaut. Jetzt konnte jedwede Form aus Rasterpixeln aufgebaut und geplottet werden. Heute ist dies ein Standard Industrie-Werkzeug, um Leiterplatten-Filme herzustellen. Die Laserplotter nutzen bis zu 48 unabhängig geschaltete, gleichzeitige Strahlen und plotten mit einer Auflösung bis zu 50.000 DPI, oder mehr.

Jetzt war es möglich das Gerber-Format flexibler zu gestalten und and die Bedürfnisse der Leiterplatten-Entwickler anzupassen. RS-274X oder Extended Gerber wurde 1991 herausgebracht. Es erlaubte dem Nutzer jegliche Form als Pad, Leiterbahn oder Polygon (Massefläche) zu definieren. Die Blenden-Definitionen hingen nicht länger vom physischen Blendenrad ab, so dass sie automatisch aus dem CAD Job abgeleitet werden konnten und als Teil der Daten-Ausgabe ausgegeben werden konnten.

Gerber Heute.

RS-274X ist heute das Standard-Übertragungsformat für Leiterplatten-Daten. Es ist klar, eindeutig und - falls irgendwelche Fragen aufkommen, durch den Menschen/Bediener ohne Hilfsmittel lesbar. Jede Datei ist vollständig und erlaubt Ihnen jede Pad-Form oder Kupferfläche zu zeichnen die Sie wollen.

Das alte Standard Gerber RS-274-D besteht trotz seiner Nachteile fort. Es ist sehr eingeschränkt, benötigt einen separaten Blendenteller, welcher scheinbar oft verloren geht; es produziert große, unhandliche Dateien; Die Ausgabe kann das Verschmelzen positiver und negativer Bilder erfordern, welche im besten Fall umfangreiche Aufräumarbeiten erfordern und im schlechtesten Fall schwer zu findende Fehler bedeuten.

Eurocircuits akzeptiert das alte Format weiterhin, soweit benötigt (z.B. für alte Jobs), obwohl es nicht mit PCB Visualizer® funktioniert. Wie auch immer, Extended Gerber, RS-274X ist unser bevorzugtes Datenformat und hat keine der Einschränkungen von RS-274-D. Jede Datei ist vollständig mit eingebetteten Blenden-Definitionen und funktioniert mit PCB Visualizer® und bietet Ihnen dabei sämtlich Vorteile unserer fortschrittlichen Datenanalyse-Technologie. Alle aktuellen und die meisten älteren CAD-Systeme sind in der Lage RS-274X auszugeben. Falls Ihr CAD System immer noch das alte RS-274-D Format ausgibt, sehen Sie bitte in die Ausgabeeinstellungen. Manchmal kann die Ausgabe auf RS-274X umgestellt werden. Auf verschiedenen Systemen können unterschiedliche Terminologien verwendet werden. Fragen Sie im Zweifel einfach bei uns nach.

Sehen Sie in unseren PCB Design Guidelines für mehr Ratschläge zu Eingabeformaten nach.

Gerber Zukunft.

Extended Gerber, RS-274X, bietet ein exaktes und eindeutiges Bild der Lagen einer Leiterplatte, dennoch fehlen noch notwendige Lagen-Informationen für die Produktion (insbesondere für die automatische Daten-Aufbereitung), welche nicht im Format vorgesehen sind.

Folgende Beispiele:

  • Welche Funktion hat die Lage: Top Kupfer, Top Lötstopmaske, etc.?
  • Zeigt das Bild eine einfache Leiterplatte, oder einen Nutzen?
  • Welche Funktion besitzt dieses Objekt: ist es ein SMD Pad oder Via Pad, Fiducial etc.?
  • Was ist die Kontur/Profil? Automatische Erkennungs-Software wie PCB Visualizer® kann rechteckige Konturen erkennen, aber keine komplexen Formen.
  • Welche Bohrtoleranzen hat dieses Loch? Beispielsweise könnte es ein Loch für Einpresstechnik sein.
  • Welche Leiterbahnen sind Impedanz-kontrolliert?
  • Welche Vias müssen gefüllt werden?

Der nächste Schritt ist die Einbeziehung dieser Informationen in das Datenübermittlungsformat. Jedwede Erweiterung des Datenformats, muss mit dem existierenden Format und den bestehenden CAD-Systemen kompatibel sein. Obwohl andere Formate vorgeschlagen wurden, die nicht-Bild Informationen einschliessen können, ist Gerber so weit verbreitet und effektiv im Einsatz, dass es - ebenso wie QWERTY, QWERTZ and AZERTY Tastaturen - nicht leicht zu ersetzen ist.

Heute wird das Gerber-Format von der belgischen Firma UCAMCO, die diese Abteilung von Gerber Scientific 1997 gekauft haben, gewartet und entwickelt. UCAMCO haben kürzlich eine Vorlage für die nächste Generation von RS-274X, Gerber RS-274X2 veröffentlicht. Diese führt Eigenschaften in das Format ein, welche die oben genannten Informationen übermitteln.

Diese neue Entwicklung wird in unserem technischen Blog zu Gerber X2 näher beschrieben. Eurocircuits arbeitet eng mit UCAMCO am neuen Format zusammen, und unterstützt UCAMCOs Antrieb bessere Werkzeuge für die europäische und globale Gemeinschaft der Leiterplatten-Entwickler zu bieten. Da die neuen Attribute in die CAD Systeme implementiert werden, werden wir neue Funktionen zu unserer Dateneingabe hinzufügen, sowie Prozeduren zur Überprüfung, um mit diesen umzugehen. Selbstverständlich werden wir auch weiterhin die älteren Gerber-Formate akzeptieren.

veröffentlicht unter:
Leiterplatten-Entwicklung
veröffentlicht am:
27 Jan 2014
Aufrufe:
3709

Extended Gerber erweitert - Gerber X2

Gerbers neue Attribute verändern die CAD zu CAM Kommunikation

Mit Unterstützung von Eurocircuits, LPKF und AT&S, hat UCAMCO wird eine neue Spezifikation für eine bahnbrechende, zweite Erweiterung des Gerber Formats entworfen. Sie bietet einen eindeutigen Standard für nicht-bildliche Daten, welcher genauso einfach, praktisch und universell verfügbar ist, wie das allseits bekannte und derzeit unterstützte, Gerber Bild-Datenformat.

UCAMCO’s Geschäftsführer Karel Tavernier kommentiert: “CAD/CAM Experten müssen Ihre Daten in einer robusten, verlässlichen und kostengünstigen Art übertragen, etwas was das Gerber Format seit Jahren bietet. Es ist frei verfügbar, einfach und auf den Punkt. Es kann von jedem verwendet werden, unabhängig davon, wie groß oder klein der CAD/CAM Einsatz ist. Es ist das praktischste, genutzte Daten-Beschreibungsformat und bei weitem das von der Industrie am meist verwendete - jeden einzelnen Tag werden Dank Gerber tausende, perfekte Bilder von Leiterplatten-Lagen weltweit übertragen.”

Tatsächlich wissen CAD/CAM Experten bei Gerber, dass der kritischste und anfälligste Teil ihrer Archive - die Bild-Daten - sicher und akkurat sind. Allerdings gibt es noch einen weiteren Bereich des Leiterplatten-Designs, welchen Bilder nicht übermitteln können. Diese Nicht-Bild Daten beinhalten Informationen über die Lagen-Anordnung und deren Funktion, sowie die Unterscheidung zwischen Objekten wie SMD und Via Pads, ergänzt um eine Menge weiterer Informationen, welche gemeinsam mit den Bilddaten dabei helfen, die Absichten der Entwickler in sehr leistungsfähige Produkte zu übersetzen.

Das derzeitige Problem ist das Fehlen eines Gerber Standards zur Übermittlung von Nicht-Bild Daten, welches den Entwicklern die Entscheidung überlässt, in welcher Form sie diese Informationen mit Ihren Herstellern am besten kommunizieren. Sie könnten Ihrem Gerber-Archiv Textdateien oder Zeichnungen hinzufügen, oder auch nicht - und es damit den CAM Ingenieuren überlassen, die notwendigen Informationen zusammen zu suchen, oder den Entwickler zu kontaktieren, sollten diese Fehlen. Dies sind fehleranfällige, zeitraubende Tätigkeiten, welche die Qualität oder Lieferzeitpunkte beeinflussen können, was sich unglücklicherweise im Verlust von Aufträgen, Kunden und künftigem Geschäft auswirken kann, insbesondere im zeitkritischen Zusammenhang von Prototypen und eiligen Leiterplatten. Deswegen sollte für Sie unabhängig davon, ob Sie Entwickler, Kunde oder Hersteller von Leiterplatten sind, die Daten-Qualität und -Klarheit höchste Priorität haben.

Deswegen hat UCAMCO sein Gerber X2 Format entwickelt. X2 bietet eine Reihe von Attributen, welche einen Standard bei der Beschreibung von Nicht-Bild Daten bieten - man könnte auch bedeutsam sagen, dass sie den Bild-Daten Intelligenz hinzufügen. Anwendbar sowohl auf die ganze Datei, oder auf individuelle grafische Objekte, können Gerber’s Standard Attribute jetzt dazu verwendet werden, um folgendes zu definieren:

  • Gerber Datei Funktion: Kupferlage Top, Lötstopplack-Lage Top, etc.
  • Teil: einzelne Leiterplatte, Kundennutzen etc.
  • Objekt-Funktion: SMD Pad, Via Pad, etc.
  • Leiterplatten-Kontur
  • Bohrtoleranzen
  • Lage von Impedanzkontrollierten Leiterbahnen
  • Gefüllte Vias
  • MD5 Prüfsumme für zusätzliche Sicherheit

Die Attribute wurden bewusst von Anfang an derart gewählt, um das einzige Ziel den Leiterplatten-Daten Transfer von der Entwicklung zur Fertigung zu unterstützen. Sie sind wesentlich, einfach und fokussiert anstatt eines Sammelsuriums schöner Ideen unnötiger Komplexität, ganz zu schweigen von potentiellen Fehlern. Es gibt keine überflüssigen, fertigungsspezifischen Attribute, wie sie in CAM Formaten gefunden werden. X2 ist simpel und aufgeräumt.

Die Attribute decken absichtlich nicht alle möglichen Nicht-Bild Daten ab. UCAMCO hat davon abgesehen eine Netzliste zu X2 hinzuzufügen, weil es bereits ein einfaches und gut verbreitetes Format gibt, welches Netzlisten adäquat beschreibt: IPC-356-A. Ebenso wurden Materialien nicht hinzugefügt, weil diese nicht mit Bildern verknüpft sind und durch eine Untermenge von IPC-2581 handhabbar werden, sobald IPC-2581 für Teil-Implementierungen geöffnet wird. In dieser Hinsicht liefert X2 das Beste aller Welten: Verfügbarkeit, Einfachheit, Leistungsfähigkeit und geprüfte Formate, die für jeden funktionieren. Es ist eine großartige Kombination, die Entwicklern eine klare und einfache Methode gibt sicher zu stellen, dass ihr Hersteller alle notwendigen Daten hat, um effizient und verlässlich zu produzieren. Es eliminiert die Notwendigkeit zur Anpassung komplexer, neuer Formate en gros, was ein Segen ist, wie UCAMCO’s Forschungs- und Entwicklungs-Ingenieur Thomas Weyn erklärt: “Bildgebende Software ist notorisch schwierig zu implementieren, die Fehlerbehebung und Feldtest braucht ewig, insbesondere für Bilder, die so komplex wie Leiterplatten sind. Fehler sind teuflisch schwer zu finden und führen fast unvermeidlich zu Ausschuss, so dass jenes (das Gerber Bild Format), von dem wir wissen das es funktioniert und es weiter entwickeln, ohne es zu unterbrechen, bei Weitem zu bevorzugen ist.”

Ein primäres Entwicklungsziel von X2 ist die Einfachheit der Anpassung und Implementation. Um den Produktivitätssprung, den X2 bringen kann voll auszunutzen, benötigt die CAD- und CAM-Software nur kleine Aktualisierungen. Vorausgesetzt das das bildgebenden Modell unverändert bleibt, benötigt es nur ein paar zusätzliche Zeilen mit den Attributen beim Erstellen einer Gerber Datei - einfacher könnte es kaum sein. Dies zahl sich durch ein vielseitiges Produkt und größere Wettbewerbsfähigkeit für System-Anbieter aus. Die Nutzung der Attribute ist nicht zwingend: Sie können vollumfänglich, teilweise, oder gar nicht genutzt werden, was immer für die Implementation am besten passt. Am wichtigsten ist, dass Systeme die nicht aktualisiert wurden weiterhin die korrekten Bild-Daten generieren werden, da Gerber X2 aufwärtskompatibel mit vorherigen Versionen des Formats ist und das Bild nicht von den Attributen betroffen ist. Bestehende Arbeitsabläufe werden nicht durch die Einführung von X2 unterbrochen.

Vor der Veröffentlichung der finalen Version ermuntert UCAMCO CAD- und CAM-Experten sich das Format, insbesondere den Abschnitt 5 anzusehen, und an der Feineinstellung durch Kommentare an gerber@ucamco.com teilzuhaben.

Damit X2 Wirklichkeit wird, benötigt UCAMCO die Beteiligung von CAD-Software Anbietern für X2. Weil X2 einfach zu implementieren ist, bedeutet es eine Gelegenheit. Dazu wird Ihre Hilfe benötigt. Bitte schreiben Sie an UCAMCO unter gerber@ucamco.com und lassen Sie sie wissen, ob Sie das Gerber X2 Format unterstützen und es in Ihre Arbeitsabläufe integrieren, sobald es verfügbar ist.

Der Entwurf für Gerber X2, zweite Erweiterung ist unter www.ucamco.com/downloads verfügbar. Eine kurze Presseerklärung beschreibt die Grundprinzipien seiner Entwicklung.

veröffentlicht unter:
Leiterplatten-Entwicklung
veröffentlicht am:
27 Jan 2014
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