Membuat File Gerber dari Perangkat Lunak Perancangan PCB – Panduan Lengkap

Tidak ada yang memerlukan pesan papan sirkuit cetak (PCB) yang tertunda. Kondisi ideal adalah Anda mengirim file desain ke pabrikan PCB, kemudian pabrik menyusun fabrikan papan berdasarkan file Anda dan mengirimkan produk kepada Anda. Namun, situasi nyata tidak semudah itu.

Dari saat Anda mengirim file desain hingga papan akhirnya tiba, biasanya membutuhkan waktu yang lama. Ketidakpuasan Anda terhadap pabrikan PCB akan meningkat seiring bertambahnya waktu putaran. Sebenarnya, ada banyak hal yang dapat Anda lakukan untuk memendekkan waktu ini dari sudut pandang Anda. Akhirnya, efektivitas dan efisiensi adalah yang menentukan.

File Gerber memainkan peran krusial sebagai penghubung dan penterjemah antara insinyur perancang PCB dan pabrikan PCB, memungkinkan pertimbangan dan konsep insinyur desain dipahami oleh pabrikan sehingga produk yang tepat dan andal dapat diproduksi secara efektif dan efisien.

Definisi dan Kebutuhan File Gerber

Awalnya dikembangkan oleh perusahaan bernama Gerber, format Gerber saat ini merujuk pada standar yang luas diterima di industri PCB yang diikuti oleh perangkat lunak, mampu menggambarkan kondisi gambar papan seperti lapisan konduktor, lapisan soldermask, dan lapisan legenda.

Papan sirkuit cetak dirancang dalam sistem EDA (Electronic Design Automation) atau CAD (Computer-Aided Design) khusus yang kemudian menghasilkan data manufaktur papan berdasarkannya fabrikan papan sirkuit dimulai. Pabrikan PCB tidak akan sepenuhnya memahami semua detail file desain PCB kecuali file format Gerber disertakan di dalamnya sebagai referensi dan pedoman. File format Gerber digunakan untuk menggambarkan persyaratan desain setiap gambar papan sirkuit dan dapat digunakan untuk pembuatan papan kosong serta rangkaian PCB.

Apabila berkaitan dengan pembuatan papan kosong, format Gerber dibutuhkan baik oleh plotter foto standar maupun peralatan manufaktur lain yang membutuhkan data gambar seperti printer legenda, imagers langsung atau peralatan AOI (Automated/Automatic Optical Inspection) dll. Dengan kata sederhana, file format Gerber harus diandalkan dari awal hingga akhir proses fabrikan PCB.

Apabila berkaitan dengan rangkaian PCB, lapisan stencil disertakan dalam format Gerber dan lokasi komponen juga diatur, yang akan dianggap sebagai data referensi signifikan untuk rangkaian SMT (Surface Mount Technology), rangkaian lubang melalui, atau campuran keduanya.

Versi File Gerber

Saat ini, tiga versi format Gerber tersedia:

• Gerber X2 - format Gerber terbaru dengan data tumpukan dan atribut yang terkandung.

• RS-274-X - versi diperluas dari format Gerber dan telah banyak digunakan.

• RS-274-D - versi tertua dari format Gerber yang digantikan secara bertahap oleh RS-274-X.

Pembuatan File Gerber

Insinyur perancangan PCB seharusnya tidak terlalu malas untuk membuat file Gerber mereka sendiri dari dua alasan berikut.

Anda hampir tidak dapat memastikan bahwa perangkat lunak perancangan PCB yang Anda gunakan sama dengan yang digunakan oleh pabrikan PCB Anda. Jika pabrikan PCB Anda menggunakan perangkat lunak perancangan PCB yang berbeda, Anda harus membuat file Gerber sendiri, dan percakapan serta konfirmasi lebih lanjut pasti akan menyebabkan lebih banyak waktu dan menunda proses produksi.

Bahkan jika pabrikan PCB menggunakan perangkat lunak perancangan PCB yang sama seperti Anda, Anda tetap disarankan untuk membuat file Gerber sendiri karena perbedaan dalam perangkat lunak yang diterapkan juga dapat menyebabkan kesalahan yang mungkin terjadi.

Oleh karena itu, untuk memastikan waktu pengiriman dan keandalan produk akhir, insinyur perancangan PCB harus belajar membuat file Gerber sendiri. File Secara umum berisi data desain lapisan konduktor, lapisan soldermask, dan lapisan saringan. Selain itu, apabila berkaitan dengan dua lapisan dengan data desain yang sama, file Gerber tetap harus dibuat secara terpisah untuk menghindari kesalahpahaman yang mungkin terjadi.

Berbagai perangkat lunak perancangan PCB memiliki langkah operasi yang berbeda untuk pembuatan file Gerber. Dalam bagian berikutnya dari artikel ini, metode pembuatan file Gerber akan ditampilkan mengenai perangkat lunak perancangan PCB.

Altium Designer

Dengan file .pcb Anda dibuka dengan perangkat lunak Altium Designer, klik File >> Fabrication Outputs >> Gerber Files secara berurutan. Kemudian, jendela dialog Gerber Setup akan muncul, di mana lima item tersedia bagi insinyur untuk menyetel parameter yang sesuai dalam file Gerber mereka: General, Layers, Drilling Drawing, Apertures, dan Advanced.

• Tombol General

Di bawah tombol General, dua parameter harus ditentukan: Units dan Format. Untuk Units, baik Inches atau Millimeters dapat dipilih. Untuk Format, tiga alternatif disediakan. Resolusi tertinggi adalah 2:5 sedangkan resolusi terendah adalah 2:3.

• Layers

Pada tab ini, lapisan yang akan diplot dan dicerminkan harus ditentukan. Silang dapat ditandai di akhir lapisan yang perlu diplot atau dicerminkan. Lapisan mekanis yang akan ditambahkan ke semua plot dapat diabaikan.

• Drill Drawing

Sedikit yang perlu dilakukan pada tab ini dan simbol Legenda tidak terlalu penting.

• Apertures

Berdasarkan diskusi yang dibahas sebelumnya dalam artikel ini, Embedded apertures (RS274X) harus dicentang dengan item lainnya menjadi abu-abu dan tidak diperlukan tindakan lebih lanjut.

• Advanced

Parameter dalam Film Size dapat diatur sebagai default oleh Altium Designer dan kesalahan dapat terjadi jika parameter ini diatur terlalu kecil. Parameter dalam Aperture Matching Tolerances, baik Plus maupun Minus harus diatur menjadi 0.005mil.

Pada item Batch Mode, Separate file per layer harus dipilih.

Leading/Trailing Zeroes, Position on Film, dan Plotter Type harus dipilih berdasarkan preferensi insinyur perancangan PCB dan kebutuhan proyek spesifik. Leading/Trailing Zeroes dan Position on Film yang ditentukan dalam File Gerber harus kompatibel dengan yang ada dalam File NC Drill.

Di antara pilihan dalam item Other, disarankan untuk mencentang Optimize change location commands dan Generate DRC Rules export file (.RUL) sementara pilihan dua lainnya tidak.

Setelah semua parameter ditentukan, tekan tombol OK untuk menyelesaikan pembuatan file Gerber.

Cadence (Allegro)

Buka tata letak PCB Anda di Allegro dan klik Manufacture >> Artwork secara berurutan. Kemudian Artwork Control Form akan terlihat.

Kemudian saatnya untuk menambahkan garis tepi papan dengan klik kanan pada folder TOP dan memilih Add Manual.

Tentukan nama film, misalnya OUTLINE dan klik OK.

Pada jendela Subclass Selection, perluas BOARD GEOMETRY dan centang di depan OUTLINE. Kemudian, klik tombol OK.

Kembali ke jendela Artwork Control Form, centang di depan OUTLINE jika masih berada di area Available films.

Dengan langkah-langkah ini selesai, tekan tombol Select all dengan semua lapisan output. Kemudian, file Gerber akan dibuat ketika tombol Create Artwork diklik.

EAGLE

Buka tata letak PCB Anda dengan perangkat lunak EAGLE dan klik File >> CAM Processor. Kemudian Anda akan menemukan popup dialog.

Pada jendela dialog ini, klik File >> Open >> Job dan buka file desain dalam jendela baru yang ditunjukkan di bawah.

Pada jendela ini, Anda harus menentukan file Gerber berdasarkan Sisi Komponen, Sisi Solder, Saringan Sisi Komponen, Masker Pengolahan Sisi Komponen, Masker Pengolahan Sisi Solder, Garis Tepi, Pasta Sisi Komponen, Pasta Sisi Solder, dan Saringan Sisi Solder. Segera setelah semua parameter di bawah semua tombol dalam jendela ini ditentukan, Anda dapat membuat file Gerber dengan mengklik tombol Process Job.

Menurut saya, membuat file Gerber dalam perangkat lunak perancangan PCB bukan pekerjaan yang sulit selama Anda sepenuhnya menyadari signifikansinya bagi insinyur dari pabrikan PCB. Ingat: buat file Gerber untuk SETIAP lapisan PCB Anda bersama dengan tepi papan. File Gerber yang jelas dan terintegrasi pasti akan mendorong pesanan Anda agar efektif dan efisien.