あらゆるPCB設計ソフトからガーバーファイルを作成する – 完全ガイド

ガーバーファイルの定義と必要性

ガーバーフォーマットは、もともとガーバー社によって開発されたもので、現在ではプリント基板業界で広く採用されている標準フォーマットです。導体層、ソルダーマスク層、レジェンド層（シルクスクリーン層）などの基板イメージの状況を記述することができます。

プリント基板は専門的なEDA（電子設計自動化）またはCAD（コンピュータ支援設計）システムで設計され、そこから基板製造データが生成されます。PCBメーカーがPCB設計ファイルのすべての詳細を完全に理解するには、参照とガイドラインとしてガーバーフォーマットファイルが含まれている必要があります。ガーバーフォーマットファイルは、基板の各イメージの設計要件を記述するために適用され、ベアボード製造とPCB実装の両方に使用できます。

ベアボード製造における役割

ベアボード製造において、ガーバーフォーマットは標準フォトプロッタや、レジェンドプリンタ、ダイレクトイメージャ、AOI（自動光学検査）装置など、イメージデータを必要とする他の製造装置によって要求されます。つまり、ガーバーフォーマットファイルはPCB製造プロセスの最初から最後まで依存されなければなりません。

PCB実装における役割

PCB実装においては、ガーバーフォーマットにステンシル層が含まれ、部品位置も規定されます。これらはSMT（表面実装技術）実装、スルーホール実装、およびそれらの混在実装において重要な参照データとなります。

ガーバーファイルのバージョン

現在、3つのバージョンのガーバーフォーマットが利用可能です：

• Gerber X2 – スタックアップデータと属性を含む最新のガーバーフォーマット
• RS-274-X – ガーバーフォーマットの拡張版で、広く適用されています
• RS-274-D – 最古のガーバーフォーマットで、RS-274-Xに徐々に置き換わっています

ガーバーファイルの生成

PCB設計エンジニアは、以下の2つの理由から自分でガーバーファイルを生成することを怠ってはいけません。

1. 使用しているPCB設計ソフトウェアが、PCBメーカーで使用されているものと同じであるとは限りません。異なるソフトウェアを使用している場合、自分でガーバーファイルを生成しなければならず、さらなる会話と確認が必要となり、時間がかかり生産プロセスが遅れます。
2. 同じPCB設計ソフトウェアを使用していても、適用ソフトウェアの違いによってエラーが発生する可能性があるため、自分でガーバーファイルを生成することを推奨します。

したがって、納期と最終製品の信頼性を確保するために、PCB設計エンジニアは自分でガーバーファイルを生成する方法を学ぶべきです。ガーバーファイルには一般的に、導体層、ソルダーマスク層、シルクスクリーン層の設計データが含まれます。さらに、同じ設計データを持つ2層の場合でも、誤解を避けるためにそれぞれガーバーファイルを生成する必要があります。

異なるPCB設計ソフトウェアでは、ガーバーファイル生成の操作手順が異なります。以下に主要なPCB設計ソフトウェアでのガーバーファイル生成方法を示します。

Altium Designer

.pcbファイルをAltium Designerで開き、[ファイル] → [製造出力] → [ガーバーファイル] の順にクリックします。ガーバーセットアップダイアログが表示され、以下の5項目でパラメータを設定できます：[一般]、[レイヤー]、[ドリル図面]、[アパーチャ]、[詳細設定]。

一般

[一般] タブでは「単位」と「フォーマット」を決定します。単位はインチまたはミリメートルを選択可能。フォーマットは3つの選択肢があり、最高解像度は 2:5、最低は 2:3 です。

レイヤー

プロットするレイヤーとミラーリングするレイヤーを決定します。プロットまたはミラーリングが必要なレイヤーの末尾にチェックを入れます。すべてのプロットに追加するメカニカルレイヤーは無視できます。

ドリル図面

このタブではほとんど設定することはなく、レジェンドシンボルはそれほど重要ではありません。

アパーチャ

前の議論に基づき、[埋め込みアパーチャ (RS274X)] にチェックを入れ、他の項目はグレーアウトされ、それ以上のアクションは不要です。

詳細設定

[フィルムサイズ] のパラメータはAltium Designerのデフォルト値で問題ありません。これらを小さく設定するとエラーの原因になります。[アパーチャマッチング公差] のプラスとマイナスはともに 0.005mil に設定します。

[バッチモード] では [レイヤーごとに別ファイル] を選択します。[先行/後続ゼロ]、[フィルム上の位置]、[プロッタタイプ] は、エンジニアの好みとプロジェクトの要求に基づいて選択します。ガーバーファイルで決定したこれらの設定は、NCドリルファイルでの設定と互換性がある必要があります。

[その他] では、[変更位置コマンドの最適化] と [DRCルールエクスポートファイル (.RUL) の生成] にチェックを入れ、他の2項目はチェックしないことを推奨します。

すべてのパラメータを決定したら [OK] ボタンを押してガーバーファイル生成を完了します。

Cadence (Allegro)

AllegroでPCBレイアウトを開き、[製造] → [アートワーク] の順にクリックします。アートワークコントロールフォームが表示されます。

1. [TOP] フォルダを右クリックし、[手動追加] を選んで基板外形を追加します。
2. フィルム名（例：OUTLINE）を指定し [OK] をクリックします。
3. [サブクラス選択] ウィンドウで [BOARD GEOMETRY] を展開し、OUTLINE の前のチェックボックスをオンにして [OK] をクリックします。
4. アートワークコントロールフォームに戻り、OUTLINE が [利用可能なフィルム] エリアにあればその前のチェックボックスをオンにします。
5. [すべて選択] ボタンを押してすべてのレイヤーを出力対象にし、[アートワーク作成] ボタンをクリックするとガーバーファイルが生成されます。

EAGLE

EAGLEでPCBレイアウトを開き、[ファイル] → [CAMプロセッサ] をクリックします。ポップアップダイアログが表示されます。

1. このダイアログで [ファイル] → [開く] → [ジョブ] をクリックし、設計ファイルを新しいウィンドウで開きます。
2. このウィンドウで、部品面、半田面、シルクスクリーンCMP、ソルダーストップマスクCMP、ソルダーストップマスクSOL、外形、ペーストCMP、ペーストSOL、シルクスクリーンSOL の観点からガーバーファイルを定義します。
3. すべてのボタンの下のすべてのパラメータが決定したら、[ジョブ処理] ボタンをクリックしてガーバーファイルを生成します。

私の意見では、PCB設計ソフトでガーバーファイルを作成するのは、PCBメーカーのエンジニアにとってその重要性を完全に理解していれば難しい作業ではありません。覚えておいてください：PCBの各レイヤーと基板エッジそれぞれにガーバーファイルを作成してください。明確で統合されたガーバーファイルは、あなたの注文を確実に効果的かつ効率的に進めます。