So erzeugen Sie Gerber- und Bohrdateien in KiCad 5

Wenn Sie Ihr Design in KiCad fertiggestellt haben, ist der letzte Schritt vor dem Senden an die Leiterplattenfertigung (Fab House) das Erzeugen der Gerber- und Bohrdateien.

Leiterplattenhersteller verwenden diese Dateien, um Ihre Platinen zu fertigen. Grundsätzlich müssen 3 Dateisätze erzeugt werden:

• Gerber-Dateien

• Bohrdateien

• Bohrplan-Dateien

Das Demo-Projekt kit-dev-coldfire-xilinx_5213 wird in diesem Artikel verwendet.

Alle Schritte wurden in KiCad 5.1.9 getestet, es kann jedoch geringfügige Unterschiede geben, wenn Sie andere KiCad-Versionen verwenden.

Gerber-Dateien erzeugen

Wählen Sie Datei → Plotten aus dem Menü, um den Gerber-Generierungsdialog zu öffnen.

Abbildung 1. Das Menüelement „Plotten“

Wenn Sie Leiterplatten bei JLCPCB bestellen möchten, können die Standardeinstellungen NICHT direkt verwendet werden, einige Feineinstellungen sind erforderlich.

Zielordner auswählen

Am oberen Rand des Plot-Fensters können Sie auf das Durchsuchen-Symbol klicken, um das Zielverzeichnis auszuwählen oder zu erstellen, oder Sie können einfach den gewünschten Ordnernamen eingeben.

In diesem Tutorial geben wir z. B. „project-name-gerbers“ ein, um den Standardordner „plots“ zu ersetzen (verwenden Sie anstelle von „project-name“ einen aussagekräftigeren Namen). Wenn KiCad die Gerber-Dateien generiert, wird dieser Ordner automatisch erstellt.

Es ist eine gute Praxis, die Gerber-Dateien in einen separaten Ordner auszugeben – andernfalls würden sie Ihre Designdateien vermischen, und Sie müssten sie manuell aussortieren.

Abbildung 2. Zielordner auswählen

Ebenen auswählen

Auf der linken Seite sehen Sie, welche Ebenen aus Ihrem Board-Design in Gerber-Dateien umgewandelt werden sollen.

Die folgenden Ebenen sollten alle aktiviert sein:

• F.Cu

• F.Paste

• F.SilkS

• F.Mask

• B.Cu

• B.Paste

• B.SilkS

• B.Mask

• Edge.Cuts – enthält den Platinenausschnitt/Umriss

• In1.Cu, In2.Cu … werden für 4/6-lagige Designs ebenfalls benötigt

Allgemeine Optionen und Gerber-Optionen

• Plot footprint references aktivieren, andernfalls erscheinen keine Designatoren auf den Silkscreen-Ebenen.
• Exclude PCB edge layer from other layers aktivieren, damit Inhalte von Edge.Cuts nicht in anderen Ebenen erscheinen.
• Exclude pads from silkscreen aktivieren
• Check zone fills before plotting aktivieren
• Use Protel filename extensions aktivieren, empfohlen, da JLCPCB diese bevorzugt.
• Subtract soldermask from silkscreen aktivieren, um sicherzustellen, dass keine Silkscreen auf Pads gedruckt wird.
• Use extended X2 format – egal.

So ergeben sich die endgültigen Einstellungen:

Abbildung 3. Gerber-Optionen

Klicken Sie nun unten im Fenster auf die Schaltfläche Plotten.

Alle generierten Gerber-Dateien werden im zuvor angegebenen Zielordner gespeichert.

Wenn die Kupferflächen (Zones) nicht aktuell sind und Sie vergessen haben, sie neu zu füllen, wird KiCad Sie – sofern Check zone fills before plotting aktiviert ist – auffordern, dies zu tun.

Klicken Sie einfach auf Refill, dann wird die Dateigenerierung fortgesetzt.

Abbildung 4. Zone nachfüllen

Um Leiterplatten zu bestellen, werden außerdem die Bohrdateien benötigt.

Bohrdateien erzeugen

Im gleichen Dialog wie für die Gerber-Dateien klicken Sie unten rechts auf Generate Drill Files, um das Dialogfenster für Bohrdateien zu öffnen.

Sie müssen den Ausgabeordner nicht ändern, da KiCad automatisch denselben Ordner wie für die Gerber-Dateien verwendet.

Überprüfen Sie folgende Optionen:

• Use alternate drill mode für „Oval Holes Drill Mode“ aktivieren

• Absolute für „Drill Origin“ auswählen

• Millimeters für „Drill Units“ auswählen

• Decimal format für „Zeros Format“ auswählen

Die folgende Abbildung zeigt die Einstellungen:

Abbildung 5. Einstellungen für die Bohrdatei

Klicken Sie nun auf die Schaltfläche Generate Drill File, die Bohrdateien werden generiert und im Ausgabeordner gespeichert.

Bohrplan-Datei erzeugen

Dieser Schritt ist optional, aber empfohlen.

Dies kann im selben Dialog für Bohrdateien erfolgen.

Aktivieren Sie Gerber für „Map File Format“ und klicken Sie unten rechts im Dialog auf Generate Map File.

Diese Bohrplan-Datei liefert zusätzliche Informationen zu den Bohrlöchern – sie ist für den Menschen lesbar, zeigt an, welche Bohrungen durchkontaktiert (PTH) und welche nicht durchkontaktiert (NPTH) sind.

Sie zeigt auch die Gesamtanzahl der Langlöcher (Slots).

Je mehr Informationen vorhanden sind, desto geringer ist die Fehlerwahrscheinlichkeit.

Abbildung 6. PTH-Bohrplan

Abbildung 7. NPTH-Bohrplan

Dateien überprüfen

Bevor Sie Ihre Gerber-Dateien zur Fertigung an JLCPCB hochladen, wird dringend empfohlen, die generierten Dateien mit einem externen Gerber-Viewer zu überprüfen.

Achten Sie beim Prüfen der Dateien besonders auf folgende Punkte:

1. Existiert der Platinenumriss?
2. Ist der Platinenumriss geschlossen (kontinuierlich, keine Lücken)?
3. Werden alle Innenausschnitte, unplattierten Schlitze, V-Cut-Linien korrekt in der GM1-Ebene angezeigt?
4. Sind alle Bohrungen sichtbar und mit anderen Ebenen korrekt ausgerichtet?
5. Sind die Vias gemäß Ihrem Design bedeckt oder freiliegend?
6. Sieht der Bestückungsdruck (Silkscreen) korrekt aus?
7. usw.

Wenn Sie Probleme feststellen, beheben Sie diese, exportieren Sie die Gerber-/Bohrdateien erneut und prüfen Sie sie noch einmal im Gerber-Viewer.

Es gibt verschiedene gute Gerber-Viewer – verwenden Sie den, der für Sie am praktischsten ist:

• Gerbv

• tracespace view

• Referenz-Gerber-Viewer von Ucamco

Wenn alles in Ordnung ist, können Sie nun den Ausgabeordner zippen und die Bestellung aufgeben.

BOM- und Centroid-Dateien für SMT-Service erzeugen

Wenn Sie zusätzlich den SMT-Service von JLCPCB benötigen, müssen auch die BOM- (Stückliste) und Centroid-Dateien erzeugt werden.

Befolgen Sie hierzu die Anleitung „How to generate the BOM and Centroid file from KiCAD“.