Les fichiers Gerber, BOM, CPL et stackup indiquent quatre choses différentes à un fabricant de PCB. Les fichiers Gerber définissent les couches de la carte. La BOM définit les composants. Le CPL définit le placement. Le stackup définit la construction des couches, les matériaux, le cuivre, l'épaisseur du diélectrique et les hypothèses d'impédance.
De nombreux retards de devis PCBA surviennent avant le début de la production. Pourquoi ? L'usine peut disposer des données de la carte, mais pas des données des composants. Ou elle peut avoir une BOM, mais pas de fichier de placement. Parfois, les fichiers Gerber, BOM et CPL ont été exportés à partir de différentes révisions de conception.
Pour une liste de contrôle RFQ plus complète, consultez notre liste de contrôle des fichiers de devis PCBA. Cet article explique ce que signifie chaque fichier et comment vérifier le package avant de l'envoyer à un fournisseur.
Points clés
- Gerber répond à quoi fabriquer, BOM répond à quoi acheter, CPL répond où placer, et stackup répond comment la carte est construite.
- La correspondance des désignateurs BOM/CPL et les exports de même révision sont les moyens les plus rapides d'éviter les boucles de clarification RFQ.
Que sont les fichiers Gerber, BOM, CPL et Stackup ?
Les fichiers Gerber, BOM, CPL et stackup constituent le package de données principal pour la plupart des revues de devis PCB et PCBA. Ce ne sont pas quatre noms pour la même chose. Ils décrivent différentes parties du travail.
| Fichier | Question principale répondue | Utilisé par |
|---|---|---|
| Gerber + perçage | Quel PCB doit être fabriqué ? | Ingénierie de fabrication PCB |
| nomenclature | Quels composants doivent être approvisionnés et assemblés ? | Approvisionnement et ingénierie PCBA |
| CPL / pick-and-place | Où et comment les pièces doivent-elles être placées ? | Programmation SMT et assemblage |
| Stratification | Comment les couches, les matériaux et le cuivre sont-ils construits ? | Fabrication et revue d'impédance |
Considérez le package de fichiers PCBA comme un système à quatre questions. Gerber répond à quoi fabriquer. BOM répond à quoi acheter. CPL répond où placer. Stackup répond comment la carte est construite. Si une réponse manque, le fournisseur doit deviner ou s'arrêter et demander.
Un package complet nécessite également un alignement des révisions. Les fichiers Gerber, BOM, CPL et stackup doivent décrire la même version de la carte. Si ce n'est pas le cas, le devis peut être basé sur de mauvais composants, un mauvais nombre d'empreintes, une mauvaise épaisseur de carte ou un mauvais périmètre de test.
Les données Gerber, BOM, CPL et stackup doivent décrire une seule révision de carte avant que les hypothèses de fabrication, d'approvisionnement, de placement et de construction soient chiffrées. Les références de qualité IPC couvrent les résultats d'assemblage tels que les rendements, les défauts, le DPMO, les retouches, les retours, les performances fournisseurs et les méthodes d'inspection, qui dépendent d'entrées de fabrication claires.
Pour une liste de contrôle RFQ plus approfondie, utilisez notre liste de contrôle des fichiers de devis PCBA.
Fichiers Gerber dans la fabrication de PCB
Dans les guides de processus d'assemblage PCB actuels, la revue des fichiers ou des commandes apparaît avant l'impression de pâte à souder, le pick-and-place, le refusion et l'inspection. Les fichiers Gerber sont les données de fabrication de la carte revues à cette première étape.
Les fichiers Gerber décrivent les couches physiques du PCB. Ils incluent généralement les couches de cuivre, le masque de soudure, la sérigraphie, la pâte, le contour de la carte et les couches mécaniques. Les fichiers de perçage sont étroitement liés, mais séparés. Ils définissent les trous métallisés, les trous non métallisés, les vias et les fentes.
Gerber ne dit pas à l'assembleur quels composants exacts acheter. Il ne dit pas non plus de manière fiable à la ligne SMT comment chaque pièce doit être placée. Ces informations proviennent de la BOM et du CPL.
Couches Gerber courantes et ce qu'elles contrôlent
| Élément Gerber ou perçage | Ce qu'il contrôle | Erreur courante |
|---|---|---|
| Couches de cuivre | Pistes, pastilles, plans | Couche interne manquante ou mauvaise révision |
| Masque de soudure | Ouvertures de masque et cuivre protégé | Désalignement d'ouverture de masque autour des pastilles à pas fin |
| Sérigraphie | Désignateurs, marques de polarité, logos | Marque de polarité cachée ou incohérente |
| Couche de pâte | Référence d'ouverture du pochoir | Couche de pâte manquante pour les pastilles SMT |
| Contour de la carte | Forme, découpes, fentes | Contour exporté sur une couche mécanique peu claire |
| Fichier de perçage | Trous et vias | Fichier de perçage manquant ou ne correspondant pas à la révision Gerber |
Les exports Gerber X2 et RS-274X sont des formats courants. Pour la plupart des acheteurs, le nom du format importe moins que l’exhaustivité. Le fabricant peut-il identifier chaque couche, contour de carte, trou, caractéristique de surface et révision ? Si oui, la revue commence bien.
La revue des fichiers ou des commandes intervient avant la production SMT dans les flux de travail courants d’assemblage de PCB. Cette revue dépend de données Gerber et de perçage complètes, car le cuivre, le masque, la sérigraphie, la pâte, le contour de carte et les informations de perçage définissent le PCB nu avant le début de l’assemblage.
Voyez comment la revue des fichiers s’intègre dans le processus d'assemblage de circuits imprimés.
Qu'est-ce qu'une nomenclature (BOM) dans l'assemblage de PCB ?
Une nomenclature, ou BOM, est la liste des composants pour l’assemblage. Elle indique au fournisseur de PCBA quelles résistances, condensateurs, circuits intégrés, connecteurs, modules et éléments mécaniques approvisionner et assembler.
Une BOM propre comprend des références de désignation, des quantités, les noms des fabricants, les MPN, les boîtiers, les valeurs, les descriptions et le statut DNP/DNI. De meilleures BOM incluent également des alternatives approuvées, des notes sur le cycle de vie, la tolérance, les tensions nominales et les fournisseurs préférés.
Champs minimaux de la BOM pour une soumission PCBA propre
| Champ de nomenclature | Exemple | Pourquoi c'est important |
|---|---|---|
| Désignateur de référence | R1, C5, U2, J1 | Relie le composant au schéma et au CPL |
| Quantité | 12 | Prend en charge l’approvisionnement et les contrôles de comptage d’assemblage |
| Fabricant | Texas Instruments | Réduit l’ambiguïté |
| Référence fabricant (MPN) | Numéro de pièce exact | Contrôle l’approvisionnement, le coût et les alternatives |
| Boîtier / empreinte | 0603, QFN-32, SOIC-8 | Aide à comparer la BOM et les données de placement |
| Valeur / caractéristique | 10 kΩ, 16 V, 1% | Empêche les substitutions génériques incorrectes |
| DNP / DNI | Ne pas peupler | Empêche l’assemblage de pièces optionnelles |
Les revues d’ingénierie PCB de LEADHUI avancent plus vite lorsque la BOM utilise des MPN exacts et des marquages DNP clairs. Une ligne indiquant “ résistance 10k ” peut suffire pour une discussion de prototype, mais elle ne suffit pas pour un approvisionnement contrôlé.
Les alternatives approuvées aident également. Si un MPN n’est pas disponible, le fournisseur peut proposer une alternative approuvée au lieu d’arrêter la demande de devis. La clé est le contrôle. Les alternatives doivent être approuvées par l’ingénierie, et non choisies à l’aveugle.
La qualité de la BOM affecte les contrôles de production, car des MPN ambigus, un statut DNP manquant et des alternatives non contrôlées peuvent modifier les pièces approvisionnées et assemblées. Les publications de référence IPC suivent des mesures de qualité telles que les rendements, les défauts, le DPMO, les retouches, les retours, les performances fournisseurs et les méthodes d’inspection/test.
Si vous préparez une construction clé en main, comparez votre BOM avec le liste de contrôle des fichiers de devis PCBA.
Qu’est-ce qu’un fichier CPL dans l’assemblage de PCB ?
Un fichier CPL est une liste de placement des composants. Il peut également être appelé fichier pick-and-place, fichier centroïde, fichier XY ou fichier de placement. Il indique à la programmation SMT où se trouve chaque composant sur la carte.
Les champs typiques du CPL incluent la désignation, la coordonnée X, la coordonnée Y, la rotation, le côté de la carte et le boîtier. La désignation est le pont entre la BOM et le CPL. Si la BOM indique U3 et le CPL indique U4 pour la même pièce, quelqu’un doit résoudre le conflit.
Pourquoi la revue de la rotation et de la polarité est importante
Les conventions de rotation peuvent varier entre les exports CAO et la programmation SMT. Cela ne signifie pas que la rotation du CPL est inutile. Cela signifie que l’assembleur doit vérifier les pièces sensibles à la rotation avant la production.
Vérifiez les LED, les diodes, la broche 1 des circuits intégrés, les condensateurs électrolytiques, les connecteurs, les modules et les boîtiers asymétriques. Les marquages de sérigraphie et les dessins d’assemblage aident à résoudre les orientations peu claires. Préférez-vous détecter cela en revue, ou après le refusion ?
Un fichier CPL, centroïde, XY ou pick-and-place prend en charge la configuration SMT en listant la désignation, la position X/Y, la rotation, le côté et le boîtier de chaque composant. Ces données de placement permettent de vérifier le programme SMT par rapport à la BOM et au dessin d’assemblage avant la fabrication.
Pour la préparation de la soumission, incluez le CPL avec les fichiers listés dans le liste de contrôle des fichiers de devis PCBA.
Exigences d’empilement de PCB pour les soumissions PCBA
L’empilement appartient à cette discipline de construction de carte nue, car l’ordre des couches, l’épaisseur du diélectrique, le cuivre, le matériau et les hypothèses d’impédance affectent la revue de fabrication.
Un empilement de PCB définit la construction physique des couches de la carte. Il liste l’ordre des couches, l’épaisseur du cuivre, l’épaisseur du diélectrique, la structure du cœur et du préimprégné, le matériau, la Tg, l’épaisseur finie et les cibles d’impédance contrôlée si nécessaire.
Les prototypes simples à 2 couches peuvent utiliser un empilement standard du fabricant. Mais les cartes multicouches, haute vitesse, RF, haute intensité, HDI ou à impédance contrôlée nécessitent des données d’empilement plus claires. Sinon, le fabricant doit déduire des détails de construction qui affectent le coût et les performances.
Quand l’empilement est généralement requis
Envoyez les données d’empilement pour les PCB à 4 couches et plus, les conceptions à impédance contrôlée, les cartes numériques haute vitesse, les cartes RF, les conceptions d’antennes, les cartes haute intensité et les productions qui doivent être reproductibles. Incluez l’impédance cible, le matériau, le poids du cuivre, l’ordre des couches et l’épaisseur finie.
Quand l’empilement peut être moins critique
Pour les prototypes simples à 2 couches, le matériau et l’épaisseur standard du fournisseur peuvent être acceptables. Néanmoins, indiquez toute contrainte. Si l’épaisseur de la carte, le poids du cuivre, la finition, le matériau ou l’impédance importent, ne supposez pas que le fournisseur le sait.
Les données d’empilement définissent l’ordre des couches, l’épaisseur du diélectrique, le cuivre, le matériau, l’épaisseur finie et les hypothèses d’impédance avant la fabrication et l’assemblage du PCB. L’IPC-2221 couvre les principes généraux de conception de PCB, donc les détails d’empilement doivent être traités comme des données de contrôle de conception, et non comme une note optionnelle pour les cartes complexes.
Si l’empilement fait partie du périmètre de la soumission, incluez-le avec les fichiers dans le liste de contrôle des fichiers de devis PCBA.
Comment ces fichiers fonctionnent-ils ensemble dans une soumission PCBA ?
Les fichiers fonctionnent ensemble lorsqu’ils décrivent la même révision de carte et le même périmètre de fabrication. Les fichiers Gerber et de perçage prennent en charge la fabrication du PCB. La BOM prend en charge l’approvisionnement des composants. Le CPL prend en charge le placement SMT. L’empilement prend en charge la revue de construction. Les dessins d’assemblage et les plans de test bouclent la boucle.
Un fichier manquant peut modifier la soumission. Des données CPL manquantes peuvent rendre la configuration SMT peu claire. Des données d’empilement manquantes peuvent affecter le coût du PCB et la revue d’impédance. Des exigences de test manquantes peuvent amener deux fournisseurs à proposer des périmètres différents.
La quantité, le délai, la finition de surface, la panélisation, la programmation, le revêtement, l’emballage et les exigences de conformité peuvent également affecter le prix. Plus vous définissez clairement le périmètre, plus il est facile de comparer les soumissions équitablement.
Un ensemble complet de fichiers PCBA devrait définir les intrants de fabrication qui affectent les résultats d'assemblage avant que le fournisseur ne fixe le prix de la production. Les jalons de référence qualité IPC couvrent 7 domaines de performance, notamment les rendements, les défauts, le DPMO, les retouches/rebuts, les retours, la performance des fournisseurs et les méthodes d'inspection/test.
Pour une vue complète du service, voir comment les fichiers circulent à travers liste de contrôle des fichiers de devis PCBA.
Fichiers supplémentaires du package PCBA à envoyer
Les fichiers Gerber, BOM, CPL et la structure de stratification sont des fichiers centraux, mais ils ne suffisent pas toujours. Un package PCBA pratique peut également nécessiter des fichiers de perçage, des dessins d'assemblage, des dessins de fabrication, des exigences de test, des fichiers de programmation, des étiquettes, des notes d'emballage et des exigences de conformité.
| Fichier ou exigence | Quand l'inclure | Pourquoi c'est important |
|---|---|---|
| Fichiers de perçage | Toujours avec Gerber | Définit les trous, les vias et les fentes |
| Dessin d'assemblage | SMT ou assemblage mixte | Clarifie la polarité, le pin 1, le DNP, les connecteurs |
| Dessin de fabrication | Fabrication contrôlée | Définit les tolérances, le fini, le matériau, les notes |
| Plan de test | PCBA testé | Définit l'AOI, les rayons X, l'ICT, le test fonctionnel |
| Fichier de programmation | Cartes chargées en firmware | Contrôle la programmation du MCU ou du module |
| Notes de conformité | Marchés réglementés | Définit RoHS, REACH, UL ou les exigences client |
| Notes d'emballage | Livraison de production | Contrôle les étiquettes, les plateaux, les sachets ESD, les cartons |
Un package RFQ minimum peut suffire pour une estimation approximative. Un package prêt pour la production doit être plus complet. Avez-vous besoin d'étiquettes sérialisées, d'un revêtement conforme, de tests fonctionnels ou d'un chargement de firmware ? Précisez-le avant que le fournisseur ne chiffre.
RoHS restreint les substances dangereuses dans les équipements électriques et électroniques dans l'UE, tandis que REACH régit l'enregistrement et les restrictions des substances chimiques. Lorsque ces exigences s'appliquent, elles doivent figurer dans le package de fichiers PCBA aux côtés du Gerber, de la BOM, du CPL, de l'empilement, des dessins, des plans de test, des notes de programmation et des instructions d'emballage.
La portée des tests affecte également la précision du devis ; commencez par le liste de contrôle des fichiers de devis PCBA si vous avez besoin d'un package minimum.
Quelles incompatibilités de fichiers devez-vous vérifier avant d'envoyer une RFQ ?
Les vérifications les plus importantes sont l'alignement des révisions, la correspondance des désignateurs BOM/CPL, la rotation du CPL, les notes de polarité, l'exhaustivité de l'empilement et les exigences de test définies. Ces vérifications sont simples, mais elles permettent d'éviter de nombreux problèmes de devis.
Les équipes d'ingénierie de LEADHUI PCB examinent généralement les RFQ plus rapidement lorsque le Gerber, la BOM et le CPL sont exportés de la même version CAO. Les fichiers n'ont pas besoin d'être sophistiqués. Ils doivent être cohérents.
| Incompatibilité de fichiers | Conséquence | Correction avant envoi |
|---|---|---|
| La révision du Gerber diffère de la BOM | Empreinte ou nombre de pièces incorrect | Exporter tous les fichiers de la même version |
| Désignateur BOM manquant dans le CPL | La pièce peut être approvisionnée mais non placée | Trier les deux fichiers par désignateur |
| Le CPL a des pièces côté inférieur manquantes | Le programme SMT peut être incomplet | Vérifier la colonne côté supérieur/inférieur |
| Rotation ou polarité peu claire | Les LED, CI, diodes peuvent être orientés incorrectement | Ajouter un dessin d'assemblage et des notes de pin 1 |
| Les MPN sont génériques ou obsolètes | Retard d'approvisionnement ou mauvaise substitution | Ajouter les MPN exacts et les alternatives approuvées |
| Empilement manquant pour PCB multicouche | Hypothèses de coût ou d'impédance peu claires | Ajouter l'ordre des couches, le matériau, le cuivre, l'épaisseur |
| Exigences de test non définies | Les fournisseurs chiffrent des portées différentes | Joindre les critères d'acceptation et les notes de test |
Liste de contrôle rapide avant envoi
Avant d'envoyer une RFQ, exportez le Gerber, la BOM et le CPL depuis la même version CAO. Confirmez que les noms de révision et les dates correspondent. Triez la BOM et le CPL par repère. Vérifiez le placement côté dessus et côté dessous. Vérifiez la broche 1 et les composants sensibles à la polarité.
Incluez ensuite l'empilement pour les cartes multicouches ou sensibles à l'impédance. Joignez les exigences de test et les notes de production. En cas de doute, demandez au fournisseur de vérifier le dossier avant la tarification finale.
Vous n'êtes pas sûr que votre BOM et votre CPL correspondent ? Envoyez à LEADHUI PCB vos fichiers Gerber, BOM, CPL, empilement, quantité et exigences de test pour une revue d'ingénierie avant l'assemblage.
Les vérifications pré-RFQ pour l'alignement des révisions, la correspondance BOM/CPL, la polarité, l'empilement et la portée des tests réduisent les clarifications évitables avant la production. La publication de référence qualité 2019 de l'IPC a suivi 7 catégories de qualité d'assemblage, notamment les rendements, les défauts, le DPMO, la retouche, les retours, la performance des fournisseurs et les méthodes d'inspection/test.
Ces vérifications aident les fournisseurs à chiffrer la même portée ; elles se connectent aussi au liste de contrôle des fichiers de devis PCBA flux de travail.
Questions fréquemment posées
Quelle est la différence entre Gerber et BOM ?
Les fichiers Gerber définissent les couches de fabrication du PCB telles que le cuivre, le masque, la sérigraphie, la pâte et le contour. La BOM définit les composants à approvisionner et à assembler. Les publications de référence IPC suivent les catégories de qualité d'assemblage telles que les rendements, les défauts, le DPMO, la retouche, les retours, la performance des fournisseurs et les méthodes d'inspection/test, donc les données de carte et les données de composants comptent toutes les deux.
Quelle est la différence entre BOM et CPL ?
Une BOM identifie les composants, tandis qu'un CPL place les composants. Les guides actuels des processus SMT listent le pick-and-place comme une étape d'assemblage essentielle, et les données CPL soutiennent cette étape. Le repère de référence relie les 2 fichiers : la BOM indique ce qu'est U3 ; le CPL indique où va U3.
Ai-je besoin de l'empilement pour un devis PCBA ?
Vous avez besoin des données d'empilement lorsque la construction des couches affecte le prix, la performance ou la répétabilité. L'IPC nomme 2 références majeures d'assemblage, IPC-A-610 et J-STD-001, mais l'empilement gère le côté construction du PCB. Envoyez-le pour les cartes multicouches, à impédance contrôlée, RF, haute vitesse, fort courant ou critiques pour la production.
Un fabricant peut-il chiffrer sans fichier CPL ?
Parfois, un devis approximatif est possible sans CPL, surtout pour les cartes simples. Mais le pick-and-place est une étape SMT standard dans les guides d'assemblage, et une configuration précise nécessite les données de placement. Sans CPL, le fournisseur peut devoir estimer le travail de placement ou demander plus de fichiers.
Quels fichiers dois-je vérifier avant d'envoyer une RFQ d'assemblage PCB ?
Vérifiez au moins 7 éléments : Gerber, perçage, BOM, CPL, empilement si nécessaire, dessin d'assemblage et exigences de test. Confirmez aussi la quantité, le délai, les noms de révision, les notes de polarité, les marquages DNP, les alternatives approuvées et les besoins de conformité tels que RoHS ou REACH le cas échéant.
Pour le chemin RFQ le plus court, commencez par le liste de contrôle des fichiers de devis PCBA puis examinez le processus d'assemblage de circuits imprimés.
Conclusion
Les fichiers Gerber, BOM, CPL et empilement répondent chacun à une question différente de l'usine. Le Gerber définit le PCB. La BOM définit les composants. Le CPL définit le placement. L'empilement définit la construction.
Un dossier de devis PCBA propre fait plus que téléverser des fichiers. Il aligne les révisions, relie les repères BOM et CPL, clarifie la polarité, définit les besoins d'empilement et précise la portée des tests. Cela laisse au fournisseur moins d'hypothèses à faire.
Envoyez à LEADHUI PCB vos fichiers Gerber, BOM, CPL, empilement, quantité et exigences de test pour une revue d'ingénierie pratique et un devis PCBA précis.
Ensuite, comparez comment ces fichiers soutiennent liste de contrôle des fichiers de devis PCBA de la fabrication aux tests.
