Come Preparare i File per Ordinare PCB: Guida Completa Gerber, BOM e Centroid
Guida completa alla preparazione dei file per ordinare PCB e PCBA: Gerber RS-274X, BOM con MPN, file Centroid, drill file. Checklist finale e 10 errori da evitare.
State per inviare il vostro primo ordine PCB e non sapete quali file servono? Oppure avete gia ordinato ma il produttore vi ha rispedito i file perche "incompleti" o "con errori"? Non siete soli: il 35% degli ordini PCB subisce ritardi a causa di file errati o mancanti.
In questa guida vi spieghiamo esattamente quali file servono, come prepararli correttamente e quali errori evitare. Che ordiniate un PCB nudo o un assemblaggio PCBA completo, questa checklist vi fara risparmiare tempo e denaro.
Ordini ritardati per file errati
Necessari per ordine PCBA
Ritardo medio per errori file
Problemi evitabili con checklist
"In 15 anni di esperienza, posso dire che il 90% dei ritardi nella produzione PCB non dipende dalla fabbrica, ma dai file inviati dal cliente. Un pacchetto file completo e corretto e la differenza tra ricevere le schede in 7 giorni o in 3 settimane."
Panoramica: Quali File Servono?
I file necessari dipendono dal tipo di ordine. Ecco una panoramica rapida di cosa serve per ciascun scenario.
File Necessari per Tipo di Ordine
| File | PCB Nudo | PCBA Turnkey | Formato |
|---|---|---|---|
| File Gerber | Obbligatorio | Obbligatorio | RS-274X (.gbr, .ger) |
| File di Foratura (Drill) | Obbligatorio | Obbligatorio | Excellon (.drl, .xln) |
| BOM (Distinta Base) | Non necessario | Obbligatorio | CSV, Excel (.csv, .xlsx) |
| Centroid (Pick & Place) | Non necessario | Obbligatorio | CSV, TXT (.csv, .txt) |
| Disegno di Fabbricazione | Consigliato | Consigliato | PDF (.pdf) |
Consiglio Pratico
Comprimete tutti i file in un unico archivio ZIP prima dell'invio. Usate un nome chiaro come NomeProgetto_v1.2_Gerber-BOM-CPL.zip. Questo riduce il rischio di file persi e semplifica la gestione per il produttore.
File Gerber: Il Cuore dell'Ordine PCB
I file Gerber sono lo standard industriale per descrivere ogni layer del PCB. Sviluppato da Ucamco, il formato RS-274X (Extended Gerber) e l'unico formato accettato da tutti i produttori moderni. Ogni layer fisico del PCB corrisponde a un file Gerber separato.
Layer Gerber Necessari per PCB a 2 e 4 Strati
| Layer | Estensione Tipica | 2 Strati | 4 Strati | Descrizione |
|---|---|---|---|---|
| Copper Top | .GTL / F.Cu.gbr | ✓ | ✓ | Piste e pad lato top |
| Copper Bottom | .GBL / B.Cu.gbr | ✓ | ✓ | Piste e pad lato bottom |
| Inner Layer 1 | .G2 / In1.Cu.gbr | — | ✓ | Layer interno (GND/PWR) |
| Inner Layer 2 | .G3 / In2.Cu.gbr | — | ✓ | Layer interno (GND/PWR) |
| Solder Mask Top | .GTS / F.Mask.gbr | ✓ | ✓ | Maschera di saldatura top |
| Solder Mask Bottom | .GBS / B.Mask.gbr | ✓ | ✓ | Maschera di saldatura bottom |
| Silkscreen Top | .GTO / F.Silkscreen.gbr | ✓ | ✓ | Serigrafia (riferimenti componenti) |
| Silkscreen Bottom | .GBO / B.Silkscreen.gbr | Opz. | Opz. | Serigrafia bottom (se necessaria) |
| Board Outline | .GKO / Edge.Cuts.gbr | ✓ | ✓ | Contorno della scheda |
| Paste Mask Top | .GTP / F.Paste.gbr | — | PCBA | Per stencil SMT |
Errore Critico: Non Usate RS-274D
Il vecchio formato RS-274D (Standard Gerber) richiede file di apertura separati ed e tecnicamente obsoleto. Usate sempre RS-274X (Extended Gerber) che include tutte le informazioni in un unico file per layer. Tutti i software EDA moderni (KiCad, Altium, Eagle, OrCAD) supportano RS-274X come formato predefinito.
Verifica Prima dell'Invio
Dopo aver esportato i file Gerber, verificateli sempre con un Gerber viewer gratuito prima di inviarli al produttore. Strumenti come Ucamco Reference Gerber Viewer o il viewer integrato del vostro fornitore vi mostrano esattamente cosa vedra la fabbrica. Controllate che tutti i layer siano presenti, allineati e che il board outline sia chiuso.
File di Foratura (Drill File)
Il file di foratura e spesso il "dimenticato" del pacchetto. Senza di esso, il produttore non sa dove e con quali diametri forare i via e i pad THT. Il formato standard e Excellon (anche chiamato NC Drill).
Impostazioni Corrette
- • Formato: Excellon (.drl o .xln)
- • Unita: Millimetri (consigliato)
- • Formato coordinate: 3:3 (mm) o 2:4 (inch)
- • Zeri: Leading zeros suppressed
- • Plated e non-plated separati
Errori Frequenti
- • File drill non incluso nello ZIP
- • Unita inch quando il Gerber e in mm
- • Fori PTH e NPTH nello stesso file
- • Diametri foro sotto il minimo del produttore
- • Coordinate non allineate con i Gerber
Suggerimento per PCB con Via Ciechi o Sepolti
Se il vostro PCB utilizza via ciechi (blind) o sepolti (buried), dovrete generare file drill separati per ogni coppia di layer. Specificate chiaramente nel disegno di fabbricazione la struttura dello stackup e quali fori appartengono a quali layer.
BOM (Bill of Materials): La Distinta Base
Il BOM elenca tutti i componenti da montare sulla scheda. E il documento che il fornitore usa per procurare i componenti e programmare le macchine di assemblaggio. Un BOM incompleto e la causa numero uno dei ritardi nell'assemblaggio turnkey.
Colonne Obbligatorie e Consigliate del BOM
| Colonna | Obbligatoria | Esempio | Note |
|---|---|---|---|
| Reference Designator | Si | R1, R2, R5 | Deve corrispondere al silkscreen |
| Quantita per Scheda | Si | 3 | Quantita per singolo PCB |
| Valore / Descrizione | Si | 10K 0402 1% | Valore, package e tolleranza |
| MPN (Manufacturer Part Number) | Si | RC0402FR-0710KL | Codice univoco del produttore |
| Produttore | Si | Yageo | Nome del produttore del componente |
| Footprint / Package | Consigliata | 0402 (1005M) | Utile per verifica incrociata |
| Alternativa (MPN 2) | Consigliata | CRCW040210K0FKED | Componente sostitutivo accettato |
| Note Speciali | Opzionale | "Non montare" / "DNP" | Per componenti da non assemblare |
Attenzione: Verificate la Disponibilita dei Componenti
Il ritardo piu comune negli ordini PCBA non e la produzione, ma la disponibilita dei componenti. Prima di inviare l'ordine, verificate la disponibilita dei componenti critici su DigiKey, Mouser o Octopart. Includere componenti alternativi nel BOM puo accelerare l'ordine di settimane.
"Il BOM e il file piu importante per l'assemblaggio PCBA. Un BOM senza MPN costringe il nostro team a interpretare cosa volete, e le interpretazioni portano a errori. Investite 30 minuti per compilare un BOM completo e risparmierete giorni di email e rilavorazioni."
File Centroid (Pick & Place)
Il file Centroid (anche chiamato CPL, XY file o Pick & Place file) contiene le coordinate esatte di ogni componente SMD sulla scheda. E l'input diretto per le macchine pick & place che posizionano automaticamente i componenti. Senza questo file, l'assemblaggio SMT non puo iniziare.
Struttura del File Centroid
| Colonna | Descrizione | Esempio | Note |
|---|---|---|---|
| Designator | Reference del componente | C1, R5, U3 | Deve corrispondere al BOM |
| Mid X | Coordinata X centro | 25.400 | In millimetri (consigliato) |
| Mid Y | Coordinata Y centro | 12.700 | In millimetri (consigliato) |
| Layer | Lato della scheda | Top / Bottom | T/B o Top/Bottom |
| Rotation | Angolo di rotazione | 90, 180, 270 | In gradi, antiorario per top |
Attenzione alla Rotazione!
La rotazione errata dei componenti e l'errore piu insidioso: il componente viene posizionato nella posizione giusta ma con il pin 1 nel posto sbagliato. Questo causa cortocircuiti o malfunzionamenti che richiedono rilavorazione manuale costosa. Verificate che la convenzione di rotazione del vostro EDA corrisponda a quella del produttore (antioraria e lo standard).
Disegno di Fabbricazione (Fab Drawing)
Il disegno di fabbricazione e un documento PDF che specifica tutti i parametri che i file Gerber non comunicano: materiale, spessore, finitura superficiale, colore solder mask, stackup e requisiti speciali. Non e tecnicamente obbligatorio, ma senza di esso il produttore usera i parametri standard che potrebbero non corrispondere alle vostre esigenze.
Cosa Specificare nel Disegno di Fabbricazione
Parametri Base
- Materiale: FR4 standard, high-Tg, Rogers
- Spessore: 0.8mm, 1.0mm, 1.6mm, 2.0mm
- Spessore rame: 1oz (35μm), 2oz (70μm)
- Finitura superficiale: HASL, ENIG, OSP
- Colore solder mask: verde, nero, bianco, rosso
Parametri Avanzati
- Stackup (per PCB multilayer)
- Impedenza controllata (se richiesta)
- Classe IPC: Class 2 o Class 3
- Panelizzazione: V-score o tab routing
- Test richiesti: E-test, impedenza, AOI
Come Esportare dai Software EDA
Ecco una guida rapida per i tre software EDA piu utilizzati. Il processo e simile in tutti: esportate i Gerber, il drill file, il BOM e il file Centroid.
KiCad 8+
Gerber: File → Plot → Formato: Gerber (RS-274X) → Selezionate tutti i layer → "Plot"
Drill: Nella stessa finestra Plot → "Generate Drill Files" → Formato Excellon → Unita: mm
BOM: Tools → Edit Symbol Fields → Esportate come CSV con MPN compilati
Centroid: File → Fabrication Outputs → Component Placement (.pos) → Formato CSV, unita mm
Altium Designer
Gerber: File → Fabrication Outputs → Gerber Files → Formato RS-274X → Selezionate tutti i layer
Drill: File → Fabrication Outputs → NC Drill Files → Formato Excellon
BOM: Reports → Bill of Materials → Configurate colonne (Designator, Qty, Value, MPN, Manufacturer)
Centroid: File → Assembly Outputs → Generates pick and place files → Formato CSV
Eagle / Fusion Electronics
Gerber: File → CAM Processor → Usate il job file predefinito → Formato Gerber RS-274X
Drill: Incluso nel CAM Processor → Formato Excellon → Unita preferite
BOM: File → Export → BOM → Selezionate attributi necessari
Centroid: File → Export → Mount SMD → Genera file posizione componenti
I 10 Errori Piu Comuni (e Come Evitarli)
Basati sulla nostra esperienza con migliaia di ordini, questi sono gli errori che vediamo ripetutamente. Usate questa lista come checklist finale prima di inviare l'ordine.
File drill mancante nello ZIP
Il file Gerber NON include i dati di foratura. Il drill file e un file separato (Excellon) che deve essere incluso.
Unita di misura non coerenti
Gerber in millimetri ma drill in pollici (o viceversa). Verificate che tutti i file usino la stessa unita.
Board outline mancante o aperto
Il contorno della scheda deve essere una linea chiusa su un layer dedicato (Edge.Cuts / GKO).
Layer invertiti (solder mask top/bottom scambiati)
Verificate visivamente nel Gerber viewer che la maschera di saldatura corrisponda al layer di rame corretto.
BOM senza MPN (solo valore generico)
"Resistore 10K" non basta. Specificate sempre il Manufacturer Part Number per evitare componenti sbagliati.
Designatori BOM non corrispondono al Centroid
R1 nel BOM deve esistere anche nel file Centroid. Qualsiasi discrepanza blocca la produzione.
File Centroid con coordinate in pollici (non dichiarato)
Se usate pollici, specificatelo nell'intestazione del file. Lo standard consigliato e sempre millimetri.
Componenti DNP non indicati chiaramente
Se alcuni componenti non vanno montati, marcateli come "DNP" (Do Not Place) sia nel BOM che nel Centroid.
Formato Gerber obsoleto (RS-274D)
Usate sempre RS-274X. Il vecchio formato richiede file apertura separati che vengono spesso persi.
Anelli anulari troppo piccoli per la classe IPC
Verificate che i vostri annular ring soddisfino i requisiti minimi della classe IPC specificata.
Checklist Finale Prima dell'Invio
File Gerber esportati in formato RS-274X per tutti i layer necessari
File drill (Excellon) incluso con fori PTH e NPTH separati
Board outline presente come linea chiusa
Tutti i file verificati in un Gerber viewer (layer allineati, senza artefatti)
Unita coerenti tra Gerber, drill e Centroid (tutte in mm o tutte in pollici)
BOM completo con MPN, produttore, quantita e designatori per ogni componente
File Centroid con coordinate X/Y, layer e rotazione per ogni componente SMD
Designatori BOM e Centroid corrispondenti (nessuna discrepanza)
Componenti DNP chiaramente marcati in BOM e Centroid
Disponibilita componenti critici verificata su DigiKey/Mouser
Disegno di fabbricazione PDF con specifiche (materiale, spessore, finitura, stackup)
Tutti i file compressi in un unico archivio ZIP con nome chiaro
"La regola d'oro e semplice: se il produttore deve farvi domande, avete perso almeno 24 ore. Un pacchetto file completo, con tutte le specifiche chiaramente documentate, vi garantisce il lead time piu veloce possibile e zero sorprese alla consegna."
?Domande Frequenti
Quali file servono per ordinare un PCB?
Per ordinare un PCB nudo servono: file Gerber (RS-274X) per tutti i layer, file di foratura Excellon (drill file), e un disegno di fabbricazione con specifiche (materiale, spessore, finitura). Per un ordine PCBA completo servono anche: BOM (Bill of Materials) con MPN e quantita, e file Centroid (Pick & Place) con coordinate e rotazione dei componenti.
Qual e il formato corretto per i file Gerber?
Il formato standard e RS-274X (Extended Gerber), che include le informazioni di apertura nel file stesso. Il vecchio formato RS-274D e obsoleto e non va usato. Ogni layer del PCB deve essere esportato come file Gerber separato: copper top/bottom, solder mask, silkscreen, board outline. Tutti i file vanno compressi in un unico archivio ZIP.
Come si prepara un BOM corretto per assemblaggio PCB?
Un BOM corretto deve contenere: Reference Designator (es. R1, C5, U3), quantita per scheda, valore/descrizione, footprint, MPN (Manufacturer Part Number) e produttore. Opzionalmente: fornitori alternativi, package e note speciali. Il formato consigliato e CSV o Excel. Verificate sempre la disponibilita dei componenti prima di inviare l'ordine.
Cosa contiene il file Centroid (Pick & Place)?
Il file Centroid contiene le istruzioni per la macchina pick & place: Reference Designator, coordinate X e Y del centro componente (in mm), layer (Top/Bottom), e rotazione in gradi. Il formato consigliato e CSV con valori separati da virgola. Ogni software EDA ha una funzione di esportazione dedicata per generare questo file.
Quali sono gli errori piu comuni nei file Gerber?
I 5 errori piu comuni sono: (1) file di foratura mancante o non incluso nello ZIP, (2) unita di misura errate (pollici vs millimetri), (3) layer mancanti o invertiti (es. solder mask top assegnato al bottom), (4) board outline mancante o aperto, (5) anelli anulari troppo piccoli per la classe IPC richiesta. Una verifica con un Gerber viewer gratuito prima dell'invio previene il 90% dei problemi.
Riferimenti e Risorse Esterne
- • Ucamco – The Gerber Layer Format Specification – Specifica ufficiale del formato Gerber RS-274X
- • IPC – Association Connecting Electronics Industries – Standard di settore per design e produzione PCB (IPC-2221, IPC-A-600)
- • PCBGOGO – Top 7 Common Gerber File Mistakes – Analisi degli errori Gerber piu frequenti
Conclusione
Preparare correttamente i file per l'ordine PCB non e complicato, ma richiede attenzione ai dettagli. Seguendo questa guida e usando la checklist finale, potete eliminare il 90% dei problemi che causano ritardi e costi aggiuntivi.
Ricapitolando, per un ordine PCBA turnkey servono:
- File Gerber (RS-274X) per tutti i layer
- File Drill (Excellon) con fori PTH e NPTH
- BOM con MPN, produttore e quantita
- File Centroid con coordinate, layer e rotazione
- Disegno di fabbricazione con specifiche tecniche
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