제목 : 거버데이타 설명 (1)
1. Gerber란?
2. Gerber Data의 출현
3. Gerber Data의 기본 동작
1. Gerber 란?
Gerber Scientific Instrument사에 의해 고안되어 포토플로터에 적용,사용하기 시작한 데이터 포맷이다. 데이터의 구성은 단순한 형태의 백터포맷을 기준으로 시작점과 끝점,굵기에 해당되는 모양의 3요소를 기본으로 한다.
이중 시작점과 끝점은 Gerber 파일로,굵기에 해당되는 모양(Aperture라 함)은 Aperture 파일로 하여 하나의 패턴을 표시 합니다.
Gerber Data의 특징으로는 사용자들의 데이터 이해도를 높이기 위해 단순한 백터 포맷으로 이루어져 있고, 사용의 제한성을 최소화하여 사용자에게 표현 방법의 유연성을 최대한 제공한다는 점이다.
단점으로는 하나의 PCB를 표현하기 위해 데이터의 양이 상당히 크게 되어 조작이 불편하고, 형태만을 표현하기 때문에 PCB의 특성 및 기능에 대한 정보를 전혀 알지 못한다는 점을 들수 있다.
또한 사용자에게 표현 방법의 유연성을 최대한 제공하기 때문에 동일한 모양의 패턴을 여러 가지 방법으로 표현이 가능하여 Gerber 데이터에서 다른 정보를 추출해 내기가 어럽다는 것이다.
PCB의 제조에 있어서 없어서는 안되는 것 중의 하나가 artwork라 불리우는 PCB pattern을 그린 필름이다. 이러한 필름의 제작 방법은 PCB의 패턴이 어렵지 않던 시대에는 사람 손에 의한 수공업의 형태로 제작되어 카메라를 이용한 촬영등으로 만들어 졌다.
이러한 방법으로는 Bishop 테이프를 이용하여 트레이싱지에 패드와 라인에 해당되는 부분을 손으로 붙여 형성하는 방법과 패드와 라인을 펜을 이용하여 사람이 손으로 직접 그리는 칼라키 방법등이 사용되어 왔다.
이러한 방식에서 펜플로터를 이용하여 확대된 형태로 트레이싱지에 패턴을 플로팅한 후 이를 축소 촬영하여 artwork를 제작하는 방법이 소개되어 사용되어 왔다.
이와 비슷한 시기에 펜플로터 보다 많은 수의 펜모양(Aperture)을 지원하며 필름에 직접 감광하여 필름을 제작한 후 촬영을 통하여 완성된 Artwork를 제작하는 포토플로터 방식이 선을 보였다.
이러한 Artwork제작 방법의 발전은 Artwork 제작의 생산성을 급격히 향상시켰을 뿐만 아니라 Artwork의 품질을 안정화 시켜 PCB의 품질을 안정시키는 데 큰 역할을 하였다.
2. Gerber Data의 출현
Artwork 제작방법이 사람에 의한 수공에서 펜 플로터와 포토플로터를 이용한 방법으로 대치 되는 시점에서 펜플로터와 포토플로터의 작동을 위하여 gerber data가 만들어 졌다. 이 데이터 포맷은 Gerber Scientific Instrument사에 의해 만들어져 그 회사의 포토플로터에 사용이 되면서부터 PCB Artwork 제작용 데이터 포맷이 되었다.
이포맷은 그후 PCB 산업 전반에 확산되어 데이터로 이루어진 PCB 패턴은 모두 이 데이터 포맷으로 형성되었다.
Gerber Data의 생성 과정이 포토플로터를 근원으로 이루어 졌기 때문에 그 포맷이 단순하여 현재 사용되고 있는 레이져 포토플로터에는 적합하지 않는 부분들이 상당 부분 남아있다.
이러한 사항들중 일부분은 상황에 맞게 내용을 추가 또는 삭제하여 현재 사용되고 있는 Gerber Data의 모양을 갖추게 되었다.
3. Gerber Data의 기본 동작
Gerber data는 포토플로터의 동작을 나타내기 때문에 그 작동 원리는 포토플로터의 원리와 동일하다.
포토플로터는 기본적으로 Aperture Wheel이라는 직경 30Cm 가량의 원형 Wheel과 광원, 광원과 Wheel을 x,y축으로 이동시키는 축으로 구성되어 있다.
Aperture Wheel은 24 등분으로 분할되어 각 분할마다는 슬라이드 필름과 비슷한 모양의 필름 이 장착될 수 있도록 되었다. 이 Wheel의 24등분 차례로 10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,70,71,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,72,73번으로 번호를 붙여 해당 번호 선택 명령어가 인식되면 Wheel이 회전하여 주어진 번호의 등분이 정해진 위치(광원의 중심 위치)로 이동한다. 이 번호는 Aperture 번호와 같다.
광원의 위치는 Wheel의 한쪽 면에 위치하고 있으며 다른 쪽 면에는 감광성 필름이 위치한다.
광원(셔터)의 동작은 열린 상태와 닫힌 상태,동일 상태에서 열려다가 닫히는 상태(플래쉬라함)의 3 가지 상태가 있다.
광원과 Wheel은 x,y 방향으로 축에 의해 이동이 가능하다.
Aperture Wheel의 각 등분에 장착되는 24가지의 필름은 사용자가 원하는 모양으로 빛이 통하는 부분과 빛이 통하지 않는 부분으로 나누어 만들 수 있으며, 이러한 하나하나의 필름을 Aperture라 부른다.
이러한 포토플로터의 구성과 동작들을 조합하면 선긋기와 이동,패드를 만들기 위한 플래쉬를 필름상에 나타낼 수 있다.
① 이동 : 현재의 위치에서 광원(셔터)을 닫힌 상태로 한다. 다음에 축을 이동하고자 하는 점의 좌표로 직선 이동시킨다.
그러면 광원의 빛이 필름에 닿지 않기 때문에 필름은 감광되지 않고 원래의 상태대로 유지 되며 단순 이동이 된다.
② 선긋기: 원하는 선의 굵기에 해당하는 모양을 필름에 빛이 통하는 부분으로 형성하여 Aperture Wheel에 번호를 결정하여 장착한다. 광원을 닫힌 상태로 유지하여 그리고자 하는 선 의 시작점으로 축을 이동시킨다.
장착된 Aperture에 해당하는 번호를 Wheel에 지정하여 광원의 중심에 위치하도록 한다. 광원을(셔터)을 열린 상태로 유지한 후 그리고자 하는 선의 끝점까지 축을 이동한다. 그러면 광원의 빛이 Aperture를 통과하여 필름에 감광되는 상태로 이동하게 되므로 피름상에 선이 나타나게 된다.
③ 패드그리기 : 원하는 패드의 크기와 모양에 해당하는 필름을 빛이 통하는 부분과 빛이 통하지 않는 부분으로 형성하여 Aperture Wheel에 번호를 결정하여 장착한다.
광원을 닫힌 상태로 유지하여 패드를 그리고자 하는 점의 위치로 축을 이동시킨다.
장착된 Aperture에 해당하는 번호를 Wheel에 지정하여 광원의 중심에 위치 하도록 한다. 광원(셔터)를 열렸다가 닫히는 상태(플래쉬 상태)로 한다.
그러면 광원의 빛이 Aperture를 통과하여 필름에 감광되는 상태로 나타나게 되므로 필름상에 Aperture의 모양과 동일한 형태가 나타나게 된다.
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