المقدّمة
ملف .gbr يُعرَف غالبًا باسم ملف جِربر (Gerber)، وهو الصيغة القياسية في تصنيع اللوحات المطبوعة PCB لوصف طبقات النحاس، وقناع اللحام، وطباعة السلك سكرين، وبيانات الثقب. وتُمكّن هذه الملفات أنظمة CAM (التصنيع بمساعدة الحاسوب) من تحويل تصميم اللوحة إلى تعليمات تصنيع دقيقة.
ورغم أن مصطلح “GBR” قد يُستَخدم أحيانًا أيضًا لملفات أخرى — مثل فُرَش GIMP أو أصول ألعاب قديمة — يركّز هذا المقال على استخدامه في تصميم الإلكترونيات والتصنيع. سنستعرض بنية صيغة Gerber وتطوّرها، وأدوات العرض والتحويل المدعومة، وأفضل الممارسات للتحضير، إضافةً إلى خطوات معالجة الأعطال الشائعة.
أنواع ملفات GBR: شرح ومقارنة
مع أنّ ملفات جربر هي الأكثر شيوعًا في التصنيع، تظهر امتدادات GBR أخرى في برمجيات الصور وبيئات تطوير الألعاب القديمة. الجدول التالي يقدّم مقارنة سريعة:
أكثر أنواع GBR شيوعًا
| النوع | الاستخدام الأساسي | البرمجيات المرتبطة | الوصف |
|---|---|---|---|
| Gerber (.gbr) | تصميم وتصنيع لوحات PCB | Altium Designer، KiCad، Eagle، Gerbv | الصيغة الصناعية القياسية لوصف طبقات اللوحة وبيانات الثقب. يَستخدمها المصنعون مباشرةً في إنتاج اللوحات. |
| GIMP Brush (.gbr) | تحرير الصور الرقمي | GIMP | ملف فُرشة مخصّص يحتوي على صورة نقطية وبيانات وصفية مثل التباعد. |
| Game Boy Tile (.gbr) | تطوير/محاكاة ألعاب | أدوات تطوير Game Boy، Tile Layer Pro | يخزّن رسومات المربّعات (Tiles) لألعاب Game Boy القديمة؛ يظهر غالبًا في تعديل ROM أو بيئات تطوير تراثية. |
| DNA Sequence (.gbr) | بيانات جينومية (أقل شيوعًا) | SnapGene، GenBank | يُستَخدم أحيانًا كاختصار غير رسمي لبعض سجلات GenBank (.gb/.gbk)؛ استخدامه نادر. |
أساسيات صيغة جربر: GBR في تصنيع لوحات PCB
في الإلكترونيات، يكون .gbr عادةً ملف جربر — الصيغة القياسية لوصف الطبقات الفيزيائية للوحة المطبوعة من أجل التصنيع. تؤدّي هذه الملفات دور المخططات التنفيذية، فتوَجّه آلات التصنيع إلى أماكن الموصلات النحاسية، ومناطق قناع اللحام، والثقوب، ونصوص السلك سكرين.
ما هي صيغة Gerber؟
صيغة Gerber — التي تُشرف عليها Ucamco — هي مواصفة متجهية تمثّل طبقات اللوحة المختلفة. كل ملف Gerber يطابق طبقة واحدة أو خطوة عملية واحدة في سير عمل التصنيع.
أهم الصيغ:
| الصيغة | الوصف |
|---|---|
| RS-274D | صيغة قديمة تتطلب ملفات فتحات (Apertures) منفصلة؛ غير مُوصى بها حاليًا. |
| RS-274X (Gerber X1) | صيغة حديثة تتضمن تعريفات الفتحات مضمَّنة؛ الأكثر استخدامًا. |
| Gerber X2 / X3 | إصدارات معزّزة تتضمّن بيانات وصفية للطبقات ومعلومات المكوّنات وربط الشبكات؛ X3 تضيف بيانات ترتيب الطبقات والمكدّس (stack-up) لتمكين مزيد من الأتمتة. |
أشهر أنواع طبقات Gerber
يُسمّى كل ملف وفق الطبقة/الوظيفة التي يمثّلها. قد يتكوّن مشروع نموذجي من الملفات التالية:
| نوع الطبقة | الوصف | أمثلة أسماء الملفات |
|---|---|---|
| نحاس علوي (Top Copper) | مسارات ووسائد السطح العلوي | TopCopper.gbr أو F_Cu.gbr |
| نحاس سفلي (Bottom Copper) | مسارات ووسائد السطح السفلي | BottomCopper.gbr أو B_Cu.gbr |
| قناع لحام علوي (Top Solder Mask) | مناطق تطبيق قناع اللحام العلوي | TopMask.gbr أو F_Mask.gbr |
| سلك سكرين علوي (Top Silkscreen) | نصوص ورسومات مطبوعة على الوجه العلوي | TopSilkscreen.gbr أو F_Silk.gbr |
| محيط اللوحة (Board Outline) | الحواف الميكانيكية للوحة | BoardOutline.gbr أو EdgeCuts.gbr |
| ملف الثقب (Drill) | أماكن الثقوب وأقطار العدد | ليس .gbr عادةً؛ يكون .drl مثل Drill.drl |
إنشاء ملفات جربر وعرضها
تُعد Gerber المخرج القياسي لتصنيع PCB. بعد إنهاء التصميم، يُصدِّر المصمّم كل طبقة إلى ملف مستقل (نحاس، سلك سكرين، قناع، ثقوب…). ثم تُرسَل إلى ورشة التصنيع. الدقة في التصدير والتحقّق البصري خطوة حاسمة لتجنّب أخطاء مكلفة.
كيفية التصدير في أشهر أدوات EDA
| البرنامج | طريقة التصدير المختصرة |
|---|---|
| KiCad | من محرّر اللوحة PCB Editor → Plot → اختيار Gerber والطبقات → Generate Drill Files للثقوب → تصدير. |
| Altium Designer | File → Fabrication Outputs → Gerber Files → ضبط الطبقات وإعدادات الفتحات → تصدير. |
| Autodesk EAGLE | CAM Processor → تحميل ملف مهمة gerber.cam → Process Job → تصدير إلى مجلد. |
| EasyEDA | Fabrication Output → اختيار Gerber → تنزيل ملف ZIP يحوي جميع الطبقات. |
| OrCAD / Allegro | Artwork Output → ضبط Film Control → تصدير كل طبقة كـ Gerber. |
أفضل عارِضات Gerber الموصى بها
| العارض | الأنظمة | أبرز المزايا |
|---|---|---|
| Gerbv | ويندوز/لينكس/ماك | مفتوح المصدر، يدعم RS-274X. |
| GC-Prevue | ويندوز | عارض CAM احترافي مع تحكّم طبقات وقياسات متقدمة. |
| ViewMate | ويندوز | عارض احترافي مع إمكانات فحص وتحرير محدودة. |
| ZofzPCB | ويندوز | عارض ثلاثي الأبعاد لمكدّسات اللوحات وعمق الثقوب. |
| عارضات ويب | متصفح | لا تحتاج تثبيتًا؛ مناسبة للمراجعات السريعة (مثل عارض EasyEDA). |
التحقق من ملفات Gerber ومعالجة الأعطال (سير عمل QC)
قبل الإرسال إلى المصنع، يُستحسَن سير عمل ضبط جودة محكم. فالأخطاء قد تُسبّب تأخيرات وزيادات كلفة أو لوحات غير عاملة. يضمن التحقق الشامل أن كل طبقة صحيحة، ومتراصّة، ومتوافقة مع مواصفات التصنيع.
نقاط التحقق الأساسية
| عنصر التحقق | الوصف |
|---|---|
| اكتمال الطبقات | تأكد من وجود النحاس علوي/سفلي، قناع اللحام، السلك سكرين، ملف الثقب، ومحيط اللوحة. |
| اتساق التسمية | استخدم أسماء واضحة وقياسية (مثل TopCopper.gbr، BottomMask.gbr، BoardOutline.gbr). تجنّب الأسماء الغامضة. |
| الوحدات والدقة | ثبّت الوحدات (مم/بوصة) ودقة الإحداثيات (مثل 2:5 أو 2:6) بما يطابق متطلبات المصنع. |
| إرفاق ملف الثقب | أدرج دائمًا ملف Excellon .drl مع تعيين عدد الأدوات وإعدادات حذف الأصفار. |
| تعريف الفتحات (Apertures) | إذا استخدمت RS-274D القديمة، ضمّن ملف الفتحات، أو الأفضل الانتقال إلى RS-274X/X2. |
| اتساق حذف الأصفار | توحيد إعداد Leading/Trailing zero suppression عبر جميع الملفات. |
| القطبية والتراكبات | تأكد من تعريف التعبئات والسوالب (Negatives) بشكل صحيح وتجنّب تراكب المضلعات. |
مشكلات شائعة وحلولها
| المشكلة | السبب المحتمل | الحل الموصى به |
|---|---|---|
| ثقوب مفقودة | عدم إرفاق ملف الثقب أو سوء تعيين الأدوات | أعد توليد .drl بمواصفات مطابقة (وحدات/أصفار/دقة). |
| نص غير ظاهر/مشوّه | استخدام خطوط TrueType غير مُحوّلة لمسارات (Strokes) | استخدم خطوطًا ضربية (Stroke) أو حوّل النص لمسارات قبل التصدير. |
| انزياح بين الطبقات | اختلاف الأصل (Origin) أو الوحدات | وحّد الأصل والوحدات لجميع الطبقات قبل التصدير. |
| عدم احترام الخلوصات | عدم تشغيل DRC أو إعداد قواعد خاطئ | شغّل فحص القواعد DRC وأصلح المخالفات في التصميم. |
| طبقات زائدة/مكررة | إعداد CAM غير صحيح | راجع مهمة التصدير (CAM Job) وأعد التوليد بدقة. |
خلاصة QC: الانضباط في الفحص يُجنّب إعادة التصميم (re-spin) ويُسهِّل الانتقال السلس من التصميم إلى التصنيع.
أسئلة متكرّرة (FAQ)
ما هو ملف .gbr وكيف يُستخدم؟
هو غالبًا ملف Gerber يُستعمل في تصنيع PCB لوصف طبقات منفردة كالموصلات النحاسية، قناع اللحام، والسلك سكرين. يبني المصنعون اللوحات مباشرةً منه.
كيف أفتح ملف .gbr؟
باستخدام عارضات Gerber مثل Gerbv أو GC-Prevue أو ViewMate أو ZofzPCB. تتيح لك فحص كل طبقة بصريًا قبل الإرسال للمصنع.
أي برامج يمكنها توليد ملفات Gerber؟
KiCad، Altium Designer، Autodesk Eagle، EasyEDA وغيرها. جميعها توفّر ميزة CAM/Plot لإخراج ملفات .gbr القياسية.
هل يمكن تحويل Gerber إلى PDF/PNG/SVG؟
نعم. يدعم Gerbv وViewMate والعديد من العارضات على الويب التحويل إلى PDF/PNG/SVG — مفيد للتوثيق وموافقات العملاء.
لماذا لا يظهر ملف Gerber بشكل صحيح في العارض؟
غالبًا بسبب فقدان ملف الثقب، أو اختلال محاذاة الطبقات، أو عدم تطابق إعدادات الصيغة (وحدات/أصفار). ضَمِّن جميع الملفات ذات الصلة ووحِّد الإعدادات.
ما الفرق بين RS-274X و X2 و X3؟
RS-274X هو المعيار الأساسي مع فتحات مضمَّنة. X2 يضيف سمات مثل بيانات الشبكات والمكوّنات، وX3 (لا يزال في طور التبنّي) يتضمن بيانات المكدّس وترتيب الطبقات لأتمتة أوسع.
هل يجب إرفاق ملف الثقب مع ملفات Gerber؟
نعم. ملفات الثقب Excellon .drl ضرورية لتحديد مواقع وأقطار الثقوب والفيّات. من دونها لن تُصنَّع اللوحة بدقة.
هل أستطيع تعديل ملف .gbr بعد التصدير؟
لا يُقصَد بملفات Gerber أن تكون ملفات تصميم قابلة للتحرير. يمكن لبعض الأدوات (مثل ViewMate Pro أو CAM350) إجراء تعديلات طفيفة، لكن الأفضل تعديل التصميم الأصلي ثم إعادة التصدير.
كيف أسمي ملفات Gerber؟
استخدم أسماءً واضحة مثل TopCopper.gbr، BottomMask.gbr، DrillFile.drl. تجنّب أسماء عامة مثل layer1.gbr لتسهيل عمل المصنع وتقليل الأخطاء.
ماذا أفعل إذا أبلغني المصنع عن أخطاء؟
أعِد إنتاج المشكلة في عارض Gerber، ثم أعد التصدير بإعدادات مصحّحة. تحقّق من محاذاة الأصل، والوحدات، وتوافق ملف الثقب. كثير من المصانع يقدّم تقارير DFM للمساعدة.
الخلاصة
فهم بنية واستخدام وإدارة ملفات .gbr — خاصةً ملفات Gerber لتصنيع PCB — أمرٌ أساسي للمهندسين والمصممين ومحترفي الإلكترونيات. من التوليد في أدوات EDA إلى العرض، والتحقق، والتحويل، وتجهيز الحزم للتصنيع، تؤثر كل خطوة مباشرةً على دقة اللوحات وقابليتها للتصنيع.
لقد تناول هذا الدليل:
- ما هو ملف GBR وكيف يختلف حسب السياق.
- كيفية توليد وعرض ملفات Gerber باستخدام أدوات صناعية شائعة.
- سير عمل QC وأشيع أعطال Gerber وكيفية معالجتها.
- أفضل الممارسات للتحويل والمشاركة مع المصنّعين.
- نصائح متقدّمة وإجابات على الأسئلة المتكرّرة.
سواءً كنت تجهّز نموذجًا أوليًا أو إنتاجًا بكميات كبيرة، فإن اتباع هذه الممارسات يُجنّب التأخير والكلفة الإضافية ويُحسّن موثوقية تصميماتك.
