לאחרונה קיבלתי פנייה מטעם nextpcb.com, לסקור את השירות החדש שהם מציעים – מערכת מקוונת לצפייה בקובצי Gerber ולבדיקת התאמה לייצור (DFM). הנה ההתרשמות שלי ממנה.
גילוי נאות: קיבלתי מ-nextpcb תמורה צנועה על כתיבת הפוסט הזה, אבל כרגיל בסקירות שלי, גם התחייבות שאוכל לכתוב כל מה שאני חושב באמת, כולל דברים פחות טובים – וכפי שתראו בהמשך, יש גם כאלה.
רקע: מי צריך את זה?
NextPCB הוא אתר סיני, אחד מני רבים, שמציע ייצור של לוחות PCB (ושירותים נלווים) גם בכמויות ובמחירים שמתאימים לחובבים. מבדיקה שטחית שלי, מחירי הייצור אצלם לכמויות קטנות גבוהים טיפה יותר מאשר אצל המתחרים הגדולים, אבל עדיין סבירים בהחלט. בכל אופן, המפעלים האלה הבינו שאי אפשר להתחרות לנצח אך ורק על מחיר, והתחילו להציע כל מיני כלים ושירותים נוספים שאמורים למשוך ולשמר לקוחות. ה"בונוס" של NextPCB, שהושק למיטב הבנתי לפני חודשים ספורים, הוא ה-Free Gerber Viewer שאסקור מיד. בנוסף, הם מציעים תוכנה חינמית להורדה למחשב (HQDFM) שמוסיפה המון פונקציונליות ואפשרויות על אלה שקיימות בגרסה המקוונת.
קובצי Gerber הם פורמט נפוץ מאוד, שבהקשר של אלקטרוניקה משמש להגדרות ייצור של לוחות PCB. תוכנות העריכה מייצאות את הקבצים האלה, ואנחנו מעבירים אותם למפעל. כל קובץ מתאר שכבה אחת של הלוח – שכבת נחושת, Silkscreen, קווי המתאר, קידוחים, Soldermask וכן הלאה, וכולם מסונכרנים מבחינת קואורדינטות במרחב כך שהשילוב שלהם נותן את ה-PCB המלא. הבעיה היא שלא תמיד המפעל יכול לייצר בדיוק לפי הקבצים: למכונות שלו יש מגבלות פיזיות על הדיוק שאליו הן מסוגלות להגיע, ואם לא ניקח את זה בחשבון אנחנו עלולים לקבל לוחות לא תקינים.
לכל מפעל יש מכונות ויכולות שונות, כך שהכללים והבדיקות שאנחנו מבצעים בתוכנת העריכה עצמה לא תמיד נכונים או מספיקים. חלק מהמפעלים ישלחו לנו מייל אם הם מגלים בעיה בקבצים שכבר שלחנו (ואז מתבזבז לנו זמן), אחרים פשוט יעשו כמיטב יכולתם עם מה שיש, שזה יכול להיות יותר גרוע. הכלי של NextPCB נועד לגשר על הפער הזה ולאפשר לנו לבדוק לבד את הלוחות שלנו, לפני שאנחנו שולחים אותם לייצור. כמובן, ההגבלות שהכלי בודק מתאימות בעיקר למכונות של NextPCB עצמם…
איך עובדים עם זה
ההתחלה היא הכי קלה שיש: ניגשים לכתובת https://www.nextpcb.com/free-online-gerber-viewer.html , ולוחצים על הכפתור האדום Upload Files או גוררים אליו קובץ מהמחשב. לא צריך להירשם או לתת שום פרטים. הקבצים צריכים להיות מכווצים יחד ב-zip או rar (מה שאנחנו עושים ממילא לפני ששולחים למפעלים). לפי הכתוב ולדברי נציג האתר, הקבצים שאנחנו מעלים יישמרו ולא יועברו לגורמים אחרים. עד כמה לסמוך על ההבטחה הזו? לא יודע.
אחרי שמעלים את הקבצים, האתר מתחיל לנתח אותם ותוך זמן קצר מעביר אותנו לדף התצוגה:
הלוח שלנו מופיע במרכז, אפשר להזיז, להגדיל ולהקטין את התצוגה עם העכבר או שורת הלחצנים למעלה – אבל לא לסובב ולא בתלת ממד. נקודת המבט היא תמיד מלמעלה. מצד שמאל מופיעות השכבות השונות עם קודי הצבעים שלהן, ואנחנו יכולים ללחוץ על כל אחת כדי להעלים אותה או להחזיר אותה לתצוגה. סדר הלחיצות קובע מי תוצג עליונה. יש גם לחצן מדידה שאדבר עליו בהמשך. עד כאן, כמעט זהה לכלים פשוטים אחרים להצגת Gerber. החלק המעניין הוא מימין: קטלוג של תכונות פיזיות/מכאניות שנמדדו בלוח שהעלינו, ושקשורות לייצור ועשויות להשפיע עליו. אם מדובר במידות, מוצגת המידה הרלוונטית, ואם זה קריטריון אז כתוב אם הוא עובר או נכשל. בתמונה למעלה אפשר לראות שגיאה אחת בלוח שלי (מסומנת במסגרת אדומה ותמרור אזהרה): איפשהו בלוח יש מרחק קטן מדי בין חור לבין נחושת. מתחת לקטלוג יש גם הערכת מחיר ולחצן להזמנה של ה-PCB, שיהיה.
סימון הבעיות בצד ימין מאוד בסיסי – הוא לא אומר לנו איפה על הלוח נמצאת הבעיה. לשם כך יש את הדוח המפורט: לוחצים על הקישור "Download report" מימין למעלה:
ומקבלים קובץ PDF עם טבלאות מסודרות של הפרמטרים והבעיות שנמצאו. טבלאות אלה כוללות "צילומי מסך" של האזורים הרלוונטיים בלוח, קואורדינטות על גבי הלוח שבהן הבעיה נמצאה (אבל רק אחת, אם יש כמה מאותו סוג), וגם הסבר מילולי קצר ואינפורמטיבי על טיב הבעיה, משמעותה והפתרון הרצוי.
דברים שאפשר היה לשפר
כלי המדידה שבתצוגת הלוח נבנה בלי מחשבה. כשבוחרים בו, לחיצה וגרירה של העכבר מציירות מלבן לבן דק עם אלכסון, ומעליו או מתחתיו ערכי dx, dy ו-d (מרחק כולל) במילימטרים שמתעדכנים בזמן אמת. אבל אין לו שום snap – הוא לא נצמד לשום אלמנט בלוח, אז כל מדידה שנעשה תהיה "לפי העין" בלבד, ולרוב הצרכים זה לא מספיק טוב.
בנוסף, איך אנחנו יודעים מתי אנתנו במצב מדידה ומתי במצב תצוגה רגילה? אין שום אינדיקציה! צריך ללחוץ עם העכבר ולראות מה קורה… וזה דבר שאפשר היה לתקן ממש ממש בקלות.
גם דוח הבעיות המפורט יכול היה להיות קצת יותר ידידותי. תמונות ה"קלוז אפ" הן בהגדלה כזו, שבדרך כלל אי אפשר בכלל להבין איפה על הלוח נמצאת הבעיה, וחייבים להיעזר בקואורדינטות שמצוינות ליד. תמונה נוספת קצת יותר "מרחוק" הייתה חוסכת התרוצצות הלוך-ושוב בין הדוח לתוכנת העריכה, וכמו שהזכרתי, הפירוט שמוצג הוא רק של מקרה יחיד לכל סוג בעיה. אמנם פירוט מלא לכל מקרה עלול להפוך את הדוח לספר עב-כרס, אך האלטרנטיבה – לתקן בעיה, להפיק קבצים חדשים, להעלות אותם לאתר, להפיק דוח חדש וחוזר חלילה – לא הרבה יותר טובה.
שימושיות ומסקנות
כלי הבדיקה המקוון הוא לא פתרון קסם שמבטיח ייצור מושלם. זהו כלי עזר קצת מגושם, עם יכולות מוגבלות, שמחייב אותנו להבין מה אנחנו עושים ורק זורק לנו עצם כדי שנוכל לבצע את התיקונים בעצמנו בתוכנת העריכה.
יחד עם זאת, הוא כן חושף בפנינו אספקטים של עריכת PCB שאולי לא היו לנו בתודעה, ושחשוב מאוד להכיר כדי לא ליפול אחר כך עם לוחות פגומים שלא באשמת המפעל. לטעמי כדאי להריץ את כלי הבדיקות על מספר לוחות ולו רק כדי להבין את צורת החשיבה של הייצור. את הידע הזה נוכל להטמיע אחר כך בעצמנו בלוחות עתידיים, אולי אפילו בלי להזדקק לכלי הבדיקה.
לא ניסיתי את תוכנת הבדיקה שמוצעת להורדה למחשב, אבל מסרטוני ההדגמה באתר נראה שיש לה פיצ'רים מעניינים מאוד, כגון פאנליזציה של לוחות (מה שקיים רק בחלק מתוכנות העריכה). שווה לבדוק, למי שרוצה להתמקצע בתחום ה-PCB.