Formatos NC de PCB

Los archivos de perforación NC para PCB transmiten información de perforación y fresado de PCB. Los formatos NC fueron diseñados originalmente por proveedores de máquinas de perforación y fresado CNC como formatos de entrada propietarios para sus equipos, y se conocen bajo el nombre de su empresa: Excellon, Hitachi, Sieb & Meyer, Posalux, etc. Estos formatos son similares, ya que se basan en RS-274-C y están relacionados con el código G. En 1985, IPC publicó un formato NC estándar genérico, IPC-NC-349. Posteriormente se diseñó XNC, un subconjunto estricto y simple de IPC-NC-349, diseñado no para controlar máquinas, sino para intercambiar información de perforación entre CAD y CAM. Se les conoce colectivamente como archivos NC (PCB). ^{[ 1 ] [ 2 ]}

Los archivos NC se utilizan principalmente para controlar máquinas CNC, y son adecuados para esa tarea.

También se utilizan para intercambiar información de diseño entre CAD y CAM, para lo cual no son adecuados: falta información esencial como el recubrimiento y la distancia entre brocas. Además, la salida NC en los sistemas CAD suele estar mal implementada, lo que resulta en un registro deficiente entre los orificios de perforación y las capas de cobre, entre otros problemas. Para intercambiar datos entre CAD y CAM, es preferible utilizar el formato Gerber . La calidad del software de salida de archivos Gerber suele ser buena, y Gerber admite atributos para transferir metainformación como el recubrimiento y la distancia entre brocas. ^{[ 3 ] [ 4 ]}

El formato IPC-NC-349 es el único estándar IPC que rige los formatos de perforación y enrutamiento. ^{[ 5 ]} XNC es un subconjunto estricto de IPC-NC-349, Excellon un superconjunto amplio. Muchos archivos NC indefinidos toman algunos elementos del estándar IPC. ^{[ 1 ]}

Se puede obtener una copia digital de la especificación, con derechos gestionados, en el sitio web de IPC, previo pago. Está dirigida a la entrada de datos para máquinas de taladrado/fresado, no al intercambio de datos CAD a CAM.

El formato XNC es un subconjunto estricto de la especificación IPC-NC-349, diseñado para el intercambio de datos entre CAD y CAM. Su nombre, XNC, significa formato de intercambio NC. Al ser un subconjunto estricto, ofrece una alta compatibilidad con el software existente. Su propósito es solucionar el problema actual de la diversidad de subconjuntos y archivos NC incompletos, y definir un estándar común y sencillo. El subconjunto XNC fue definido por un consorcio formado por Graphicode, Ucamco, KiCad y Pentalogix.

La especificación está disponible gratuitamente, entre otros recursos, en la página de descargas de Ucamco . La especificación es breve, detallada, fácil de entender y clara. Está dirigida al intercambio de datos CAD a CAM, no a la entrada de datos para máquinas de taladrado/fresado. ^{[ 6 ] [ 7 ]}

Un ejemplo:

M48 Inicio del encabezado MÉTRICO Unidades métricas (mm) T 01 C 0.6 La herramienta 1 tiene un diámetro de 0,6 mm. T 02 C 1.0 La herramienta 2 tiene un diámetro de 1,0 mm. % Fin del encabezado G05 Configurar modo de perforación T 01 Seleccionar herramienta 1 X 8.5 Y 4.8 Perforar un agujero de 0.6 mm en las coordenadas 8.5 mm, 4.8 mm X 8.55 Y 2.85 Perforar X 6.54 Y 2.85 Perforar X 6.45 Y 4.8 Perforar T 02 Seleccionar herramienta 2 G00X10.25Y3.825 Mover a las coordenadas 10.25mm,3.825mm Herramienta de fresado de inmersión M15 hacia abajo G01X6.50Y3.25 Ruta a coordenadas 6.5mm,3.25mm M16 Levantar la herramienta de fresado M30 Fin del archivo 

El nombre del formato Excellon deriva de la empresa Excellon Automation (que no debe confundirse con Excellon Software), que fue líder del mercado en máquinas de perforación y fresado de placas de circuito impreso durante la década de 1980, y cuyo formato propietario se popularizó.

En realidad, existen dos formatos de Excellon: el antiguo Excellon 1 y el Excellon 2. Excellon 2 es un superconjunto de IPC-NC-349. En ocasiones, los comandos de ambos formatos se mezclan de forma confusa en el mismo archivo.

Excellon Automation dejó de publicar la especificación de su formato, sin aclarar los derechos de propiedad intelectual y de uso del mismo. Existe una copia archivada. ^{[ 8 ]} La especificación es ambigua, lo que da lugar a diferentes interpretaciones, especialmente en lo que respecta a coordenadas y unidades. Está dirigida a la entrada de datos para máquinas de taladrado/fresado, no al intercambio de datos CAD a CAM.

El intercambio de datos CAD/CAM suele utilizar archivos NC que no cumplen con ninguna especificación. Estos archivos contienen algunos comandos IPC-NC-349, pero no siguen ni la especificación Excellon ni la IPC-NC-349. Los comandos no se utilizan correctamente o se utilizan de forma sintácticamente incorrecta, y pueden incluir objetos de datos binarios. En ocasiones, se utiliza la codificación de caracteres histórica EIA o EBCDIC . Normalmente, el encabezado está incompleto: falta la escala o los diámetros de las herramientas. A veces, no hay encabezado alguno, y el archivo solo contiene números de herramientas, con un diámetro no especificado, y coordenadas X,Y, en una unidad no especificada. A menudo se les denomina archivos Excellon, aunque son archivos NC indefinidos. No existe ninguna especificación.

Un ejemplo:

% T 01 X 006272 Y 001092 X 006354 Y 001093 X 006653 Y 001092 ... T 02 X 008091 Y 001754 X -002028 M30

No se especifican los diámetros de la herramienta ni cómo interpretar las coordenadas. Este archivo carece de sentido sin información adicional, que normalmente se incluye en un archivo de herramienta de formato libre legible por humanos . Esta información debe ser reintroducida manualmente por el operador de CAD/CAM, lo que implica trabajo manual innecesario y riesgo de retrasos o errores. Sorprendentemente, todavía se utilizan archivos tan enigmáticos. ^{[ 1 ]}

• Formato Gerber : formato de archivo estándar utilizado para el diseño de placas de circuitos impresos. 
• EDIF – Formato de archivo para diseños electrónicos 
• STEP (formato de archivo) : formato de archivo de intercambio de datos CAD 3D ampliamente utilizado. Páginas que muestran breves descripciones de los destinos de redirección. 

• Especificación IPC-NC-349 (de pago)
• Especificación del formato XNC
• Descripción del formato Excellon anterior (archivada del original el 30/10/2007)
• Datos de fabricación de PCB: una guía