當你想將電子設計概念變為現實時，需要將電路原理圖轉換為 Gerber 檔案。電路原理圖展示了各個元件的連接方式，而 Gerber 檔案則告訴機器如何建構電路板。請查看下表以了解主要差異：
方面 | 原理圖文件 | Gerber文件 |
|---|---|---|
目的 | 電氣連接和邏輯 | 物理佈局和製造說明 |
傳遞的訊息 | 各部分之間的關係 | 圖層詳情、輪廓和鑽探數據 |
文件組成 | 電路圖的一個文件 | 每個電路板層都有多個檔案。 |
您可以使用PCB設計軟體將原理圖轉換為Gerber檔案。為此，請按照以下步驟操作：
在專案中建立一個作業文件。
選擇您需要的製造文件。
選擇要匯出的正確圖層。
檢查 Gerber 文件是否有錯誤。
提示：清晰的檔案名稱和正確的格式有助於防止生產過程中出現問題。
關鍵要點
請注意，原理圖檔案和 Gerber 檔案並不相同。原理圖檔案展示元件之間的連接方式，而 Gerber 檔案則告訴機器如何製造電路板。
使用 PCB設計 使用軟體將原理圖轉換為 Gerber 檔案。請依照步驟操作，確保包含所有圖層和細節。
在發送 Gerber 文件之前，請務必使用文件檢視器檢查一遍。這有助於您發現錯誤，避免代價高昂的問題。
和你的家人朋友清晰地交談 PCB製造商把他們順利工作所需的所有文件和細節都提供給他們。
運行設計規則檢查 (DRC) 在軟體中加入此功能，以便及早發現並修復問題。這一步可以節省時間，並提升最終產品的品質。
原理圖到 Gerber 概述
什麼是原理圖？
印刷電路板設計首先要繪製原理圖。原理圖是一張展示各個元件如何連接和協同工作的圖示。在PCB設計中，原理圖是一張展示電路板工作原理的圖面。你會看到電阻器、電容器、晶片和導線等元件的符號。這些符號可以幫助你了解電流的流動方式以及專案的運作原理。透過查看原理圖，你可以在繼續下一步之前發現錯誤或缺少的連接。
什麼是 Gerber 文件？
完成原理圖後，你需要… 產生 Gerber 文件這些檔案告訴機器如何建構你的電路板。每個 Gerber 檔案都包含電路板不同部分的指令。你會得到銅層、阻焊層、絲網和孔的文件。以下是通常需要包含的文件：
PCB板上銅導體的頂層影像
PCB板上銅導線的底層影像
頂層焊錫掩膜的圖像
底層阻焊層影像
頂層網版印刷圖像
底層網版印刷圖案
關於洞穴的信息，例如它們的位置和作用
內部切口和其他加工步驟
一份說明上述每個文件的名稱和用途的文件。
你需要所有這些文件來確保你的電路板以正確的方式製作。
為什麼 Gerber 文件很重要
Gerber 文件非常重要 在原理圖到 Gerber 檔案的轉換過程中，製造商使用這些文件來正確製造電路板。這樣可以減少錯誤，提高電路板的品質。 Gerber 文件提供詳細的設計信息，幫助製造商生產優質的電路板。它們與許多 CAM 工具相容，因此您可以輕鬆地將文件發送給不同的公司。標準格式有助於避免混淆並節省時間。 Gerber 文件在全球廣泛使用，因此每個人都可以協同工作。使用正確的文件，可以讓工作更有效率、更順暢。
提示：在發送 Gerber 文件進行製作之前，務必先檢查一遍。這一步驟有助於避免代價高昂的錯誤和延誤。
準備好原理圖
原理圖擷取（建立或匯入原理圖）
PCB設計從以下步驟開始： 示意圖捕獲這意味著你需要繪製或提供一張圖紙，以展示所有部件的連接方式。原理圖繪製可以讓你在製作實際電路板之前規劃好專案。
常用軟體：KiCad、EasyEDA、Altium Designer、Eagle、OrCAD
有很多用於繪製原理圖的PCB設計工具。以下是一些常用的工具：
KiCad的免費開源。它為新手和熟練用戶都提供了良好的功能。
易達：支援線上使用，操作簡單。它適合初學者，並且可以讓你與他人在線上協作。
Altium設計師擁有先進的工具且易於使用。許多專業人士都在使用它。
老鷹創客和小團隊都喜歡它。它相容於 Autodesk，並支援雲端項目。
奧卡德：廣泛應用於工業領域，功能強大。它擁有強大的電路測試和檢測工具。
浸漬痕跡簡單易用，可查看3D模型。適合新手和進階用戶。
提示：嘗試不同的軟體，找出最適合您技能和需求的軟體。
繪製原理圖時，需要執行以下步驟：
收集需求確定你的電路應該實現什麼功能以及它需要多少功率。
選擇組件選擇適合您項目的零件。更多資訊請參閱數據手冊。
建立組件符號：使用軟體的庫或為每個部分創建自己的符號。
連接組件用導線連接各零件。檢查每個連接是否正確。
設計規則檢查（DRC）執行檢查以查找缺失或錯誤的連線。
錯誤檢查和網表生成
在繼續下一步之前，你需要檢查原理圖是否有錯誤。大多數PCB設計軟體都提供了相應的工具。設計規則檢查（DRC）可以幫助你發現諸如漏線或引腳錯誤之類的問題。及早修復這些問題可以節省你的時間和金錢。
檢查完錯誤後，你需要產生網表。網表是一個列表，它展示了電路中每個元件的連接方式。網表包含網路標籤、元件名稱和接腳編號。網表將原理圖與PCB佈局關聯起來。你需要一份正確的網表，才能確保從原理圖到Gerber檔案轉換過程中不會出現錯誤。
注意：在開始PCB佈局之前，請務必先檢查網路表。這一步驟有助於避免後續出現重大錯誤。
常見的原理圖錯誤
很多人在繪製原理圖時都會犯下同樣的錯誤。請注意以下問題：
部件之間連接缺失或錯誤
使用了錯誤的零件符號
忘記標記網路或訊號
電線交叉造成混亂
未運行設計規則檢查
你可以透過檢查你的工作並使用軟體中的錯誤檢查工具來避免這些錯誤。
軟體 | 最適合 | 產品特色 |
|---|---|---|
KiCad的 | 全部用戶 | 免費、開源、功能豐富 |
易達 | 初學者 | 網路為基礎的便捷雲端協作 |
Altium設計師 | 專業人士 | 先進的業界標準 |
老鷹 | 創客，小型項目 | Autodesk 集成，用戶友好 |
奧卡德 | 工業、模擬 | 功能強大的分析工具 |
浸漬痕跡 | 初學者、專業人士 | 3D建模，易於使用 |
在將原理圖轉換為 Gerber 檔案的過程中，選擇合適的軟體、檢查錯誤並避免常見錯誤，就能取得好成績。
根據原理圖設計PCB佈局
原理圖到PCB佈局
您使用設計軟體從原理圖到 PCB佈局該軟體可讓您在原理圖編輯器中選擇和移動元件。您可以重複使用舊設計，並將原理圖中的各個元件連結起來。這有助於您完成大型專案。原理圖完成後，您可以將其放置在空白的PCB佈局圖上。軟體會自動匯入元件資料和設計規則。這使您可以快速開始建立印刷電路板。這一步驟在原理圖到Gerber檔案的轉換過程中至關重要。
提示：嘗試使用 KiCad、Altium Designer 或 EasyEDA，讓您的工作更整潔、更輕鬆。
元件佈局和佈線
你必須巧妙地將每個元件放置在PCB板上。合理的佈局不僅能確保電路板的良好工作性能，還能幫助電路板的製作。將需要連接的元件放置在彼此靠近的位置。連接訊號走線時，請確保與原理圖中的網路相符。盡可能使用短而直的走線。對於硬電路板，應在不同的層上使用水平和垂直走線。
以下是一些路由方面的實用技巧：
在堅實的地面上傳輸高速訊號。
在過孔處設置網格以消除熱點。
使用 135 度彎頭連接電線，以防止產生熱阱。
加大線路間距以防止短路。
保持類比和數位接地層分離，以降低雜訊。
加寬高電流路徑以防止發熱。
將去耦電容直接連接到積體電路引腳。
注意：仔細放置和佈線零件有助於避免在製作 Gerber 檔案時出現問題。
設計規則檢查
在匯出 Gerber 檔案之前，請執行以下命令： 設計規則檢查 在您的PCB設計軟體中，DRC（設計規則檢查）功能可以發現諸如間距錯誤和走線過窄等問題。請務必使用標準的層命名系統，並再次檢查層名稱。這些檢查有助於您及早發現錯誤，並確保您的PCB已準備好進行生產。
設計規則檢查 | 為什麼重要 |
|---|---|
間距 | 停止短路和串擾 |
走線寬度 | 阻止斷開的連接 |
圖層命名 | 確保文件匯出正確 |
提示：在匯出 Gerber 檔案前執行 DRC 可節省時間和金錢。
匯出並驗證 Gerber 文件
匯出 Gerber 文件
您需要 將您的設計匯出為 Gerber 文件 在您將印刷電路板 (PCB) 送去生產之前，請務必執行此步驟。這一步非常重要，因為製造商會使用這些文件來製造您的 PCB。雖然每款 PCB 設計軟體匯出檔案的方式略有不同，但流程大同小異。以下是一些常用工具的匯出方法：
在軟體中開啟您的PCB佈局圖。
進入選單，找到匯出或繪製檔案的選項。
選擇要儲存檔案的輸出目錄。
選擇製造過程中所需的所有圖層。
設定標準 Gerber 檔案格式的選項。
調整其他設定以獲得更好的效果。
點擊按鈕產生檔案。
建立用於鑽孔和過孔的鑽孔檔案。
檢查檔案路徑，確保檔案存在。
您必須在 KiCad、Eagle 和 Allegro PCB Editor 等工具中依照下列步驟操作。例如，在 Eagle 中，開啟 .brd 文件，使用 CAM 處理器，選擇正確的作業文件，並確保為每個圖層新增 Gerber 檔案。在 KiCad 中，使用「繪圖」選單，選擇圖層，並建立鑽孔檔案。在 Allegro 中，使用「圖稿」工具，新增所有需要的圖層，並在建立圖稿之前設定參數。
提示：務必仔細檢查輸出目錄和檔案名稱。這有助於避免混淆和文件遺失。
包含所有圖層和輪廓
你必須 包括每一層和輪廓 在您的 Gerber 文件中。缺少任何一層都可能導致您的 PCB 板失效或無法按預期工作。以下是您應該包含的層列表：
頂層銅層（TOP）
底部銅層（BOT）
阻焊層頂部（SMT）
阻焊層底部（SMB）
焊膏頂部（SPT）
焊膏底部（SPB）
網版印刷上衣（SST）
網版印刷底（SSB）
組裝頂部（AST）
組裝底板（ASB）
用於加工鑽孔、切口和疊層等細節的製造層 (FAB)
孔徑定義
電路板概要
您需要確保每個文件都使用正確的格式。每一層的格式都必須符合製造商的要求。如果格式錯誤，機器可能無法讀取您的檔案。請務必檢查鑽孔文件和輪廓文件的格式。有些製造商要求鑽孔檔案使用 Excellon 格式，而圖層檔案則使用 RS-274X 格式。
注意：如果您忘記提供電路板輪廓或鑽孔文件，您的 PCB 可能無法正確製作。
使用 Gerber 檢視器進行驗證
匯出 Gerber 檔案後，您必須使用 Gerber 檢視器進行檢查。此工具可讓您以製造商查看的方式檢視文件。您可以在網路上找到免費的 Gerber 檢視器。打開每個文件並尋找問題。以下是一些常見的錯誤：
各層之間的設計不匹配
線路或焊盤之間的間隙不足
過時或錯誤的文件格式
未註冊或錯位的圖層
文件不完整或缺少圖層
錯誤的孔徑列表
圖層錯誤標記
缺少鑽孔文件或電路板輪廓
阻焊層錯位
零寬度軌跡
空數據或損壞的數據
檔名含糊不清
在將文件發送給製造商之前，您需要修正這些錯誤。如果您發現缺少孔洞、輪廓錯誤或顏色異常，請返回您的PCB設計並重新匯出檔案。務必為每一層使用正確的Gerber檔案格式。原理圖到Gerber檔案的轉換過程中的這一步驟有助於避免延誤和額外成本。
提示：每次匯出完成後都使用 Gerber 檢視器進行檢查。這個簡單的檢查可以避免您犯下重大錯誤。
提交用於生產的 Gerber 文件
準備提交文件
在將文件發送給PCB製造商之前，您需要先準備好所有文件。首先，請檢查所有文件，確保沒有遺漏。將Gerber檔案、鑽孔檔案和其他文件放在一個ZIP壓縮包中。這樣可以使您的專案文件整齊有序，方便查看。大多數製造商所需的文件格式包括：Gerber檔案採用RS-274X格式，鑽孔資料採用Excellon格式。如果您有任何特殊說明或指示，請新增一個Readme檔案。
這是一個表格，顯示了 您應該包含的文件:
文件名稱 | 簡介 |
|---|---|
堆疊 | 顯示電路板上各層的順序 |
Excellon鑽頭 | 包含所有孔的工具代碼和 XY 座標 |
鑽具清單 | 列出鑽孔所需的工具 |
頂部、底部、內部銅 | 顯示PCB上的金屬走線 |
阻焊層（上/下） | 包含焊錫掩膜層的數據 |
網版印刷（上/下） | 顯示零件名稱和標記 |
板材輪廓及銑削 | 展示了板子的尺寸、切口和形狀。 |
光圈/D代碼列表 | 如果您不使用 RS-274X 格式，則需要此資訊。 |
焊膏區域 | 指示焊膏的塗抹位置 |
DXF/DWG 文件 | 額外的CAD檔案供參考 |
特殊說明 | 對PCB製造商還有其他規定嗎？ |
提示：在壓縮檔案之前，請先使用 Gerber 檢視器開啟它們。這有助於您查找缺失或錯誤的圖層。
與製造商溝通
您必須向PCB製造商提供所有正確的資訊。良好的溝通有助於避免錯誤並加快生產速度。發送文件時，請包含以下內容：
所有設計文件，例如 Gerber 文件和鑽孔文件
包含電路板詳細資訊和特殊需求的自述文件
電路板疊層結構與材料訊息
關於表面處理、阻焊層顏色和絲網印刷顏色的說明
任何特殊規則，例如“不要鏡像圖層”
詢問您的製造商是否可以進行DFM（可製造性設計）檢查。這項檢查可以在他們開始生產電路板之前發現問題。如果您有任何疑問，請儘早與製造商溝通。他們可以幫助您解決問題，並確保您的PCB生產正確無誤。
成功的最後秘訣
請按照以下步驟操作，確保您的PCB訂單順利進行：
添加所有需要的文件，例如頂層絲印、頂層銅箔、底層銅箔、NC鑽孔和電路板輪廓。
新增一個 Readme 文件，解釋您的設計和特殊要求。
進行DFM檢查，確保您的設計符合製造商的規則。
使用 Gerber 檢視器檢查所有檔案是否都能開啟並顯示正確。
請確保您的電路板走線和間距足夠大，以滿足您的PCB製造商的要求。
請使用清晰的檔案名稱和正確的檔案格式。
與製造商保持聯繫，以便快速解決問題。
許多PCB製造商都提供免費的工具和指南來幫助您。使用這些工具和指南可以檢查是否有短路、層缺失或間距錯誤等問題。仔細檢查和良好的溝通有助於您每次都獲得高品質的印刷電路板。
只要按步驟操作，就能做好PCB設計。務必使用Gerber檢視器檢視你的檔案。確保走線寬度正確。文件中要包含每一層。下表展示了檢查工作如何幫助你：
好處 | 影響性 |
|---|---|
成功率增加 | 首次通過率超過 95% |
成本影響 | 避免代價高昂的錯誤 |
文件確認 | 確保符合設計規則 |
試著運用特殊的設計規則來改進你的電路板。你也應該與製造商溝通，尋求幫助並避免犯錯。
常見問題
原理圖和 Gerber 文件有什麼差別？
電路原理圖展示了電路中各個元件的連接方式。 Gerber 文件則為機器提供製造印刷電路板的指令。您使用電路原理圖進行設計，然後使用 Gerber 檔案進行生產製造。
我可以使用免費軟體建立 Gerber 檔案嗎？
是的，您可以使用 KiCad 或 EasyEDA 等免費工具。這些程式可以幫助您設計電路並匯出 Gerber 檔案以供生產。許多業餘愛好者和學生都使用它們來進行專案設計。
在將 Gerber 文件發送給製造商之前，我應該檢查哪些內容？
您應該使用檢視器開啟 Gerber 檔案。檢查是否有缺少的圖層、錯誤的輪廓或其他錯誤。確保包含鑽孔文件和電路板輪廓。清晰的檔案名稱有助於避免混淆。
為什麼製造商需要鑽頭銼刀和 Gerber 銼刀？
鑽孔文件告訴機器在什麼位置為元件和過孔鑽孔。如果沒有這些文件，你的電路板上就不會有正確的孔。務必將它們包含在你的 Gerber 文件中。
