從任何PCB設計軟體匯出Gerber檔案都有8個標準步驟。它們是：
- 尋找導出選項
- 選擇 Gerber 格式
- 設定單位和精度
- 選擇圖層
- 產生鑽井文件
- 指定輸出
- 生成和審核
- Zip & Send
所以這基本上是一份入門指南，它將分享從任何 PCB 軟體（如 Kicad、Altium、Eagle 和 Easy Eda）匯出 Gerber 檔案的步驟。
什麼是 Gerber 文件？
Gerber 文件是行業標準文件，其中包含有關 PCB 設計的逐層資訊。每個檔案描述電路板上的特定層。當您匯出最終設計時，設計軟體會建立這些檔案。這些文件使用 ASCII 文字格式，可供電路板製造設備讀取和處理。
為什麼 Gerber 文件對 PCB 製造至關重要
製造商依靠 Gerber 文件來控制 PCB 製造的每一個步驟。這些文件告訴機器在哪裡蝕刻銅線、鑽孔以及塗覆阻焊層。如果沒有正確的 Gerber 文件，製造商就無法製造您的電路板。
在將文件發送到生產部門之前，您多久檢查一次文件？大多數設計師都會忽略這個步驟，導致專案延誤。您應該檢查每個文件，以避免代價高昂的錯誤。
常見的 Gerber 文件格式
Gerber 格式主要有三種：
- RS-274-D 已經過時，製造商不再接受它。
- RS-274-X解決了舊格式存在的問題。
- Gerber X2 是 2014 年發布的最新標準。
了解 Gerber 文件的各個部分
完整的PCB設計需要多個Gerber檔案協同工作。每個文件展示了電路板的一個物理層或功能層。
銅層
銅層決定了PCB上的導電路徑。最上層的銅層包含電路板上表面的走線、焊盤和連接點。元件連接和訊號佈線都位於這一層。
底部的銅層工作原理相同，但位置相反。這兩層銅層都標示蝕刻後銅應該保留的位置。大多數簡單的設計只使用兩層銅層。但複雜的電路板可能包含多層內部銅層。
阻焊層
阻焊層控制綠色塗層在電路板上的出現位置。這層保護層覆蓋銅箔走線，但焊盤裸露在外，方便焊接。
你需要分別建立頂層和底層阻焊層的檔案。阻焊層可防止組裝過程中意外短路。
網版印刷層
絲網印刷層包含文字、標籤和元件輪廓。您可以使用這些標記來指示元件位置、極性和參考編號。通常使用白色油墨將這些細節印在電路板表面。
絲網印刷有助於組裝和故障排除。清晰的標籤可以防止零件裝反。請避免將絲網印刷覆蓋在焊盤或需要焊接的區域。
鑽孔文件和數控數據
鑽孔檔案用於指定電路板上所有孔的位置和尺寸。這些文件嚴格來說並非 Gerber 格式，而是 Excellon NC 格式。製造商通常稱其為 NC 鑽孔文件或簡稱鑽孔文件。
您的鑽孔文件必須包含正確的文件頭資訊。格式應指定精度為 2.4 倍、絕對座標，並包含尾隨零。如果格式不正確，製造商將難以匯入您的鑽孔資料。這通常會導致反覆嘗試，從而延誤生產。
電路板輪廓和尺寸
電路板輪廓圖示明了PCB的物理邊界。這一層顯示了機器應該如何從製造面板上切割或佈線各個電路板。輪廓圖還包括任何切口或特殊形狀。
某些設計軟體預設不會產生電路板輪廓。您必須在匯出時手動啟用此選項。輪廓可以作為單獨的 Gerber 文件生成，也可以包含在鑽孔文件中。缺少電路板輪廓是導致生產中斷最常見的問題之一。
貼上層
焊膏層圖指示了表面貼裝元件上焊膏的塗抹位置。鋼網製造商使用這些文件來製作焊膏鋼網。上下表面需要分別塗抹不同的焊膏層。
出口前檢查清單
在產生 Gerber 文件之前，必須先驗證設計。製造完成後才發現的錯誤會耗費大量時間和金錢。
完成您的PCB設計
首先，您需要徹底完成所有設計工作。這意味著確定元件佈局、完成所有佈線並添加必要的標籤。您應該最後檢查一遍原理圖，確保其與您的佈局一致。
檢查所有必需電路是否齊全且功能正常。確認電源和接地連接牢固。確保已預留安裝孔並安裝所有機械部件。您的設計必須100%完成才能匯出。
執行設計規則檢查）
接下來，您應該執行全面的設計規則檢查 (DRC)。此自動化流程可找到設計中的電氣和機械錯誤。 DRC 會驗證走線寬度、間隙和間距規則。
您需要修復 DRC 報告的所有錯誤。某些警告或許可以接受，但您必須了解它們出現的原因。切勿忽視 DRC 錯誤，因為它們通常表示存在嚴重問題。大多數軟體在存在重要錯誤的情況下都不會允許您匯出。
驗證零件放置位置
接下來，仔細檢查零件的放置位置。確保零件不重疊，並且間距足夠便於組裝。檢查極性零件的方向是否正確。確認安裝孔與外殼對齊。
您應該確認所有封裝尺寸都與實際元件相符。封裝尺寸錯誤是常見的錯誤，會毀掉電路板。請務必花時間將重要元件的尺寸與封裝尺寸進行比對。
檢查飛線和錯誤
最後，務必確保沒有未佈線的連接。飛線表示佈線不完整，會導致電路板故障。您的軟體應在設計視圖中清晰地突出顯示這些連接。
檢查是否有線路末端是空白區域或焊盤但沒有連接。確保所有必需的網路都已正確佈線。哪怕只有一個連接錯誤，都會導致整個電路板無法運作。這項簡單的檢查可以避免電路板完全損壞。
從 KiCad 匯出 Gerber 文件
KiCad 提供了一個簡單的 Gerber 檔案產生流程。這款免費軟體能夠產生製造商認可的可靠輸出檔。
步驟 1：開啟劇情對話框
首先，您需要在 KiCad 的 PCB 編輯器中開啟已完成的 PCB 檔案。找到 文件 螢幕頂部的選單。選擇 情節 從下拉式選單中啟動 Gerber 產生工具。
「繪圖」對話方塊將會打開，其中包含多個選項。此介面控制所有 Gerber 匯出設定。您應該會在左側看到圖層列表，在右側看到配置選項。
步驟 2：選擇圖層和輸出設定
接下來，您需要選擇要匯出的圖層。勾選每個所需圖層旁的複選框。對於標準的雙層電路板，您需要：
- 足球俱樂部
- B. Cu
- F.面具
- B.面具
- F.絲網
- B.網版印刷
- 以及邊緣切割。
將輸出格式設置為 格柏 從下拉式選單中選擇。下一步是選擇檔案保存的輸出目錄。您應該建立一個專門的資料夾來存放 Gerber 檔案。然後，如果您的製造商要求使用 Protel 副檔名，請將繪圖格式選項設定為使用 Protel 副檔名。
步驟 3：產生 Gerber 文件
之後，單擊 情節 點擊對話框底部的按鈕。 KiCad 將處理每個選定的圖層並建立單獨的 Gerber 檔案。之後，軟體會在產生檔案時顯示進度資訊。
您可以透過檢查輸出目錄來確認檔案是否已建立。每個圖層都應該有一個帶有相應擴展名的檔案。文件數量將與您選擇的圖層數量一致。
步驟 4：匯出鑽井文件
最後，請務必單獨產生鑽孔檔案。點選 產生鑽井文件 在「繪圖」對話方塊中點選按鈕。將開啟一個新窗口，其中包含鑽取文件選項。
使用 Excellon 的預設格式，精確度為 2:4。 選擇絕對值 座標格式和 毫米或英吋 根據製造商的要求。點選 產生鑽井文件 建立 NC 鑽孔資料。您的鑽孔檔案將與 Gerber 檔案位於同一輸出目錄中。
從 Altium Designer 匯出 Gerber 文件
Altium Designer 提供強大的 Gerber 匯出功能。軟體可對每個導出參數進行精確控制。
步驟 1：訪問製造輸出
首先，您需要在 Altium Designer 中開啟您的 PCB 專案。導航至… 文件選單，找到“製造輸出”。將滑鼠懸停在此選項上，即可看到子選單。
選擇 Gerber文件 從子選單中選擇此操作。此操作將開啟 Gerber 設定對話框，其中包含全面的匯出選項。您將在此中心介面配置所有設定。
步驟 2：配置常規設定
然後，您應該配置常規設定選項卡。選擇輸出格式為 RS-274X 為了獲得最佳相容性，請根據製造商規格選擇您所需的設備。
將格式設定為 2:4（英吋）或 3:4（毫米）。這些精度設定可確保座標顯示準確。您還應該指定文件的輸出目錄。
步驟 3：層配置
之後，切換到“圖層”選項卡。此部分顯示所有可用的電路板圖層。您需要選擇要包含在 Gerber 輸出中的圖層。
勾選所有必要的圖層，包括訊號層、遮罩層、絲網印刷層和機械層。 Altium 將為每個選定的圖層建立一個 Gerber 檔案。請務必包含電路板輪廓層，以便正確標註尺寸。
步驟 4：光圈設置
接下來，仔細配置孔徑設定。孔徑決定了 Gerber 文件中焊盤和走線的形狀和大小。請使用嵌入式孔徑，而不是單獨的孔徑檔案。
將光圈格式設定為與您的精確度設定相符。這可以確保所有文件的一致性。大多數製造商更喜歡嵌入式光圈，因為它們可以消除相容性問題。
步驟 5：產生 NC 鑽孔文件
最後，務必單獨產生NC鑽孔檔案。返回 “文件”菜單 並選擇 加工輸出，然後是數控鑽孔文件配置鑽孔檔案設定以符合您的 Gerber 精度。
選擇合適的單位和格式。為獲得最佳相容性，請使用 Excellon 格式。點選 OK 產生鑽孔文件。如果您的設計同時包含鍍層孔和非鍍層孔，Altium 將為這兩種孔分別建立單獨的檔案。
從 Eagle 匯出 Gerber 文件
Eagle 使用 CAM 處理器產生 Gerber 檔案。該系統雖然靈活，但需要了解其工作原理。
步驟 1：開啟 CAM 處理器
首先，您需要在 Eagle 中開啟您完成的電路板檔案。點選 文件 在功能表列中，然後將滑鼠懸停在 CAM處理器這將顯示與 CAM 相關的選項。
選擇 CAM處理器 打開主導出介面。您將看到一個包含多個選項卡和處理選項的視窗。 Eagle 使用作業文件來控制匯出過程。
步驟 2：載入 Gerber CAM 作業
然後，您應該載入一個預先配置好的CAM作業檔。點選 文件 在 CAM 處理器視窗中選擇 打開“然後工作”. 進入 Eagle 的 CAM 資料夾，尋找標準 Gerber 作業文件。
尋找名為 gerb274x.cam 或類似名稱，表示 Gerber 導出。載入此作業文件可自動配置所有圖層和設定。作業文件包含產生所有必要 Gerber 文件的說明。
步驟 3：處理作業文件
之後，檢查已載入的作業設定。 CAM 處理器中的每個標籤顯示一個輸出檔。您應該會看到頂層銅箔、底層銅箔、掩模、絲網印刷和輪廓等選項卡。
請確認輸出目錄是否正確。如有需要，您可以修改儲存位置。確認一切無誤後，按一下「下一步」。 處理作業 按下按鈕。 Eagle 將根據作業規範產生所有 Gerber 文件。
步驟 4：產生鑽頭文件
最後，務必單獨導出鑽孔資料。標準的 Gerber CAM 作業可能包含鑽孔文件產生功能，但您應該確認這一點。如果沒有，則需要單獨執行鑽孔文件匯出程式。
造訪 文件 菜單並尋找 運行 ULP找到並執行鑽孔導出腳本。這將產生格式正確的 Excellon 鑽孔檔案。在將文件發送給生產部門之前，請檢查輸出資料夾是否包含 Gerber 文件和鑽孔文件。
從其他常用PCB軟體匯出Gerber文件
不同的軟體程式有不同的匯出流程。了解這些差異有助於您使用任何工具。
EasyEDA/EasyEDA Pro 匯出流程
EasyEDA 提供簡單易用的匯出流程，適合初學者。開啟已完成的設計，點選頂部選單中的「製造輸出」。從下拉式選單中選擇“產生 Gerber 檔案”。
軟體將自動建立所有必要的文件。 EasyEDA 預設包含正確的圖層命名和格式。您可以將產生的檔案下載為 ZIP 壓縮套件。這種便捷的格式可以直接發送給大多數製造商。
DipTrace匯出步驟
DipTrace 提供簡單的 Gerber 匯出功能。導航至“檔案”選單，選擇“匯出”，然後選擇“Gerber”。此時將出現一個對話框，其中包含圖層選擇選項。
選擇所有需要匯出的圖層。將座標格式設定為 2:4 英吋。為避免相容性問題，建議使用向量字體而非 TrueType 字體。某些舊版的 DipTrace 在匯出 TrueType 字型時有相容性問題。產生 Gerber 檔案後，透過「檔案」選單單獨匯出鑽孔檔案。
OrCAD 和 Cadence PCB 編輯器
OrCAD 和 Cadence PCB Editor 使用圖形建立功能產生 Gerber 檔案。訪問“製造”選單並選擇“圖形”。這將打開圖形控制介面。
請提供您的圖稿參數，包括圖層選擇和輸出格式。為確保相容性，請使用 Gerber RS-274X 格式。配置膠片控制選項以設定精確度和單位。您需要為每種圖層類型分別建立圖稿。與其他軟體相比，此過程需要更多手動設定。
Proteus PCB出口
Proteus 透過其輸出選單處理 Gerber 檔案匯出。打開您的 PCB 佈局，然後點擊功能表列中的「輸出」。選擇「產生 CAM/NC 資料」即可存取匯出選項。
配置 CAM 處理器設置，使其支援 Gerber 格式。選擇各個圖層並設定輸出參數。 Proteus 產生的檔案帶有通用副檔名，您可能需要重新命名這些檔案。使用 NC 鑽孔格式，透過相同的輸出選單建立鑽孔檔案。
出口後核查
在將 Gerber 文件發送給生產部門之前，您必須先進行驗證。這一重要步驟可以避免代價高昂的錯誤。
使用 Gerber 檢視器軟體
首先，您需要將文件載入到 Gerber 檢視器中。免費檢視器包括 GerbView、ViewMate 或線上檢視器。逐一開啟每個 Gerber 檔案進行檢查。
仔細觀察顯示的圖像。你應該可以看到清晰的走線、焊盤和電路板結構。放大影像以檢查細節。將圖像與你的原始設計進行比較。每一層都應該符合你的預期。
檢查圖層對齊情況
接下來，您應該驗證所有圖層是否正確對齊。在檢視器中同時載入多個圖層。檢視器會將它們疊加顯示，以表示它們之間的關係。
銅層應與焊盤位置對齊。阻焊層開口應位於焊盤正上方。絲網印刷層不應覆蓋焊盤或乾擾元件。層錯位表示有導出問題，會導致電路板故障。
驗證鑽孔及其位置
之後，仔細檢查你的鑽孔文件。將其與銅層一起加載到檢視器中。所有需要鑽孔的焊盤位置都應該顯示鑽孔。
請對照設計規範檢查孔徑尺寸。確認鍍層孔和非鍍層孔已正確標示。檢查是否有缺少的孔或位置錯誤的孔。這種情況通常發生在鑽孔文件匯出時設定不正確時。
檢查孔徑資訊
接下來，檢查文件中的光圈資訊。 RS-274X Gerber 檔案包含嵌入式光圈定義。您應該會看到針對不同焊盤和走線尺寸的各種光圈代碼。
請確認孔徑尺寸符合您的設計要求。孔徑尺寸不正確會導致焊盤過大或過小。您的檢視器可能會以表格或清單形式顯示孔徑資訊。
測量工具和品質控制
最後，務必測量重要尺寸。大多數檢視器都內建測量工具。使用這些工具來驗證走線寬度、間距和焊盤尺寸。
根據您的規格測量電路板的整體尺寸。檢查安裝孔的位置是否正確。確認所有重要的間距要求。這些測量結果將確保您的文件在生產前準確無誤。
Gerber 文件產生的最佳實踐
遵循行業最佳實踐可以產生可靠的 Gerber 文件。這些指南可以幫助您避免常見問題。
設定正確的精度和格式
首先，您需要使用合適的精度設定。對於英制設計，請使用 2:4 格式。對於公制設計，請使用 3:4 或 4:4 格式。
更高的精度可以避免座標中的捨入誤差。這對於細間距零件和高密度設計尤其重要。您的製造商能夠更好地處理更高的精度設定。務必確保所有文件的精確度一致，以保持設計一致性。
使用行業標準設定
那麼，你應該堅持使用製造商認可的成熟設定。使用 RS-274X 格式，而不是過時的格式。選擇嵌入式光圈，而不是單獨的光圈檔案。
請遵循標準檔案副檔名和命名規則。使用絕對座標而非相對座標。這些標準設定可以消除相容性問題，從而提高製造商的處理速度和可靠性。
保持設計的一致性
之後，請檢查整個設計的一致性。所有圖層都應使用相同的座標係原點。銅箔、掩膜和絲網必須精確對齊。
檢查您的設計規則是否符合製造商的生產能力。確認最小走線寬度和間距能夠實現。設計標準的統一性可確保電路板的可製造性。這有助於避免重新設計和生產延誤。
文件和版本控制
最後，務必做好文件編寫和版本控制。每次設計修訂都應保存一個唯一的版本號，並記錄版本之間的所有變更。
記錄您的匯出設定以備將來參考。這有助於您在需要重新產生文件或進行修改時進行操作。良好的版本控制可以避免在提交多個版本時出現混亂。您的製造商可以追蹤需要生產哪個版本。
結語
正確匯出 Gerber 檔案可確保成功 PCB製造現在您已經了解了從設計完成到文件交付的完整流程。
您學習了在匯出設計前使用 DRC 和目視檢查來驗證設計。然後，您按照特定軟體的步驟匯出 Gerber 檔案。之後，您使用檢視器軟體檢查文件以發現錯誤。最後，您將所有內容妥善打包，並附上清晰的文件。
