ad如何導出gerberAltium Designer Gerber 文件導出全攻略：從零到生產就緒

深入解析：如何從Altium Designer導出Gerber文件？

在印刷電路板（PCB）設計流程中，將您的設計從CAD軟件轉化為可供製造的文件是一個至關重要的步驟。其中，Gerber文件是行業標準的輸出格式，它詳細描述了PCB的每一層布局，包括銅跡線、阻焊層、絲印層、鑽孔位置等。對於使用Altium Designer（AD）進行設計的工程師來說，準確無誤地導出Gerber文件是確保PCB成功製造的關鍵。本文將為您提供一份詳盡的指南，手把手教您如何在Altium Designer中導出Gerber文件，並分享一些最佳實踐和常見問題解決方案。

什麼是Gerber文件？為什麼它如此重要？

Gerber文件（也常被稱為RS-274X文件）是一種ASCII格式的文件，用於描述PCB的每一層圖形信息。它包含了繪圖指令，告訴PCB製造商如何精確地繪製和切割板子的各個部分。每種類型的層（例如，頂層銅、底層銅、頂層阻焊、底層阻焊、頂層絲印、底層絲印、鑽孔層、機械層等）通常對應一個單獨的Gerber文件。

其重要性在於：

• 製造標準： Gerber是全球PCB製造行業的通用語言，幾乎所有PCB製造商都接受並依賴它進行生產。
• 精確性： 它提供了電路板布局的精確幾何信息，確保您的設計能夠被忠實地複製。
• 避免誤解： 相較於直接發送AD源文件，Gerber文件避免了因軟件版本差異或字體缺失等問題導致的製造錯誤。

Altium Designer導出Gerber文件的核心步驟

在Altium Designer中導出Gerber文件，我們通常會利用「Output Job」文件（.OutJob）進行管理，這使得輸出流程更加系統和高效。

步驟一：創建或打開Output Job文件（.OutJob）

Output Job文件是Altium Designer中用於組織和管理所有製造輸出（如Gerber、NC Drill、BOM、Pick and Place等）的中心樞紐。

1. 創建新的Output Job文件：

   在Altium Designer中，選擇菜單欄的 File > New > Output Job。這將創建一個新的.OutJob文件並將其添加到您的項目（Project）中。

   
   在項目面板（Project Panel）中，您會看到新創建的.OutJob文件。雙擊它即可打開。

2. 打開現有的Output Job文件：

   如果您的項目已經有.OutJob文件，直接在項目面板中雙擊它即可打開。

步驟二：添加Gerber X2 / RS-274X輸出

在Output Job文件中，您需要添加Gerber輸出任務。

1. 在打開的.OutJob文件中，找到「Fabrication Outputs」（製造輸出）區域。
2. 右鍵點擊「Fabrication Outputs」標題欄下方的空白區域，選擇 Add New Fabrication Output > Gerber X2。

   
   注意： 雖然您也可以選擇「Gerber Files」（RS-274X），但強烈推薦使用「Gerber X2」。Gerber X2是Gerber格式的最新版本，它包含了更多智能數據，如層堆棧信息、焊盤和過孔屬性以及網絡列表，這大大簡化了製造商的工作並減少了潛在的錯誤。除非您的製造商明確要求使用舊版RS-274X，否則請選擇Gerber X2。

步驟三：配置Gerber輸出設置（Gerber Setup）

雙擊剛剛添加的「Gerber X2」輸出項，將彈出「Gerber Setup」對話框，這是配置Gerber文件生成方式的核心。

General Settings（通用設置）

• Units（單位）：

  選擇 Inches（英寸） 或 Millimeters（毫米）。務必與您的設計單位和NC Drill文件的單位保持一致。 這一點非常重要，不一致的單位會導致Gerber和鑽孔文件無法對齊，從而造成製造錯誤。

• Format（格式）：

  通常選擇 2:5 或 2:6。這代表了數字的整數部分和小數部分的位數（例如，2:5表示小數點前2位，小數點后5位）。精度越高（如2:6），文件越大，但能更精確地描述細微特徵。對於大多數PCB，2:5或2:6足以滿足要求。製造商通常會指定他們偏好的格式。

Layers（層設置）

在此選項卡中，您需要選擇要包含在Gerber輸出中的所有PCB層。

• Plot Layers（繪製層）：

  根據您的PCB設計和製造商的要求，勾選所有需要導出的層。通常包括：

  • 銅層： Top Layer, Bottom Layer, Mid Layer x (所有中間層)
  • 阻焊層： Top Solder Mask, Bottom Solder Mask (用於定義焊盤和過孔的開窗)
  • 助焊層（錫膏層）： Top Paste Mask, Bottom Paste Mask (用於SMT貼片，定義錫膏印刷區域)
  • 絲印層： Top Overlay, Bottom Overlay (用於元器件標識、文字說明等)
  • 機械層： Mechanical 1 (通常用於板框、尺寸標註、定位孔等，根據需要選擇其他機械層)
  • Keep-Out Layer： 如果您在設計中使用了禁布層來定義特定區域，通常也需要輸出。

• Include Comments（包含註釋）： 勾選以包含設計中的註釋。
• Board Outline： 確保勾選「Plot Board Outline」，這將確保板子的外形輪廓也被繪製到Gerber文件中。

Apertures（光圈設置）

對於Gerber X2，通常無需手動配置光圈。選擇 "Embedded apertures (RS-274X)" 或 "Generate apertures on the fly"。Gerber X2會自動處理光圈定義，將其嵌入到文件中。

Advanced（高級設置）

• Film Size： 通常保持默認即可，Altium Designer會根據板子尺寸自動調整。
• Plotter Type： 確保選擇 Gerber RS-274X。
• Gerber X2 Options：
  • Generate X2 Files： 確保勾選，以生成包含額外智能信息的X2文件。
  • Include Layer Stackup in X2 File： 強烈建議勾選，這會將PCB的層疊信息嵌入到Gerber文件中，對製造商非常有幫助。
  • Include Netlist in X2 File： 建議勾選，可幫助製造商進行更深入的DFM（可製造性設計）檢查。
• Other Settings：
  • Plot Pad & Via Holes： 確保勾選，否則焊盤和過孔中間的孔洞將不會被繪製。
  • Plot Special Strings： 勾選以確保特殊字符串（如.PcbDoc的名稱，日期等）被正確繪製。
  • G54 code： 通常不需要勾選。
  • Single file for all layers： 不要勾選，每層一個文件是標準做法。

步驟四：添加並配置NC Drill輸出（鑽孔文件）

除了Gerber文件，您還需要導出NC Drill文件，它包含了所有鑽孔的位置、大小和類型信息。

1. 在Output Job文件的「Fabrication Outputs」區域，右鍵點擊空白處，選擇 Add New Fabrication Output > NC Drill。
2. 雙擊剛剛添加的「NC Drill」輸出項，將彈出「NC Drill Setup」對話框。

NC Drill Setup

• Units（單位）： 務必與Gerber文件的單位（英寸或毫米）保持一致。
• Format（格式）： 務必與Gerber文件的格式（如2:5或2:6）保持一致。
• Zeros（零點抑制）：
  • Suppress leading zeros： 抑制前導零。
  • Suppress trailing zeros： 抑制尾隨零。
  • Keep zeros： 不抑制零。

  大多數現代製造商偏好 Suppress leading zeros 或 Keep zeros，但最好遵循製造商的具體要求。如果文件大小不是問題，通常選擇Keep zeros最安全。

• Other Settings：
  • Generate Drill Report： 勾選以生成一個包含鑽孔工具信息和數量的報告。
  • Rout Tooling： 強烈建議勾選，這會包含板子的銑槽、異形孔等信息。
  • Board Outline： 建議勾選，以便製造商了解鑽孔相對於板框的位置。
  • Separate file for plated/non-plated holes： 根據製造商要求選擇，通常勾選可提供更詳細的信息。

步驟五：生成Gerber文件

配置完成後，就可以生成文件了。

1. 回到Output Job文件。
2. 勾選您希望生成的所有輸出項（Gerber X2和NC Drill）。
3. 點擊Output Job文件上方的 Generate Content 按鈕（通常是一個帶箭頭的綠色圓圈圖標），或右鍵點擊選中的輸出項選擇「Generate Selected Outputs」。
4. Altium Designer將開始生成文件，完成後，這些文件會默認保存在您的項目文件夾下的 Project Outputs 文件夾中。

Gerber文件導出后的驗證與最佳實踐

僅僅導出文件是不夠的，驗證這些文件是否正確無誤同樣重要。

驗證的重要性

在將Gerber文件發送給製造商之前，強烈建議您使用Gerber查看器進行驗證。

• Altium Designer內置Gerber查看器： Altium Designer自帶一個簡單的Gerber查看器（菜單欄 File > Open > Gerber）。
• 在線Gerber查看器： 許多PCB製造商提供在線Gerber查看器（例如JLCPCB、PCBGOGO等），您可以上傳文件進行在線預覽。
• 專業Gerber查看軟件： 如ViewMate、GerbMagic等。

驗證時請檢查以下關鍵點：

• 層對齊： 確保所有層（銅層、阻焊、絲印、鑽孔）正確對齊，沒有偏移。
• 板框： 確認板子的外形輪廓是否正確且完整。
• 焊盤和過孔： 檢查焊盤和過孔的形狀、大小是否正確，阻焊開窗是否符合設計要求。
• 絲印： 確保絲印文字清晰可讀，沒有被焊盤覆蓋。
• 鑽孔： 核對鑽孔的數量、位置和大小是否與設計一致，特別是定位孔、安裝孔等。
• 負片層： 對於某些負片層（如內電層），確保其顯示邏輯正確（例如，未連接的區域顯示為實心銅，連接區域為開窗）。

最佳實踐建議

「細節決定成敗。在Gerber文件的準備過程中，每一個小小的疏忽都可能導致製造延遲甚至報廢。確保萬無一失是設計的最後一道防線。」

• 統一單位制： 再次強調！ Gerber和NC Drill文件中的單位（英寸/毫米）及格式（2:5/2:6）必須完全一致。這是導致製造問題最常見的原因之一。
• 與製造商溝通： 在設計開始階段或導出文件之前，最好與您選擇的PCB製造商溝通，了解他們對Gerber文件格式、命名約定以及其他特定要求（例如，是否需要Pick and Place文件、BOM文件、裝配圖等）。
• 包含所有必要層： 確保您導出了製造PCB所需的所有層，包括所有銅層、頂/底阻焊層、頂/底助焊層、頂/底絲印層、所有機械層以及鑽孔文件。
• 清晰的文件命名： 為每個Gerber文件使用有意義的名稱，例如：
  • YourBoardName_TopLayer.GTL (Top Layer)
  • YourBoardName_BottomLayer.GBL (Bottom Layer)
  • YourBoardName_TopSolderMask.GTS (Top Solder Mask)
  • YourBoardName_NC_Drill.TXT (NC Drill)
• 打包所有相關文件： 將所有Gerber文件、NC Drill文件、鑽孔報告（Drill Report）、可能需要的Bill of Materials (BOM)文件、Pick and Place文件以及一個簡短的README文件（說明文件內容、聯繫方式等）打包成一個ZIP或RAR壓縮包發送給製造商。

常見問題（FAQ）

「如何」確保Gerber文件和NC Drill文件的單位和格式保持一致？

在Altium Designer中，當您配置Gerber Setup和NC Drill Setup時，它們都有獨立的「Units」和「Format」選項。您必須手動確保這兩個對話框中的這兩個設置是完全相同的。Altium Designer在生成文件時通常會提供警告或提示，提醒您檢查單位不一致的情況。在導出之前，仔細核對這兩個設置是避免製造錯誤的關鍵。

「為何」我的Gerber文件在Gerber查看器中看起來是空白的，或者只有板框？

這通常是因為在「Gerber Setup」的「Layers」選項卡中，您沒有勾選所有需要繪製的層，或者勾選了錯誤的層。請返回Gerber設置，仔細檢查並勾選所有銅層、阻焊層、絲印層等。此外，也可能是因為「Plot Pad & Via Holes」選項未勾選，導致焊盤和過孔的孔洞沒有被繪製出來。

「為何」我的製造商要求我提供Gerber X2而不是RS-274X？兩者有什麼區別？

Gerber X2是Gerber格式的最新版本，它包含了比舊版RS-274X更多的「智能」數據。除了圖形信息，X2文件還可以嵌入PCB的層堆棧信息、焊盤和過孔屬性、網絡列表等。這些額外的數據極大地幫助了製造商進行更精確的DFM（可製造性設計）檢查，減少了人為錯誤，並加快了生產流程。RS-274X是更基礎的圖形描述，不包含這些附加的元數據。因此，製造商通常更傾向於X2，因為它能提供更完整和智能的信息。

「如何」在Altium Designer中導出包含板框、尺寸標註和定位孔的機械層？

在「Gerber Setup」的「Layers」選項卡中，通常您會看到一個或多個「Mechanical」層（如Mechanical 1, Mechanical 2等）。您的板框、尺寸標註和定位孔通常會放置在這些機械層上。請確保勾選了包含這些信息的對應機械層（例如，如果您的板框在Mechanical 1層，就勾選它）。同時，在「Advanced」選項卡中，也請確保「Board Outline」選項被勾選。

「除了」Gerber和鑽孔文件，我還需要導出哪些文件給製造商？

除了Gerber (.GTL, .GBL, .GTS, .GBS, .GTO, .GBO, .GMx等) 和NC Drill (.TXT) 文件，製造商通常還需要以下文件來完成生產：

• BOM (Bill of Materials)： 元器件清單，包括位號、封裝、型號、描述、數量等信息，通常導出為.xls或.csv格式。
• Pick and Place File (貼片坐標文件)： 包含了所有SMD元器件的中心坐標、旋轉角度和層信息，用於自動化貼片機，通常導出為.csv或.txt格式。
• ODB++： 少數製造商可能直接接受這種集成格式，它包含了所有的設計和製造數據。
• Assembly Drawing (裝配圖)： 可選，但對於複雜的板子非常有幫助，顯示元器件在PCB上的實際位置。
• Readme.txt或Fabrication Notes： 一個簡單的文本文件，包含任何需要製造商注意的特殊說明，如層疊要求、阻抗控制、測試點要求等。