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2025/12/25 10:56:53 网站建设 项目流程

AD导出Gerber文件双面板实战流程:从设计到生产的无缝衔接


一次成功的PCB打样,始于精准的Gerber输出

在电子硬件开发中,我们常常把注意力集中在原理图设计、元器件选型和PCB布局布线上。但真正决定一块板子能否顺利生产出来的“临门一脚”——Gerber文件的生成与验证,却往往被忽视或草率对待。

尤其是对于最常见的双面板结构,看似简单,实则暗藏陷阱:丝印反了?阻焊不开窗?钻孔偏移?这些问题一旦出现在工厂端,轻则返工延误项目进度,重则整批报废,成本翻倍。

Altium Designer(以下简称AD)作为主流EDA工具,其强大的输出系统本应成为工程师的得力助手。然而,若对Gerber生成机制理解不深、配置不当,反而会成为隐患源头。

本文将以一个真实双面板项目为背景,手把手带你走完从PCB完成到打包交付工厂的完整流程,重点拆解每一步的关键设置、常见坑点及应对策略,确保你每次都能“一次流片成功”。


Gerber文件到底是什么?为什么非它不可?

不是图片,而是“制造语言”

很多人误以为Gerber就是PCB各层的截图。其实不然。

Gerber是一种二维矢量绘图指令集,本质上是文本文件,记录着“在哪里画线、打孔、闪现焊盘”等一系列动作。它就像数控机床的G代码,告诉光绘机如何在覆铜板上还原你的设计。

目前行业通用的是RS-274X 扩展Gerber格式,它的最大优势在于:
-Aperture(光圈)内嵌:无需额外提供.apr文件;
-支持多层独立描述:每一层一个文件,互不影响;
-高精度坐标表达:可达0.1mil(约2.5μm),满足精细布线需求。

⚠️ 务必禁用老式RS-274D!这种格式需要外挂Aperture表,极易因传输遗漏导致解析失败,多数现代工厂已不再支持。

常见Gerber文件后缀一览

层别文件后缀含义
GTL.gtlTop Layer – 顶层线路
GBL.gblBottom Layer – 底层线路
GTS.gtsTop Solder Mask – 顶层阻焊
GBS.gbsBottom Solder Mask – 底层阻焊
GTO.gtoTop Silkscreen – 顶层丝印
GBO.gboBottom Silkscreen – 底层丝印
GM1.gm1Mechanical Layer 1 – 外形轮廓
GML.gmlMulti-Layer – 过孔信息(通常由钻孔文件覆盖)

这些文件组合起来,构成了PCB制造商所需的全部图形数据。


Altium Designer中的核心武器:OutJob文件

为什么不能直接“File → Save As Gerber”?

AD没有直接导出Gerber的菜单项,而是通过Output Job File(*.OutJob)来统一管理所有输出任务。这并非繁琐,而是一种工程级的设计思维体现。

你可以把.OutJob看作是一个“发布脚本”,它能一次性完成:
- Gerber文件生成
- 钻孔文件(NC Drill)
- 装配图PDF
- BOM清单
- 甚至自动上传至ERP系统

更重要的是,它可以模板化复用。团队内部共享一份标准OutJob,就能保证所有人输出一致、命名规范、格式统一。


如何创建标准双面板Gerber输出任务?

步骤1:新建或加载OutJob
右键项目 → Add New to Project → Output Job File

建议命名为Fabrication.OutJobProduction.OutJob

步骤2:添加制造输出组

点击Add Output Group → Fabrication Outputs

你会看到默认包含:
- Gerber Files
- NC Drill Files
- Pick and Place (可选)
- Testpoint Report (可选)

我们重点关注前两项。


Gerber输出关键配置详解

格式设置(General Tab)

参数推荐值说明
FormatRS274X必须选择扩展格式
UnitsImperial (inches)工厂普遍使用英制,推荐保持一致性
Resolution6:6整数6位 + 小数6位,即0.xxxxxx英寸,对应0.01mil精度
Plot KindPositive正片模式,正常走线为实线
Mirror LayersOff绝对不要勾选!否则丝印会镜像翻转

经验提示:虽然公制(mm)看起来更直观,但许多钻孔设备和CAM软件仍以inch为基础单位处理数据。混用可能导致舍入误差,引发孔位偏移。


层映射(Layers & Objects Tab)

这才是最容易出错的地方!

你需要手动确认哪些层要输出,并正确映射到对应的Gerber文件名。

必选层(双面板典型配置):
AD层名称是否启用输出文件名注意事项
Top LayerGTL包含顶层走线和焊盘
Bottom LayerGBL包含底层走线和焊盘
Top Solder MaskGTS控制阻焊开窗区域
Bottom Solder MaskGBS同上
Top OverlayGTO顶层丝印文字/符号
Bottom OverlayGBO底层丝印(如有)
Mechanical 1GM1通常用于板框切割路径
Keep-Out Layer(合并到GM1)定义电气边界
Multi-Layer——过孔信息已在钻孔文件中体现,无需单独输出

⚠️经典错误:忘记勾选GBS(底阻焊),结果整个底层都被盖上绿油,焊不上!
🔧 解决方案:养成检查清单习惯,逐层核对。

高级选项(Layer Pairs)

如果你使用了盲埋孔或多层板结构,需配置Layer Pairs来定义钻孔范围。但双面板无需此操作。


钻孔文件(NC Drill)怎么配才不出错?

Gerber只管“平面图形”,而钻孔信息必须由NC Drill文件补充

在OutJob中找到NC Drill Files模块,进行如下设置:

基本参数

项目推荐设置
FormatExcellon
UnitsInches
Zero SuppressionLeading
Hole Size Accuracy2:4 或 2:5
Generate Separate Files for PTH/NPTH✅ 推荐分开

💡 分开输出的好处:便于工厂区分金属化孔与非金属化孔,避免工艺混淆。

原点设置(Origin)

务必选择:

Reference = Absolute Origin Offset X/Y = 0, 0

即以PCB左下角为坐标原点,这是绝大多数工厂的标准做法。

如果用了其他参考点(比如某个焊盘中心),必须提前与厂家沟通,否则会出现整体偏移。


输出示例片段(Excellon格式)

M48 T01C0.300 ; 工具1,直径0.3mm T02C1.000 ; 工具2,直径1.0mm % T01 X10000Y15000 X12000Y18000 T02 X20000Y30000 M30

每一行代表一个钻孔位置,Txx切换刀具,最后M30结束程序。


实战全流程:8步搞定双面板Gerber输出

让我们把前面的知识串起来,进入实际操作环节。

第1步:跑一遍DRC,封版前最后一道防线

Tools → Design Rule Check

确保没有任何Electrical ClearanceShort-CircuitUnconnected Pin错误。

✅ 建议勾选 “Create Report File”,生成HTML报告留档。


第2步:检查层叠结构是否合规

Design → Layer Stack Manager

确认只有两层信号层(Top & Bottom),介质厚度为1.6mm FR-4(或其他指定板材)。如果有内电层(Internal Plane),说明你做的不是双面板!


第3步:配置Gerber输出参数

打开OutJob → 双击Gerber Files→ 设置General和Layers页。

特别注意:
- 单位:Imperial
- 分辨率:6:6
- 关闭Mirror
- 正确勾选GTL、GBL、GTS、GBS、GTO、GBO、GM1


第4步:配置NC Drill输出

同样在OutJob中设置:
- Format: Excellon
- Units: Inches
- Zero Suppression: Leading
- Enable both PTH and NPTH outputs


第5步:设定输出路径

在每个输出任务下方,点击”…”按钮,设置输出目录,例如:

./Outputs/Fabrication/Gerber/ ./Outputs/Fabrication/Drill/

建议按功能分类存储,方便后期归档。


第6步:一键生成所有文件

回到OutJob主界面,点击顶部绿色按钮:

[Generate Content]

AD会自动根据当前PCB状态,批量导出所有设定文件。

等待完成后,进入输出目录查看成果。


第7步:用Gerber查看器做最终验证

强烈推荐使用免费工具:
- GC-Prevue (Windows)
- ViewMate

操作步骤:
1. 拖入所有.gbr.drl文件
2. 切换Layer View,逐层观察
3. 使用“Composite”视图叠加顶层/阻焊/丝印,检查是否有冲突

验证要点清单:
  • ✅ 顶层和底层走线完整?
  • ✅ 丝印有没有压在焊盘上?(影响焊接)
  • ✅ 阻焊层是否为负片?(开窗处透明)
  • ✅ 板框是否闭合?有无断线?
  • ✅ 所有过孔都打了孔?(结合钻孔文件看)

🔍技巧:在GC-Prevue中按Ctrl+H可以高亮特定网络,快速排查开路问题。


第8步:打包发送给PCB厂家

将以下内容压缩成ZIP包,命名为:

ProjectName_RevA_Gerber.zip

包含:
- 所有.gbr文件(GTL, GBL, GTS, …)
- 所有.drl文件(PTH.drl, NPTH.drl)
- 可选:钻孔图PDF(Drill Drawing)
- 加工说明文档(Readme.txt 或 Process Notes.pdf),注明:
- 板材类型(如FR-4 TG130)
- 板厚(1.6mm)
- 表面处理(沉金/喷锡/OSP)
- 阻焊颜色(绿/蓝/白)
- 是否需要半孔、铣槽等特殊工艺


老工程师都不会告诉你的5个坑点

❌ 坑点1:丝印镜像了,贴片时傻眼

原因:误启用了Mirror Layers
教训:永远记得关闭该选项,尤其是在复制他人模板时!

❌ 坑点2:底层没开阻焊,全被绿油封死

原因:未勾选Bottom Solder Mask (GBS)
对策:建立输出检查表,逐项打钩确认。

❌ 坑点3:钻孔偏移5mm,元件插不进去

原因:原点设成了“Relative to Selection”
正解:统一使用Absolute Origin (0,0)

❌ 坑点4:细线模糊不清,疑似短路

原因:分辨率设成了4:4或更低
升级:改用6:6,尤其适用于0.1mm以下线宽。

❌ 坑点5:外形不闭合,CNC铣出来缺一角

原因:Mechanical层线条未首尾相连
修复:在PCB编辑器中用Line工具重新绘制闭合路径。


最佳实践建议:让每一次输出都可靠

  1. 建立团队标准模板
    - 创建公司级OutJob模板
    - 固化单位、精度、层命名规则
    - 版本控制(Git/SVN)管理变更

  2. 自动化验证流程
    - 编写批处理脚本自动调用Gerber查看器
    - 结合CI/CD系统实现“提交即检查”

  3. 双重确认机制
    - 自己先看一遍
    - 再交同事交叉审核(Peer Review)

  4. 历史归档制度
    - 每次输出都打标签(Tag)
    - 对应Git Commit ID或Jira Ticket号
    - 方便追溯问题源头


写在最后:从“能用”到“专业”的跨越

掌握“ad导出gerber文件”不仅仅是学会几个菜单操作,更是建立起一种面向制造的设计思维(DFM, Design for Manufacturing)

当你开始关注每一个坐标的精度、每一层的开窗逻辑、每一个文件的命名规范时,你就已经脱离了“只会画板”的初级阶段,迈向真正的硬件工程专业主义。

特别是在原型迭代频繁的今天,谁能最快、最准地输出合格的Gerber文件,谁就掌握了产品上市的主动权

下次当你准备点击“Generate Content”之前,请停下来问自己一句:

“这份文件,工厂拿到后能不能直接投产?”

只有答案是“是”的时候,才算真正完成了设计。


💬 如果你在实际项目中遇到过离谱的Gerber事故,欢迎在评论区分享经历,我们一起避坑成长。

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