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2025/12/30 5:27:44 网站建设 项目流程

从零到生产:Altium Designer导出Gerber文件全链路实战指南

你有没有遇到过这样的情况?PCB设计反复检查了三遍,DRC也通过了,自信满满地导出Gerber发给嘉立创打样——结果回板时发现丝印是反的、焊盘被绿油盖住、甚至钻孔偏移……最后只能重做,白白浪费一周时间和几十块板费。

别急,这几乎每个硬件工程师都踩过的坑。问题根源往往不在设计本身,而在于Gerber输出环节的一个小疏忽。而解决它的钥匙,就藏在Altium Designer的“制造输出”设置里。

今天我们就来彻底打通这条从设计到生产的“最后一公里”,手把手带你掌握如何用Altium Designer正确、高效、可复用地导出Gerber文件,确保每一次打样都一次成功。


Gerber不是“导个图”,而是制造语言的翻译

很多初学者把导出Gerber理解为“把PCB保存成图片发给工厂”,这是误解的开始。

实际上,Gerber是一种工业级的制造指令语言,它不画“图”,而是告诉光绘机:“从哪个坐标开始走线”、“这个焊盘用几号模板闪现”、“阻焊层在这里开个窗”。它和CNC加工代码、3D打印G-code一样,是连接数字设计与物理制造的桥梁。

目前主流使用的是RS-274X 扩展Gerber格式,由UCAMCO制定,特点包括:
- 每一层一个.gbr文件(如顶层走线、底层阻焊)
- 内嵌Aperture表(图形模板),无需额外文件
- 支持高精度坐标(常用2:5格式,即0.001英寸精度)

行业现状:JLCPCB、PCBWay、Seeed Studio等几乎所有国产打样厂都优先支持Gerber + NC Drill组合。虽然Altium也支持ODB++或IPC-2581等更先进的复合格式,但对小批量打样而言,标准Gerber仍是兼容性最好、最稳妥的选择


Altium中Gerber输出的核心逻辑:三层映射 + 参数对齐

在Altium Designer里,“导出Gerber”本质上是一次物理层到制造层的映射过程。你需要明确三件事:

  1. 哪些层要输出?(Layer Selection)
  2. 每层用什么格式输出?(Unit & Format)
  3. 输出后文件怎么命名和存放?(Output Management)

搞清楚这三点,你就掌握了主动权。

关键参数设置:为什么推荐Inches + 2:5?

参数推荐值原因解析
UnitsInches多数PCB厂默认使用英制单位,避免毫米转英寸时产生舍入误差
Format2:5整数位2位,小数5位 → 精度达0.00001英寸 ≈ 0.254μm,远高于HDI工艺需求
Leading/Trailing ZerosSuppressed Leading坐标0.00123表示为1230,减少数据冗余,提升解析效率

⚠️ 特别提醒:如果你曾遇到“走线错位几个mil”的诡异问题,大概率就是单位或格式不匹配导致的坐标解析偏差。


实战操作全流程:六步完成规范输出

下面我们以一个典型四层板为例,完整演示如何在Altium Designer中导出可用于生产的Gerber包。

第一步:进入输出界面

打开已完成布线的.PcbDoc文件 → 菜单栏选择:
FileFabrication OutputsGerber Files...

弹出“Gerber Setup”对话框,包含多个选项卡,我们逐个配置。


第二步:General 设置 —— 定义基础规则

  • Units:Inches
  • Format:2:5
  • Dimensional Format:Suppressed leading zeros
  • Grid Reference: 不勾选(除非有特殊定位需求)
  • Create Separate Drill Files: 勾选(便于后续单独管理钻孔)

这一步决定了所有Gerber文件的“语法规范”,务必统一。


第三步:Layers 映射 —— 明确输出内容

这才是最关键的一步。你需要逐层确认是否勾选,并注意命名习惯。

Altium Layer输出建议文件名建议说明
Top LayerTOP.gbr顶层信号走线
Bottom LayerBOT.gbr底层信号走线
Top Solder MaskTSM.gbr顶层阻焊开窗
Bottom Solder MaskBSM.gbr底层阻焊开窗
Top SilkscreenTSO.gbr顶层丝印文字/LOGO
Bottom Silkscreen✅(如有)BSO.gbr注意不要镜像!
Mechanical 1OUTLINE.gbr板框轮廓,必须包含
Keep-Out Layer-通常自动合并至轮廓层,无需单独输出
Internal Plane 1/2PWR.gbr,GND.gbr内电层也要输出!

💡 小技巧:点击“Plot All Used Layers”可以快速勾选当前项目实际使用的层,再手动剔除调试用的Mechanical层。


第四步:Drill Drawing 与 NC Drill 配合输出

很多人只导Gerber忘了钻孔文件,结果工厂说“没孔”。

你需要做两件事:

1. 在Gerber设置中启用钻孔图

切换到Drill Drawing标签页:
- 勾选Plot Drill Symbols Across All Used Layers
- Symbol Size 设为Auto
- Output Format 选择Gerber X2

这会生成一张钻孔符号图(方便人工查看),但不能代替真正的钻孔数据文件

2. 单独导出NC Drill文件

菜单栏:FileFabrication OutputsNC Drill Files...

设置如下:
- Units:Inches
- Format:2:5
- Mode:Absolute
- Hole Size Accuracy:2:6(更高精度)
- File Name:NCDRILL.drl

点击OK生成.drl文件,这是CNC钻床真正使用的指令。

📌 记住口诀:Gerber管图形,DRL管钻孔,缺一不可


第五步:光绘预览 —— 出门前的最后一道安检

别急着点OK!先点击主界面的View Artwork按钮,Altium会启动内置的Gerber Viewer

在这里你可以:
- 切换查看每一层图像
- 关闭其他层,单独检查TSM是否精准开窗(尤其是BGA区域)
- 确认BSO层文字方向正常(非镜像)
- 查看OUTLINE是否闭合无断点

🔍 实战经验:我曾在一个项目中发现,由于机械层误删了一小段线,导致板框不封闭,Viewer直接报错。提前发现了这个隐患,避免了整板报废。


第六步:执行输出并组织文件结构

确认无误后,点击OK→ Altium将自动生成所有文件至项目目录下的Project Outputs for [ProjectName]文件夹。

此时你应该看到:

Project Outputs/ └── Gerber Files/ ├── TOP.gbr ├── BOT.gbr ├── TSM.gbr ├── BSM.gbr ├── TSO.gbr ├── BSO.gbr ├── OUTLINE.gbr └── NCDRILL.drl

接下来,把这些文件打包成ZIP,准备提交给工厂。


进阶玩法:用 .OutJob 文件实现一键标准化输出

如果你是团队协作、量产项目或多板迭代开发,强烈建议使用Output Job File(.OutJob)来管理输出流程。

为什么要用.OutJob?

想象一下:你有10个工程师,每人按自己习惯导Gerber,有人用mm、有人忘记导内电层、有人命名混乱……最终交付给工厂的文件五花八门,极易出错。

.OutJob的作用就是把输出流程模板化、规范化、自动化

如何创建?

  1. 右键项目面板 →Add New to ProjectOutput Job File
  2. 命名为Fabrication.OutJob
  3. Fabrication Outputs区域添加:
    - Gerber Files
    - NC Drill Files
    - Power Plane Set(如有)
  4. 分别双击配置参数,与前面一致
  5. 设置输出路径为/Outputs/Gerber/

完成后,只需双击运行该.OutJob,即可一键生成全部制造文件。

团队价值体现在哪?

  • 新人入职不用问“怎么导Gerber”,直接运行.OutJob
  • 所有项目输出格式统一,便于归档和追溯
  • 可纳入版本控制系统(Git/SVN),实现变更审计
  • 结合脚本工具,未来可接入CI/CD流水线(如GitHub Actions自动构建制造包)

常见坑点与调试秘籍:这些错误90%的人都犯过

❌ 问题1:底面丝印文字镜像,无法阅读

现象:焊接面的文字像是“透过玻璃看”的反字
原因:在Gerber输出时勾选了Mirror Layers
修复方法:取消勾选,重新输出

✅ 正确做法:丝印层永远不要镜像!只有助焊层(Paste Mask)在SMT钢网制作时才需要镜像。


❌ 问题2:焊盘上不了锡,被绿油全覆盖

现象:回板后发现某些焊盘无法焊接
原因:阻焊层未正确开窗,可能因为:
- 未勾选Solder Mask层
- Solder Mask Expansion值设置过大或过小
- 设计时误删了阻焊层图形

解决方案
1. 检查Gerber输出设置中TSM/BSM是否已勾选
2. 在PCB规则中检查Solder Mask Expansion,一般设为0.1mm(4mil)
3. 使用CAMtastic验证开窗位置


❌ 问题3:钻孔与焊盘不同心,通孔偏移

现象:孔边缘紧贴铜皮,甚至破环
根本原因:Gerber与NC Drill文件的坐标原点不一致!

排查步骤
1. 确保两者都使用相同的Origin模式:
- Gerber Setup → Advanced →Same as Origin in PCB Editor
- NC Drill →Use Absolute Origin或指定同一User Choice点
2. 推荐统一使用Absolute Zero(即左下角为原点)

🧪 验证方法:在CAMtastic中同时导入Gerber和DRL文件,叠加查看钻孔与焊盘对齐情况。


最佳实践清单:让每次输出都稳如老狗

为了帮助你建立可靠的工作流,这里总结一份可执行的Checklist:

输出前必做五件事
1. 运行DRC,确保无电气违规
2. 确认板框完整闭合(Mechanical 1)
3. 检查所有关键层均已勾选输出
4. 统一使用 Inches + 2:5 格式
5. 不勾选 Mirror Layers(丝印层尤其注意)

输出后必验三项
1. 使用View Artwork预览各层图形完整性
2. 在CAMtastic中加载全套文件进行叠层检查
3. 核对压缩包内文件齐全(至少7个Gerber + 1个DRL)

交付文件结构建议

PCB_FAB_PACKAGE_20250405/ ├── GERBER/ │ ├── TOP.gbr │ ├── BOT.gbr │ ├── TSM.gbr │ ├── BSM.gbr │ ├── TSO.gbr │ ├── BSO.gbr │ └── OUTLINE.gbr ├── NCDRILL.drl ├── README.txt // 注明板厚、层数、表面处理等要求 └── SCHEMATIC.pdf // 附带原理图供工厂参考(非必须但推荐)

写在最后:掌握Gerber输出,才算真正完成设计

很多人认为“画完PCB=设计完成”,其实不然。

真正的设计闭环,是从原理图到实物回板的全过程。而Gerber输出,正是那个承前启后的关键节点。

它不像高速布线那样炫技,也不像电源仿真那样深奥,但它直接影响你的产品能不能顺利落地。一次成功的Gerber输出,意味着节省3~5天等待时间、避免几百元打样成本、赢得客户信任。

随着智能制造的发展,Altium也在推动ODB++、IPC-2581等新一代数据格式的应用。但对于绝大多数工程师来说,精通标准Gerber输出依然是最实用、最刚需的能力

当你能熟练运用.OutJob模板、快速定位开窗异常、一眼识别坐标偏移时,你就不再是“只会画板的人”,而是真正具备工程交付能力的硬件开发者。


如果你正在学习Altium Designer,不妨现在就打开一个旧项目,按照本文流程重新导一次Gerber。哪怕只是走一遍流程,也能帮你建立起宝贵的“制造思维”。

毕竟,好的设计,不仅要“画得出来”,更要“做得出来”。

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