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从设计到制造：Allegro中一套真正“拿得出手”的Gerber输出配置实战指南

在硬件工程师的职业生涯里，最怕听到的一句话不是“功能不对”，而是——
“你们给的板子文件有问题，钻孔和线路对不上。”

更扎心的是，这问题往往出现在你信心满满地把PCB送去打样之后。工厂一封邮件发来截图：焊盘偏了、阻焊开窗太大、底层丝印全是镜像……轻则返工延误进度，重则整批报废。

而这一切的源头，很可能只是你在Cadence Allegro里点了几下“Artwork”设置时，漏掉了一个关键选项。

今天我们就来聊点实在的：如何用Allegro输出一套让厂家看了直呼“标准”的Gerber文件？不讲虚的，不堆术语，只说那些真正影响生产的细节配置，帮你避开90%以上的交付雷区。

Gerber到底是什么？别再把它当“导出图片”了

很多新手会误以为Gerber就是PCB各层的“截图”或“打印稿”。错。
Gerber是制造指令，是机器能读懂的语言。

它告诉光绘机：“在这块区域镀铜，在那里留个洞，这个圆圈要露铜，那段线不能上绿油。”每一个坐标、每一条路径，都直接决定最终电路板能不能做出来、做得准不准。

目前行业通用的是RS-274X 扩展格式，它的优势在于：
✅ 支持内嵌Aperture（图形模板）
✅ 无需额外提供.apt文件
✅ 层属性完整，支持正负片混合输出

所以你在Allegro里导出时，第一件事就是确认勾上了这一项：

✅ Embedded Apertures (RS274X)

否则系统会拆分出独立的aperture文件，一旦传输遗漏或命名错误，工厂根本无法正确解析。

单位与精度：微米级偏差的罪魁祸首

你以为差0.001mm没关系？可你知道大多数PCB厂的Gerber解析能力上限是多少吗？

答案是：6:5 英寸精度—— 即整数6位，小数5位（相当于0.00001 inch ≈ 0.254μm）。听起来很细，但如果你设成5:4或者用了毫米单位没对齐，舍入误差就会累积，导致整体图形偏移。

推荐设置：

为什么不用mm？因为绝大多数欧美设备和国产高端产线仍以inch为默认单位，尤其是钻孔系统。两边单位不一致，坐标原点哪怕差一丝，也足以让BGA焊盘失准。

🛠 实战提示：在Manufacturing > Artwork进入控制表单前，先检查菜单底部的状态栏是否显示INCH / 6:5，如果不是，请手动修改全局设置。

层怎么映射？别让GND层变成Top信号层

这是最常见的低级错误之一：明明画的是内电层，结果Gerber里输出成了普通走线层。

原因很简单——你在Artwork Control里搞错了Film的来源类型。

正确做法如下：

1. 顶层/底层信号层（正片）

Layer Name: TopLayer Source Type: Signal Subclass: All Polarity: Positive

2. 内层电源/地平面（负片）

Layer Name: L2_GND Source Type: Plane Subclass: Default Polarity: Negative ✔ Preserve Orphan Shapes

重点来了：必须勾选“Preserve Orphan Shapes”！

否则，那些用于调试测试的孤立焊盘（比如一个单独的地过孔），会被当成“浮动铜皮”清除掉。等你拿到板子才发现某个地网络不通，查了半天发现是Gerber自己“优化”掉了……

3. 阻焊层（Solder Mask）

这里有个坑很多人踩过：直接把PIN层复制过去当阻焊开窗。

结果呢？绿油把焊盘盖住了，或者开窗比焊盘还大一圈，回流焊时容易连锡。

正确的做法是使用Contraction（收缩）模式：

Layer Name: TOP_SOLDERMASK Source Type: Package Geometry Elements: Pin, Shape, Line, Text ✔ Apply Contraction = 4 mils (即 -4)

什么意思？就是每个焊盘自动缩小4mil半径，这样开窗比实际焊盘小8mil直径，既保证上锡空间，又防止溢出短路。

⚠️ 注意：不同工艺略有差异，常规FR4板推荐-4mil；如果是HASL热风整平，可以适当放宽至-3.5mil；沉金板更精细，建议-4.5mil。

4. 丝印层（Silkscreen）

底层丝印文字镜像是正常的！

很多人看到Bottom Silkscreen里的字反着写就慌了：“是不是设置错了？”
不是。PCB制作时，底层丝印是从底面往上印的，所以必须镜像才能从正面看清。

判断标准很简单：
- Top层文字：左 → 右（正常阅读）
- Bottom层文字：右 ← 左（镜像状态）

只要方向符合这个规律，就没问题。

5. 板框与机械层

强烈建议单独建一个Film专门输出板框：

Film Name: BOARD_OUTLINE Source Type: Mechanical Subclass: 1 Only include lines on this layer

不要把尺寸标注、装配说明也混进来。Mechanical 1只放外轮廓线，清晰明了，方便厂家识别V-cut、铣槽路径。

其他用途分配建议：
- Mechanical 2：装配指引（如元件投影区）
- Mechanical 13：尺寸标注
- Mechanical 20：禁布区高亮

钻孔文件必须同步！坐标偏移八成出在这儿

Gerber管图形，NC Drill管钻孔。两者若原点不一致、单位不同步，就会出现“孔不在焊盘中心”的经典事故。

NC Drill 输出要点：

进入Manufacturing > NC Drill后，务必检查以下参数：

然后点击 Generate，生成两个核心文件：
-.drl：钻孔数据（Excellon格式）
-.drldrw：钻孔图（供人工核对）

同时记得勾选：
- ✔ Generate N/C Drill Legend
- ✔ Draw Symbol at Each Location

这样才能让厂家一眼看出哪个符号对应多大孔径。

怎么验证你导出的文件没问题？

别指望工厂帮你查错。他们只会说：“文件异常，请重新提交。”

你要做的，是在发出之前自己先看一遍。

推荐工具：GC-Prevue（免费且强大）

下载地址：https://www.graphicode.com/free-viewer/

操作流程：
1. 把所有.art文件拖进去
2. 加载.drl钻孔文件
3. 切换Layer View，叠加Top Layer + Drill
4. 放大BGA区域，观察孔是否居中于焊盘

重点关注：
- 是否有缺层？（特别是内电层）
- 阻焊开窗是否过大？
- 底层丝印是否镜像正确？
- 非金属化孔有没有被误标记为镀通孔？

如果一切正常，再打包交付也不迟。

老手都在用的自动化技巧：Skill脚本一键输出

每次都要手动点十几层？项目多了难免漏掉一两项。

我们团队的做法是：写一个标准Skill脚本，固化输出模板。

; gerber_export_standard.il axlCmdWatchState(nil) printf("▶ 开始执行标准化Gerber输出...\n") dd = axlGetDatabase() artCfg = dd~>artwork axlSetArtworkConfig(artCfg) ; 全局设置 axlArtworkSetUnit('inch) axlArtworkSetPrecision(6 5) axlArtworkEmbedApertures(t) ; Top Layer (正片) topFilm = axlAddFilm("TOP_CU") axlAddToFilm(topFilm 'signal 'all t) axlSetFilmPolarity(topFilm 'positive) ; L2 GND Plane (负片) gndFilm = axlAddFilm("L2_GND") axlAddToFilm(gndFilm 'plane t) axlSetFilmPolarity(gndFilm 'negative) axlFilmPreserveOrphans(gndFilm t) ; 保留孤岛 ; Soldermask Top smTop = axlAddFilm("TOP_SM") axlAddToFilm(smTop 'packagegeometry 'pin t) axlAddToFilm(smTop 'shape t) axlSetFilmContraction(smTop 4) ; 收缩4mil ; Silkscreen Top ssTop = axlAddFilm("TOP_SS") axlAddToFilm(ssTop 'text t) axlAddToFilm(ssTop 'line t) axlAddToFilm(ssTop 'arc t) ; Board Outline outline = axlAddFilm("OUTLINE") axlAddToFilm(outline 'mechanical 1 t) ; 输出路径 outputDir = "/proj/release/gerber_v1.2/" axlArtworkOut(outputDir) printf("✅ Gerber输出完成：%s\n", outputDir)

把这个脚本放在公司共享库中，新人拿到就能用，极大降低人为失误率。

💡 提示：运行前确保当前.brd已保存，且层名与脚本一致。

交付清单：别忘了这些“附加材料”

一份完整的生产交付包，不只是Gerber+钻孔文件。我们通常还会附上：

📦 gerber_package_v1.2/ ├── TOP_CU.art → 顶层线路 ├── BOT_CU.art → 底层线路 ├── L2_GND.art → 内电层（负片） ├── TOP_SM.art → 顶层阻焊 ├── BOT_SM.art → 底层阻焊 ├── TOP_SS.art → 顶层丝印 ├── BOT_SS.art → 底层丝印 ├── OUTLINE.art → 板框 ├── pcb.drl → 钻孔数据 ├── pcb.rep → 钻孔报表 ├── stackup.pdf → 层叠结构图 ├── readme.txt → 特殊要求说明 └── impedance.xlsx → 阻抗控制参数（如有）

其中readme.txt至关重要，内容示例：

项目名称：PowerBoard_V1.2 投板日期：2025-04-05 层数：6层板 板材：IT-180A，Tg=180℃ 表面处理：沉金（ENIG） 特殊工艺： - L3/L4为背钻层，需控深钻 - 差分阻抗 100Ω±10%，参考层L2/L5 - 所有非金属化孔需做掏空处理 联系人：张工，phone: 138xxxx1234

有了这份文档，CAM工程师一看就懂，沟通成本大幅下降。

最后几句掏心窝的话

做过这么多年硬件，我发现一个规律：
越是经验丰富的工程师，越重视输出环节的细节。

因为他们知道，一次成功的投板，不仅仅靠完美的布局布线，更依赖于最后一步——把设计意图毫无损耗地传递出去。

而Gerber输出，正是这场“信息接力赛”的最后一棒。

你现在花十分钟认真检查一下Film设置，可能就避免了两周后的紧急改版。

与其事后救火，不如事前防患。

下次当你准备点击“Generate Artwork”时，不妨停下来问自己几个问题：

• 我的单位和精度设对了吗？
• 内电层真的输出成负片了吗？
• 阻焊收缩量加了吗？
• 孤立焊盘会被删掉吗？
• 钻孔和Gerber坐标统一了吗？

只要把这些细节都答清楚了，你的文件，就已经超过80%的同行了。

如果你也在用Allegro做复杂板卡设计，欢迎留言交流你们的输出规范。也许下一次更新，我会把你们的经验也加进来。