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Altium Designer导出Gerber打板文件全攻略:从层设置到自检一次说清

Altium Designer导出Gerber打板文件全攻略:从层设置到自检一次说清 上个月帮一个朋友救急他发了一块板子去加工回来发现整板的过孔都消失了焊盘上孤零零几个孔密密麻麻的过孔一个不剩。他当时用的是Altium designer导出的也是“Gerber文件”。后来我打开他的文件包一看问题很典型他把PCB源文件发给了工厂工厂用的是他自己的CAM脚本转的Gerber钻孔文件没匹配上。这种事在打样圈子里太常见了不是个例。所以这篇文章我打算把Altium designer生成Gerber打板文件这件事从头到尾捋一遍。不光是“点哪里导出”这种按钮级教程更多是把为什么要这么设置、哪些不做会出大事、导完怎么自查这些真正影响打板成败的细节讲清楚。适合刚开始学画板子准备打样的人也适合画了好几年板但一直没搞懂Gerber里面门道的朋友。1. 为什么打板必须交Gerber而不是直接丢PCB源文件1.1 工厂只认Gerber的真正原因很多新手第一次打样习惯直接把Altium designer的工程文件.PcbDoc压缩打包发给工厂还觉得“这样最完整”。实际上正规的PCB工厂最想要的恰恰是一套完整、自洽的Gerber文件。原因有几个第一EDA软件太杂了。Altium、Cadence、PADS、KiCad、EAGLE哪个厂都不可能把所有EDA软件的每个版本都装齐更别说还要保证库路径、字体、3D模型全部不缺失。你发过去的PcbDoc在人家CAM工程师电脑上一打开可能元件封装缺了、丝印文字跑位、过孔属性变样这些都会直接导致加工错误。第二PCB源文件里包含的信息量远远超过加工所需。比如内层的负片设计规则、某些层叠信息、还有未使用的机械层这些东西交给工厂他需要“翻译”成自己的CAM软件能理解的数据。而Gerber本身就是CAM软件的原生语言工厂拿到Gerber后不需要猜测你的设计意图直接做就好。第三是责任边界的问题。一旦你交了Gerber加工厂就按Gerber加工做错了是工厂责任。如果你交了源文件让他自己转万一他转的时候设置不对出来废板这个锅很难扯清楚。我朋友那次就是工厂自己转Gerber时钻孔层丢失最后只能各承担一半损失。所以专业的事自己先做完再交出去。1.2 Gerber文件到底是什么东西咱们口头上叫“Gerber文件”实际上打板需要的是两样东西的组合光绘文件和钻孔文件。光绘文件是给光绘机或者直接给激光成像设备用的本质上是每个物理层的一张“图纸”。顶层铜箔一张、底层铜箔一张、顶层阻焊一张、底层阻焊一张、顶层丝印一张……每一层对应一个单独的文件。这些文件里记录的不是图片而是坐标点、线段、圆弧、填充区的矢量化指令所以放大多少倍都不会模糊。钻孔文件则是一份孔位清单格式是Excellon也叫NC Drill它以文本形式记录每个钻孔的坐标和直径以及是镀通孔还是非镀通孔。很多人第一次导Gerber铜箔层、阻焊层、丝印层都出来了唯独漏了钻孔文件结果工厂回来一批没打孔的板血亏。顺便提一句网上常有人搜“gerber与odb apex”这俩是两类不同的数据格式。ODB比Gerber包含了更多制造信息算是“增强版”但在国内中小PCB厂里Gerber依然是绝对主流。所以老老实实把Gerber导明白比什么都强。2. 导出前的板框与DRC检查少一步都后悔2.1 板框层画错了位置整个板子白画很多人不知道导出Gerber之前板框层Board Outline是所有层里面最需要较真的。板框不是一坨铜也不是丝印它决定了工厂最后把板子切成什么形状。在Altium designer里板框可以放在“Mechanical 1机械层1”也有不少人习惯放在“Keep-Out Layer”。个人强烈建议使用Mechanical 1来画板框并且把Keep-Out层只用来约束走线和铺铜区域。原因很简单Gerber导出的设置里机械层和Keep-Out是分开勾选的如果工厂工程师批量导Gerber时漏了Keep-Out层而你的板框恰好在那一层人家根本不知道板子外形尺寸只能来问你一来一回耽误好几天。还有几个细节需要注意板框必须是封闭的不能有开口、断线否则工厂切片时容易出错。用Altium检查的办法是框选整条板框线后看“Select”状态或者直接放大走一遍看每一段是不是首尾相连。板框线宽设置为0也没关系工厂取的是线的几何位置不是线宽。复杂的异形板框比如圆弧、斜面导出Gerber后一定要用CAM预览工具确认圆弧没有变成折线精度设置足够高时一般没问题后面讲精度设置。2.2 不是所有DRC报错都无所谓严格说DRCDesign Rule Check不通过不是不能出Gerber但该清的必须清。导出之前跑一遍完整的DRCDesign → Rules Check → 全选运行重点检查这几项Clearance间距铜箔到铜箔、铜箔到焊盘、焊盘到焊盘的最小间距常规工艺0.15mm以上比较稳打样厂普遍做到0.1mm也能做但良率会下降。Hole Size孔径机械钻孔最小0.2mm激光钻孔最小0.1mm孔径如果小于工厂能力生产时要么报废率高要么根本做不出来。Silk to Solder Mask丝印到阻焊丝印字符压到了开窗焊盘上会导致字符残缺或者可读性差严重时字符刮掉露出铜箔还可能短路。这里我想多说一句不少人的习惯是“DRC报错强迫症式全清零”其实只要结构设计本身没问题报错是因为板子离开生产还有一段距离。建议在导出Gerber前把DRC当作最终检验看待——凡是涉及间距、孔径、断线这些制造层面的问题宁可多花半小时改掉。等板子回来了再发现短路或断线浪费的不只是钱还有周期。3. 核心环节Altium designer生成Gerber的完整操作与层设置3.1 进入Gerber设置面板的正确姿势Altium designer中导出Gerber的入口是File → Fabrication Outputs → Gerber Files。这一步几乎所有教程都会讲但打开设置面板之后很多人就懵了里面选项实在太多。设置面板一共好几个页签最常用的是General、Layers、Drill Drawing、Apertures这几个。我的习惯顺序是先切到General页把单位从英寸改成毫米国内工厂习惯毫米沟通文件里用英制也行但一体化的单位能减少沟通成本。在“Format”里选RS-274-X这个必须选后面细讲。切到Layers页重点勾选需要输出的层。3.2 各层到底该勾哪些Layers页的勾选逻辑是这样的左侧“Plot Layers”里列出的是可输出的信号层和平面层右侧“Mechanical Layers”里列的是机械相关信息。常规双层板和生产配置如下层名是否勾选说明Top Layer必须勾顶层铜箔走线、焊盘Bottom Layer必须勾底层铜箔走线、焊盘Top Overlay建议勾顶层丝印元件位号和边框Bottom Overlay建议勾底层丝印需要时输出Top Solder Mask必须勾顶层阻焊开窗漏了这层等于所有焊盘都被绿油盖住Bottom Solder Mask必须勾底层阻焊开窗Top Paste看情况顶层钢网层打样做SMT才需要纯打板可以不出Bottom Paste看情况底层钢网层同样SMT用Keep-Out Layer建议勾板框如果在Keep-Out必须导出不在也建议勾方便工厂检查Mechanical 1建议勾板框所在机械层务必选中并放在“Plot”侧不是“Mirror”侧Multi-Layer必须勾贯穿全板的元素比如过孔焊盘漏了等于孔全部消失这里特别强调一个坑Multi-Layer一定不要漏。很多人在Layers页看到一堆层名勾了Top、Bottom、Solder Mask却没管Multi-Layer出来的Gerber里过孔焊盘成了两个孤零零的圈没有任何铜。工厂生产时按文件做结果就是过孔不存在板子直接报废。3.3 机械层与Keep-Out的勾选细节勾选机械层时注意左侧每个层名后面有两个复选框一个是“Plot”输出一个是“Mirror”镜像。板框只能勾Plot不能勾Mirror。Mirror一般用于特殊工艺比如要求某个图形镜像出现在另一面普通板子千万别动。我见过有人不小心在Mirror上打了勾结果工厂问“你这板子外框是不是要做镜像”——如果看板框镜像切割方向完全是反的赔钱都来不及。还有一个“Include Unused Mid Layers”选项一般不用勾。它会把设计中根本没走线的中间层也输出成空文件工厂那边多一堆垃圾文件没意义。3.4 多层板4层及以上的额外注意点如果你画的是4层或6层板Layers页会自动出现“Internal Plane 1”内电层或更多内层。内电层如果是负片设计Solid Plane一定要确认它在Gerber里被正确输出。负片的意思和正片相反你在PCB里看到的铜箔区域在负片文件里是“无铜区”工厂CAM软件会自动反转处理。如果这里设置错有可能整层电镀反了导致电源层短路。检查的办法很直接导出后用CAM预览把内电层单独打开看起来应该是一大片铺铜里有一些“窟窿”隔离焊盘的散热孔而不是一堆碎铜皮。多看一眼省一大笔返工费。4. 钻孔文件、格式与精度最容易翻车的三件事4.1 RS-274-X和老的RS-274-D千万别选错Gerber格式分很多版本主流是现代标准的RS-274-X也叫扩展Gerber它最大的特点是自带光圈Aperture定义。而更老的RS-274-D不带光圈定义需要额外提供一个光圈文件.APT很多新手不知道这回事选了274-D工厂那边打开一片乱码还得让你重新给。在Altium designer的Gerber设置面板里General页有“Format”下拉框请认准RS-274-X。AD从17版本开始默认就是RS-274-X老版本如果你还在用务必手动改过来。4.2 单位与精度2:3、2:4、2:5到底差在哪Gerber设置面板最上面有“Units”英寸/毫米和“Precision”精度选项。如果你选英制精度选项会出现“2:3”“2:4”“2:5”这样的比例。这里的含义是冒号前的2表示整数位数冒号后的数表示小数位数。2:3坐标精度只有0.001英寸1mil相当于0.0254mm。对于高密度板子来说这个精度不够看。2:4精度0.0001英寸0.1mil大多数常规板子够用。2:5精度0.00001英寸0.01mil高密度板、BGA出线、微带线阻抗控制场景推荐用。你可能会想“反正位数越多越好无脑选2:5行不行”也不是。有些老式工厂的CAM系统对2:5巨长的坐标文件处理反而慢而且文件体积更大。折中方案是2:4绝大多数板厂都能轻松处理性能也够。如果你做射频板、高速数字板再上2:5。单位上如果工厂习惯毫米你也可以在输出时把单位切到毫米精度格式会变成“3:3”之类的。这里不纠结你只要保证文件的单位精度不低于0.01mm就行。4.3 钻孔文件怎么生成和Gerber什么关系返回到Gerber设置面板还有一个Drill Drawing页很多人直接忽略它。这里其实控制的是“钻孔符号图”——也就是为了给工厂检查用的孔位符号图和钻孔统计表。更关键的是Altium designer在生成钻孔文件时走的是另一个入口File → Fabrication Outputs → NC Drill Files这个NC Drill Files与前一个Gerber Files是分开生成的但两者必须配套。钻孔文件生成时同样有单位、精度、文件格式Excellon设置务必让钻孔文件的单位精度和前面Gerber保持一致同时对“Plated”和“Non-Plated”钻孔一般建议分开生成方便工厂识别镀通孔和螺母柱的非镀通孔。如果你用的是AD的新版生成Gerber时底部有个“Generate Drill Files”复选框可以在出Gerber的同时一并把钻孔文件生成出来。个人操作习惯是在Gerber Files面板底部勾选“Generate Drill Files”让钻孔文件同目录输出这样打包发走时不会漏文件。4.4 盲埋孔板子的钻孔文件会多几个当你设计的是6层以上带盲孔/埋孔的高多层板时钻孔文件不再只是“一个全通孔文件”而是根据孔跨层情况生成多个Excellon文件例如“盲孔文件L1-L2”“埋孔文件L3-L4”“通孔文件L1-L6”。工厂需要根据这些文件分别钻孔哪个环节匹配错了孔就钻到错的层上去了。导完这种复杂板子的Gerber后建议打开钻孔文件列表核对一遍文件名应能清晰反映孔类型或跨层范围并且总孔数加起来的数量应与PCB设计里的孔数量一致。这部分没法图省事一次疏忽整批板子报废。5. 导完Gerber后怎么自己先验一遍板子5.1 用Altium自带的CAM视图叠层检查Gerber和钻孔文件全部生成出来之后别急着打包发邮件。Altium designer内置了一个叫“CAM Editor”的查看器你可以直接从File → CAM Editor打开刚输出的Gerber文件夹。打开后把各层都显示出来然后逐层检查顶层铜箔上的走线和焊盘是否和你设计里一致有没有缺线、断线。丝印文字方向是否正常位号有没有叠在一起。外层阻焊开窗是否比焊盘大一圈一般开窗比焊盘大0.05-0.1mm有没有该开窗的地方没开。钻孔符号图里的每种孔径是否与设计规则一致数量大致能对上。我当时帮朋友验板就是在CAM Editor里发现Top Solder Mask层根本没输出所有焊盘被阻焊层全覆盖。如果当时直接发出去回来就是一块全绿油的“装饰板”。5.2 空文件与文件缺失的识别文件夹里经常能看到一些奇怪的“多余文件”比如Top Paste.GTL钢网层你没做SMT设计时其实没有实际内容。还有一种情况是某些层因为名字没起好导出后文件名叫Top Layer.GTL或Bottom Layer.GBL工厂那边解析倒是没问题但如果你自己打包分不清哪个是哪个最好按下面的命名习惯重命名。通用命名对照表RS-274-X扩展名规则可以作为参考层Gerber扩展名Top Layer.GTLBottom Layer.GBLTop Overlay.GTOBottom Overlay.GBOTop Solder Mask.GTSBottom Solder Mask.GBSTop Paste.GTPBottom Paste.GBPKeep-Out.GKOMechanical 1.GM1Drill File.TXTExcellon格式Altium designer默认生成的文件名通常带层名后缀一般不会错。但如果你手动改过文件的层名或者工程跨版本打开过导出后一定要检查扩展名是否与层对应。5.3 用第三方查看器交叉验证Altium自带CAM Editor虽然方便但它是“自己人验自己人”偶尔存在盲区。想更稳妥可以再用第三方免费工具交叉看一眼比如gerbv开源小工具、CAM350业界老牌的Demo版或者直接用JLCPCB、嘉立创这类打样网站自带的Gerber预览功能。上传后网页会渲染出整板图形拖动、缩放检查一下基本就能看出大问题。我个人的流程是Altium CAM Editor过一遍然后传到打样网站的在线预览上再扫一遍。在线预览还会顺便检查你的文件是否齐全缺层缺孔会直接提示。这个习惯坚持下来这几年打样没再因为文件问题翻过车。6. 打包发去工厂前这些配套资料记得一起给6.1 BOM文件和坐标文件很多人以为“打板文件”就是Gerber其实工厂做板只需要Gerber和钻孔文件但如果你打算让工厂一起贴片SMT还需要两样东西BOM物料清单包含每个位号对应的器件型号、封装、数量、规格参数。用Excel表格给就行Altium里可以通过File → Export → BOM导出。坐标文件也叫Pick and Place文件包含每个器件在板上的坐标位置、旋转角度、所在层顶层/底层。Altium在File → Assembly Outputs → Generates pick and place files可以生成直接给CSV或文本格式即可。如果你只是“单纯打板子”BOM和坐标文件不是必须但给工厂一份完整的BOM有个额外好处——工厂审图时能帮你核对封装焊盘是否合理比如有没有选错封装导致焊盘过小这种人工检查等于多一道保险。6.2 打样工艺要求注明哪些内容发邮件或在下单系统里填写工艺要求时下面几个信息必须写清楚板厚常规1.6mm高频板、超薄板另说。铜厚默认1盎司35μm大电流板选2盎司。表面处理工艺默认喷锡或者选沉金、OSP等。阻焊颜色和丝印颜色绿油白字最常见黑色板贵但好看。是否要V割V-Score或邮票孔多用于拼板。有人觉得这些信息在下单系统都填过Gerber文件包里就不用再放了。实际上建议专门建一个“ReadMe.txt”放在压缩包根目录把以上参数和板名、版本号、日期都写一遍。这个操作成本极低但能避免“工厂按默认工艺做出来结果和你想想的不一样”的扯皮场景。6.3 版本管理一个老工程师的坏习惯与好习惯我个人早期打样有个习惯改完板子直接另存为“V2.PcbDoc”但导出Gerber时直接覆盖旧文件夹。结果某次工厂反馈“你发的文件和你描述的不一致”查了半天发现是上次的旧Gerber没删干净混在一起发走了。现在的习惯是每一个版本建立一个独立文件夹命名如“ProjectName_V2_Gerber_20250115”。里面只放当期文件旧版本及时移走或删除。这个习惯看着低级但很多老手都栽过因为EAD工程文件本身有历史版本但Gerber是没有“历史”的导出那一刻是什么就是什么。7. 不同版本Altium designer的导出差异和兼容性处理7.1 AD17之前的老版本坑如果你还在用AD16、AD15甚至更老版本需要注意老版本默认的Gerber格式可能还是RS-274-D光圈文件是单独生成的。设置面板里要把Format手动改成RS-274-X同时在“Apertures”页务必勾上“Generate Apertures”老版叫“Embedded Apertures”和“RS-274-X”相关的选项。另外老版本在钻孔符号图上容易把“非镀通孔”标识成“镀通孔”工厂如果照着钻孔文件判断孔壁要不要沉铜就会出问题。应对办法出完Gerber后用CAM软件检查钻孔层或者干脆在工艺说明里写明“哪些是NPTH”。7.2 AD新版本的对话框变化AD17之后Gerber设置面板改过版但核心选项位置基本一致。新版本还多了一个“Output Job”的概念File → New → Output Job File。你可以在这里一次性配置好Gerber、NC Drill、BOM、PDF原理图的输出规则以后每次出文件只需要打开OutJob文件点“Generate Content”一键生成全部。这个功能对经常打样的人来说非常实用。我花了一次性的时间把OutJob配置好之后再画新板子出文件就是两个点击的事还不容易漏项。强烈建议花半小时研究一下。7.3 收到别人的Gerber怎么快速预览和本文相关的场景里还有个常见需求别人把Gerber发给你你没有EDA工程文件想快速看个大概。Altium里可以直接File → Import → Gerber导入导入后选好单位、层文件映射就能看到完整图形。也能转成PCB文件做粗略测量和核对但从Gerber反推PCB只能做参考因为Gerber里丢失了很多设计属性比如网络连接关系、元件属性它不是完整的PCB设计数据。网上有些人问“有Gerber文件可以生成PCB文件吗”答案是能生成“图形外形很像”的文件但要改设计、加器件还是得找原始工程文件。8. 生产回来之后的复盘Gerber没问题板子就一定对吗最后说个容易被忽略的认知Gerber文件正确只能保证“工厂按你的设计加工了”。板子本身能不能用还取决于你画板时的设计规则、阻抗匹配、器件选型这些上游因素。有次我画一块含USB高速线的板子Gerber导出后一切正常板子回来后USB总是在握手阶段失败最后查出来是差分对走线没做阻抗控制不是文件的问题。所以在打样前除了导出Gerber还要审视几个和生产工艺直接相关的设计点最小线宽线距是否大于工厂工艺能力常规0.15mm/0.15mm高速高密度板可能做到0.1mm/0.1mm。最小孔径是否大于0.2mm激光孔另说。铜箔到板边的距离是否满足最小要求一般外层≥0.3mm内层≥0.4mm否则铣板时容易露铜甚至伤线。散热焊盘是否开够了过孔大功率器件若没做过孔散热回流焊时容易虚焊。这些内容不属于Gerber导出的操作步骤但它决定了你发出去的那套Gerber做出来的板子是不是“能用的板子”。我见过太多次“文件一切正常产品不能用”的案例了问题的根源往往就在设计和生产衔接的细节里。回到开头我朋友那个案例。后来他重新导出Gerber我帮他检查了钻孔文件、Multi-Layer、阻焊层压缩包规规矩矩发过去一周后板子回来全部功能正常。他感叹说“原来Gerber不是导出就完事还要会检查”。其实这行没有太高深的门槛熟练工和翻车党的区别往往只在于多看一眼、多验一次、多写一行ReadMe。把上面的习惯养成你也能做到每次打样一次通过顺利把板子变成产品。
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