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2026/1/19 8:49:16 网站建设 项目流程

一次投板成功的秘密:AD导出Gerber前必须死磕的5个细节

你有没有遇到过这样的情况?

PCB设计明明通过了DRC,3D视图也完美无瑕,结果板子回来一看——焊盘偏移、绿油盖住引脚、电源层反了、钻孔错位……

更离谱的是,厂家告诉你:“我们是按你给的文件做的。”
你打开Gerber一看:没错啊?怎么就做错了?

别急。90%以上的这类问题,并非设计本身有误,而是——你在Altium Designer里导出Gerber时,漏掉了几个关键设置。

今天我们就来深挖一下,在正式输出生产文件之前,必须逐项确认的五大核心配置。这不是“建议”,这是每一个硬件工程师都应该刻进DNA里的流程清单


一、单位系统:别让“毫米 vs 英寸”毁了整单

很多人以为:“我在AD里用的是mm,那输出肯定也是mm。”
大错特错。

Altium Designer默认使用英制单位(mil),即使你的界面显示为毫米,Gerber输出仍可能以inch为基准生成坐标数据。一旦工厂按此加工,所有尺寸都会被放大25.4倍——一条0.2mm的线直接变成5mm,电路还能通才怪。

关键点拆解:

  • 设计单位 ≠ 输出单位
    AD中可通过【Preferences】→【Board Options】查看当前工作单位,但这个只影响编辑体验。真正决定Gerber坐标的,是【File】→【Fabrication Outputs】→【Gerber Setup】中的【Unit】选项。

  • 推荐设置:

  • 单位:Millimeters
  • 格式精度:4:4 或 4:5(即整数4位,小数4或5位)
    • 举例:X12345678表示1234.5678 mm
    • 高密度HDI板建议用4:5,支持最小步进0.0001mm

⚠️ 特别提醒:某些老项目模板或从国外团队接手的设计,很可能默认保留2:4 inch格式。如果你不手动检查,就会掉进“静默灾难”坑。

实战建议:

  1. 新项目一开始就统一单位体系,全程使用metric;
  2. 导出前务必进入【Gerber Setup】→【General】标签页,确认【Units】选中的是“Millimeters”;
  3. 使用【Report】功能生成预览报告,核对输出文件头信息是否包含%MOmm*%(表示公制);
  4. 若需兼容旧厂设备,可临时切回inch,但必须同步通知厂商并双重验证。

二、层叠结构映射:别把GND层当成机械层发出去

多层板时代,最怕的就是“层序错乱”。

想象一下:你精心铺好的GND平面,在工厂眼里却是一张空白的机械轮廓图;或者Top Solder Mask被当成Bottom Copper来曝光——轻则短路断路,重则整板报废。

这一切,都源于一个看似不起眼的操作:没有正确绑定物理层与Gerber输出层名

常见错误场景:

  • 忘记勾选某一层的“Plot”选项 → 该层不出图;
  • 内电层(Internal Plane)未启用负片极性 → CAM软件误判为正片图形;
  • 层命名混乱(如Layer_5 instead of G2)→ 工厂人工匹配出错。

正确做法:建立标准化映射规则

AD层名Gerber标准名说明
Top LayerGTL顶层线路
Bottom LayerGBL底层线路
Mid-Layer 1G1内层1(通常为GND)
Mid-Layer 2G2内层2(通常为PWR)
Mechanical 1 (Keep-out)GM1 / GKO板框
Top Solder MaskGTS顶层阻焊开窗
Bottom Solder MaskGBS底层阻焊开窗
Top Paste MaskGTP钢网印刷顶层
Bottom Paste MaskGBP钢网印刷底层

✅ 提示:大多数国内PCB厂接受上述命名规范,无需额外说明。

操作要点:

  1. 打开【Gerber Setup】→【Layers】,逐层检查“Plot”是否勾选;
  2. 对于内电层(Plane),确保其在【Layer Stack Manager】中定义为“Negative”类型;
  3. 多层板需启用【Advanced PCB】模式,才能正确处理盲埋孔对应的层对关系;
  4. 可编写Delphi Script辅助批量校验(见下文)。
▶ 脚本示例:自动检测已启用的电气层输出状态
// CheckUsedElectricalLayers.pas procedure CheckOutputLayers; var i: Integer; Layer: TLayer; begin for i := 0 to Board.LayerCount - 1 do begin Layer := Board.Layer[i]; if Layer.IsUsed and Layer.IsElectrical then begin WriteLn(Format('Layer: %s [%s] -> Plot Enabled: %s', [Layer.Name, GetGerberFileName(Layer), BoolToStr(IsLayerPlotEnabled(Layer), True)])); end; end; end;

用途:快速排查是否有关键层遗漏输出,尤其适用于8层以上复杂板卡。


三、钻孔文件配置:通孔、槽孔、盲孔一个都不能少

钻孔文件(NC Drill File)和Gerber一样重要。它决定了哪些地方要打孔、打多大、是否镀铜。

但很多人只导Gerber,忘了钻孔文件,或者格式设错,导致孔位偏移、槽孔变圆孔等问题频发。

最致命的陷阱:格式精度与零抑制不匹配

假设你用了2:3格式(两位整数+三位小数),而工厂用2:4解析,坐标就会整体偏移10倍!

比如原本X=10.123mm,在2:3中写作X10123;但在2:4中会被读成1.0123mm,误差高达9倍!

推荐配置表:

参数推荐值说明
Format2:4国内主流CAM软件通用
UnitsMillimeters统一单位避免混淆
Zero SuppressionLeading去除前导零(如00123 → 123)
Generate Drum FileNo不需要日志文件
Mirror LayersOff禁止镜像翻转
Route Mode SelectedYes含槽孔时必选
Generate Slot Drill FileYes自动生成独立槽孔文件

📌 注:USB-C接口、散热器安装孔等常含长条形槽孔,若不启用Slot输出,制造商只能按最近似圆孔处理,极易导致装配失败。

实战技巧:

  1. 输出后立即用ViewMate或GC-Prevue加载Gerber与钻孔图,叠加比对孔与焊盘是否对齐;
  2. 在机械层添加钻孔图表(Drill Table)和文字标注,便于人工复核;
  3. 明确区分PTH(镀铜)与NPTH(非镀铜)孔,必要时分开输出文件。

四、光绘格式选择:必须用RS-274X,永远告别APT文件

你还记得Aperture文件吗?那个需要单独打包发送、稍不留神就丢失的.apt文件?

那是RS-274D时代的遗物。现在早该淘汰了。

现代Gerber标准是RS-274X(扩展Gerber),它的最大优势在于:将Aperture定义嵌入文件头部,形成自包含结构,无需外挂任何辅助文件。

RS-274X vs RS-274D 对比

特性RS-274X ✅RS-274D ❌
是否需要APT文件
文件完整性
支持复杂图形是(泪滴、填充区)
自动管理Flash
行业支持度全面淘汰中

🔥 重点提醒:某些老旧AD模板或复制粘贴的旧工程,可能仍默认采用RS-274D!必须手动切换。

正确配置路径:

【Gerber Setup】→【General】
- 【Format】选择 “RS-274X
- 勾选 “Include Gerber Extensions in File” —— 这是启用高级属性的关键
- 设置【Decimal Places】为 “4:4” 或更高
- 取消勾选“Suppress Trailing Zeros”以防解析异常

💡 小知识:Gerber扩展字段可用于传递阻抗控制要求、测试点标记、材料规格等元数据,提升DFM沟通效率。


五、阻焊与助焊层处理:焊接良率的关键就在这一层

很多人觉得:“焊盘有多大,阻焊就开多大。”
其实不然。

阻焊层(Solder Mask)和助焊层(Paste Mask)都需要精细调整,否则直接影响SMT贴片质量。

1. 阻焊层:防止绿油上焊盘

如果不做扩展,AD默认会根据焊盘大小生成略大的开窗。但为了保险起见,建议统一设置正向扩展

  • 推荐值:+4mil(约0.1mm)
  • 设置路径:【Design】→【Rules】→【Mask】→【Solder Mask Expansion】

✅ 好处:避免因制造公差导致绿油覆盖焊盘边缘,造成虚焊或润湿不良。

⚠️ 注意:不要设为负值!否则系统可能判定为“不开窗”,直接屏蔽输出。

2. 助焊层:控制锡膏量,防桥连

Paste Mask决定钢网上每个位置开多大窗口。对于细间距器件(如QFP、QFN),如果开全窗,容易导致锡膏过多、回流焊时引脚间桥接。

推荐策略:
器件类型Paste Mask Ratio说明
普通SOP/SOT90%~100%安全范围
QFP/QFN(<0.5mm pitch)70%~80%减少桥连风险
微型BGA(0.3mm以下)60%~70%精准控锡
大面积Pad(如GND)100%全开窗保证散热

🧪 实际案例:某客户0402电阻频繁出现“立碑”现象,经查发现Paste Mask未缩放,两端锡量不均。改为75%后彻底解决。

如何设置?

  • 全局默认值:【Design】→【Rules】→【Mask】→【Paste Mask Expansions】
  • 单独规则:为特定封装创建Rule,优先级高于全局

验证方法:

使用【Mask View】模式切换显示Paste或Solder Mask层,直观查看开窗效果。


完整输出清单 & 自查表(建议收藏)

在一个典型的四层板项目中,你应该输出以下文件:

Project_Name.GTL ← 顶层线路 Project_Name.GBL ← 底层线路 Project_Name.G1 ← 内层1(GND) Project_Name.G2 ← 内层2(PWR) Project_Name.GTS ← 顶层阻焊 Project_Name.GBS ← 底层阻焊 Project_Name.GTP ← 顶层钢网 Project_Name.GBP ← 底层钢网 Project_Name.GKO ← 板框(Keep-Out Layer) NCDDRILL.DRL ← 钻孔文件(Excellon) README.txt ← 可选说明文件(层数、板材、工艺要求等)

最终自查清单(打印贴桌边):

检查项是否完成
✅ 单位系统设为mm,精度4:4☐ / ✅
✅ 层叠结构完整,每层命名符合标准☐ / ✅
✅ 所有电气层均已勾选Plot☐ / ✅
✅ 内电层极性设置正确(负片)☐ / ✅
✅ 钻孔格式为2:4 mm Leading☐ / ✅
✅ 含槽孔时生成独立Slot文件☐ / ✅
✅ 光绘格式为RS-274X,启用扩展字段☐ / ✅
✅ 阻焊扩展+4mil(全局或分区域)☐ / ✅
✅ 助焊层按器件类型设置比例☐ / ✅
✅ 添加钻孔表和板框层☐ / ✅
✅ 使用ViewMate做最终视觉验证☐ / ✅

✅ 强烈建议:每次投板前,花15分钟走一遍这个流程。比起动辄几千块的打样成本和两周的等待周期,这点时间根本不值一提。


写在最后:从“能用”到“可靠”,差的就是这些细节

我们常说“硬件是门手艺活”。
这句话背后的含义是:真正的高手,不在原理图画得多漂亮,而在那些没人注意的地方做到万无一失。

Gerber导出不是点击“Generate”就完事的动作,它是设计闭环的最后一道闸门。

单位、层序、钻孔、格式、掩膜——这五个环节任何一个出错,都会让你前面几十小时的努力付诸东流。

掌握这些细节,不是为了炫技,而是为了让每一次投板都心中有底,眼里有光

下次当你把文件发给厂家时,希望你能说一句:

“这是我验证过的版本,可以直接投产。”

这才是一个成熟硬件工程师应有的底气。

如果你在实际操作中遇到其他坑,欢迎留言交流,我们一起填平它。

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