工厂按文件生产,不按您的设计工程生产。您导出什么,就得到什么,因此导出是设计的一个步骤,不是事后补做的工作。本文列出每个文件必须包含的内容、如何从常用工具导出,以及最常出错的地方。
逐个说明文件
Gerber文件(铜层、阻焊和丝印图形)
一个 Gerber文件是某一层的一个二维图形。每层发送一个文件:
- 每个铜层(顶层、底层和每个内层),
- 顶层和底层阻焊(铜不被覆盖的开口处),
- 顶层和底层丝印(印刷的文字和轮廓),
- 顶层和底层焊膏层,如果钢网按您的文件制作,
- 板框。
请使用现行格式 RS-274X(扩展 Gerber),或较新的变体 Gerber X2,后者可以在文件中携带层功能信息。不带内嵌光圈的旧格式(RS-274D)不予接受。请检查文件单位和小数位数是否已在文件中设定;如果文件按错误单位读取,尺寸会大十倍或二十五倍,或小十倍或二十五倍。
下图把一块板拆成将成为文件的各层。每个文件是单独一层的图形。
- 丝印: 印刷的轮廓和标记,避开焊盘。
- 焊膏层: 钢网让焊膏透过的位置。其开口只在焊盘上。
- 阻焊: 涂层。文件显示的是开口位置,而不是涂层所在位置,因此开口位于焊盘处。
- 铜层: 焊盘、走线和过孔周围的焊环。每个铜层各有一个文件;此处只画出一个。
- 钻孔: 每个孔的位置和尺寸。它是孔的列表,不是图形。
- 板框: 板边的一个闭合形状,内部挖空和槽孔各为独立形状。
这些文件在一个焊盘处汇合。下图剖面显示一对焊盘以及与之接触的三层,这也是它们分开为不同文件的原因。
- 焊盘是铜,来自铜层文件。
- 阻焊开口大于焊盘,因此铜周围露出一圈板面。
- 两个焊盘之间的阻焊是一条狭窄的阻焊桥。如果太薄而无法保留,就会丢失,焊料会把两个焊盘连在一起。
- 钢网开口来自焊膏层文件,比焊盘略小,因此焊膏落在焊盘范围内。
- 丝印位于阻焊上,远离焊盘。焊盘上的油墨会阻止焊料润湿。
钻孔文件
钻孔数据列出每个孔的位置和直径,通常为 Excellon 格式。请将金属化孔(过孔、元器件孔)和非金属化孔(安装孔)分开发送,或确保文件标明了各自的类别。槽孔必须以工厂可读取的形式出现在钻孔文件或板框文件中;如果您不确定,请在备注中说明。
板框
板框是描述板边的一条闭合路径。内部挖空是独立的闭合路径。板框不闭合,或画在多个层上,经常会引起询问。请将其画在单独一层上,并使用单一线宽。
BOM (物料清单)
零件表:位号(R1、C4、U2)、数量、参数值、封装,以及制造商和制造商料号。编写工厂能采购的 BOM (物料清单) 对此有详细介绍。
坐标文件
也称为贴装坐标文件或中心坐标文件。对每个位号:X 和 Y 位置、旋转角度和零件所在面。有两个常见问题。原点可能与 Gerber 原点不同,封装的旋转角度可能与贴片机库使用的约定不同。BOM 正确而坐标文件错误,仍会做出错误的板子,且工厂没有图片就无法判断,因此请同时发送组装图或每面的 PDF。
从常用工具导出
菜单名称在不同版本之间会变化,因此请将下文视为指引,而不是操作手册。
| 工具 | Gerber 和钻孔 | 坐标文件 | BOM (物料清单) |
|---|---|---|---|
| KiCad | PCB 编辑器中的 Plot 对话框(File、Fabrication Outputs、Gerbers),然后使用 Generate Drill Files | File、Fabrication Outputs、Component Placement | 从原理图编辑器导出;先为符号添加制造商和料号字段 |
| Altium Designer | File、Fabrication Outputs:Gerber Files 和 NC Drill Files | File、Assembly Outputs:Generate pick and place files | Reports、Bill of Materials |
| Eagle(及 Fusion 电子编辑器) | CAM Processor,使用 Gerber 和 Excellon 作业 | 编写坐标列表的 ULP 或脚本 | ULP 或 BOM 导出 |
| EasyEDA | Export、PCB Fabrication File (Gerber) | Export、Pick and Place File | Export、BOM |
导出后,请在不属于您设计工具的 Gerber 查看器中打开文件,并将所见与设计进行对比。免费查看器即可。这一步就能发现下面大多数错误。
十个最常见的文件错误
- 缺少一层。 例如底层阻焊、钻孔文件,或某个内层。
- 板框未闭合或位置错误。 工厂不得不猜测板边。
- 单位或比例错误。 板子显示为错误尺寸。
- 底面被镜像。 某些导出设置会镜像底层,在同一组文件中混合镜像和未镜像的层,会使底面铜与底面阻焊或钻孔不对应。请以相同设置导出所有层,并在查看器中检查结果。
- 孔未落在焊盘上。 钻孔文件使用了与 Gerber文件不同的原点或不同的格式。
- 走线或间隙细于工艺能做到的程度。 每家制造商对线宽、间距、孔径和焊环(孔周围的铜环)都有最小值。
- 铜离板边太近。 铣板边时会切到离得太近的铜。
- 丝印压在焊盘上。 焊盘上的文字会被去掉,或者焊盘上的油墨会阻止焊料润湿。
- 细间距焊盘之间没有阻焊。 焊盘之间的阻焊桥可能太薄而无法保留,因而被省略,容易形成焊料桥连。
- BOM 与坐标文件不一致。 某个位号只出现在其中一个文件中,或者 BOM 中的封装与板上的封装不一致。
命名清晰,无需猜测
请使用清晰的文件名,或使用单个压缩包,其中每个文件的名称或扩展名中包含层信息。请附一份简短的说明,写明板厚、层数和您想要的表面处理,以及任何特殊要求:金手指、盲孔、阻抗控制。
文件检查能告诉您什么、不能告诉您什么
自动文件检查可以读取文件,并找出缺失、不一致或超出工艺范围的内容:未闭合的板框、被镜像的层、未落在焊盘上的孔。它无法判断电路是否能工作、您所选的零件是否正确,或者原理图是否与板子一致。这仍然是您和您的设计评审的工作。
在本站下单时的呈现方式
请在上传页面上传单个压缩包;检查覆盖的内容见文件检查页面。25 项检查在结果中以通俗语言命名,并显示每个问题出现的处数以及所依据的限制。现行限制见工艺能力页面。如果某项检查未能运行,例如尚未上传组装文件,结果会如实说明,而不是显示绿色标记。每份订单在生产前都由工程师确认。
按检查项整理的设计错误清单,请阅读可制造性设计:我们常见的问题。