工廠依檔案生產,不依您的設計專案生產。您匯出什麼,就會得到什麼,因此匯出是設計的一個步驟,不是事後補做的事。本文列出每個檔案應包含的內容、如何從常用工具匯出,以及最常出錯的地方。
逐個說明檔案
Gerber檔案(銅層、防焊層與網印圖形)
Gerber檔案是單一層的 2D 圖形。每一層傳送一個檔案:
- 每一銅層(頂層、底層與每一內層),
- 頂面與底面防焊層(銅未被覆蓋而露出的開口),
- 頂面與底面網印(印刷的文字與外框),
- 頂面與底面錫膏層,若鋼板依您的檔案製作,
- 板外形。
請使用目前格式 RS-274X(延伸 Gerber),或較新的版本 Gerber X2,後者可在檔案中載明層功能。不得使用未嵌入孔徑的舊格式(RS-274D)。請確認檔案單位與小數位數已在檔案中設定;檔案若以錯誤單位讀取,尺寸會放大十倍或二十五倍,或縮小十倍或二十五倍。
下圖將一塊板拆分為成為檔案的各層。每個檔案只是單獨一層的圖形。
- 網印: 印刷的外框與標記,避開焊墊。
- 錫膏: 鋼板讓錫膏穿過的位置。其開口僅在焊墊上。
- 防焊層: 塗層。檔案顯示的是開口位置,而不是防焊層所在位置,因此開口位於焊墊處。
- 銅: 焊墊、走線與導通孔周圍的焊環。每個銅層各有一個檔案;此處只畫出一層。
- 鑽孔: 每個孔的位置與尺寸。它是孔的清單,不是圖形。
- 板外形: 板邊的一個閉合形狀,內部挖空與槽孔各為獨立形狀。
這些檔案在一個焊墊上交會。此剖面圖顯示一對焊墊以及與它們接觸的三層,這也是它們分為不同檔案的原因。
- 焊墊是銅,來自銅層檔案。
- 防焊開口大於焊墊,因此銅周圍露出一圈裸板。
- 兩個焊墊之間的防焊層是一條窄橋。若太薄而無法保留,就會消失,焊錫可能將兩個焊墊連在一起。
- 鋼板開口來自錫膏檔案,略小於焊墊,因此錫膏落在焊墊內。
- 網印位於防焊層上,遠離焊墊。焊墊上的油墨會阻止焊錫潤濕。
鑽孔檔
鑽孔資料列出每個孔的位置與直徑,通常為 Excellon 格式。請將電鍍孔(導通孔、零件孔)與非電鍍孔(安裝孔)分開傳送,或確認檔案有標明何者為何。槽孔必須以工廠可讀的形式放在鑽孔檔或板外形檔中;若您不確定,請在備註中說明。
板外形
板外形是一條描述板邊的閉合路徑。內部挖空是分開的閉合路徑。板外形未閉合,或畫在多個層上,常是工廠提出疑問的原因。請將板外形畫在專用層上,並使用單一線寬。
BOM
零件表:元件編號(R1、C4、U2)、數量、數值、封裝,以及製造商與製造商料號。撰寫工廠可採購的 BOM 對此有詳細說明。
座標檔
也稱為取放檔或中心座標檔。每個元件編號需包含:X 與 Y 位置、旋轉角度,以及零件位於哪一面。常見有兩個陷阱。原點可能與 Gerber 原點不同,封裝的旋轉角度可能與機器程式庫使用的慣例不同。BOM 正確而座標檔錯誤,仍會做出錯誤的板,工廠沒有圖片就無法判斷,因此請同時傳送組裝圖或每一面的 PDF。
從常用工具匯出
選單名稱會隨版本而異,因此請將下文視為指引,而不是操作手冊。
| 工具 | Gerber 與鑽孔 | 座標檔 | BOM |
|---|---|---|---|
| KiCad | PCB 編輯器中的 Plot 對話框(File、Fabrication Outputs、Gerbers),然後使用 Generate Drill Files | File、Fabrication Outputs、Component Placement | 從電路圖編輯器匯出;先為符號加上製造商與料號欄位 |
| Altium Designer | File、Fabrication Outputs:Gerber Files 與 NC Drill Files | File、Assembly Outputs:Generate pick and place files | Reports、Bill of Materials |
| Eagle(及 Fusion 電子編輯器) | CAM Processor,使用 Gerber 與 Excellon 作業 | 撰寫座標清單的 ULP 或指令碼 | ULP 或 BOM 匯出 |
| EasyEDA | Export、PCB Fabrication File (Gerber) | Export、Pick and Place File | Export、BOM |
匯出後,請在不屬於您設計工具的 Gerber 檢視器中開啟檔案,並將所見與設計對比。免費檢視器即可。這一步能發現下面大多數錯誤。
十種最常見的檔案錯誤
- 缺少一層。 例如底面防焊層、鑽孔檔,或某個內層。
- 板外形未閉合或位置錯誤。 工廠必須猜測板邊。
- 單位或比例錯誤。 板子顯示為錯誤尺寸。
- 底面被鏡像。 某些匯出設定會鏡像底層,在同一組檔案中混合鏡像與未鏡像的層,會使底面銅與底面防焊層或鑽孔不對應。請以相同設定匯出所有層,並在檢視器中查看結果。
- 孔未落在焊墊上。 鑽孔檔使用了與 Gerber檔案不同的原點或不同的格式。
- 走線或間隙細於製程能做到的程度。 每家製造商對線寬、間距、孔徑與焊環(孔周圍的銅環)都有最小值。
- 銅離板邊太近。 銑板邊時會切到離得太近的銅。
- 網印壓在焊墊上。 焊墊上的文字會被移除,或焊墊上的油墨會阻止焊錫潤濕。
- 細間距焊墊之間沒有防焊層。 焊墊之間的防焊橋可能太薄而無法保留,因而被省略,容易形成焊錫橋連。
- BOM 與座標檔不一致。 某個元件編號只出現在其中一個檔案中,或 BOM 中的封裝與板上的封裝不一致。
命名清楚,不必猜測
請使用清楚的檔案名稱,或使用單一壓縮檔,其中每個檔案的名稱或副檔名包含層資訊。請附一份簡短說明,寫明板厚、層數與您想要的表面處理,以及任何特殊要求:金手指、盲埋孔、阻抗控制。
檔案檢查能告訴您什麼、不能告訴您什麼
自動檔案檢查可以讀取檔案,並找出缺失、不一致或超出製程範圍的內容:未閉合的板外形、被鏡像的層、未落在焊墊上的孔。它無法判斷電路是否能運作、您所選的零件是否正確,或電路圖是否與板子一致。這仍是您與您的設計審查的工作。
在本站下單時的呈現方式
請在上傳頁面上傳單一壓縮檔;檢查涵蓋的內容見檔案檢查頁面。25 項檢查在結果中以淺白語言命名,並顯示每個問題出現的處數以及量測所依據的限制。現行限制見製程能力頁面。如果某項檢查未能執行,例如尚未上傳組裝檔案,結果會如實說明,而不是顯示綠色標記。每份訂單在生產前都由工程師確認。
依檢查項目整理的設計錯誤清單,請閱讀可製造性設計:我們常見的錯誤。