Altium Designer操作技巧(13)——生产文件输出全教程

  • 时间:2025-11-09 18:13 作者: 来源: 阅读:0
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摘要:大家好,欢迎来到“电子工程师之家”,大家也可以关注微信公众号同号“电子工程师之家”。微信公众号中有更多精彩内容。 家人们,大家好! 本文主要详细介绍如何输出生产文件? 为什么要输出生产文件? 是因为绘制好PCB电路图文件之后,需要打样制作,但又不想将工程文件提供给厂家,此时可以将其转换成Gerber文件,输出给PCB板厂制作,主要起到一个保密作用。 当然市面上也有很多根据生产文件转成

大家好,欢迎来到“电子工程师之家”,大家也可以关注微信公众号同号“电子工程师之家”。微信公众号中有更多精彩内容。

家人们,大家好!

本文主要详细介绍如何输出生产文件?

为什么要输出生产文件?

是因为绘制好PCB电路图文件之后,需要打样制作,但又不想将工程文件提供给厂家,此时可以将其转换成Gerber文件,输出给PCB板厂制作,主要起到一个保密作用。

当然市面上也有很多根据生产文件转成PCB的反向抄板行为,此处不推荐哈。

Part 1


📁 一、生产文件概述

生产文件是连接电子设计(EDA)和物理制造(CAM)的“工程图纸”。

它包含了PCB制造商所需的全部信息:线路图形、钻孔位置、元件布局等。

主要文件类型及核心输出步骤:

Gerber文件:  描述每一层(线路、阻焊、丝印等)的精确图形  

主要输出命令(菜单路径):  File -> Fabrication Outputs -> Gerber Files    

NC钻孔文件:    提供所有钻孔(通孔、盲埋孔)的位置和尺寸数据    

主要输出命令(菜单路径):File -> Fabrication Outputs -> NC Drill Files    

贴片坐标文件: 为贴片机提供每个元件的精确中心坐标和角度

主要输出命令(菜单路径): File -> Assembly Outputs -> Generates pick and place files    

IPC网表文件 :   用于板厂进行电路通断测试(开路/短路)  

主要输出命令(菜单路径): File -> Fabrication Outputs -> Test Point Report    

BOM表:    物料清单,供采购和备料  

主要输出命令(菜单路径):  Reports -> Bill of Materials    

如下是导出的生产文件列表:

Part 2


🛠️ 二、关键文件输出步骤详解

 Gerber文件输出:

定义每一层的图形

这是最重要的一步,决定了PCB长什么样。

它是一种符合EIA标准(美国电子工业联盟制定的一系列标准),用于驱动光绘机的文件,通过该文件,可以将PCB中的布线数据转换为光绘机用于生产的光绘数据。

1. 操作路径

File(文件) -> Fabrication Outputs(制造输出) -> Gerber Files

2. 层选择输出设置

如上图所示,在弹出Gerber Setup对话框中将Units设置为Inces。

Decimal(小数)设置为0.1mil,输出文件选择每层生成不同文件,其它的可以按照图中勾选。

在Plot Layers(绘图层)选项卡中,选择Select Used,如上图所示。

各个层的含义如下:

GTP = Gerber Top Paste 顶层钢网层,主要是元器件焊盘的信息,如下图所示:

GTS = Gerber Top Solder 顶层阻焊层,定义了哪些焊盘需要“开窗”(即不覆盖阻焊油墨,以便焊接),轮廓和顶层钢网层类似,只是因为要铺阻焊油墨,所以会比焊盘稍大一些。

如下图所示:

GTO = Gerber Top Overlayer 顶层丝印层,显示元件的轮廓、标识符

GTL = Gerber Top Layer 顶层线路层,包含了焊盘的铜箔图形,元件面的铜箔走线

如下图所示:

GBL = Gerber Bottom Layer 底层线路层

GBO = Gerber Bottom Overlayer 底层丝印层

GBS = Gerber Bottom Solder 底层阻焊层

GBP = Gerber Bottom Paste 底层钢网层

GM1= Gerber Mechanical 1 机械标注1层,一般为板框轮廓信息

GKO= Gerber Keep-Out Layer 禁止布线层,框外代表的是禁止布线的区域

GM  = Gerber Board Profile 板框层

GPT = Top Pad Master 顶层主焊盘层,提取并单独显示PCB顶层的所有焊盘,形成一个专用于展示焊盘的层,便于特定检查或工艺处理

通常不需要勾选输出。板厂制造PCB所需的核心焊盘信息已包含在如顶层走线层 (GTL)和 顶层阻焊层 (GTS)等必需文件中

GPB =Bottom Pad Master 底层主焊盘层

GD1 =Gerber Dril drawing  钻孔绘图层,代表钻孔的精确符号、尺寸、数量统计表。供工程师和板厂核对钻孔参数,是数控钻孔机编程的关键依据。

如下图所示:

此层就像一份详细的施工图,它不仅用不同的符号标示出每种类型钻孔(如通孔、盲埋孔、槽孔)的中心位置,还会在旁边或图纸的特定区域(通常由您放置的 .Legend字符串决定)生成一个清晰的钻孔图表。

这个图表会列出所有钻孔的符号、孔径大小、是否金属化(电镀)以及该类钻孔的总数量。

这份图表是板厂工艺师进行工艺审查和数控编程的直接依据,能有效防止因孔径错误或数量不对导致的批量报废。

当导出的Gerber文件中没有钻孔表,是因为在这一层没有添加,添加的方法如下:

点击菜单 Place(放置)-> Drill Table(钻孔表)

完成设置后,再次通过 File-> Fabrication Outputs-> Gerber Files输出Gerber文件,就应该能在放置钻孔表的位置看到一个清晰的、包含所有钻孔类型、尺寸和数量的详细统计表了。

GG1 =Gerber Dril Guide 钻孔指导层,代表钻孔的中心位置和大致轮廓,为手工钻孔或快速查看提供视觉辅助,在自动化生产中作用减小,但仍有参考价值。

如下图所示:

可以把它理解为一张视觉索引图。它以更直观的方式显示了板上所有钻孔的分布和分组情况。

对于PCB设计师和板厂工程师来说,在人工复查板面布局时,这层能帮助他们快速判断钻孔的排布是否合理,比如是否存在过于密集导致断钻头风险的区域,或者是否遗漏了某个关键的安装孔。

3. Adanced 选项卡设置

可以按照下图所示进行设置,单击Apply即可生成Gerber文件。

整个Advanced选项卡分为四个部分,下面我们将逐一解析。

1) Aperture Tolerances(光圈公差)

是什么: 在古老的矢量光绘机时代,每个图形(如线条、焊盘)都是由一个叫做“光圈”的物理模具通过曝光形成的。公差定义了这些光圈尺寸允许的微小偏差范围。

Plus(正公差): 允许光圈尺寸比理论值偏大的最大值。图中设置为 0.00013mm。

Minus(负公差): 允许光圈尺寸比理论值偏小的最大值。图中同样为 0.00013mm。

现代意义与建议: 对于现代设计,这项设置通常可以忽略不计,保持默认即可。

因为现在使用的是 RS-274X格式(在“Layers”选项卡中勾选“Embedded apertures”),所有光圈信息都已嵌入Gerber文件内部,制造商会直接使用软件生成的精确数据,而不再受物理光圈的公差限制。

2) Leading/Trailing Zeroes(前导/尾数零处理)

这是一个非常关键的设置,它决定了坐标数据中数字前后的“0”如何被处理,直接影响文件尺寸和坐标精度。

Suppress leading zeroes(摒弃前导零):  图中已选,这是最常用和推荐的设置。

含义: 删除数字前面的零。例如,坐标 00012345会被记录为 12345。

优点: 生成的文件更小,并且是当今绝大多数PCB制造商首选和预期的格式。

Keep leading and trailing zeroes(保留前导和尾数零):

含义: 保持数字的固定长度,不足位的地方用零填充。例如,在2:5格式下,坐标 12.345会被记录为 1234500。

使用场景: 主要用于兼容一些非常老旧的系统。

Suppress trailing zeroes(摒弃尾数零):

含义: 删除数字后面的零。例如,坐标 12345000会被记录为 12345。

 不如“摒弃前导零”常用。

⚠️ 重要提醒: 此处设置必须与后续生成NC Drill(钻孔)文件时的设置完全一致,否则会导致钻孔位置与焊盘严重错位!

3) Plotter Type(光绘机类型)

这个选项决定了数据被处理和优化的方式。

Unsorted (raster) [未排序(光栅)]:  图中已选,这是现代设计的标准选项。

含义: 以“光栅”或“图像”的方式输出数据,类似于一张位图。数据不按特定顺序排列。

优点: 兼容性最好,适用于所有现代激光光绘机和CAM软件,也是制造商的默认预期格式。

Sorted (vector) [已排序(矢量)]:

含义: 以“矢量”方式输出,数据会经过优化排序,理论上文件更小。

缺点: 主要用于兼容老式的矢量光绘机,可能与新式设备或CAM软件不兼容,一般不推荐使用。

4) Others(其他选项)

这是一组辅助功能的开关。

Optimize change location commands(优化坐标移动指令): 图中已选,建议勾选。

含义: 对文件中的坐标移动指令进行优化,可以有效减小Gerber文件的大小。

G54 on aperture change(切换光圈时使用G54命令):

含义: 在文件中为每个光圈变化插入一个古老的G54命令。

建议: 除非PCB制造商明确要求,否则不应勾选。这是为了兼容极老式的光绘设备,现代格式已不再需要。

Use software arcs(使用软件绘制圆弧):

含义: 将圆弧用短线段来近似表示。

建议: 不应勾选。取消勾选可以保证圆弧由真正的圆弧指令输出,从而获得最高精度。勾选可能导致高密度板上的圆弧边缘出现锯齿,影响间距。

Use polygons for octagonal pads(对八角形焊盘使用多边形填充):

含义: 特殊用途,针对非标准的八角形焊盘进行优化。对于绝大多数设计,保持默认(不勾选)即可。

Generate DRC Rules export file (.RUL)(生成DRC规则导出文件):

含义: 同时生成一个包含您设计中所有设计规则的文件。

建议: 可选。有些制造商可以利用这个文件来辅助进行工程检查,但不是必需的。

完成以上设置,点击Apply 即可正确输出Gerber文件:

Part 3


💎三、NC钻孔文件输出

钻孔文件,说白了就是告诉机器在哪里钻孔。

1. 操作路径

File (文件)-> Fabrication Outputs(制造输出) -> NC Drill Files

2. NC Drill 设置

关键设置:此处的Units和Format设置必须与Gerber文件的设置完全一致

1)单位选择“英寸”,关键是要与Gerber文件的单位设置保持一致。

2)格式选择“2:4”,其它选项按照图中设置即可,设置完,单击“确定”按钮。

2:3, 2:4, 2:5: 这组数字表示数值的整数部分小数部分位数

2:3表示数值有2位整数和3位小数,其分辨率为1 mil(0.001英寸)。这是最通用、兼容性最好的选择。

2:4表示2位整数和4位小数,分辨率为0.1 mil。

2:5表示2位整数和5位小数,分辨率为0.01 mil。

选择建议 如界面中的提示文字所说,除非你的设计中有低于1mil精度的超精细钻孔布局,否则强烈建议使用2:3格式

更高精度的格式需要确认您的PCB制造商是否支持,盲目选择可能导致兼容性问题。

现在一般的制造工艺都能够满足0.2mil的精度,可以选择这个,如果供应商有困难再更新。

3)前导/为数零:这是至关重要的设置,必须与Gerber文件的设置完全一致,否则会导致钻孔位置与焊盘严重错位!

4)坐标位置:参考相对原点): 强烈推荐使用此选项

使用你通过Edit » Origin » Set命令设置的相对原点作为基准。

这可以确保钻孔文件与Gerber文件使用相同的坐标参考点,是保证对齐的最佳实践。

5)其它选项:这是一系列辅助功能的设置。

Optimize change location commands(优化坐标变更指令):  建议勾选。

优化数据输出,可以减小生成的钻孔文件大小。

Generate separate NC Drill files for plated/non-plated holes(为电镀/非电镀孔生成单独的NC钻孔文件): 如果你的板子同时包含金属化孔(PTH)和非金属化孔(NPTH),勾选此项会生成两个文件(如PTH.TXT和NPTH.TXT)。

除非板厂有特殊要求,否则通常不勾选,软件会生成一个合并的文件。

Generate separate NC Drill files for Vias(为过孔生成单独的NC钻孔文件): 为过孔生成独立的文件。通常不需要勾选。

Apply drill slot commands (G85)(应用钻孔槽命令): 针对槽形孔(Slot)使用特定的G85指令。一般保持默认(不勾选)即可,现代设备能自动识别槽孔。

Generate routing path for board outline(生成板框布线路径): 此项与铣床加工板外形有关,通常不在此处设置。

Generate EIA binary drill file (.DRL)(生成EIA二进制钻孔文件): 生成二进制的.DRL文件,另一种标准格式。建议勾选,与ASCII格式的.TXT文件一同输出,增加兼容性。

Include additional tools from Drill Symbols(通过Drill Symbols生成附加工具): 根据钻孔符号表包含所有刀具信息。建议勾选

导入钻孔数据

3. 导入钻孔数据

按照默认,直接点击“确定”按钮即可。

钻孔文件输出效果

Part 4


💎四 、输出 Test Point Report

即IPC 网表文件,可以利用该文件检查出常规的开短路问题,提高生产制造的良品率。

1. 操作路径

File (文件)-> Fabrication Outputs(制造输出) ->Test Point Report

2. Fabrication Testpoint Setup

设置如下:

整个设置界面分为五个主要部分,我们将按顺序逐一解析。

1) 报告格式

这个选项决定了输出文件的格式,即信息如何被组织和编码。

文本:生成一个简单的 .txt文本文件。内容易于人工阅读,但不利于机器自动处理。

CSV:生成一个逗号分隔值文件 (.csv)。这种格式可以被 Microsoft Excel 等电子表格软件轻松打开和分析,非常适合进行数据筛选和排序。

IPC-D-356A:这是最重要和最专业的格式。

它生成一个符合 IPC 行业标准 (.ipc) 的文件,该格式包含了网络连接关系、元件引脚定义等最全面的信息。

绝大多数 PCB 制造商的首选和必需格式,因为它能被自动化测试设备直接读取。

建议:在生产环境中,始终选择 IPC-D-356A格式。

2) 测试点层

这里指定从哪些 PCB 层上提取测试点信息。

顶层勾选此项,报告将包含位于 PCB 顶层的所有可用测试点(如元件面的焊盘、专用的测试点)。

底层:勾选此项,报告将包含位于 PCB 底层的所有可用测试点。

建议:通常情况下,如果你的板子是双面贴装,则需要同时勾选这两项,以确保所有测试点都被包含在内。

3) 单位

这定义了报告中所有坐标和尺寸数据所使用的度量单位。

英制:使用英制单位,如英里。这是 PCB 行业的传统惯例。

公制的:使用公制单位,如毫米。

关键:此处的单位设置必须与您输出的 Gerber 文件和 NC Drill 文件的单位设置完全一致!否则会导致坐标错位,测试无法进行。

4) 坐标位置

这决定了坐标值的计算参考原点。

参考绝对原点:使用软件内部的绝对原点 (0, 0)作为计算基准。

参考相对原点:强烈推荐使用此选项。使用您通过 Edit » Origin » Set命令手动设置的相对原点作为基准。这确保了测试点报告与 Gerber/Drill 文件使用相同的坐标参考,是保证所有数据对齐的最佳实践。

5) IPC-D-356A 选项

这部分是专门为 IPC-D-356A 格式文件配置的高级参数。

邻接信息:此处的 25mil是一个网络连通性容差。它告诉测试设备:当两个导电图形之间的空间距离小于等于 25mil 时,软件会将它们视为同一个网络。这是一个安全裕量,用于处理微小的制造公差。

板外框:这里指定使用 Keep-Out Layer上的图形来定义电路板的物理外形边界。板厂需要这个信息来确定测试探针的有效移动范围。

导线轨迹:这是一个高级功能,如果勾选,报告会包含走线的路径信息,而不仅仅是焊盘和过孔。通常不需要勾选,标准的飞针测试机不需要如此详细的信息。

合并网络 - Tie Nets:如果设计中使用了“Tie Nets”功能,勾选此项会将它们合并到主网络中。通常保持默认设置即可。

3.导入钻孔数据

保持默认设置即可。

生产的CAM预览文件如下:

Part 5


💎 五:输出坐标文件

前面的几种工程文件,主要是为加工PCB做的准备工作,如果只是打样PCB的话,上面输出工程文件足够了,如果需要进行SMT贴片加工的话,还需要坐标文件和BOM清单。

1. 操作路径

File (文件)->Assembly Outputs(装配输出)  ->Generates pick and Place Files

如下图所示

2. 拾取文件设置

在弹出的“拾取文件设置”对话框中进行相应设置,如下图所示。

3. 关键设置:

格式选择:推荐选择 CSV格式,兼容性好,便于在Excel中查看和核对。

单位选择:根据习惯选择英制(Inches)或公制(Millimeters)。确保与BOM表等单位统一即可。

内容确认:确保输出的文件包含Designator(位号)、Mid X/Y(中心坐标)、Layer(所在层)、Rotation(角度)和Footprint(封装)等关键信息。

单击“确定”按钮,既可以输出坐标文件

最后一步就是输出BOM清单了,因为之前文章中有介绍过,此处就不再赘述。大家可以参考Altium Designer操作技巧360(8)——如何导出我们想要的BOM清单?https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=Mzg2MTg3MzcxMg==&mid=2247485521&idx=1&sn=36dff591c3da8cd14843497e1db0c8ac&scene=21#wechat_redirect

Part 6


💡 设计要点和注意事项

为了确保拼版成功和制造可靠,请务必注意以下几点:

Gerber中的钻孔数据:同时输出两层,尽管数控设备不直接读取Drill Guide层,但作为一种良好的工程习惯和沟通工具,建议在输出Gerber时,依然将Drill Drawing和Drill Guide两层都勾选输出。

这为后续的工艺检查、问题追溯乃至小批量的手工处理提供了完整的资料。

确保数据一致:在AD中输出钻孔相关文件时,务必确保NC Drill Files(如 .TXT或 .DRL文件)的单位(Units)和格式(Format,如2:5)设置与Gerber文件的设置完全一致。这是避免出现“飞孔”(钻孔位置与焊盘错位)问题的关键一步。

放置图例字符串:在PCB设计界面,切换到 Drill Drawing层,在板边放置一个文本字符串,内容为 .Legend。

这样,在输出的Gerber文件的这个位置,就会自动生成那个包含所有钻孔信息的详细统计表。

设置原点:在输出文件前,建议通过 Edit -> Origin -> Set设置一个合适的坐标原点(通常设在板框左下角),这能使输出的坐标数据更规整。

DRC检查先行:务必在输出生产文件前,进行完整的DRC(设计规则检查)并确保无误。这是避免代价高昂的返工的最重要一环。

文件打包与验证:将所有生成的Gerber文件(.gto, .gtl, .gbs等)、钻孔文件(.txt或.drl)等打包成一个压缩文件。

在发送给板厂前,强烈建议使用免费的Gerber查看软件(如CAM350、GC-Prevue等)或板厂提供的DFM工具重新检查一遍文件,确保与你的设计意图一致。

与板厂沟通:不同板厂可能有细微的工艺偏好或要求。在首次合作或尝试新工艺时,主动与板厂的工程师沟通,确认他们是否需要特定的文件格式或设置。

💎 总结

熟练掌握AD生产文件的输出,是硬件工程师的必备技能。

其核心流程可总结为:完成设计并通过DRC -> 设置原点 -> 输出Gerber文件(单位/格式是关键)-> 输出NC钻孔文件(设置与Gerber一致)-> 输出坐标和BOM用于贴装 -> 打包并验证文件

除了以上在AD中操作中的流程,大家还可以借助工具,如华秋DFM工具,一键导出Gerber文件。

大家可以试试,看导出的生产文件是否会有差别,此处就不再赘述。

本人是喜欢直接用华秋DFM导出Gerber文件,一键傻瓜式操作。不用即那么多的复杂设置。

望这份详细的指南能帮助你清晰、准确地完成AD生产文件的输出工作!如果你在具体操作中遇到特别的问题,欢迎随时提出。

学而时习之,不亦说乎,与家人们共勉!

欢迎大家关注微信公众号“电子工程师之家”

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