AD导出Gerber文件实战指南:彻底搞懂每一项设置的真正含义
你有没有遇到过这种情况——PCB打样回来,发现焊盘没开窗、丝印错位,甚至整块板子短路?别急着怀疑工厂水平,问题很可能出在你自己导出的Gerber文件上。
在Altium Designer(简称AD)里点几下“生成Gerber”,看似简单,但每一个选项背后都藏着工程细节。稍有不慎,轻则返工烧钱,重则项目延期。尤其对刚入行的工程师来说,“ad导出gerber文件教程”这类关键词搜出来一堆操作步骤,却没人告诉你为什么这么设、不这么设会怎样。
今天我们就来一次讲透:从层怎么映射、单位为何选英寸、阻焊层到底是正片还是负片……一直到最终打包交付,手把手带你避开所有坑,让你交出去的资料让厂家看了都说专业。
一、Gerber到底是什么?别再把它当成“图片”了
很多人误以为Gerber就是PCB各层的“截图”。错得很离谱。
Gerber是一种2D矢量描述语言,由Ucamco制定,现在通行的是RS-274X格式。它不是图像,而是像“代码”一样告诉制板厂:“从哪画线、画多长、什么形状、是否填充”。
举个例子:
G01* ; 直线模式 X12345Y67890D01* ; 移动到坐标(1.2345, 6.7890),开始绘图每一块铜皮、每一个焊盘、每一根走线,都是这样一条条指令拼出来的。所以精度、单位、零点位置,一个都不能马虎。
✅ 关键认知:Gerber是制造指令集,不是视觉呈现。你在AD里看到的效果 ≠ 工厂生产的实际结果。
二、Layer Mapping:你的板子“分层”正确吗?
打开File → Fabrication Outputs → Gerber Files后第一个跳出来的就是Layer Mapping页面。这里决定了每个设计层输出成什么功能层。
常见错误配置
- 忘记勾选 Top Solder Mask → 导致绿油全覆盖,所有焊盘都被封死。
- 把 Keep-Out Layer 当作 Board Outline 输出 → 钻孔定位偏移。
- 内电层(Internal Plane)未启用 → 四层板电源层缺失。
正确做法(以四层板为例)
| 设计层 | 功能类型 | 是否输出 |
|---|---|---|
| Top Layer | Signal | ✔️ |
| Bottom Layer | Signal | ✔️ |
| Mechanical 1 (Board Outline) | Board Outline | ✔️ |
| Top Solder Mask | Solder Mask | ✔️ |
| Bottom Solder Mask | Solder Mask | ✔️ |
| Top Silkscreen | Silkscreen | ✔️(建议关闭Bottom文字防混淆) |
| Internal Plane 1 (GND) | Internal Plane | ✔️ |
| Paste Mask 层 | Paste Mask | ✔️(仅SMT使用) |
⚠️ 特别提醒:
有些公司习惯用某个Mechanical层当板框,但在Layer Mapping中必须明确指定为“Board Outline”,否则Gerber里就没有轮廓信息,工厂不知道你这板子多大!
三、格式设置:为什么一定要选 Inches + 2:5?
进入Gerber Setup → General Tab,你会看到三个关键参数:
- Units:单位
- Format:格式精度
- Zero Suppression:零省略方式
这三个组合起来,决定了坐标的表达方式。比如X12345Y67890表示的是 1.2345 英寸还是 12.345 毫米?差一点,孔就打歪了。
推荐设置(行业通用标准)
| 参数 | 推荐值 | 理由 |
|---|---|---|
| Units | Inches | 绝大多数PCB厂CAM系统基于英制,默认支持更好 |
| Format | 2:5 | 整数2位 + 小数5位 = 最小分辨率达0.00001 inch ≈ 0.254μm,足够应对HDI板 |
| Zero Suppression | Leading | 即去掉前面的零,如.12345而非0.12345,这是Excellon和Gerber的标准写法 |
❌ 错误示范:
- 选 Millimeters + 3:3 → 精度只有0.001mm,对于细间距BGA可能丢失关键数据。
- 选 Trailing Suppression → 数值解析异常,可能导致坐标溢出。
💡 小技巧:如果你的客户或工厂特别要求公制,可以沟通,但务必确认他们能稳定处理 Metric + 4:5 格式,否则宁可转换为等效英制输出。
四、Aperture光圈表:还用不用单独生成 .apr 文件?
在旧版AD中,你需要手动导出一个.apr文件来定义圆形、矩形等图形模板。但现在——基本不需要了。
现代AD默认使用Embedded Aperture Table(内嵌光圈表),也就是把形状定义直接写进Gerber文件头部。这种叫RS-274X Extended Gerber,已经是行业主流。
所以,在 Aperture Tab 中只需确认:
- ✅ Use Internal Aperture Table
- ❌ 不要勾选 “Generate separate aperture files”
除非你对接的是十年前的老厂,还在用手动导入.apr的方式,否则额外提供.apr反而容易造成版本错乱。
🧠 经验之谈:我曾因同时提交Gerber和.apr,而两者不一致,导致焊盘全部变成方形!后来才知道是软件缓存问题。从此只信内嵌表。
五、Solder Mask 和 Paste Mask:最容易被忽视的关键层
这两个Mask层,名字听着像“辅助”,实则是决定焊接成败的核心。
1. Solder Mask(阻焊层)——绿油开窗的艺术
- 本质是负片输出:Gerber中白色区域 = 有绿油覆盖;黑色透明区 = 开窗裸露铜皮。
- 开窗大小靠 Expansion 控制:可以在全局设置,也可以单个焊盘微调。
常见问题:
-开窗太大→ 绿油坝消失,邻近焊盘桥接短路
-开窗太小→ 锡膏无法润湿,虚焊冷焊
🔧 解决方案:
- 全局设置:Design → Rules → Solder Mask → Expansion,一般设为4mil ~ 7mil
- 对BGA类密集封装,可局部缩小至3mil,避免桥接
- 使用Gerberview切换颜色对比,检查是否所有焊盘都正常开窗
2. Paste Mask(锡膏层)——SMT贴片的生命线
- 只用于表面贴装元件(SMD),通孔器件无需
- 控制钢网开孔大小,直接影响锡量
典型错误:
- 忘记生成 Bottom Paste Layer → 下面的QFN没锡膏,回流焊后虚焊
- Paste与Solder Mask混淆 → 导出错层
✅ 实践建议:
- 若底部无SMT元件,可禁用Bottom Paste节省文件
- 对微型Chip元件(0402以下),可适当缩小Paste尺寸(80%原焊盘),防止塌陷连锡
六、钻孔文件:NC Drill 和 Drill Drawing 缺一不可
很多人只导Gerber,忘了钻孔文件,结果工厂问:“孔在哪?”
必须通过File → Fabrication Outputs → NC Drill Files单独生成。
关键设置要点
- Units: Inches(同Gerber保持一致)
- Format: 2:5
- Drill Origin: Absolute(绝对原点,与Gerber一致)
- Generate Slot Drills: 如果有椭圆孔或槽孔,必须勾选!
输出后你会得到:
-.drl文件:数控钻床直接读取的指令
-.rep报告:孔径汇总表
- Drill Drawing 图纸:供人工核对用
🔍 检查重点:
- PTH(金属化孔)和 NPTH(非金属化孔)是否区分清楚?
- 是否包含背钻(Backdrill)信息?(高频板常用)
- 槽孔长度方向是否标注准确?
⚠️ 血泪教训:某次做FPGA载板,忘记启用Slot选项,导致连接器插不进去,整批报废。
七、要不要加 IPC-356 测试网表?看产品等级
虽然不属于Gerber,但高可靠性产品强烈建议生成。
路径:File → Fabrication Outputs → Testpoint Report
选择格式:IPC-356A
作用:
- 提供给飞针测试机,自动检测网络连通性
- 避免手工飞线排查,提升量产效率
📌 建议场景:
- 医疗、军工、车载类产品 → 必须提供
- 消费类小批量试产 → 可省略
- BGA密集板 → 强烈推荐,便于发现隐藏开路
八、完整导出流程(AD20+ 实操版)
别再凭感觉点了,跟着这个标准流程走一遍:
前期准备
- 完成布线 + DRC检查无报错
- 确认板框、基准点、工艺边已定义生成Gerber
-File → Fabrication Outputs → Gerber Files
- Layers Tab:勾选所有必要层,正确映射功能
- Gerber Setup Tab:- Units: Inches
- Format: 2:5
- Leading Zero Suppression
- Advanced Tab:
- Coordinate Origin: Absolute
- Layer Duplicates: 不勾选
- 点 OK,生成到 Output/Jobs 目录
生成钻孔文件
-File → Fabrication Outputs → NC Drill Files
- 设置相同单位与格式
- 勾选 Generate Mirror Layers for Bottom Side Routes(如有需要)
- 点 OK预览验证
- 打开内置Gerberview
- 加载所有.gbr和.drl文件
- 逐层查看:- 板框闭合?
- 阻焊开窗正常?
- 文字清晰无压焊盘?
- 孔位准确?
打包交付
- 新建文件夹:ProjectName_Gerber_YYYYMMDD_V1
- 放入:- 所有.gbr文件
- .drl, .rep, drill drawing.pdf
- (可选)IPC-356.txt
- README.txt(说明层数、板材、特殊要求等)
- 压缩为ZIP,命名清晰发送
九、那些年我们踩过的坑:常见问题速查表
| 问题现象 | 根本原因 | 解决方法 |
|---|---|---|
| 焊盘被绿油盖住 | Solder Mask未启用 或 Expansion为负过大 | 回去重新导出,检查Mask层和Expansion值 |
| 丝印模糊看不清 | 字体小于5mil 或 层被禁用 | 最小线宽≥5mil,启用Top Silkscreen |
| 孔打偏了几个毫米 | Gerber与Drill单位不一致(一个英制一个公制) | 统一设为Inches + 2:5 |
| BGA区域短路 | 阻焊开窗过大导致锡珠桥接 | 缩小Expansion至3~5mil,做负片补偿 |
| 工厂说缺少板框 | Mechanical层未映射为Board Outline | 在Layer Mapping中指定板框层 |
| 钢网上没锡膏 | Paste Mask层未输出 | 检查并启用Top/Bottom Paste Layer |
十、高手都在用的设计习惯:让交付更专业
每次改版重新命名输出目录
如_V1,_V2_RevFix,避免混淆统一命名规则
MCUBoard_TopLayer.gbr MCUBoard_BottomMask.gbr MCUBoard.drl用GC-Prevue做最终审核
这款免费工具比AD自带Gerberview更直观,支持多文件叠加查看提前和工厂沟通格式要求
有些国产小厂仍偏好MM + 4:3,需提前确认保留输出日志
记录时间、参数、负责人,方便追溯责任
写在最后:Gerber不只是“导出”,而是责任传递
当你点击“Generate”那一刻,设计的生命就不再属于你一个人了。它将进入工厂、被做成模具、蚀刻成线路、焊上芯片——最终变成用户手中的产品。
一个小小的单位错误,可能让几千块的样板变成废铁;一个漏掉的Mask层,足以毁掉整个批次。
所以,请认真对待每一次Gerber导出。不要复制粘贴别人的教程而不求甚解,也不要依赖“上次能用这次就行”的侥幸心理。
掌握这些设置背后的逻辑,你才真正具备了可交付的设计能力。
下次再搜“ad导出gerber文件教程”,希望你能笑着关掉网页,因为——你已经自己就是那本最靠谱的教程。
如果你在实际操作中遇到具体问题,欢迎留言讨论,我们一起解决。