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Altium Designer投板必看:Gerber、钻孔、BOM、坐标文件输出全攻略
2026/10/7 15:06:00 网站建设 项目流程

干过PCB设计的人都知道,一块板子画得再漂亮,只要AD输出生产文件这一步没过关,到了板厂那里就是一堆对不上的数据。我最早带硬件新人时,最常见的翻车点不是布线,而是最后这十几分钟:Gerber少了一层、钻孔文件单位错了、BOM导出来不带位号、坐标文件和贴片机原点对不上。这篇文章不是简单贴一遍AD导出Gerber文件教程,而是把从Gerber、钻孔、BOM、坐标到DWG导入、钢网文件、常用规则设置这些“投板前必须搞定的周边操作”一次性讲透。适合正在准备打样的工程师,也适合想统一团队出图规范的小硬件团队。

1. 为什么“AD输出生产文件”总在最后一步翻车

1.1 你真正要交的其实不止一个Gerber

很多新手以为“出生产文件”就是点一下Gerber Files,然后压缩发给板厂。实际上,板厂根据工艺阶段不同,通常要拿到几类关键文件:

文件类型核心内容主要用途
Gerber光绘文件各层线路、阻焊、助焊、丝印、板框制作线路、开窗、丝印、外形
NC Drill钻孔文件过孔、焊盘孔的位置和大小CNC钻孔机使用
BOM物料清单位号、封装、规格、数量备料、贴片、采购
Pick and Place坐标文件元器件中心坐标和旋转角度贴片机编程
PDF装配图/原理图丝印层、位号、引脚连线人工核对、维修、调试

没经验的工程师常犯的错是只发Gerber,不发钻孔,或者BOM里没有Footprint、没有Quantity,板厂只能一封邮件一封邮件来追问。所以“输出生产文件”不是一个动作,而是一套组合包。准备投板之前,先按上表列一次清单,比什么都管用。

1.2 出文件前先做完这三件事

第一件事是检查原理图和PCB的电气规则。编译工程后看Messages面板里的Unconnected Pin、Duplicate Net Name这类错误。原理图看着连上了,但实际上引脚没接上的情况特别多,尤其是有连线和跨页符号时。最好是先“编译工程”,再逐条看Message,不要直接跳到PCB去出文件。

第二件事是统一单位、原点和栅格。AD的PCB编辑器里,毫米和mil混用最容易出问题。Gerber文件里的坐标原点、钻孔文件里的原点、贴片坐标文件里的原点必须一致,否则到了板厂或者SMT贴片环节,元件位置会整体偏移。我通常把原点放在板框左下角,单位统一用毫米,最后生成文件时也不要临时切换单位。

第三件事是确认封装和位号完整。批量投板前,要查一下有没有位号重复、有没有缺少Footprint的元件、有没有封装库路径失效导致的封装丢失。顺手给重要器件添加3D封装也建议在这时候做,因为后面做结构和干涉检查时,没有3D体根本看不出高度会不会顶到外壳。

2. Gerber和钻孔文件:板厂最看重的两个文件包

2.1 Gerber Files里的关键参数

AD导出Gerber的入口是File菜单下的Fabrication Outputs,再选Gerber Files。很多人点完默认设置就走,结果板厂回邮件说光圈错误或单位不对。

这里最关键的一项是“格式”。AD默认给的是2:3,意思是2位整数、3位小数,对于普通板子凑合能用,但高密度板、BGA板的坐标精度不够,建议改成2:5,也就是5位小数。单位根据你在PCB里使用的单位来定,一般推荐毫米,但也要看板厂习惯,有些板厂内部用英制,反正必须在文件交付单里写清楚。

Layers选项卡里,要选择“Used Layers”而不是“All Layers”。如果选All Layers,会把没用的机械层、标记层全导出去,板厂系统导入后层数莫名其妙变多。还要勾上“Include Unconnected Mid-layer Pads”,否则内层孤立焊盘可能会丢。输出格式用RS-274X,也就是我们常说的扩展Gerber,它的光圈信息直接嵌入文件头,不需要额外提供一个Aperture文件,不透明度和兼容性都更好。

2.2 NC Drill钻孔文件与命名规则

钻孔文件和Gerber一样重要,但很多人会漏。AD里生成钻孔的入口是Fabrication Outputs里的NC Drill Files。单位建议和Gerber保持一致,格式同样用2:5,避免小数点精度丢失。

关于AD导出的钻孔文件名称是什么,不同版本略有差异。老版本Protel时代常见后缀是.DRL,新版本AD经常生成一个和工程同名的.TXT,同时还会带一个.DRR钻孔图纸文件、一个.LDP等辅助文件。板厂关注的核心是文件里有没有孔坐标、孔径、孔数,对文件后缀要求没那么严格,但你必须保证命名和Gerber对得上。

投板时我通常把Gerber和钻孔放在同一个压缩包,并且在Delivery Note里写清楚:哪些文件是光绘、哪些是钻孔、单位是什么、叠层顺序是什么。这个习惯能省掉大量来回确认的时间。

2.3 用OutputJob把流程固化,别靠记忆点按钮

如果你每个月都要投板,强烈建议建一个OutputJob工程。AD的OutputJob可以一次性配置好Gerber、NC Drill、BOM、PDF、Pick and Place等输出项目,以后每次投板只要打开它,改一下版本号和日期,一键运行,所有文件按固定目录和命名规则生成。

OutputJob还有个好处是能保存成模板给团队共用。新人不需要记“先点这里再点那里”,打开模板直接执行就行。也就是说,把“经验”沉淀成文件,而不是指望每个人记住十多个步骤。

3. BOM、坐标和PDF:没有它们打样能等上三天

3.1 BOM物料清单的导出与整理

AD导出BOM在Reports菜单下。真正规范的BOM不是把表格导出来就完事,关键是字段筛选和格式。

我习惯在导出窗口勾选这几项:Designator、Footprint、Comment、Quantity、Description、Manufacturer、Supplier。把AD内部用的Library Reference、Sheet Part Number这类对采购没意义的字段去掉,否则供应商看到一堆编号头大。导出为Excel后,再手工检查一遍“位号是否合并”“数量是否求和”。AD默认会把同一个元件合并成一行,但有些版本配置不对时会一行一个位号,Excel里用透视表或者合并功能重新整理,确保数量准确。

3.2 元器件坐标文件该怎么出

AD里生成坐标文件在Assembly Outputs下,选Generate Pick and Place Files。格式可以选CSV或文本,单位建议毫米,小数点位数至少4位。输出内容至少要包含Designator、Layer、Mid X、Mid Y、Rotation、Footprint。

投SMT贴片时,贴片厂需要的坐标原点一般和板厂Gerber的原点要一致。如果你的PCB原点是默认的绝对坐标零点,而Gerber导出时又勾了偏移,最后贴片机编程就会偏位。我处理过多起“贴片元件全板偏移”的客诉,最后都是坐标文件原点不一致导致的。所以我在出完坐标文件后,会打开文件直接看几个关键位号的坐标是否和PCB里一致,比如板框左下角的位号是不是接近(0,0)。

3.3 原理图PDF和装配图PDF

AD的Smart PDF功能可以一键导出带书签的彩色原理图PDF,适合硬件调试和硬件评审。导出时勾上“多页书签”,每一页原理图在PDF左侧会生成目录,几千页的图纸也方便定位。

装配图PDF更偏向PCB的丝印层显示。在PCB的Print Preview里设置打印层,通常打开Top Overlay和Bottom Overlay,再叠上Board Outline和参考位号,导出PDF后发给产线手工插件、维修定位用。做过售后的人都知道,一块返修板如果没有装配图,光靠BOM根本查不清元器件方向。

4. DWG、DDB、Allegro和钢网:格式互转要留个心眼

4.1 DWG导入AD容易毁掉的不是线,是比例

结构工程师给你的结构图经常是DWG或DXF,导入AD做板框时,最常见的坑是比例不对:结构用毫米画的,AD里被当成mil导入,或者反过来,板框直接放大或缩小了25.4倍。

导入DWG时,File菜单下的Import,选DWG/DXF,会弹一个设置框。关键看Units选项,要和DWG文件里的单位对齐。如果结构没说明,让你单位的CAD画个100mm×100mm的方块验证一下,量完尺寸再继续。图层映射也建议单独建一个映射表,把结构图的“OUTLINE”层转到AD的“Mechanical 1”层或“Board Shape”层,不要把所有线都压到Keep-Out层,那样后续改板框会很痛苦。

4.2 钢网文件其实就是Paste层的Gerber

很多人问AD转钢网文件怎么操作,其实就是导出Gerber时把Paste层加上。助焊层分Top Paste和Bottom Paste,对应钢网的开孔位置。Gerber层的命名可以是TopPaste、BotPaste,板厂师傅一看就懂。

如果你需要给钢网厂提供DXF,也可以在PCB里把Top Paste和Bottom Paste单独显示,然后File菜单下Export选DXF,只保留Paste层和必要的板框层。这时候同样要注意单位和原点,钢网开窗位置偏了,刮刀一刮全部偏。

4.3 DDB文件与Allegro转换的特殊情况

DDB是Protel 99时代的工程格式,AD新版里可以用导入方式打开,不要直接双击。导入后通常会自动生成一个新的AD工程,元件库、原理图和PCB分开放,需要检查一下封装路径和网络连接是否保留完整。

Allegro转AD提示“not recognized or version is too old”是很多工程师问过的问题。出现这个提示,往往不是AD不认识Allegro文件,而是对方导出的是新版私有格式,AD的兼容层还没跟上。建议在Allegro这边先把数据导出成更通用的中间格式,比如ODB++或IPC-2581,再拖进AD。不要指望一次转换后一切完美,走线、铜皮、元件属性都可能要修,转完一定要跑DRC。

5. 投板前用CAM工具验证:比仿真多做一步

5.1 把Gerber和钻孔叠一起看

Gerber导完先别急着发,在AD里新建一个CAM文档,把导出的所有Gerber和钻孔文件都导入进去,一层一层叠起来看。重点看三处:钻孔和焊盘是否同轴,丝印有没有压焊盘,板框线有没有闭合。

光靠眼睛看还不够,可以把CAM文档的背景设成黑色,把线路层、阻焊层、丝印层分开开关,挨个层检查。钻孔文件导入时,如果CAM工具提示单位不匹配,就会有一堆孔跑到板外,这时候就要回到NC Drill设置里改单位,不能强制忽略。

5.2 背钻、半孔这类特殊工艺怎么看

多层板高速信号经常要求背钻,AD里可以在钻孔设置里配置Back Drill。它的目的是把过孔连接内层的一段多余孔壁铜钻掉,减少信号反射和残桩。背钻深度要和PCB叠层严格对应,设置前最好找板厂确认,自己拍脑袋填一个“深度”很容易钻到不该钻的信号层。

看背钻效果时,在CAM文档里要同时加载主钻孔文件和背钻文件,不然你只看到一堆孔,不知道哪个是第一次钻的,哪个是二次背钻。半孔工艺类似,通常要板和“邮票孔”连接,Gerber里应该有半孔开口,CAM检查时如果发现半孔铜缺失,多半是导入层不对或板框切割层设置错误。

5.3 “AD导入Gerber转PCB”能干什么

有人搜“AD导入Gerber转PCB”,以为能把光绘文件还原成可编辑PCB。实际上,AD里导入Gerber后的对象是CAM数据,可以叠在PCB编辑器里当参考,但不会自动恢复网络、元件、规则这些设计数据。如果只有Gerber,想改板子,最现实的路径是用CAM检查后重新描线或者在原设计文件上改。别指望“逆向一个完美PCB”,能做逆向工具的公司很多,但“低风险改版”还是老老实实找原工程文件。

6. 高频操作和规则设置顺手清单

6.1 铺铜开窗与多边形填充避让

大面积铺铜上要做散热焊盘时,经常需要开窗,让铜皮露出来上锡。AD里可以用Top Solder层或Bottom Solder层的图形来开窗,这一层代表“阻焊被去除”的区域。画一个区域放在Solder层,对应位置的铜皮就会裸露出来。需要注意,开窗区域不能太大,否则贴片时锡膏流动范围失控,这是射频板上血泪换来的教训。

多边形填充的避让逻辑其实不复杂:AD根据Clearance规则决定铜皮和走线、焊盘的间距。你在走线之后新铺铜,只要执行一次“Repour All Polygons”,铜皮就会自动避开走线。还有人遇到“铜皮盖住走线”的怪问题,多半是规则里设置成Pour Over All Same Net Objects,如果想保留隔离,就把该网络或该走线对象单独加Clearance规则,再重新铺铜。

6.2 差分线等长和单引脚规则怎么加

差分线等长不是一个按钮自动完成,要先给差分对建立“差分对类”,然后在规则里为这个类设置Min/Max长度。布线时用交互式等长调整,选择目标长度,AD会根据蛇形线自动调整。如果只调了一根,那是因为另一根没有选中,建议在PCB面板里确认差分对的两根线同时高亮。

想给某个引脚单独设规则,不要一直改全局规则。在Design Rules里创建新规则后,把对象匹配公式写成针对那个引脚或元件,比如组件位号为U1、引脚号为7的对象单独设置线宽或间距。这样既不影响其它引脚,又能在DRC里显示在一个规则名下面,以后查规则不会一团乱麻。

6.3 快捷键、封装库和3D封装自检

AD的快捷键很多是可以自定义的,有用但真正提升效率的是“常用操作固定在肌肉记忆里”。比如切换单位快捷键Q、整板铺铜设置、Repour All Polygons,我会把这类使用频率最高的操作单独设置成顺手按键。快捷键设置界面的筛选栏可以按命令名搜索,建好之后导出配置作为团队模板,避免换个电脑就“断手”。

封装库管理上,建议一个项目对应一个带日期的集成库版本。给元件添加3D封装时,不要直接引用网络上的通用STEP模型,尺寸对不上就会把结构干涉检查带偏。我习惯在AD的PCB Library里放置一个3D Body,把STEP模型路径写进封装,保存到本地中央库。投板前打开PCB的3D视图检查一下高度问题,能避免很多结构打样返工。

7. 最后一小时我会做的文件自查

下面这份清单是我个人每次投板前都会跑的流程,不一定适用所有公司,但可以当模板参考:

  • 原理图编译无报错,未连接引脚为0。
  • PCB上所有元件有封装、有位号,DRC无违规。
  • Gerber格式为RS-274X,2:5精度,输出层只含Used Layers。
  • 钻孔文件和Gerber使用相同单位、相同原点、相同精度。
  • BOM已核对位号数量,封装列完整,数量求和正确。
  • 坐标文件里至少抽查三个位号的坐标和PCB一致。
  • 原理图PDF和装配图PDF已生成,且页码完整。
  • 用CAM工具把Gerber和钻孔叠在一起检查过,无偏孔、无缺层。
  • 所有文件按“工程名_版本_日期”规则命名,打包后自带交付说明。

最后再分享一个小技巧:我习惯在文件名里把版本写成年月日加两位流水号,比如GP50_20260517_V01,生产文件一旦发出,板厂回复确认后就不要在原目录里覆盖,而是另存一个新版本。这样两个版本之间出了问题,至少能回退到上一版,不会连“板厂到底发的哪一版”都扯不清楚。这是踩过好几次“版本混乱”后换来的教训,希望你一次就记住。

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