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如何将 gerber 文件转换为 PCB 文件

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对于需要修改现有电路板设计或处理遗留项目的工程师来说,学习如何将 gerber 转换为 PCB 至关重要。转换过程将制造就绪的文件重新转换为可编辑的格式,以便改进和修改设计。其目的是将简单的图形文件重新赋予智能。Altium Designer 是一款功能强大的 gerber 至 PCB 转换器,它集成了 CAM 工具。虽然有多种软件可用于这种转换,但 Altium 提供了全面的功能,可在整个过程中保持设计的完整性。.

我们的整体思路是将这一工具用作一个特殊的工作区,在这里我们可以拼凑出工厂指令,让软件理解电路板的电气连接和物理结构。这样,我们就能创建一个新的 PCB 文件,可以对其进行编辑并用于未来的设计工作。

分步图说明如何使用 CAM 软件将 gerber 文件转换为可编辑的 PCB 文件

确保拥有所有文件

在软件内开始任何工作之前,首先要做的是查看您所拥有的文件。一套完整的电路板制造文件包括许多不同的 Gerber 文件。每个文件描述电路板的一个层或一个部分。 董事会决策过程.

您必须检查以确保您拥有所有必要的部件。如果缺少一个关键文件,最终重建的 PCB 将是不完整和不正确的。

您将需要顶部铜层文件。该文件显示电路板顶面的所有铜线(或称迹线)和铜垫。您还需要底部铜层文件。该文件显示电路板底面的所有铜。如果电路板有两层以上,如四层或六层电路板,您还需要所有内部铜层的 Gerber 文件。

接下来,您需要焊接掩模文件。通常有一个顶部阻焊层锉刀和一个底部阻焊层锉刀。阻焊层是覆盖铜线的一层薄薄的保护层,通常是绿色的。焊接掩模的 Gerber 文件显示了该涂层的开口位置,也就是部件的焊接位置。

您还需要丝网印刷文件。丝网印刷是在电路板上印刷文字和部件轮廓,通常使用白色油墨。这有助于人们了解每个部件的位置。有一个顶部丝印文件,有时还有一个底部丝印文件。

最后,非常重要的一点是,您需要钻孔文件。该文件通常采用一种名为 NC Drill 的格式。它不是 Gerber 文件,但可以与 Gerber 文件一起使用。该文件告诉 钻孔机 在出厂时,电路板上每个孔的准确位置和尺寸。这些孔用于元件引线和将不同层连接在一起。

花时间收集所有这些文件并将它们放在一个文件夹中是非常重要的第一步。这将使接下来的工作更加顺利,并有助于避免日后出现问题。

全套 gerber 文件,包括用于 PCB 转换的铜层钻孔文件和阻焊文件

制作新的 CAM 文件

一旦确定拥有所有需要的文件,就可以打开 Altium Designer。文件转换工作是在一种特殊的工作空间中进行的。Altium Designer 等专业的 gerber 文件转换软件提供了专门用于制造文件操作的专用 CAM 环境。这些专用工具具有标准 PCB 编辑器所不具备的功能,是逆向工程任务的理想选择。CAM 一词的意思是计算机辅助制造。因此,CAM 文件是设计软件中专门用于处理 Gerbers 等制造文件的地方。.

要创建这个工作区,需要进入软件顶部的菜单。点击 "文件",然后点击 "新建",再点击 "CAM 文档"。这将打开一个新的空白屏幕。这个屏幕就是你的工作区。它与普通的 PCB 编辑器不同。

它可以理解并显示 Gerber 和钻孔文件中描述的简单线条、形状和孔。在这里,您将把所有独立的工厂文件整合在一起,形成电路板的单一图像。

加载 Gerber 和钻孔文件

用你空空如也的 CAM 文件 准备就绪后,接下来的工作就是将所有制造文件加载到它里面。这就好比在开始拼图之前,先将所有拼图放在桌子上。这部分过程包括首先导入 Gerber 文件,然后导入钻孔文件。

要导入 Gerber 文件,需要再次进入 "文件 "菜单。选择 "导入",然后选择 "快速加载 "选项。快速加载工具非常有用,因为它允许你一次性选择所有的 Gerber 文件。

导入和查看文件

确认文件后,软件会读取每个文件,并将它们堆叠显示在 CAM 工作区中。每个导入的文件都成为自己的图层。该视图可帮助您检查各部分如何组合在一起。

检查导入日志

导入完成后,程序会创建一个带有 .LOG 扩展。打开日志并阅读。日志会报告导入过程中发生的情况。如果 Gerber 文件有格式问题,日志会显示警告或错误。阅读日志可以了解所有数据是否正确加载。

导入钻孔文件

接下来,导入钻孔文件。转到 文件 > 导入 > 钻孔 并选择数控钻孔文件。软件会加载钻孔文件,并显示电路板上的每个孔。这些孔会与 Gerber 图层中的铜垫对齐。现在,你可以在一个地方看到物理电路板的全貌。

快速检查

查看图层和日志。在继续之前修正任何警告。这一步有助于避免以后出错。

发布网络信息

CAM 文档只是一组图像。软件并不知道这些铜线是如何连接成电路的,它只知道铜线和通孔的位置。提取网络信息或 "网表 "是转换过程的下一步,也是最重要的一步。

电路设计的 "网表 "或网表是其生命线。它规定了哪些导线和焊盘是电气连接的。使用"工具 > 网表 > 提取"函数来实现。运行此命令后,程序将自动检查画布上的每个铜质图案。

每根导线都将被追踪,以确定它连接到哪些焊盘。每个物理连接的铜图案都将被识别为一个 "网",并自动命名。

完成这一步后,您的设计将成为一个智能电路。现在,软件可以理解电路之间的连接。如果跳过这一步,最终的 PCB 文件将只是一张带表格的图纸。

选择图层顺序

电路板由多个层堆叠而成。因此,在导出 PCB 文件之前,必须向软件说明这些层的物理堆叠方式。

导航至"表格 > 图层"菜单来实现。例如,您可以在这里检查每个导入的层,查看哪个是最上面的铜层,哪个是最上面的阻焊层。然后,使用 "表 > 层顺序 "功能指定它们的物理排列。

中间各层应按照实际生产顺序排列,上层在上,下层在下。这种排列方式至关重要,因为它决定了电路板的最终结构。如果顺序不对,导出的 PCB 文件在 3D 预览或以后的生产中将会出现严重问题。

导出到 PCB

最后一步是在完成上述所有数据重建程序后,将信息丰富的 CAM 文档导出为真正的 PCB 文件。

制作完成的印刷电路板,显示转换为 gerber 文件后的铜迹线和元件位置

您只需选择"文件 > 导出 > 导出到 PCB."您的所有工作,包括图形、网络和层结构,都将被软件打包成一个新的 PCB 文档(.PcbDoc)。

打开这个新文件后,你会发现自己已经进入了一个典型的 PCB 设计环境,而不是 CAM 编辑环境。您将看到迹线、焊盘和通孔;点击迹线将高亮显示其所有连接元件。从 gerber 文件创建一个完整的 PCB 设计需要耐心,并在每个转换步骤中注意细节。一旦完成,重建后的设计将变得完全可编辑,让您可以进行元件更改、布线修改或为生产准备更新的制造文件。.

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