什麼是 Gerber 檔案？

預計閱讀時間： 9 分

Gerber 檔案是印刷電路板 (PCB)設計。將它們想像成建造 PCB 的藍圖。承包商需要建築圖紙才能建造房屋。PCB 製造商需要 Gerber 檔來製造電路板。這些檔案提供電路板每一層的精確細節。這包括銅線、阻焊層和元件絲網。沒有這些檔案，就不可能將數位設計轉換成實體產品。

Gerber 檔案是一種開放的 ASCII 向量格式。這表示它們使用簡單的文字來描述形狀和線條。這種簡單的格式使其功能強大。它們可以在任何電腦上使用。在一個軟體程式中完成的設計，可以在另一個軟體程式中開啟並使用。這確保了從設計到製作的順暢工作流程。 PCB 組裝.

Gerber 檔案在 PCB 製造中的作用

從電路設計到製成品的過程非常複雜。Gerber 檔案是設計階段與生產製造之間的關鍵環節。設計師使用 Altium Designer、KiCad 或 Eagle 等軟體建立電路。最終輸出是一組 Gerber 檔案。這些檔案包含製造商製作電路板所需的所有資料。

每個 Gerber 檔案都與 PCB 的特定層或部分相匹配。例如，上面的銅層有一個檔案。底部阻焊層有一個檔案。元件絲印有一個檔案。這種分層方法確保製造商對電路板的每個部分都有清晰、獨立的說明。

常見的 Gerber 檔案類型

以下是最常見的 Gerber 檔案清單：

• .GTL:頂部銅層。此檔案顯示了電路板頂面的跡線和焊盤。
• .GBL:底部銅層。此檔案顯示電路板底面的跡線和焊盤。
• .GTS:頂部阻焊。此檔案說明綠色 (或其他顏色) 阻焊層在頂端的位置。
• .GBS:底部阻焊層。此檔案指出阻焊層在底部的位置。
• .GTO:頂部絲印。此檔案在頂面有元件標籤的文字和符號。
• .GBO:底部絲印。此檔案在底面有元件標籤的文字和符號。
• .DRD 或 .TXT:鑽孔檔案。此檔案提供所有需要在電路板上鑽孔（通孔、元件孔）的位置。

這些檔案，以及其他檔案，例如電路板外型和焊膏層，組成了一個完整的封裝。 PCB 組裝 過程。製造商使用這些檔案來編程他們的機器。這包括蝕刻銅片、塗佈阻焊層和鑽孔的機器。

如何產生 Gerber 檔案

製作 Gerber 檔案 是 PCB 設計流程中的標準步驟。具體步驟根據您使用的軟體而改變。但一般流程是相同的。

首先，在您選擇的 PCB 佈局軟體中完成設計。這包括放置零件、佈線和定義所有板層。一旦設計完成並通過檢查，您就可以使用軟體的 「匯出 」或 「產生 」功能。此功能可製作 Gerber 檔案和鑽孔檔案。

在您將檔案寄給製造商之前，檢查這些檔案是很重要的。許多 PCB 設計程式都內建 Gerber 檢視器。您也可以使用免費的第三方檢視器。檢查檔案可確保輸出與您的設計相符。此步驟有助於避免在製造過程中出現昂貴的錯誤。

Gerber 檔案的重要性 PCB 組裝

Gerber 檔案是整個 PCB 組裝 製程。組裝製程是將電子零件焊接到裸露的電路板上。 印刷電路板.組裝廠使用 Gerber 檔案來瞭解電路板的佈局。

首先，他們使用焊膏層檔案在元件墊上貼上精確數量的焊膏。接著，他們使用元件放置資訊 (通常在稱為取放檔案的獨立檔案中) 將元件放置在電路板上。接著電路板就會經過回流爐。這會熔化焊料並建立電氣連接。電路板 Gerber 檔案 提供所有這些步驟的藍圖。

如果沒有良好的 Gerber 檔案，製造和組裝就只能靠猜測。這會造成錯誤、延誤和無法使用的電路板。Gerber 檔案可確保每塊電路板都完全符合設計師的需求。這對製造許多產品和確保產品品質至關重要。

Gerber 檔案與其他 PCB 檔案類型的比較

Gerber 檔案 是製造的標準。其他檔案類型在 PCB 世界中也很重要。

ODB++

ODB++ 是與 Gerber 格式不同的選項。它是一種更先進的單一檔案格式。它包含製造所需的所有資料。這包括層資訊、鑽孔資料，甚至零件清單。ODB++ 比一套完整的 Gerber 檔案.但是、 Gerber 檔案 仍被更廣泛地使用。它們是業界標準。大多數製造商都能使用這兩種格式，但 Gerber 檔案 是最常見的起點。

IPC-2581

IPC-2581 是另一種單一檔案格式。它是由 IPC（Association Connecting Electronics Industries）制定的較新標準。它希望成為單一、完整的資料交換格式。就像 ODB++，它將所有製造資料放入一個檔案中。它越來越受歡迎，但還未像 Gerber 檔案.

原生設計檔案

原生設計檔案是由 PCB 設計軟體本身製作的檔案（例如 Eagle 中的 .sch 和 .brd 檔案）。這些檔案並非用於生產。它們是供設計人員更改和處理專案之用。製造商不能直接使用這些檔案。設計者必須匯出 Gerber 檔案 這些原始檔案。他們在將檔案送往生產之前會先做這些工作。

瞭解 Gerber 格式

Gerber 格式本身很簡單。它使用一系列指令來繪製圖形。每條指令都是一行文字。例如，一條指令可能會繪製一條從 A 點到 B 點的線，另一條指令可能會在特定區域填上銅色。這種文字格式讓檔案變小且容易管理。

Gerber 檔案是這些指令的清單。檔案是製造機器的指令碼。機器讀取指令並執行動作。這種簡單、類似腳本的結構是數十年來這種格式行之有效的原因。它既可靠又容易被機器理解。

格柏格式的演變

第一種 Gerber 格式稱為 RS-274-D，是一種基本格式。它需要一個獨立的 「光圈 」檔案。這個檔案定義了機器可以繪製的圖形。這使得製程變得更複雜。

更新、更好的版本、 RS-274X, 成為業界標準。RS-274X 要好得多。它將光圈定義直接包含在檔案中。這使得檔案本身更完整，也更容易使用。幾乎所有現代的 PCB 設計軟體都使用這種格式。RS-274X 的簡單性及完整性確保了它在業界的長期成功。

完整的 PCB 製造和 PCB 組裝 製程

重要的是要瞭解 Gerber 檔案 符合大局。這個過程有幾個關鍵步驟：

設計:工程師設計電路和電路板佈局。

格柏世代:設計會匯出成一組 Gerber 檔案.

製造:製造商使用 Gerber 檔案 以創建裸 印刷電路板.這包括蝕刻、鑽孔和敷上阻焊層。

元件採購:收集所有必要的電子零件。

PCB 組裝:將零件放置並焊接到完成的電路板上。

測試:測試最終組裝好的電路板，以確保其正常運作。

Gerber 檔案 是步驟 3 和 5 的核心。它們連接數位設計與實體產品。沒有它們，整個過程就會停止。

Gerber 檔案與品質控制

品質控制是 PCB 組裝.製造商使用 Gerber 檔案 來檢查他們的工作品質。他們會將最終成品與原始 Gerber 檔案 以檢查精確度。這可以確保製成的電路板與設計完全吻合。這個步驟對於必須非常可靠的產品非常重要，例如醫療裝置或航太業。

舉例來說，機器視覺系統可以拍攝製成品板的照片。然後將此影像與 Gerber 檔案 來檢查是否有任何瑕疵。這種自動化檢查既快速又準確。這是另一個例子，說明 Gerber 檔案 是現代製造業的基本部分。

格柏檔案的長期重要性

Gerber 檔案 數十年來一直是業界標準。它們簡單、以文字為基礎的特性是最大的優勢。這種簡單性使它們與不同的軟體和機器高度相容。這也使它們容易製作和變更。

較新的格式如 ODB++ 和 IPC-2581 提供了一些優點。但是 Gerber 檔案 仍然是許多設計師和製造商的首選。它們是分享設計資料的行之有效的可靠方式。如此長的使用壽命足以證明它們的優異效能。

簡而言之、 Gerber 檔案 的基本藍圖。 印刷電路板.它們提供了製作和使用所需的所有說明。 PCB 組裝.它們是將數位設計轉化為實體現象的關鍵。任何使用 PCB 的設計師或工程師都必須知道它們是什麼以及如何使用它們。

推薦部落格