PCB 板組裝

如何將 gerber 檔案轉換為 PCB 檔案

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學習如何將 gerber 轉換為 PCB 對於需要修改現有板卡設計或處理舊專案的工程師來說非常重要。轉換過程可將製造就绪的檔案轉換回可編輯的格式,以便改進和修改設計。目標是將簡單的圖形檔案重新賦予智慧。Altium Designer 透過其整合的 CAM 工具,成為功能強大的 gerber 至 PCB 轉換器。儘管有多種軟體可供選擇,Altium 提供了全面的功能,可在整個過程中保持設計的完整性。.

整個構想就是將這個工具當成一個特殊的工作區,我們可以將工廠指示拼湊在一起,讓軟體了解電氣連接和電路板的實體結構。這樣我們就可以建立一個新的 PCB 檔案,可以編輯並用於未來的設計工作。

使用 CAM 軟體將 gerber 檔案轉換為可編輯 PCB 檔案的逐步示意圖

確保您擁有所有檔案

在軟體中開始任何工作之前,首先要做的是查看您擁有的檔案。一套完整的電路板製造檔案包括許多不同的 Gerber 檔案。每個檔案描述一層或一個部分的電路板。 董事會制定程序.

您必須檢查以確定您擁有所有必要的元件。如果缺少關鍵檔案,最終重建的 PCB 將不完整,也不會正確。

您將需要頂部銅層檔案。此檔案顯示所有銅線或跡線,以及電路板頂端的銅焊墊。您也需要底部銅層檔案。這會顯示底部的所有銅。如果電路板有兩層以上,例如四層或六層電路板,您還需要所有內銅層的 Gerber 檔案。

接下來,您需要阻焊層檔案。通常有上層阻焊銼和下層阻焊銼。阻焊層是覆蓋銅線的薄保護層,通常是綠色的。焊接掩膜的 Gerber 檔案會顯示這層保護膜的開口位置,也就是零件要焊接的位置。

您還需要絲網印刷檔案。絲網印刷是將文字和零件的輪廓印在木板上,通常使用白色墨水。這有助於人們知道每個部件的位置。上面有一個絲印檔案,有時下面也有一個絲印檔案。

最後,這一點非常重要,您需要鑽孔檔案。此檔案的格式通常稱為 NC Drill。它不是 Gerber 檔案,但可與 Gerber 檔案一起使用。這個檔案告訴 鑽床 在出廠時,我們會在電路板上標明每個孔的確切位置和大小。這些孔用於元件引線和連接不同的層。

花時間收集所有這些檔案並將它們放在一個資料夾中是非常重要的第一步。這會讓其餘的工作變得更順利,並有助於避免日後的問題。

全套 gerber 檔案,包括銅層鑽孔檔案和 PCB 轉換用的阻焊掩模

製作新的 CAM 檔案

一旦確定您擁有所有需要的檔案,您就可以開啟 Altium Designer。轉換檔案的工作會在一種特殊的工作區域中進行。專業的 gerber 檔案轉換軟體(如 Altium Designer)提供專門設計的製造檔案操作專用 CAM 環境。這些專用工具提供標準 PCB 編輯器所缺乏的功能,使其成為逆向工程任務的理想選擇。CAM 一詞的意思是電腦輔助製造。因此,CAM 檔案是設計軟體內專門用來處理 Gerbers 等製造檔案的地方。.

若要建立此工作區,您必須前往軟體頂端的功能表。按一下「檔案」,然後按一下「新增」,再按「CAM 文件」。這將會開啟一個新的空白畫面。這個畫面就是您的工作區域。它與一般的 PCB 編輯器不同。

它的建立是為了理解並顯示 Gerber 和鑽孔檔案中描述的簡單線條、形狀和孔。在這裡,您會將所有獨立的工廠檔案整合在一起,形成一張單一的電路板圖片。

載入 Gerber 和 Drill 檔案

用你空空如也的 CAM 檔案 準備就緒後,接下來的工作就是將所有製造檔案載入其中。這就像是在開始拼湊之前,先將拼圖的所有碎片放在桌上。這部分的工作是先匯入 Gerber 檔案,然後再匯入鑽孔檔案。

若要匯入 Gerber 檔案,請再次前往「檔案」功能表。從那裡,您選擇「匯入」,然後選擇稱為「快速載入」的選項。快速載入工具非常有用,因為它可以讓您一次選取所有的 Gerber 檔案。

匯入和檢視檔案

當您確認檔案時,軟體會讀取每個檔案,並將它們堆疊顯示在 CAM 工作區中。每個匯入的檔案都成為自己的圖層。此檢視可協助您檢查組件的組合方式。

檢查匯入記錄

匯入完成後,程式會建立一個記錄檔,其中包含 .LOG 擴展。打開該日誌並閱讀。日誌會報告匯入過程中發生的事情。如果 Gerber 檔案有格式問題,日誌會顯示警告或錯誤。閱讀日誌可得知所有資料是否正確載入。

匯入鑽孔檔案

接下來,匯入鑽孔檔案。前往 檔案 > 匯入 > 鑽孔 並選擇您的 NC 鑽孔檔案。軟體會載入鑽孔檔案,並顯示出電路板上的每個孔。這些孔會與 Gerber 圖層中的銅焊墊對齊。現在您可以在一個地方看到完整的實體電路板。

快速檢查

查看圖層和日誌。在繼續之前修正任何警告。此步驟有助於避免日後出錯。

取得網路資訊

CAM 文件只是圖像的集合。軟體並不知道這些銅線是如何連接以建立電路的;它只知道銅線和通孔的位置。擷取網狀資訊或稱為「網表」是轉換過程中最重要的下一步。

電路設計的「網表」(netlist)是其生命線。它指定了哪些電線和焊盤是電氣連接的。使用"工具 > 網表 > 抽取"函數來達成這個目的。執行此指令後,程式會自動檢查畫布上的每個銅圖案。

每條線都會被追蹤,以確定它連接到哪些焊盤。每條實體連接的銅線都會被辨識為單一「網」,並自動命名。

完成此步驟後,您的設計將變成智慧型電路。軟體現在會瞭解電路之間的連接。如果跳過這一步驟,最終的 PCB 檔案將只不過是一張附有表格的圖紙。

選擇圖層順序

幾個層疊在一起才能形成電路板。因此,在匯出 PCB 檔案前,您必須指示軟體如何實體堆疊這些層。

導覽到"表格 > 層次"功能表來完成。例如,您可以在此檢查每個匯入的圖層,看看哪一層是最上面的銅層,哪一層是最上面的阻焊層。然後,使用「Table > Layer Order」功能指定它們的實體排列。

中間的層應按照實際生產順序排列,上層在上,下層在下。這種排列方式是非常重要的,因為它決定了印刷電路板的最終結構。如果順序不對,匯出的 PCB 檔在 3D 預覽或後期製作時會出現重大問題。

匯出至 PCB

最後一步是在完成上述所有資料重建程序後,將這份資訊豐富的 CAM 文件匯出為真正的 PCB 檔案。

製成 PCB,顯示轉換 gerber 檔案後的銅線與元件位置

您只需選擇"檔案 > 匯出 > 匯出至 PCB."您所有的工作,包括圖形、網路和層結構,都會被軟體打包成一個新的 PCB 文件 (.PcbDoc)。

當您開啟此新檔案時,您會發現您已進入典型的 PCB 設計環境,而非 CAM 編輯環境。您可以看到跡線、焊盤和通孔;點擊跡線會高亮顯示所有連接的元件。從 gerber 檔案建立完整的 PCB 設計,需要耐心並注意每個轉換步驟的細節。一旦完成,重建的設計將變成完全可編輯,讓您可以進行元件變更、路由修改,或為生產準備更新的製造檔案。.

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