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Gerber基本概念

更新时间:2020-02-28 00:03点击:

§1.1  什么是Gerber文件

   Gerber也叫“光绘”,通常只代表一种格式如RS-274, 274D, 274X等,充当了将设计的图形数据转换成PCB制造的中间媒介,即一种CAD-CAM数据转换格式标准。主要用途就是PCB版图绘制,最终由PCB制作商完成PCB的制作。为了更直观了解Gerber是如何产生、如何转换的,我们先来看下图:
                                            
无论是哪种CAD系统,最后都必须将内部CAD数据库转换成GERBER格式文件。在这个过程中,Aperture table描述了绘图机的镜头大小、形状、位置信息。两者的转换通常是无形的,一旦Gerber产生,绘图机就可以开始工作。绘图机是一种较昂贵但很精确的设备,精确度可以小于1mil。

§1.2  Gerber的几种常见格式

   Gerber Format是电子业之间通用的资料格式,它是被用于设计完成与上线制造PCB的中间体,就像土木或机械五金业常用的AutoCad软体所输出的DXF或HPGL格式一般,是设计师把图稿设计完成所产生的文件与其它系统连结的工作资料。
   这最初是美国Gerber公司自行制定出来给该公司所生产的光学绘图机使用的,也因此而称为Gerber Data。但因为格式颇能符合电子业间的需求,也因此大家广泛使用久而久之演变成为一种业界标准的资料格式,后来因为格式被电子业广为接受,慢慢的大家都称为Gerber Format。标准的Gerber Format主要有两种:
1). RS-274-D  它是依照EIA的RS-274-D标准码于1985年衍生制定的,而其资料内容包括word address资料及绘图机的参数档与控制码。这种格式的Gerber必须包含一个Aperture文件,也就是说Gerber File 和Aperture文件是分开的不同文件。RS-274-D被使用至今已有数十年了,因电子产品的演变早已超出当初的需求,因此原有的RS-274-D格式也慢慢的不敷使用,被因此衍生出的强化版RS-274-X所替代。
2)      RS-274-X  产生于1992年,即当今最为流行的资料格式,他是RS-274-D的扩展版,是以RS-274-D为基础的,只不过RS-274-X格式的Aperture整合在Gerber File中的,也即“内含D码”。
除上述的情况外,还有一些数据格式标准正在运用或开发中,如MDA/Fire9000 、Barco DPF,因为不是很常用,在此就不详细介绍了。
 

§1.3  Gerber数据简介

   Gerber格式的数据特点:
l       数据码:ASCII、EBCDIC、EIA、ISO码,常用:ASCII码。
l       数据单位:英制(English:inch/mil)、公制(Metric:mm),常用英制。
l       坐标形式:相对坐标、绝对坐标,常用:绝对坐标。
l       数据形式:省前零、定长、省后零,常用:定长。
 
常见数字和字母意义:
D01: LIGHT ON (快门开)
D02: LIGHT OFF (快门关)
D03: FLASH
 
D10~Dn: APERTURE CODE
G54: 更换镜头
M02: 结束
 
几种常见格式范例:
RS-274-D 格式
G54D10*
X1000Y1000D02*
X2000Y2000D01*
X1000Y2000D02*
X2000Y1000D01*
D11*
X3000Y3000D03*
 
 
 
M02
 
RS-274-X 格式
%FSLAX55Y55*MOIN*%
%IR0*IPPOS*OFA0.00000B0.00000*MIA0B0*SFA1.00000B1.00000*%
%ADD10C,.011811*%
%ADD11C,.019685*%
%ADD12C,.005906*%
%ADD13C,.006*%
%ADD14C,.03937*%
%ADD15C,.003937*%
G75*        
%LPD*%
G75*
G54D10*
G01X-36184Y409646D02*
X-34944Y408605D01*
X-33549Y407980D01*
X-32309D01*
X-31069Y408605D01*
X-30139Y409646D01*
 
G54D19*
X501370Y52850D03*
X503929D03*
X506488D03*
X509047D03*
 
M02*
 
Gerber File极性介绍
正片(Positive): Gerber描述的是线路层,并且描述之图形主要是有铜部分;或Gerber描述的是阻焊层,并且描述之图形主要是防焊部分(即盖油墨部分);
负片(Negative): Gerber描述的是线路层,并且描述之图形主要是无铜部分;或Gerber描述的是阻焊层,并且描述之图形主要是无防焊部分(即不盖油墨部分);
复合片(Compostive): Gerber所描述的层次有不同极性层合成。通常是挖层和正极性叠加。挖层极性为c,主要起线路防护或追加制成资料等作用。
 
镜头档(Aperture File)介绍:
镜头档主要描述相应Gerber File所用镜头的形状和大小
Aperture File + Gerber File =完整的PCB Layout 图形
常用字段:D_CODE: D码,即镜头编号;
          SHAPE: 镜头形状;
          SIZE: 镜头大小;
基本镜头:


 
钻孔档(Drill File)介绍:
常见钻孔及含义:
PTH---镀通孔,孔壁镀覆金属而用来连接中间层或外层的导电图形的孔;
NPTH---非镀通孔,孔壁不镀覆金属而用于机械安装或机械固定组件的孔;
VIA---导通孔,用于印制板不同层中导电图形之间电气连接(如埋孔、盲孔等),但不能插装组件引腿或其它增强材料的镀通孔;
盲孔---仅延伸到印制板的一个表面的导通孔;
埋孔---未延伸到印制板表面的导通孔。
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