PCB Bolg - Gerber檔案的介紹

Gerber檔案是電路板行業軟體描述電路板（線路層、阻焊層、字元層等）影像及鑽、銑數據的文檔格式集合。 它是電路板行業圖像轉換的標準格式。

不管你的設計軟體如何强大，你都必須最終創建Gerber格式的光繪檔案才能光繪膠片。

早期的光繪機是由精確的伺服系統及受它控制的用來裝高對比膠片的X-Y案頭組成的。 一個很亮的光源直透過快門，透過光圈，聚焦在膠片上。 控制系統把Gerber命令成適當的案頭移動、輪子的轉動和快門的開閉。

當快門打開，光柱透過光圈把光圈的影像暴光在膠片上。 當快門打開、案頭同步移動時，線條或條紋被影像到膠片上。 使用正確的命令控制案頭的移動、光圈的選擇和快門的操作，光繪機就能在膠片上生成任何需要的影像。

Gerber Scientific（現在的Gerber系統）開始通過生產精密的機器來控制光繪機工業。 Gerber這個詞在光繪業已經名不副實。

Gerber檔案

Gerber的分類

現存Gerber有兩個版本：

擴展Gerber即RS-274X，被普遍使用；

標準Gerber即RS-274D，是老版本，正逐漸被廢棄並被RS-274X所取代。

RS-274X

RS-274X（又稱擴展的Gerber格式，或者X-Gerber格式）是二維向量圖像描述格式，也是電路板行業影像描述的標準格式。 RS-274X是一種可讀的ASCII格式，包含了一系列控制碼和座標資訊，組成影像的元素是在特定位置畫好外形的線和flash。 正性和負性圖形對象可以組合。

RS-274X檔案包含了電路板各層影像的完整描述，具有電路板圖形成像需要的所有元素，不需要擴展檔案。 Aperture可以定義正性物件和負性物件。 銅皮不需要像在RS-274-D中那樣指定為“填充塊”或者“填充線”。

RS-274X是對電路板各層的完整、强大、清晰的標準描述，能被自動導入及處理。 這使得它能被用於快速安全的資料轉換及可信和自動化的工作流程。

RS-274X格式的aperture是綜合在gerber files中的，囙此不需要aperture檔案（即，內含D碼）。

RS-274-D

老式的RS-274-D（又稱標準Gerber格式）是EIA的RS-274-D標準碼所衍生的用於控制多領域數控機床的數據格式。 Gerber RS-274-D用於控制向量光繪機，該機器是二維數控機床。 Gerber RS-274-D是包含了控制碼及X，Y座標的ASCII格式。

Gerber RS-274-D是20世紀60、70年代被研製出來控制向量光繪機。 該機器現在已經被鐳射光繪機取代。 Gerber RS-274-D本身不能描述影像資訊。 它不包含座標組織及Aperture資訊。 Aperture是物件的形狀說明，類似於PDF檔案的字體。 光繪機操作人員自己手工設定座標組織和Aperture，用text檔案描述，稱為Aperture檔案或者由於歷史原因稱為wheel檔案。 Aperture檔案主要用於操作人員讀寫，沒有標準。 每個EDA軟件甚至每個設計人員都有自己不同的aperture檔案設計及名稱轉換習慣。 PCB製造人員必須自己理解並手工輸入到CAM系統。

RS-274-D只支持簡單的影像操作。 因為其極大的局限性，人們只得創建一些複雜的圖形，如stroking，也就是填充塊或者填充線。

RS-274-D是數控標準而不是影像描述標準。 沒有Aperture檔案匹配，一個RS-274-D檔案是沒有作用的。 但是Aperture檔案沒有統一的標準。

CAD匯出GERBER檔案的問題

有一些CAD軟件製作出的RS-274X檔案是難於處理的。 有些檔案包含語法或者語義錯誤。 有些檔案數據精確度太低，導致在非常精確的電路板廠產生巨大的舍入誤差。

1、Gerber匯出精確度（網格計算）通常至少比CAD系統的精確度高10倍。

2、有些CAD系統仍然使用填充塊來填充而不是使用外形填充，或者使用填充的SMD而不是使用靈活的Aperture定義。 填充塊不會使檔案無效，但是會造成處理時間更長，難度更大。 囙此，填充塊應該被廢棄。

Gerber檔案的來源

1、客供檔案

A客戶直接發的Gerber檔案；

B根據*. PCB格式檔案轉出的Gerber檔案.

2、根據客戶提供的PCB采點，所得的公制3.2格式的Gerber檔案。

原始PCB檔案可以用下幾種軟件轉出Gerber格式

1、Pads 2000（*.job） D碼（*.rep）Gerber（*.pho）

2、PowerPCB（*.job/*.pcb）D碼（*.rep）Gerber（*.pho）

3、Protel（*.PCB）D碼（*.APT）Gerber（*.GTL/ *GTP/ *GTO）

4、AutoCAD（*.dwg）Gerber（*.dxf）

5、Orcad（*.max）D碼（*.APP）

6、Gerber（*.TOP/ *.SST/ *.SPT/ *.SMT）

Protel（*PCB）

1、D碼（*.APT/ *.APR（99se））

2、Gerber檔案（下麵擴展格式名中“T”表示頂層，“B”表示底層）

A、線路層*. GTL *. GBL

B、絲印層（字元）*. GTO *. GBO

C、貼片層*. GTP *. GBP

D、綠油層（阻焊）*. GTS *. GBS

E、邊框層*. GKO或*. GM1

Power PCB（*.job/ *.pcb）

1、D碼（*.REP）

2、Gerber檔案（下麵擴展格式名中“01”表示頂層，“02”表示雙面板底層，“04”表示4層板底層，“06”表示6層板底層）

A、線路層art01.pho art04.pho

B、絲印層（字元）sst0126.pho sst0429.pho

C、貼片層smd0123.pho smd0422.pho

D、綠油層（阻焊）smo0121.pho smo0428.pho

OrCAD（*.max）

1、D碼（*.APP）

2、Gerber檔案

A、線路層*. TOP（toplayer）*. BOT（bottomlayer）

B、絲印層（字元）*. SST（silkscreentop）*. SSB（silkscreenbottom）

C、貼片層*. SPT（solderpastetop）*. SPB（solderpastebottom）

D、綠油層（阻焊）*. SMT（solermasdtop）*. SMB（solermasdtop）

電路板

Gerber數據最漂亮的地方就在於它的簡潔，Gerber只有四個基本的命令加上對應的數據。 電路板資料庫不得不定義得簡單和緊湊是因為第一台機器是由打孔紙帶驅動的。 這就需要把盡可能多的資訊壓縮到盡可能少的位元組以說明許多問題，當時我們並沒有預料到存儲空間是用數以百計的兆位元組代替數以百計的位元組來計量的今天。