Preparing Fabrication Data

提供多种 PCB 设计制造文件格式,可用于单个文件生成或通过输出作业文件(Output Job)生成,包括:

  • Gerber RS-274X 和 Gerber X2

  • ODB++

  • IPC-2581

  • NC Drill

  • 板层叠报告(Board Stack Report)

  • 基于打印的输出:复合钻孔图(Composite Drill Drawings)、钻孔图/导引(Drill Drawing/Guides)、最终菲林打印(Final Artwork Prints)、电源层打印(Power-Plane Prints)、阻焊/钢网掩膜打印(Solder/Paste Mask Prints)。

  • 制造测试点报告(Fabrication Testpoint Report)

建议在提供用于制造设计所需的输出文件之前,先与板厂沟通确认其具体要求。

可通过文件中 [Add New Fabrication Output] 区域的 Fabrication Outputs 控件菜单,或通过主菜单的 Edit » Add Fabrication Outputs 子菜单,将制造输出添加到当前活动的 Output Job 文件中。

虽然 OutputJob 文件可帮助你以更精简的方式准备设计输出,并通过高完整性的项目发布流程生成这些输出,但也可以在 PCB 编辑器中,使用 File » Fabrication Outputs 子菜单中的命令,直接为当前 PCB 设计生成制造输出。
对于 NC Drill、Gerber、Gerber X2 和 ODB++ 输出,将为所有顶层和所有底层沉孔(counterhole)分别生成文件,而不是为每种沉孔类型单独生成文件。

生成 Gerber 制造数据

Gerber RS274X 格式(也称为 Extended Gerber 或 GerberX)的每个文件对应物理电路板中的一个层——例如元件丝印层、顶层信号层、底层信号层、阻焊层等。该文件格式包含光圈(aperture)定义、绘制与闪光(draw/flash)命令的 XY 坐标位置,以及 PCB 制造所需的其他信息。

Gerber X2 是对 Gerber RS-274X 标准的直接且更高级的演进,为 PCB 制造与装配增加了大量附加数据。与 RS-274X 标准相比,Gerber X2 格式包含关键的信息,例如层叠定义以及焊盘和过孔属性。Gerber X2 的一个主要优势是与旧的 Gerber RS-274X 标准向后兼容。作为多文件标准,如果目标制造/装配厂尚未迁移到新标准,也可以按需提取传统 Gerber 文件元素。这对不愿应对制造文件格式重大变更的用户,或设备与软件不够灵活的制造厂而言,可能是一个显著优势。

采用 Gerber X2 格式将板级设计数据传递给制造与装配厂的总体收益在于:文件集包含丰富的制造数据,并且对旧标准保持向后兼容,从而提供低风险的升级路径。当 CAD-CAM 链路两端都完整实现时,可在很大程度上消除与数据误读、文件错误以及数据解释差异相关的风险。简而言之,Gerber X2 和 IPC-2581 格式代表了新一代从板级设计到制造的数据传输方式。

有用链接:

如果电路板有孔,还需要生成 NC Drill 文件,并使用相同的单位、分辨率以及菲林定位(position on film)设置。

当项目 PCB 文件为活动文档时,可通过主菜单选择 File » Fabrication Outputs » Gerber Files 或 File » Fabrication Outputs » Gerber X2 Files 来生成 Gerber 文件集。这将打开相应的 Gerber Setup 或 Gerber X2 Setup 对话框,你可以在其中定义要绘制的层以及导出过程中应用的通用配置。有关这些对话框所提供选项与控件的详细信息,请参见下方可折叠章节。

本页介绍在 Advanced Settings dialog 中启用 UI.Unification.GerberDialog 选项后,可使用 Gerber SetupGerber X2 Setup 对话框来准备 Gerber 文件。

当禁用 UI.Unification.GerberDialog 选项时,将使用旧版本的 Gerber SetupGerber X2 Setup 对话框来生成 Gerber 文件。

Gerber Setup 和 Gerber X2 Setup  对话框
Gerber SetupGerber X2 Setup 对话框

输出将生成在 Project Options 对话框的 Options tabOutput Path 字段所定义的位置。生成的文件名将包含 PCB 文档名称。

生成的文件将被添加到项目中,并在 Projects panelGenerated\CAMtastic! DocumentsGenerated\Text Documents 文件夹下显示。

生成的 Gerber 输出也会作为复合 CAM 文档打开,可对其进行编辑和/或保存到当前项目中,并通过 CAMtastic 面板进行管理。

若要指定生成的 CAM 输出是否在 Altium Designer 中自动打开,请在 Project Options 对话框(Project » Project Options)的 Options tab 中启用 Open outputs after compile 选项。

生成 ODB++ 制造数据

ODB++ 是一种 CAD 到 CAM 的数据交换格式,用于印制电路板的设计与制造。该格式最初由 Valor Computerized Systems, Ltd. 开发,作为一个开放数据库,可在 PCB 设计软件与 PCB 制造商使用的 Valor CAD-CAM 软件之间提供信息更丰富的数据交换。

ODB++ Setup 对话框提供用于完整配置 ODB++ 文件输出选项的控件。可通过以下方式之一访问该对话框:

  • 在 OutputJob Configuration 文件(*.OutJob)中使用 ODB 输出生成器。运行已配置的输出生成器时将生成输出。
  • 在活动 PCB 文档中,单击 File » Fabrication Outputs » ODB++ Files。在对话框中单击 OK 后将立即生成输出。
从 PCB 直接生成输出时在 ODB++ Setup 对话框中定义的设置,与在 OutputJob Configuration 文件中为相同输出类型定义的设置彼此独立、互不影响。前者的设置存储在项目文件中,而后者的设置存储在 OutputJob Configuration 文件中。

本页面介绍使用 ODB++ Setup 对话框进行 ODB++ 输出准备,该对话框支持 ODB++ 8.1 版本以及旧版 7.0。启用 Advanced Settings dialog 中的 ODB.Improvement 选项后,即可使用此对话框。

当在 Advanced Settings 对话框中禁用 ODB.Improvement 选项时,ODB++ 输出准备将使用 ODB++ Setup 对话框的上一版本迭代,该版本支持 ODB++ 8.0。

 
 
 
 
 

从嵌入式拼板生成

当从包含嵌入式拼板的 PCB 设计生成 ODB++ 输出时,适用以下说明:

  • 将自动分析设计中的层叠违规。
  • 被翻转的嵌入式板将以翻转后的方式显示其层叠。
  • 不同的中间信号层与内电层仍可能出现在同一个中间层面板上。
  • 中间信号层与内电层可以相互翻转。

从 PCB 设计生成 ODB++ 输出时,所有启用绘制的层上的所有对象都会被导出。如果你只想导出位于板外形边界内的设计对象,请确保禁用所有包含该边界之外对象的附加层的绘制。

生成的 ODB++ 文件位置

生成文件的输出路径取决于输出的生成方式:

  • 从 OutputJob 文件生成——生成的文件会存储在项目文件夹内的某个文件夹中。命名规则和文件夹结构由 ODB++ 输出所指向的 Output Container 中定义。
  • 直接从 PCB 生成——输出路径在 Project Options - Options dialog 中指定。默认情况下,输出路径设置为包含 Project 文件的文件夹下的一个子文件夹,名称为 Project Outputs for <ProjectName>。可根据需要更改输出路径。如果在 Options 选项卡中启用了“为每种输出类型使用单独文件夹”的选项,则 ODB++ 文件会写入一个更深一层的子文件夹 ,其名称为 ODB++ Output

自动打开生成的 ODB++ 输出

生成 ODB++ 输出时,你可以指定将输出自动在新的 CAM 文档中打开。实现方式取决于你生成输出的方式:

  • 从 OutputJob 文件生成——在 Output Job Options 对话框中启用 ODB++ Output 自动加载选项(在 OutputJob Editor 中通过 Tools » Output Job Options 打开)。
  • 直接从 PCB 生成——确保在 Project Options 对话框(Project » Project Options)的 Options 选项卡上启用了 Open outputs after compile 选项。

生成 IPC-2581 制造数据

IPC-2581 与现有的 ODB++ 格式相关,是由 Institute for Printed Circuits IPC-2581 Consortium 于 2004 年开发的开源标准,之后不断完善,发展到最新的 A、B 修订版(IPC-2581A/B)。

该标准逐步获得更广泛的认可,作为传统制造输出数据(通常由 Gerber、钻孔、BOM、文本文件等集合构成)的替代方案。过去之所以需要复杂的制造文件组合,是因为传统 RS-274x Gerber 格式本身存在局限:它缺少对层叠结构、钻孔信息、网表数据(电气连通性)以及 BOM 信息的定义。

IPC-2581 标准的正式名称为“Generic Requirements for Printed Board Assembly Products Manufacturing Description Data and Transfer Methodology”,它提供一种基于 XML 的单文件格式,包含丰富的电路板制造数据——从层叠细节到完整的焊盘/走线/元件信息,以及物料清单(BOM)。

单个 IPC-2581 XML 文件可包含:

  • 用于蚀刻 PCB 各层的铜图像信息。
  • 电路板层叠信息(包括刚性与柔性区域)。
  • 用于裸板与在线测试的网表。
  • 用于采购与装配(贴片机 pick-and-place)的元件 BOM。
  • 制造与装配说明及参数。

采用 IPC-2581 格式将板级设计数据传递给制造与装配厂的潜在优势,在于其高度定义、细节丰富且双方都能完全理解的单文件格式。一旦建立起可用的 CAD-CAM 数据交换体系,与数据误读、文件错误以及 Gerber 解释差异相关的风险将大幅消除。简而言之,IPC-2581 与 Gerber X2 格式都代表了新一代从板级设计到制造的数据传输方式。

有用链接:

要在 Altium Designer 中使用 IPC-2581 功能,必须安装 IPC2581 软件扩展。 该扩展默认随 Altium Designer 一起安装。 也可以手动安装或移除。

关于如何管理扩展的更多信息,请参阅 Extending Your Installation 页面(Altium Designer DevelopAltium Designer AgileAltium Designer)。

在项目 PCB 文件作为活动文档加载后,可通过主菜单选择 File » Fabrication Outputs » IPC-2581 来生成 IPC-2581 文件。这会打开初始 IPC-2581 Configuration 对话框,你可以在其中指定要使用的 IPC-2581 标准修订版(AB),以及导出过程中使用的计量单位和浮点数精度。

在 IPC-2581 Configuration 对话框中定义导出设置。
IPC-2581 Configuration 对话框中定义导出设置。

精度设置决定生成的 IPC-2581 兼容文件中数据的位置与尺寸精度,如下图所示。

IPC-2581 文件的同一段内容:精度设为 2(左)与 6(右)。
IPC-2581 文件的同一段内容:精度设为 2(左)与 6(右)。

基于 XML 的 IPC-2581 文件将导出到 Project Options dialogOutput Path 字段所定义的位置(位于 Options 选项卡上)。文件将按 <PCBDocumentName>.cvg 的格式命名。

生成的文件会被添加到项目中,并在 Projects panelGenerated\Text Documents 文件夹下显示。

生成 NC Drill 制造数据

钻孔文件用于电路板制造过程中的 PCB 钻孔。NC Drill 文件的输出选项通过 NC Drill Setup 对话框进行配置。

NC Drill Setup  对话框
NC Drill Setup 对话框

NC Drill Setup 对话框可通过以下方式之一访问:

  • 在 OutputJob Configuration 文件(*.OutJob)中使用 NC Drill 输出生成器。运行已配置的输出生成器时生成输出。
  • 在活动 PCB 文档中,点击 File » Fabrication Outputs » NC Drill Files。在对话框中点击 OK 后将立即生成输出。
直接从 PCB 生成输出时,在 NC Drill Setup 对话框中定义的设置,与在 OutputJob Configuration 文件中为同一输出类型定义的设置彼此独立、互不影响。前者的设置存储在项目文件中,而后者的设置存储在 OutputJob Configuration 文件中。

NC Drill 文件应与 Gerber 文件采用相同的格式生成。否则,钻孔位置可能与焊盘/过孔位置不匹配。例如,如果 Gerber 文件配置为使用 4:3 格式,则相应的 NC Drill 文件也应使用相同格式。如果生成 Gerber 文件时将胶片上的坐标位置设置为使用绝对原点或相对原点,则理想情况下 NC Drill 文件也应使用相同的原点参考。

生成的 NC Drill 文件

Filename Description
FileName.DRL 二进制格式钻孔文件。对于包含盲孔和/或埋孔的多层 PCB,会为每一对层生成一个独立的钻孔文件,并使用唯一的文件扩展名。
FileName.DRR 钻孔报告——详细列出工具分配、孔径、孔数以及刀具行程。
FileName.TXT ASCII 格式钻孔文件。对于包含盲孔和/或埋孔的多层 PCB,会为每一对层生成一个独立的钻孔文件,并使用唯一的文件扩展名。
FileName-Plated.TXT ASCII 格式钻孔文件。专用于 PCB 设计中的电镀孔。将为每种孔类型(槽孔、方孔或圆孔)分别创建一个文件。
FileName-NonPlated.TXT ASCII 格式钻孔文件。专用于 PCB 设计中的非电镀孔。将为每种孔类型(槽孔、方孔或圆孔)分别创建一个文件。
FileName-BoardEdgeRout.TXT ASCII 格式铣边文件。专用于板外形(包括板内开槽/挖空)。
FileName.LDP ASCII 格式层对钻孔报告。供 CAM Editor 用于检测盲孔与埋孔。

生成后,输出将被添加到项目中,并显示在 Projects 面板的 Generated 文件夹下、一个命名恰当的子文件夹中。如果你为每种输出类型使用了单独的文件夹,则相应(独立的)Generated 文件夹也会被添加到 Projects 面板中(例如 Generated (NC Drill Output))。

生成的 NC Drill 文件位置

生成文件的输出路径取决于输出的生成方式:

  • 从 OutputJob 文件生成——生成的文件存储在项目文件夹内的某个文件夹中。命名与文件夹结构由 NC Drill File 输出所指向的 Output Container 定义。
  • 直接从 PCB 生成——输出路径在 Project Options – Options dialog 中指定。默认情况下,输出路径设置为包含 Project 文件的文件夹下的一个子文件夹,名称为 Project Outputs for <ProjectName>。可按需更改输出路径。如果在 Options 选项卡中启用了“为每种输出类型使用单独文件夹”的选项,则 NC Drill 文件将写入名为 NC Drill Output 的更深一层子文件夹。

自动打开生成的 NC Drill 输出

生成 NC Drill 输出时,你可以指定将输出自动在新的 CAM 文档中打开。实现方式取决于你生成输出的方式:

  • 从 OutputJob 文件生成——在 Output Job Options 对话框中启用 NC Drill Output 自动加载选项(从 OutputJob Editor 中的 Tools » Output Job Options 进入)。
  • 直接从 PCB 生成——确保在 Project Options 对话框的 Options 选项卡上启用了 Open outputs after compile 选项(Project » Project Options)。

生成板层叠报告

Altium Designer 支持生成 Excel 格式的 Board Stack Report<PCBDocumentName>.xls),用于汇总已定义的层叠以及堆叠中使用的各层(包括层名、材料、厚度和介电常数)。同时也会汇总每个层叠的总高度。板层叠报告的输出选项通过 Layer Stack Report Setup 对话框进行配置,你可以在其中指定计量单位以及希望在报告中显示的列。

Layer Stack Report Setup 对话框
Layer Stack Report Setup 对话框

上述 Layer Stack Report Setup 对话框在 Advanced Settings dialog 中启用 PCB.ModernBoardStackGenerator 选项时可用。当禁用该选项时,将提供 Layer Stack Report Setup 对话框,在其中你只能指定报告的计量单位(​​​​​)。

生成基于打印的制造数据

以下输出为基于打印的输出,页面与其上的图层均具有预定义设置:

  • Composite Drill Guide - 为源 PCB 文档生成预定义的综合钻孔图。
  • Drill Drawings - 为源 PCB 文档生成一组预定义的钻孔图与导引图。
  • Final - 为源 PCB 文档生成完整的、预定义的最终菲林打印集。
  • Mask Set - 为源 PCB 文档生成预定义的阻焊/钢网(锡膏)掩膜图。
  • Power-Plane Set - 为源 PCB 文档生成预定义的电源平面图。

访问 Print 对话框以查看并调整输出配置。

更多信息请参阅 Configuring PCB Printouts 页面。

生成制造测试点报告

制造测试点报告生成器会生成一份报告(txt 和/或 csv 和/或 IPC-D-356A 格式),包含所有被设置为制造测试点的焊盘与过孔。

更多关于在 PCB 设计中分配测试点的信息,请参阅 Assigning Testpoints on the Board 页面。

该测试点报告支持嵌入式拼板(embedded board arrays)。当从包含多个嵌入式拼板的 PCB 文档导出时,会生成多个 IPC-D-356A 网表文件。

制造测试点报告的输出选项通过 Fabrication Testpoint Setup 对话框进行配置。

Fabrication Testpoint Setup 对话框
Fabrication Testpoint Setup 对话框

制造测试点报告只会使用焊盘与过孔的 Fabrication  测试点设置;而 装配测试点报告 只会使用 Assembly  测试点设置。请注意,用于配置装配制造报告的 Assembly Testpoint Setup 对话框与 Fabrication Report Setup 对话框具有相同的一组选项。

生成的制造报告文件

所有生成的测试点文件会先按类型(Fabrication 或 Assembly)命名,然后再按文件名命名。例如:Fabrication Testpoint Report for BoardFileName。根据启用的 Report Formats,将使用以下文件扩展名:.txt.CSV.IPC(注意这是一个 ASCII 文件)。

生成的制造报告文件的位置

生成文件的输出路径取决于输出是如何生成的:

  • 从 OutputJob 文件生成——生成的文件存储在项目文件夹内的某个文件夹中。命名和文件夹结构由测试点输出所指向的 Output Container 定义。
  • 直接从 PCB 生成——输出路径在 Project Options - Options dialog 中指定。默认情况下,输出路径设置为包含 Project 文件的文件夹下的一个子文件夹,名称为:Project Outputs for ProjectName。可根据需要更改输出路径。如果在 Options 选项卡中启用了“为每种输出类型使用单独文件夹”的选项,则测试点文件将写入名为 Testpoint Output 的更深一层子文件夹中。

自动打开生成的制造报告输出

生成测试点输出时,你可以指定在新的 CAM 文档中自动打开输出。实现方式取决于你生成输出的方式:

  • 从 OutputJob 文件生成——在 Output Job Options 对话框中启用 IPC-D-356A Output 自动加载选项(在 OutputJob Editor 中通过 Tools » Output Job Options 进入)。
  • 直接从 PCB 生成——确保在 Project Options 对话框的 Options 选项卡上启用了 Open outputs after compile 选项(Project » Project Options)。

通过输出作业文件输出制造文件

要在项目的 Output Job Configuration file 中包含制造文件输出,请在 Fabrication Outputs 部分下点击 [Add New Fabrication Output],然后从菜单中选择一种输出类型,并从相关子菜单中选择所需的数据源。


将制造输出配置为 Output Job 文件的 Fabrication Outputs 的一部分。 此处展示的是 Gerber X2 文件的示例。

当运行 OutJob 时——无论是手动运行,还是作为 project release process 的一部分——制造输出都将按照适用的 Output Container 中定义的设置生成。

将制造输出作为已配置 OutJob 的一部分进行准备。
将制造输出作为已配置 OutJob 的一部分进行准备。

在直接从 PCB 生成制造输出时,相关对话框中定义的设置,与在 OutputJob Configuration file 中为相同输出类型定义的设置彼此独立、互不影响。前者的设置存储在项目文件中,而后者的设置存储在 OutputJob Configuration file 中。
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