1 綜述

制板檔案輸出到板廠進行PCB制板，貼片檔案輸出到貼片廠進行PCBA(Printed Circuit Board Assembly)製造。

在完成PCB的佈局佈線工作後，需要輸出制板檔案到板廠進行製作PCB，再將PCB裸板和電子物料或電子元器件傳送到貼片廠進行貼片（貼片後的電子線路板一般稱為PCBA，表示已經裝配了電子元器件的PCB，而不再是PCB裸板）。

制板檔案應包含N+6層光繪檔案和制板要求；貼片檔案應包含Paste Mask Top和Paste Mask Bottom兩層光繪檔案，座標檔案，位號圖（或裝配圖，即PDF格式的Silkscreen Top/Bottom Layer光繪檔案），以及焊接圖（即PDF格式的頂層和底層元器件引數值絲印圖）。本文以MENTOR公司的PADS Layout工具為基礎，講解制板檔案和貼片檔案的輸出方法。

2 光繪檔案

光繪檔案，又稱Gerber檔案或CAM檔案，是PCB佈局佈線完成後輸出到板廠進行PCB制板的檔案，以及輸出到貼片廠進行PCBA製造的檔案，共有(N+8)個檔案，如圖 1所示。因此，在匯出Gerber檔案之前，必須保證PCB檢查無誤，且所有覆銅層全部重新灌注(flood)；在匯出Gerber檔案時，也必須保證其正確性。

制板檔案（即指Gerber檔案）應包含(N+6)個檔案，其中N指PCB設定的疊層數量（包括訊號層，地層和電源層）。6層檔案，指“Silkscreen Top頂層絲印層”、“Silkscreen Bottom底層絲印層”、“Solder Mask Top頂層阻焊層(綠油層，錫膏防護層)”、“Solder Mask Bottom底層阻焊層(綠油層，錫膏防護層)”、“Drill Drawing鑽孔參考層”和“NC Drill數控鑽孔層”。

另外兩層是“Paste Mask Top頂層助焊層”和“Paste Mask Bottom底層助焊層”，屬於貼片檔案，用於貼片廠製作貼片元件的刷錫鋼網。

圖 1 (N+8)個光繪檔案

PADS Layout輸出有四種副檔名檔案：*.pho是GERBER資料檔案；*.rep是D碼檔案（包含走線和焊盤的尺寸）；*.drl是鑽孔檔案；*.lst是各種鑽孔的座標檔案。

標準Gerber檔案格式程式碼為RS-274-D，逐漸被擴充套件Gerber檔案（格式程式碼為RS-274-X，是一種可讀的ASCII格式，包含了一系列控制碼和座標資訊）代替。用CAM350 12.1匯入Gerber檔案時可以看見其型別，PADS9.5輸出的Gerber檔案屬於RS-274-X格式。

2.1 Top Layer頂層和Bottom Layer底層

頂層和底層用於擺放元器件及其走線，一般將元器件放置在頂層，只在頂層佈局空間緊張的情況下，將晶片去耦電容放置在晶片對應的底層。

2.2 Silkscreen Top頂層絲印層，Silkscreen Bottom底層絲印層

絲印層，用於放置印製資訊，如元器件的參考編號、輪廓，以及專案版本號和公司LOGO等。在PCB中，只有頂層和底層可以放置絲印。

2.3 Solder Mask Top頂層阻焊層，Solder Mask Bottom底層阻焊層

阻焊層，又稱綠油層或錫膏防護層，是PCB板要上綠油（阻焊油墨）的部分，防止貼片時焊錫外溢造成短路的情況，另外還可以抵抗環境中的鹽霧腐蝕而延遲PCB的壽命。阻焊層是負片輸出，在該層，有Solder Mask的部分（SMD焊盤，外掛通孔）不上綠油，而在其他部分鋪上綠油。可以這樣理解：Solder Mask層是在整個阻焊綠油層上開窗，目的是露出焊盤允許焊接；預設情況下，沒有阻焊層的部分都要上綠油。

在PADS Layout中，製作元器件的PCB封裝時，也可以不定義Solder Mask的大小，而在出Gerber檔案時，指定在PCB頂層焊盤和底層焊盤的基礎上擴大0.1mm或其他尺寸。但是，最好在PADS Layout中製作PCB Decal時就設定好paste mask和solder mask兩層。

2.4 Paste Mask Top頂層助焊層，Paste Mask Bottom底層助焊層

助焊層（又稱鋼網層），製作元器件的PCB封裝時，與焊盤尺寸的大小相同；用於SMT中製作鋼網刷錫，鋼網的開窗形狀與焊盤形狀相同，尺寸略小。Paste Mask正片輸出，只顯示貼片元件的焊盤，直插/通孔元器件在該層無任何顯示，因為無需做鋼網開窗刷錫。該層與制板廠無關，是貼片廠(SMT)製作鋼網所需的檔案。

2.5 Drill Drawing鑽孔參考層，NC Drill數控鑽孔層

鑽孔層，提供PCB製造過程中的鑽孔資訊，如直插元器件的焊盤，過孔，以及定位孔（螺絲孔），都需要鑽孔。Drill Drawing（Drill Guide，過孔引導層）提供鑽孔時的中心座標資訊，NC Drill是輸入到數控鑽床的鑽孔資料，包括鑽孔的座標和鑽孔的大小等資訊。

2.6 其他層

2.6.1 裝配層：Assembly Drawing Top頂層裝配層，Assembly Drawing Bottom底層裝配層

PADS Layout中，Assembly Drawing Layer與Silk Screen Layer的作用基本相同。

2.6.2 Mechanical layer(機械層)和Keep out layer(禁止佈線層)

Mechanical layer(機械層)和Keep out layer(禁止佈線層)是Altium Designer中概念。

Mechanical layer(機械層)用於設定電路板的外形尺寸，以及機械資訊等。

Keep out layer(禁止佈線層)用於定義電路板的有效佈局佈線封閉區域，超出該區域的部分是無法自動佈局佈線的。手動佈局佈線時，不需要定義該層。

3 光繪檔案的輸出方法

 圖 2 PCB示例

下面以上圖 2的PCB為例，說明PADS Layout Gerber檔案輸出的過程。

通過PADS Layout的File -> CAM...即可開啟Gerber檔案配置視窗Define CAM Document。

3.1 N層檔案的輸出

3.1.1 Layer1_Top 

圖 3 Layer1_Top層的設定

說明：除勾選上圖示示的Item中各項外，一般將Other中的Board Outline也勾選，使輸出的各層檔案有板框，便於檢視；其他所有層都建議勾選Board Outline。

3.1.2 Layer2_PWR

圖 4 Layer2_PWR層的設定

3.1.3 Layer3_GND 

圖 5 Layer3_GND層的設定

3.1.4 Layer4_BOT 

圖 6 Layer4_BOT層的設定

3.2 Silkscreen Top和Silkscreen Bottom的輸出

3.2.1 Silkscreen Top

圖 7 Silkscreen Top層中Top的設定

說明：注意勾選此處Component outlines下的Top Mounted，使輸出的絲印圖不僅有位號還有元器件邊框。同理，在Silk Screen Bottom下應勾選Bottom Mounted。

圖 8 Silkscreen Top層中Silkscreen Top的設定

說明：此處注意勾選Text，否則將不會在絲印層中顯示PCB中新增的文字資訊，如下圖中的PCB版本號“PWR_V100_171020”。

圖 9 Silkscreen Top層的輸出結果

3.2.2 Silkscreen Bottom

圖 10 Silkscreen Bottom層中Bottom的設定

圖 11 Silkscreen Bottom層中Silkscreen Bottom的設定

3.3 Solder Mask Top和Solder Mask Bottom的輸出

Solder Mask，Paste Mask，Drill Drawing和NC Drill層的輸出用軟體預設選項即可。

3.3.1 Solder Mask Top

圖 12 Solder Mask Top層中Top的設定

注意：此處只能勾選Pads和Test Point，而不能勾選Cooper（包括PADS Layout中的Copper和Copper Pour，分別是靜態銅和動態銅的概念），否則所出的Solder Mask檔案會有誤。因為Solder Mask（綠油層）是負片輸出（即，Gerber檔案中Solder Mask層可見的部分是不蓋綠油的，而將其他部分全部覆蓋綠油，以保護電路板），勾選Copper會導致輸出的Solder Mask層製造出的PCB銅皮裸露，這是不正確的；同樣適用與Paste Mask鋼網層。

圖 13 Solder Mask Top層中Solder Mask Top的設定

圖 14 Solder Mask Top層的正確輸出結果

圖 15 Solder Mask Top層的錯誤輸出結果

3.3.2 Solder Mask Bottom

圖 16 Solder Mask Bottom層中Bottom的設定

圖 17 Solder Mask Bottom層中Solder Mask Bottom的設定

3.4 Drill Drawing和NC Drill的輸出

3.4.1 Drill Drawing

圖 18 Drill Drawing層中Top的設定

說明：針對過孔為“通孔”即直插元件來說，此處指定TOP、PWR、GND和BOTTOM中的某層即可。

圖 19 Drill Drawing層中Drill Drawing的設定

圖 20 Drill Drawing層中Drill Symbol的設定(1)

圖 21 Drill Drawing層中Drill Symbol的設定(2)

在單擊Regenerate之前，Drill Drawing列表是空白的；單擊之後，才會出現鑽孔參考層的列表，如下圖所示，是Gerber檔案中的Drill Drawing Layer檔案。可見其中的Drill Drawing列表即是剛才單擊Regenerate後生成的。

圖 22 Drill Drawing層的輸出結果

3.4.2 NC Drill

NC Drill層的輸出有三個檔案：NC_Drill.drl是鑽孔檔案，數控機床鑽出直插元件和過孔所需的通孔；NC_Drill.lst是各種通孔的座標檔案；NC_Drill.rep是D-code檔案。

圖 23 NC Drill層的設定(採用軟體預設設定即可)

圖 24 NC Drill層的輸出結果

3.5 Paste Mask Top和Paste Mask Bottom的輸出

3.5.1 Paste Mask Top

圖 25 Paste Mask Top層中Top的設定

圖 26 Paste Mask Top層中Paste Mask Top的設定

圖 27 Paste Mask Top層的正確輸出結果

如前文所述，Paste Mask又稱鋼網層，正片輸出，用於貼片元件裝配時的鋼網開窗，所以直插元件在該層無任何顯示。另外注意，若PCB上有金手指，則在Paste Mask層不應被開窗，要刪除對應的開窗，以免在製作鋼網時被開窗而在貼片時被刷錫。

圖 28 Paste Mask Top層的錯誤輸出結果

如前文所述，Paste Mask Top / Bottom鋼網層的Copper（包括Copper靜態銅和Copper Pour動態銅）也不應被勾選，否則製作鋼網時會被開窗，從而在貼片時會被刷錫，這是不正確的。

3.5.2 Paste Mask Bottom

圖 29 Paste Mask Bottom層中Bottom的設定

圖 30 Paste Mask Bottom層中Paste Mask Bottom的設定

4 制板要求

圖 31 PCB制板要求舉例

5 貼片檔案

電路板設計者為貼片廠提供的貼片檔案一般包括Paste Mask Top和Paste Mask Bottom兩層光繪檔案，座標檔案，位號圖（即PDF格式的Assembly Top/Bottom Layer光繪檔案），以及焊接圖（即PDF格式的頂層和底層元器件引數值絲印圖）。基於PADS Layout的Paste Mask鋼網層光繪檔案輸出方法已在上文給出，下面說明座標檔案和位號圖的輸出方法。

5.1 座標檔案的輸出方法

座標檔案輸出的是電子元器件的PCB封裝在PCB中相對原點的座標，有兩種輸出方法。參考圖 2，四個元件的座標分別為J1(6.45,17.71)，U1(44.45,12.95)，U2(33.77,12.85)，C1(38.06,2.60)，兩種輸出方法說明如下：

(1)PADS Layout座標檔案輸出方法一，只輸出貼片元件的座標

File -> CAM Plus...即可開啟設定對話方塊，在Side框下選擇Top，在Parts框下選擇SMT，在Output Format框下選擇Dynapert Promann，其他用預設，如圖 32所示。最後單擊Run，即可在圖 33中看到檔案輸出的路徑。若Bottom層也放置了元件，則在Side框下選擇Bottom，其他同上，可以輸出Bottom層的座標檔案。

注意：這種輸出方法只能輸出貼片元件的座標，而不包含直插元件的座標。如圖 34所示，用記事本開啟，可見該Top座標檔案只包含C1、U1和U2三個貼片元件的座標，而不包含直插元件J1的座標。這是因為直插元件在PCB制板完成後，留下的是通孔，不需要在貼片廠的鋼網上開窗。

圖 32 SMT座標檔案輸出方法一

圖 33 SMT座標檔案輸出方法一的結果

圖 34 PCB示例的座標檔案

(2)PADS Layout座標檔案輸出方法二

Tools -> Basic Scripts -> Basic Scripts... 開啟對話方塊，如圖 35所示，選中“17-Excel Part List Report”後直接滑鼠左鍵雙擊或滑鼠左鍵單擊“Run”，可生成Excel表格形式的Part List表格，儲存即可，其中就包含各元件的座標資訊。這種輸出結果的特點是，包含直插元件和貼片元件的座標資訊，還包含Part Type等其他資訊，如圖 36所示。

圖 35 Basic Scripts對話方塊

圖 36 Excel Part List Report

5.2 位號圖的輸出方法

File -> Creat PDF...開啟PDF Configuration對話方塊，如圖 37所示，這裡只需注意在Assembly Bottom選項頁面裡，將Mirror labels選中，底層的絲印資訊即可被正面顯示；當然也可以不映象。

注意：這種輸出方法是PCB的智慧PDF輸出，Assembly Top選項上面有TOP、PWR、GND和BOTTOM四個層還有Composite層，Create PDF時可同時輸出，便可在PDF中檢視PCB佈局佈線。出於保密的要求，將該位號圖輸出給貼片廠時，最好先刪除TOP、PWR、GND和BOTTOM四個層還有Composite層，再Create PDF，這樣可以只輸出Assembly Top和Assembly Bottom層的資訊。

圖 37 PDF Configuration對話方塊

6 其他縮寫

Gerber Top Overlay (GTO) 頂層絲印層

Gerber Bottom Overlay (GBO) 底層絲印層

Gerber Top Solder (GTS) 頂層阻焊層

Gerber Bottom Solder (GBS) 底層阻焊層

Gerber Top Paste (GTP) 頂層助焊層

Gerber Bottom Paste (GBP) 底層助焊層