Gerber
Gerber 圖
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Gerber是文件的格式。Gerber格式是線路板行業(yè)軟件描述線路板（線路層、阻焊層、字符層等）圖像及鉆、銑數(shù)據(jù)的文檔格式集合。Gerber格式可分為RS-274X（擴(kuò)展Gerber）與RS-274D（標(biāo)準(zhǔn)Gerber）兩種。Gerber格式最初由Gerber公司開發(fā)，現(xiàn)屬于Ucamco。Gerber格式是線路板行業(yè)圖像轉(zhuǎn)換的標(biāo)準(zhǔn)格式。
目錄
1 Gerber數(shù)據(jù)格式特點(diǎn)
數(shù)據(jù)格式：整數(shù)位+小數(shù)位
常用：
3：3（公制，整數(shù)3 位，小數(shù)3 位）
2：4（英制，整數(shù)2 位，小數(shù)4 位）
2：3（英制，整數(shù)2 位，小數(shù)3 位）
3：3（英制，整數(shù)3 位，小數(shù)3 位）
前導(dǎo)零、后導(dǎo)零和不導(dǎo)零：
例：
025690 前導(dǎo)零后變?yōu)椋?5690 (Leading)
025690 后導(dǎo)零后變?yōu)椋?2569 (Trailing)
025690 不導(dǎo)零后變?yōu)椋?25690 (None)
單位：
METRIC（mm）
ENGLISH（inch or mil）
單位換算：
1 inch = 1000 mil = 2.54 cm = 25.4 mm
1 mm = 0.03937 inch = 39.37 mil
數(shù)據(jù)碼：ASCLL、EBCDIC、EIA、ISO 碼 常用：ASC II 碼。
數(shù)據(jù)單位：英制、公制。 常用：英制。
坐標(biāo)形式：相對(duì)坐標(biāo)、絕對(duì)坐標(biāo)，常用：絕對(duì)坐標(biāo)。
數(shù)據(jù)形式：省前零、定長、省后零，常用：定長。
2 Gerber格式區(qū)別
RS-274X
RS-274X（又稱擴(kuò)展的Gerber格式，或者X-Gerber格式）是二維矢量圖像描述格式，也是線路板行業(yè)圖像描述的標(biāo)準(zhǔn)格式。
RS-274X是一種可讀的ASCII格式，包含了一系列控制碼和坐標(biāo)信息，組成圖像的元素是在特定位置畫好外形的線和flash。正性和負(fù)性圖形對(duì)象可以組合。
以下是RS-274X格式的例子：
G04 Film Name: paste_top*
G04 Origin Date: Thu Sep 20 15:54:22 2007*
G04 Layer: PIN/PASTEMASK_TOP*
%FSLAX26Y26*MOIN*%
%IPPOS*%
%ADD28R,.11X.043*%
%ADD39O,.07X.022*%
...
%AMMACRO19*
21,1,.0512,.0512,0.0,0.0,45.*%
%ADD19MACRO19*%
%LPD*%
G75*
D10*
X1762513Y1175000D03*
Y1374634D03*
Y1637506D03*
...
D39*
X4962513Y1425000D02*
Y1375000D01*
Y1325000D01*
Y1275000D01*
M02*
RS-274X文檔包含了線路板各層圖像的完整描述，具有線路板圖形成像需要的所有元素，不需要擴(kuò)展文件。Aperture可以定義正性物件和負(fù)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(duì)線路板各層的完整、強(qiáng)大、清晰的標(biāo)準(zhǔn)描述，能被自動(dòng)導(dǎo)入及處理。這使得它能被用于快速安全的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及可信和自動(dòng)化的工作流程。
RS-274X 格式的aperture 是整合在gerber file 中的，因此不需要aperture文件(即，內(nèi)含D 碼)。
RS-274-D
老式的RS-274-D（又稱標(biāo)準(zhǔn)Gerber格式）是EIA 的 RS-274-D 標(biāo)準(zhǔn)碼所衍生的用于控制多領(lǐng)域數(shù)控機(jī)床的數(shù)據(jù)格式。Gerber RS-274-D用于控制矢量光繪機(jī)，該機(jī)器是二維數(shù)控機(jī)床。Gerber RS-274-D是包含了控制碼及X,Y坐標(biāo)的ASCII格式。
以下是RS-274-D 格式的例子：
D11*
X1785250Y2173980D02*
X1796650Y2177730D01*
X1785250Y2181480D01*
X1796650Y2184580D01*
D12*
X3421095Y1407208D03*
X3422388Y1406150D03*
M02*
Gerber RS-274-D是20世紀(jì)60、70年代被研制出來控制矢量光繪機(jī)。該機(jī)器現(xiàn)在已經(jīng)被鐳射光繪機(jī)取代。Gerber RS-274-D本身不能描述圖像信息。它不包含坐標(biāo)單位及Aperture信息。Aperture是物件的形狀說明，類似于PDF文檔的字體。光繪機(jī)操作人員自己手工設(shè)定坐標(biāo)單位和Aperture，用text文件描述，稱為Aperture文件或者由于歷史原因稱為wheel文件。Aperture文件主要用于操作人員讀寫，沒有標(biāo)準(zhǔn)。每個(gè)EDA軟件甚至每個(gè)設(shè)計(jì)人員都有自己不同的aperture文件設(shè)計(jì)及名稱轉(zhuǎn)換習(xí)慣。PCB制造人員必須自己理解并手工輸入到CAM系統(tǒng)。
RS-274-D只支持簡(jiǎn)單的圖像操作。因?yàn)槠錁O大的局限性，人們只得創(chuàng)建一些復(fù)雜的圖形，如stroking，也就是填充塊或者填充線。
RS-274-D能便利地控制矢量光繪機(jī)，但受到當(dāng)時(shí)工藝能力的極大限制。它適用于手工操作流程，不適合PCB設(shè)計(jì)及制造的可靠及自動(dòng)化數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。
RS-274-D是數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)而不是圖像描述標(biāo)準(zhǔn)。沒有Aperture文件匹配，一個(gè)RS-274-D 文件是沒有作用的。但是Aperture文檔沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。
RS-274-D已過時(shí)。
3 Gerber格式的應(yīng)用
Gerber文檔通常是由線路板設(shè)計(jì)人員使用專業(yè)的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)或者CAD軟件產(chǎn)生的。Gerber文檔被送到PCB工廠，導(dǎo)入CAM軟件，從而為每一道PCB工藝流程提供數(shù)據(jù)。Gerber資料還可用于為特定設(shè)備提供圖像資料，如自動(dòng)化光學(xué)檢測(cè)設(shè)備，也可用于描述鉆孔信息（Aperture為flash）。但是，鉆孔資料通常使用Excellon格式。
現(xiàn)在Gerber RS-274-X已經(jīng)是全球PCB行業(yè)圖像轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)格式，廣泛用于自動(dòng)導(dǎo)入及處理。
一個(gè)質(zhì)量好的RS-274-X文檔是非常方便處理的。但是，有一些CAD軟件制作出的RS-274X文檔是難于處理的。有些文檔包含語法或者語義錯(cuò)誤。有些文檔數(shù)據(jù)精確度太低，導(dǎo)致在非常精確的線路板廠產(chǎn)生巨大的舍入誤差。Gerber導(dǎo)出精確度（網(wǎng)格計(jì)算）通常至少比CAD系統(tǒng)的精確度高10倍。有些系統(tǒng)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(huì)使文件無效，但是會(huì)造成處理時(shí)間更長，難度更大。因此，填充塊應(yīng)該被廢棄。但需要提醒的是，這些問題不是RS-274X格式本身問題，而只是難于實(shí)施。很多非常優(yōu)秀的實(shí)施工藝存在，促進(jìn)了優(yōu)秀的RS-274-X文檔的產(chǎn)生。
RS-274X格式并不標(biāo)明文檔屬于線路板的具體層別，也沒有指明文檔層別的標(biāo)準(zhǔn)。但這不足以造成困擾，完全可以通過在文檔名稱中標(biāo)明層功能，在擴(kuò)展名中標(biāo)明格式，比如“.GE”。然而一些設(shè)計(jì)人員使用模糊的文件名，或采用任意文本格式，這意味著制造人員必須通過瀏覽所有文檔的內(nèi)容查找所需的生產(chǎn)信息。另一些情況下，誤用文檔的擴(kuò)展名表達(dá)層功能，比如用.BOT表達(dá)底層。這時(shí)，制造人員必須打開文檔以查明文檔的格式。與這形成鮮明對(duì)比的是，沒有人需要通過打開PDF文檔以便知道該文檔的格式是PDF格式。
過時(shí)的RS-274-D格式仍然偶爾被使用。RS-274-D本是為了某種工藝設(shè)計(jì)的，該工藝已被廢棄數(shù)十年。它不包含層圖像的完整信息，這一局限促使用戶采用笨拙的構(gòu)造，從而增加手工操作和失誤。
4 為何要轉(zhuǎn)換為Gerber交PCB廠制板
大多數(shù)工程師都習(xí)慣于將PCB文件設(shè)計(jì)好后直接送PCB廠加工,而國際上比較流行的做法是將PCB文件轉(zhuǎn)換為GERBER文件和鉆孔數(shù)據(jù)后交PCB廠,為何要“多此一舉”呢？
因?yàn)殡娮庸こ處熀蚉CB工程師對(duì)PCB的理解不一樣,由PCB工廠轉(zhuǎn)換出來的GERBER文件可能不是您所要的,如您在設(shè)計(jì)時(shí)將元件的參數(shù)都定義在PCB文件中,您又不想讓這些參數(shù)顯示在PCB成品上,您未作說明,PCB廠依葫蘆畫瓢將這些參數(shù)都留在了PCB成品上。這只是一個(gè)例子。若您自己將PCB文件轉(zhuǎn)換成GERBER文件就可避免此類事件發(fā)生。還有就是為了保護(hù)自己的勞動(dòng)成果不被竊取。公司的機(jī)密不被盜竊。個(gè)人認(rèn)為這才是GERBER文件的作用。
如何檢查生成的GERBER正確性？您只需在免費(fèi)軟件Viewmate V6.3中導(dǎo)入這些GERBER文件和D碼文件即可在屏幕上看到或通過打印輸出。
鉆孔數(shù)據(jù)也能由各種CAD軟件產(chǎn)生，一般格式為Excellon，在Viewmate中也能顯示出來。沒有鉆孔數(shù)據(jù)當(dāng)然做不出PCB了。
5 Gerber歷史
Gerber格式最開始是電子工業(yè)聯(lián)盟(EIA) RS-274-D規(guī)格的延伸。該格式主要用于控制多個(gè)領(lǐng)域的數(shù)控機(jī)床。EIA RS-274-D用于定位、仿形、仿形/定位的數(shù)控機(jī)床用可互換的可變程序塊數(shù)據(jù)格式。Gerber公司用一系列的控制符來控制光繪機(jī)的線條。當(dāng)時(shí)，光繪機(jī)包含一系列有限的特定Aperture，表示不同形狀（典型的有圓，長方形等）和不同尺寸。
一個(gè)Aperture可以通過“flash”曝光在指定位置，也可以使用“draw”通過從一個(gè)位置到另一個(gè)位置拉動(dòng)端點(diǎn)產(chǎn)生線或弧段。Aperture沒有統(tǒng)一的位置，每個(gè)都是在玻璃或者菲林基材上的一小段圖形。在光繪前，光繪機(jī)操作人員需要設(shè)計(jì)人員給出一系列指示告訴他每個(gè)Aperture曝光到什么位置。機(jī)器有一定數(shù)量的不連貫的Aperture位置編碼，而且通常不是所有的都適用于光繪。制作光繪文件的人員須確保所有Aperture所處位置是可以找到并且與光繪文檔對(duì)應(yīng)的。
1980年8月27日，Gerber公司首次推出了Gerber格式：《EIA RS-274-D的子集：光繪數(shù)據(jù)格式參考書》，作為操作光繪機(jī)的說明書。
1986年，Gerber格式擴(kuò)展為支持尺寸可變的Aperture，以制作特定范圍內(nèi)任意尺寸的長方形和錐形線。該功能已被停止應(yīng)用。
20世紀(jì)80年代，一些其它的光繪機(jī)供應(yīng)商和PCB行業(yè)電腦輔助生產(chǎn)系統(tǒng)也采用Gerber格式。這時(shí)，Gerber格式已成為標(biāo)準(zhǔn)格式。
1991年4月26日，隨著光柵掃描技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，Gerber格式被擴(kuò)展為支持多邊形和大量參數(shù)，用戶可以動(dòng)態(tài)定義不同形狀、尺寸的Aperture，銅皮及多邊形，而不再需要使用“填充塊”。這大量的擴(kuò)展參數(shù)最初是20世紀(jì)90年代由Gerber公司在AT&T的推動(dòng)下設(shè)計(jì)開發(fā)的。
1993年1月31日，Gerber公司出版了Gerber格式的最新版《EIA RS-274-D的子集：光繪數(shù)據(jù)格式參考書》。
1997年，Gerber公司被比利時(shí)根特的Barco Graphics公司收購。Barco Graphics－Gerber公司在1998年9月21日出版了《RS-274X 格式用戶指導(dǎo)》。Barco Graphics的PCB部門現(xiàn)在命名為Ucamco（前Barco ETS）。
《RS-274X格式用戶指導(dǎo)》已于2010年12月更新到G版。
6 Gerber與鋼網(wǎng)文件區(qū)別
gerber文件包含鋼網(wǎng)文件
因?yàn)殇摼W(wǎng)文件就屬于gerber文件
但是，gerber文件不等于鋼網(wǎng)文件
鋼網(wǎng)文件也不等于gerber文件，只是文件格式的一種
完整的Gerber文件中包含鋼網(wǎng)文件。其中Paste Mask Top 和 Paste Mask Bottom 這兩個(gè)就是鋼網(wǎng)文件。
