1、Gerber文件簡介

    用戶或企業(yè)設計部門，往往出于各方面的考慮，只愿意提供給生產制造部門電路板的Gerber文件。Gerber文件是所有電路設計軟件都可以產生的文件，在電子組裝行業(yè)又稱為模版文件（stencil data）,在PCB制造業(yè)又稱為光繪文件?？梢哉fGerber文件是電子組裝業(yè)中最通用最廣泛的文件格式。因此對于一個電子生產企業(yè)，擁有一個能夠處理Gerber文件的電腦輔助制造CAM軟件是非常重要的，它對安排產品生產的準備、制造及測試各工序都有輔助提高質量的作用。

    Gerber文件是EIA的標準格式，分RS274-D和RS274-X兩種，其中RS274-X是RS274-D的擴展文件。生產制造部門在條件許可的情況下，應當盡可能要求用戶或設計部門提供RS274-X的Gerber文件，這樣有利于各工序的生產準備。

2、利用Gerber文件生成貼片坐標

    傳統(tǒng)的貼片機生產裝配前的準備工作往往是要等到PCB廠將PCB電路板生產好后方才可以進行。通常要讓貼片機停止工作，利用貼片機的人工示教方式，移動攝像頭在電路板上找出所有貼片元件的坐標位置，然后再將物料表(BOM)等其他信息手工輸入到貼片機中。這種方式需要占用貼片機的生產時間，而且采用人工示教方式找點對于普通的一塊有幾百個貼片元件的電路板來講是一件費時費力而又極易出現差錯的工作。同時由于人為的必然誤差，元件位置偏差等原因導致的修復及返工的成本上升。對于電子制造服務（EMS）企業(yè)來講，貼片機的生產時間就是企業(yè)的經濟來源，無疑這種方式對企業(yè)的生產造成的損失是很大的。

    目前普遍采用的方式是在設計部門或用戶提供電路板設計文件時，可以直接由電路設計軟件直接生成，例如Protel、Powerpcb和Cadence等電路設計軟件都具有這個功能。但有些情況下用戶或企業(yè)設計部門只提供Gerber文件，這時就需要通過某些電腦輔助設計軟件處理來獲取貼片坐標數據，例如Graphicode公司的GC-PowerStation軟件就是這方面的佼佼者，目前最新的版本是5.4.4，利用用戶或設計部門提供提供的Gerber文件，只需幾分鐘的時間就可以迅速提取出所有貼片元件的中心坐標和旋轉角度（而傳統(tǒng)的方式卻需要大半天時間）。大大縮短生產準備時間，并且由于直接處理用戶的CAD設計文件，提高了生產裝配精度，降低了故障率。下面簡要介紹如何利用GC-PowerStation軟件生成貼片坐標數據。

2.1 導入Gerber文件。在軟件窗口中，選擇菜單“File→Import...”，選擇要導入的Gerber文件（配合Ctrl鍵可一次選取多個Gerber文件），Gerber文件應包括電路板焊盤層（Solderpaste）和絲印層（Silkscreen）。

2.2 設定每層Gerber文件的屬性。鼠標右擊屏幕右下側顯示的Gerber文件，選擇“Proterties…”，彈出“GC Explore”對話框，在Layer Type選項框中設置每層Gerber文件的屬性，焊盤層選擇Solderpaste，絲印字符層選擇Silkscreen，如圖1所示。

2.3 切換公制單位。因為貼片機的單位是mm，有些圖形是以mil作單位，所以要切換成公制單位。具體操作過程如下：選擇菜單“View→Units...”，在彈出的“Unit”對話框中選擇millimets（毫米）。

2.4  設定坐標原點。一般我們取在電路板的左下角，首先將電路板顯示放大到合適尺寸，將光標移到電路板的左下角中心處，按Space鍵確定住位置，選擇菜單“Tool→Zero User...”。

2.5  將Pad（Trace部分）轉成Pads+Parts。有些設計人員在設計電路板時習慣以Trace的方式來畫Pads，而這些Trace無法由系統(tǒng)辯識出其Pads的位置，故無法由其轉換坐標出來，所以需要將Pad（Trace部分）轉成Pads+Parts。具體操作過程如下：鼠標右擊屏幕右下側顯示的絲印層Gerber文件，在彈出的對話框中選擇“View”或“Hide”，即將絲印層暫時設定為瀏覽或隱藏，選擇菜單“Edit→Select All”，選中所有的焊盤，再選擇菜單“CAM→Auto Convert Skteched Pads”,彈出如圖2所示的對話框，設置焊盤層Gerber文件，如圖2所示。按“OK”按鈕轉換完畢。

2.6 坐標辨識。先將欲轉換的焊盤選中，選擇菜單“Parts→Auto Centroid Extraction…”，在彈出的對話框中設定每種芯片的方向，按OK鍵后轉換完成，并生成了一個新的已辨識坐標的焊盤層，如圖3所示。有時會出現找錯焊盤中心的情況，這時可以選中找錯中心的焊盤，選擇菜單“Parts→Explode Parts”，將找錯中心的焊盤分解開來，再選中欲轉換的焊盤，選擇菜單“Parts→Teach Parts”，正確找出焊盤的中心，如圖4。

2.7 元件位號（Ref.Des）的辯識。已辨識坐標的焊盤層和絲印層必須都處于EDIT狀態(tài)下，如圖3所示，P1層和P2層處于EDIT狀態(tài)下，將十字光標移至任一Ref.Des字母的左上角頂點后按下空格鍵，確定住光標位置，如圖5所示，再選擇菜單“Tools→Zero Relative”將相對坐標歸零，此時畫面左邊的Relative部分的坐標會出現零（圖6），接著按下空格鍵松開被固定的十字光標并移至該字母的右下角頂點，此時Relative部分的坐標分別代表字符的長和寬。

   接著選擇Select All將已辨識坐標的焊盤層和絲印層標識出來，選擇菜單“Parts→Find Refererce Designator(s)”，彈出如圖7的對話框，在Silk Layer選擇框中選擇絲印層，而Part Layer選擇框中已默認選中已辨識坐標的焊盤層。在Width和Height欄中分別填入前面測的字符的長和寬，這里是0.6mm和1.1mm，然后點擊OK鍵完成元件位號的辨識。

2.8 元件位號（Ref.Des）的確認。元件位號的辨識會出現些錯誤，需要進行確認。操作步驟如下：選中已辨識坐標的焊盤層和絲印層，選擇菜單“Tools→Query…”，出現如圖8所示的界面，在屏幕左下角的Display設置區(qū)域中選擇Part，然后確認屏幕下側坐標欄中的每個坐標位號是否與屏幕右側中顯示的圖形中元件位號一至，若不一致，則進行修改。確認完畢后按屏幕下側的“Save”按鈕將坐標文件保存下來。至此，貼片坐標數據導出完畢。

3、利用Gerber文件制作元件位置圖

    Gerber文件在電子組裝領域中的另一大用途就是用來制作元件位置圖，元件位置圖是指導生產的重要工藝資料，例如手工插件的工藝卡等，需要在元件位置圖上標注每個工位的插裝元件的位置、數量等必要信息。一般的做法是將電路板設計文件轉換為AUTOCAD格式文件（例如DXF文件），然后用AUTOCAD軟件打開，然后復制到專門的表格文件中，加入必要的文字信息，再將指定的元件進行醒目處理（例如涂紅等）。常見的電路設計軟件一般都具有導出DXF文件的功能，那為什么還要利用Gerber文件導出DXF文件呢？這是因為有的電路設計軟件，例如Protel等，會碰到導出的DXF文件很大，有時會有上百兆，用AUTOCAD打開很慢，或者根本就打不開，這時候就需要先將電路文件先轉為Gerber文件，再利用一些CAM軟件打開，轉換成DXF文件，文件大小會大為降低，通常不到10M，用AUTOCAD軟件很容易打開。這樣的CAM軟件很多，例如CAM350、GerbTool以及GC-PowerStation等，其中CAM350的應用最為廣泛，本文將以CAM350（Version 9.0）為例介紹如何利用Gerber文件導出DXF文件。

3.1 導入Gerber文件

3.2 導出DXF文件。選擇菜單“File→Export→DXF”，在彈出的對話框中選擇導出的路徑和文件名，至此DXF文件就-導出來了，用AUTOCAD軟件打開就可以制作元件位置圖了。