PCB设计之Gerber RS274X格式详解

PCB设计中的Gerber RS274X格式详解

什么是Gerber RS274X？

Gerber RS274X（简称Gerber X）是一种广泛用于PCB（印制电路板）设计和制造的标准文件格式。它是Gerber格式的扩展版本，支持嵌入孔径表（Aperture Table）和高级图形功能，能够更精确地描述PCB的每一层图形信息。Gerber X格式由Ucamco公司维护，是PCB制造行业中最常用的数据交换格式之一。

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Gerber RS274X的发展与优势

为什么需要Gerber RS274X？

• 传统Gerber的局限性：早期的Gerber RS274D格式需要单独的孔径文件（Aperture File），容易导致文件不匹配或错误。
• Gerber X的改进：
  • 嵌入孔径表：将孔径信息直接嵌入Gerber文件，减少文件数量。
  • 支持复杂图形：支持多边形填充、自定义图形和复杂轮廓。
  • 标准化：统一的文件格式，便于制造厂商直接使用。

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Gerber RS274X文件结构解析

Gerber RS274X文件是纯文本文件，通常以.gbr或.ger为扩展名。文件内容由一系列命令和参数组成，用于描述PCB层的图形信息。

文件内容示例

G04 Gerber RS274X file for Top Layer*
%FSLAX26Y26*%
%MOMM*%
%ADD10C,0.15*%
%ADD11C,0.3*%
%ADD12R,0.5X0.5*%
%LPD*%
D10*
X1000Y1000D03*
X2000Y2000D01*
X3000Y3000D02*
M02*

关键命令说明
G04
注释行，用于描述文件内容或版本信息。

%FSLAX26Y26*%
定义坐标格式，X26Y26表示2位整数和6位小数。

%MOMM*%
设置单位，MM表示毫米，IN表示英寸。

%ADD10C,0.15*%
定义孔径，10为孔径编号，C表示圆形，0.15为直径。

%LPD*%
设置当前层为正面（Top Layer）。

D10*
选择孔径10。

X1000Y1000D03*
绘制图形，X1000Y1000为坐标，D03为绘制命令。

M02*
文件结束标志。

特性 Gerber RS274X	Gerber RS274D
嵌入文件中	需要单独文件
较少（每层一个文件）	较多（每层需额外孔径文件）
支持复杂图形（如多边形、填充）	仅支持简单图形
广泛支持	逐渐被淘汰

如何生成Gerber RS274X文件？

主流EDA工具均支持导出Gerber RS274X格式：

1. Altium Designer

菜单：File » Fabrication Outputs » Gerber Files

选择层并设置输出选项。

2. Cadence Allegro

使用File > Export > Gerber功能。

配置层映射和输出参数。

3. KiCad

通过Plot功能生成Gerber文件。

选择RS274X格式并导出。

Gerber RS274X的局限性

缺乏层间关系
Gerber文件仅描述单层图形，无法直接表示层叠结构或钻孔信息。

文件分散
每层需要一个独立的Gerber文件，可能导致文件数量较多。

不支持网络表
无法直接验证电气连接的正确性。

应用场景

PCB制造：用于光绘机生成PCB图形。

设计验证：通过Gerber查看器检查设计准确性。

文档归档：作为设计输出的标准格式保存。

总结

Gerber RS274X是PCB设计和制造中最常用的文件格式之一，凭借其简单、可靠的特点，成为行业标准。尽管它存在一定的局限性（如缺乏层间关系和网络表），但其广泛的支持和易用性使其在PCB制造中占据重要地位。掌握Gerber RS274X的生成和验证方法是PCB设计师的基本技能。