PCB各层定义及输出Gerber文件定义

更新时间:2023-05-09 00:45:00 阅读: 评论:0

Protel 99 SE所提供的工作层大致可以分为7类:Signal Layers(信号层)、InternalPlanes(内部电源/接地层)、Mechanical Layers(机械层)、Masks(阻焊层)、Silkscreen(丝印层)、Others(其他工作层面)及System(系统工作层),在PCB设计时执行菜单命令[Design]设计/[]选项可以设置各工作层的可见性。
1.Signal Layers(信号层)
Protel 99 SE提供有32个信号层,包括[TopLayer](顶层)、[BottomLayer](底层)、[MidLayer1](中间层1)、[MidLayer2](中间层2)……[Mid Layer30](中间层30)。信号层主要用于放置元件(顶层和底层)和走线。信号层是正性的,即在这些工作层面上放置的走线或其他对象是覆铜的区域。
2.InternalPlanes(内部电源/接地层)
Protel 99 SE提供有16个内部电源/接地层(简称内电层):[InternalPlane1]—[InternalPlane16],这几个工作层面专用于布置电源线和地线。放置在这些层面上的走线或其他对象是无铜的区域,也即这些工作层是负性的。
每个内部电源/接地层都可以赋予一个电气网络名称,印制电路板编辑器会自动地将这个层面和其他具有相同网络名称(即电气连接关系)的焊盘,以预拉线的形式连接起来。在Protel 99 SE中。还允许将内部电源/接地层切分成多个子层,即每个内部电源/接地层可以有两个或两个以上的电源,如+5V和+l5V等等。
3.Mechanical Layers(机械层)
Protel 99 SE中可以有16个机械层:[Mechanical1]—[Mechanical16],机械层一般用于放置有关制板和装配方法的指示性信息,如电路板物理尺寸线、尺寸标记、数据资料、过孔信息、装配说明等信息。
4.Masks(阻焊层、锡膏防护层)
在Protel 99 SE中,有2个阻焊层:[Top Solder](顶层阻焊层)和(Bottom Solder](底层阻焊层)。阻焊层是负性的,在该层上放置的焊盘或其他对象是无铜的区域。通常为了满足制造公差的要求,生产厂家常常会要求指定一个阻焊层扩展规则,以放大阻焊层。对于不同焊盘的不同要求,在阻焊层中可以设定多重规则。Protel 99 SE还提供了2个锡膏防护层,分别是[Top Paste](顶层锡膏防护层)和(Bottom Paste](底层锡膏防护层)。锡膏防护层与阻焊层作用相似,但是当使用"hot re-follow"(热对流)技术来安装SMD元件时,锡膏防护层则主要用于建立阻焊层的丝印。该层也是负性的。与阻焊层类似,我们也可以通过指定一个扩展规则,来放大或缩小锡膏防护层。对于不同焊盘的不同要求,也可以在锡膏防护层中设定多重规则。
5.Silkscreen(丝印层)
Protel 99 SE提供有2个丝印层,[Top Overlay](顶层丝印层)和[Bottom Overlay](底层丝印层)。丝印层主要用于绘制元件的外形轮廓、放置元件的编号或其他文本信息。在印制电路板上,
放置PCB库元件时,该元件的编号和轮廓线将自动地放置在丝印层上。
6.Others(其他工作层面)
在Protel 99 SE中,除了上述的工作层面外,还有以下的工作层:?[KeepOutLayer](禁止布线层)禁止布线层用于定义元件放置的区域。通常,我们在禁止布线层上放置线段(Track)或弧线(Arc)来构成一个闭合区域,在这个闭合区域内才允许进行元件的自动布局和自动布线。注意:如果要对部分电路或全部电路进行自动布局或自动布线,那么则需要在禁止布线层上至少定义一个禁止布线区域。?[Multi layer](多层)该层代表所有的信号层,在它上面放置的元件会自动地放到所有的信号层上,所以我们可以通过[MultiLayer],将焊盘或穿透式过孔快速地放置到所有的信号层上。?[Drill guide](钻孔说明)?[Drill drawing](钻孔视图)Protel 99 SE提供有2个钻孔位置层,分别是[Drill guide](钻孔说明)和[Drill drawing](钻孔视图),这两层主要用于绘制钻孔图和钻孔的位置。[Drill Guide]主要是为了与手工钻孔以及老的电路板制作工艺保持兼容,而对于现代的制作工艺而言,更多的是采用[Drill Drawing] 来提供钻孔参考文件。我们一般在[Drill Drawing]工作层中放置钻孔的指定信息。在打印输出生成钻孔文件时,将包含这些钻孔信息,并且会产生钻孔位置的代码图。它通常用于产生一个如何进行电路板加工的制图。这里提醒大家注意:(1)无论是否将[Drill Drawing]工作层设置为可见状态,在输出时自动生成的钻孔信息在PCB文档中都是可见的。(2)[Drill Drawing]层中包含有一个特殊的".LEGEND"字符串,在打印输出的时候,该字符串的位置将决定钻孔制图信息生成的地方。
7、System(系统工作层)
?[DRC Errors](DRC错误层)用于显示违反设计规则检查的信息。该层处于关闭状态时,DRC错误在工作区图面上不会显示出来,但在线式的设计规则检查功能仍然会起作用。?[Connections](连接层)该层用于显示元件、焊盘和过孔等对象之间的电气连线,比如半拉线(Broken Net Marker)或预拉线(Ratsnest),但是导线(Track)不包含在其内。当该层处于关闭状态时,这些连线不会显示出来,但是程序仍然会分析其内部的连接关系。?[Pad Holes](焊盘内孔层)该层打开时,图面上将显示出焊盘的内孔。?[Via Holes](过孔内孔层)该层打开时,图面上将显示出过孔的内孔。?[Visible Grid 1](可见栅格1)?[Visible Grid 2](可见栅格2)这两项用于显示栅格线,它们对应的栅格间距可以通过如下方法进行设置:执行菜单命令[Design]/[],在弹出的对话框中可以在[Visible 1]和[Visiblc 2]项中进行可见栅格间距的设置。
同时,对于各层的功能简要说明如下:
1.TopLayer元件层、BottomLayer布线与插件式元件的焊接层、MidLayerx中间层,这几层是用来画导线或覆铜的(当然还有TopLayer、BottomLayer的SMT贴片器件的焊盘PAD);
2.Top Solder、Bottom Solder、Top Paste、Bottom Paste,这四层是与穿越两层以上器件PAD 相关的;一般Paste层留的孔会比焊盘小(Paste表面意思是指焊膏层,就是说可以用它来制作印刷锡膏的
钢网,这层只需要露出所有需要贴片焊接的焊盘,并且开孔可能会比实际焊盘小);然后,要往PCB版上刷绿油(阻焊)吧,这就是Solder层,Solder层要把PAD露出来吧,这就是我们在只显示Solder层时看到的小圆圈或小方圈,一般比焊盘大(Solder表面意思是指阻焊层,就是用它来涂敷绿油等阻焊材料,从而防止不需要焊接的地方沾染焊锡的,
这层会露出所有需要焊接的焊盘,并且开孔会比实际焊盘要大);这几层一般为黄色(铜)或白色(锡);
3.Top Overlay、Bottom Overlay,丝印层,PCB表面的文字或电阻电容符号或器件边框等,一般为黄色(对于protel DXP2004版本是这样的);
4.Keepout,画边框,确定电气边界;
5.Mechanical layer,真正的物理边界,定位孔的就按照Mechanical layer的尺寸来做的,但PCB厂的工程师一般不懂这个。所以最好是发给PCB厂之前将keepout layer层删除;
6.Multi Layer,贯穿各层的,像过孔(到底层或顶层的过孔VIA也有Solder和Paste);
7.Drill guide、Drill drawing,钻孔层;
protel99 gerber输出各层文件后缀名
GTL---toplayer 顶层
GBL---bottomlayer 底层
GTO---TopOverlay 顶层丝印层
GBO---Bottomlayer 底层丝印层
GTP---TopPaste 顶层表贴(做激光模板用)
GBP---BottomPaste 底层表贴
GTS---Topsolder 顶层阻焊(也叫防锡层/绿油,负片)
GBS---BottomSolder 底层阻焊
G1---Midlayer1 内部走线层1
G2---Midayerr2 内部走线层2
...
GP1---InternalPlane1 内平面1(负片)
GP2---InternalPlane2 内平面2(负片)
...
GM1---Mechanical1 机械层1
GM2---Mechanical2 机械层2
...
GKO---KeepOuter 禁止布线层
GG1---DrillGuide 钻孔引导层
GD1---DrillDrawing 钻孔图层
GPT---Top pad Master 顶层主焊盘
GPB---Bottom pad Master 底层主焊盘
Gerber文件介绍
标准的gerber file 格式可分为RS-274 与RS-274X 两种,其不同在于:
RS-274 格式的gerber file 与aperture 是分开的不同文件。
RS-274X 格式的aperture 是整合在gerber file 中的,因此不需要aperture 文件(即,内含D 码)。
数据格式:整数位+小数位
常用:3:3(公制,整数3 位,小数3 位)
2:4(英制,整数2 位,小数4 位)
2:3(英制,整数2 位,小数3 位)
3:3(英制,整数3 位,小数3 位)
前导零、后导零和不导零:
例:025690 前导零后变为:25690 (Leading)
025690 后导零后变为:02569 (Trailing)
025690 不导零后变为:025690 (None)
单位:
METRIC(mm)
ENGLISH(inch or mil)
单位换算:
1 inch =1000 mil =2.54 cm =25.4 mm
1 mm =0.03937 inch =39.37 mil
GERBER 格式的数据特点:
数据码:ASCLL、EBCDIC、EIA、ISO 码,常用:ASC II 码。
数据单位:英制、公制、常用:英制。
坐标形式:相对坐标、绝对坐标,常用:绝对坐标。
数据形式:省前零、定长、省后零,常用:定长。
GERBER FILE 极性介绍:
正片(POSITIVE):GERBER 描述是线路层,并且描述之图形主要是有铜部分。或GERBER 描述是防焊层,并且描述之图形主要是防焊部分(即盖油墨部分)。
负片(NEGTIVE):GERBER 描述是线路层,并且描述之图形主要是无铜部分。或GERBER 描述是防焊层,并且描述之图形主要是无防焊部分(即不盖油墨部分)。
复合片(COMPOSTIVE):GERBER 所描述的层次由不同极性层合成。通常是挖层和正极性层叠加。
挖层极性为c,主要起线路防护或追加制程资料等作用。
GERBER数据是所有PCB CAD系统可以生成的,可以被所有光绘图机处理的文件格式。GERBER 格式是EIA 标准RS-274D的子集。扩展GERBER格式是EIA标准RS-274D格式的超集,又叫RS-274X。RS-274X增强了处理多边形填充,正负图组合和自定义D码及其它功能。它还定义了GERBER数据文件中嵌入光圈表的规则。
GERBER格式文件由一系列数据块(参数和代码)组成。每一数据块由块结束(EOB)符分开。EOB字符通常是星号(*)。根据文件中出现的顺序,数据块分为以下两类:
1 RS-274X参数
按顺序分为下面几组:
提示性参数
AS 坐标选择
FS 格式描述
MI 镜像图像
MO 单位
OF 偏移
SF 比例因子
图像参数
IJ 图像对齐

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