Allegro导出Gerber文件：从原理到实战的全流程精解
你有没有遇到过这样的情况？PCB设计明明在Allegro里看起来完美无缺，结果工厂回板时却告诉你“丝印偏移”、“孔位错乱”，甚至整块板子因为阻焊开窗过大而短路。问题根源往往不在布局布线——而是Gerber输出环节出了岔子。
在电子硬件开发中，Allegro导出Gerber文件是连接设计与制造的关键一步。这一步看似简单，实则暗藏玄机：单位不一致、极性设置错误、漏层、钻孔格式不匹配……任何一个细节疏忽都可能导致数万元打样费用打水漂。
本文将带你彻底吃透Allegro中Gerber输出的完整流程，不仅告诉你“怎么点按钮”，更深入解析背后的技术逻辑和工程实践要点，帮助你在实际项目中一次成功，避免低级但致命的坑。
为什么Gerber这么重要？
在我们动手操作之前，先搞清楚一个问题：为什么要用Gerber？
简单说，Gerber就是PCB制造商的“施工蓝图”。它不是图片，也不是PDF，而是一种专为光绘机设计的二维矢量语言（RS-274X标准），能精确描述每一层铜箔、阻焊、丝印的几何形状。
你可以把Allegro里的PCB设计想象成一个3D模型，而Gerber就是把这个模型“切片”后，一层一层交给工厂去曝光、蚀刻、钻孔。如果切片错了，做出来的板子自然也就废了。
目前全球98%以上的PCB厂仍然以Gerber为主要输入格式，尤其在中小批量打样场景下，它是事实上的行业通用语言。
所以，掌握如何正确地从Allegro导出Gerber，不是“会就行”的技能，而是硬件工程师的基本功底线。
核心概念扫盲：这些术语你真的懂吗？
很多工程师卡在Gerber输出，其实是被一堆专业术语绕晕了。下面我们用“人话”快速理清几个关键概念：
| 术语 | 实际含义 | 常见误区 |
|---|---|---|
| RS-274X | 当代Gerber标准，支持内嵌Aperture（图形模板），无需额外文件 | 误以为需要单独提供.apt文件 |
| Aperture | 光绘机的“画笔”，定义圆形、矩形等基本图形 | 忘记勾选“Embed Apertures”导致图形丢失 |
| Leading Zero Suppression | 坐标省略前导零，如X00100Y00200→X100Y200 | 与Trailing混淆，造成坐标偏移几十毫米 |
| Negative Plane | 负片层，表示“保留区域”，常用于电源平面 | 未设Polarity为Negative，导致整层空白 |
| Excellon Drill File | 钻孔数据文件，控制钻头位置和大小 | 单位与Gerber不一致，孔位错乱 |
✅重点提醒：必须确保Gerber和钻孔文件使用相同的单位体系（mm/inch）和零省略方式（Leading/Trailing），否则会出现“走线对，孔不对”的灾难性后果。
Allegro导出Gerber：8步精准操作流程
下面进入实战环节。我们将以Cadence Allegro PCB Editor（17.4及以上版本）为例，手把手完成整个输出过程。
第一步：进入Artwork界面
打开你的PCB设计文件，在菜单栏选择：
Manufacture → Artwork弹出【Artwork Control Form】窗口——这是所有Gerber输出的核心控制台。
⚠️ 注意：务必在完成最终设计评审后再执行此操作，避免中途修改引发版本混乱。
第二步：设置输出路径
在右下角找到Output File Name区域，点击Browse按钮，指定一个清晰命名的输出目录。
推荐命名规范：
ProjectName_Gerber_20250405这样便于版本管理和追溯。
第三步：配置Film层映射（最关键一步！）
点击左侧的Film Control按钮，进入层别映射页面。
这里你要做的，是把Allegro中的物理层“绑定”到对应的Gerber输出层上。
推荐标准配置如下：
| Film名称 | 对应原始层 | 输出扩展名 | 极性设置 |
|---|---|---|---|
| TOP_COPPER | Top | .gtl | Positive |
| BOTTOM_COPPER | Bottom | .gbl | Positive |
| TOP_SOLDERMASK | Top Soldermask | .gts | Positive |
| BOTTOM_SOLDERMASK | Bottom Soldermask | .gbs | Positive |
| TOP_SILKSCREEN | Top Silkscreen | .gto | Positive |
| BOTTOM_SILKSCREEN | Bottom Silkscreen | .gbo | Positive |
| BOARD_OUTLINE | Board Geometry > Outline | .gm1 | N/A |
| VCC_PLANE | VCC_Plane （Plane Layer） | .g1 | Negative |
| GND_PLANE | GND_Plane （Plane Layer） | .g2 | Negative |
🔥特别注意：
- 所有信号层和普通层都是正像（Positive）；
- 所有内电层（Plane Layer）必须设为负像（Negative），否则工厂看到的是“全黑”或“全白”，无法识别网络。
如何设置负片？
在Film列表中右键对应film → Properties → Polarity → Select “Negative”。
第四步：统一设备参数（防错核心）
点击主界面的Device Options按钮，设置全局参数。
关键配置建议：
Format: 2 : 5 ← 整数2位，小数5位（推荐） Units: Millimeters ← 或 Inches，需与工厂统一 Leading/Trailing Zero: Leading ← 前导零抑制 Decimal Format: On ← 启用小数点模式 Rotation: 0 ← 不旋转 Mirroring: No ← 禁止镜像 Plot Origin: Off Grid ← 使用用户自定义原点📌参数解读：
-2:5表示最大可表示99.99999mm，精度达0.001mm，足够应对绝大多数设计；
- 若工厂明确要求2:6，则必须在此处调整，并通知团队成员同步更新模板；
- 错误的Zero Suppression会导致坐标整体偏移数十毫米——比如本该在(10.000, 20.000)的焊盘跑到(10000, 20000)！
第五步：Aperture设置（别让图形“失真”）
点击Aperture按钮，勾选以下两项：
- [x]Create a symbol file (.fab)
- [x]Embed Apertures in Gerber
✅必须勾选“Embed Apertures”！
RS-274X标准要求Aperture信息内嵌于Gerber文件内部。如果不勾选，输出的文件缺少D-code定义，工厂无法识别焊盘、过孔等非线性图形，最终光绘失败。
.fab文件可作为辅助参考，但非必需。
第六步：单独导出钻孔文件（千万别忽略！）
钻孔数据不能通过Artwork模块输出，必须单独处理。
路径：
Manufacture → NC → NC Parameters关键设置：
- Output format:Excellon
- Unit: mm 或 inch（必须与Gerber一致！）
- Place origin:Lower left
- Generate tool report: Yes
- Route path: 设置与Gerber相同的输出目录
设置完成后，点击NC Drill按钮生成.drl文件。
💡 小技巧：可以在Readme中附带一份tool list，方便工厂核对钻头尺寸是否符合工艺能力。
第七步：生成Gerber文件
返回【Artwork Control Form】主界面，确认所有配置无误后，点击Generate按钮。
等待片刻，若出现提示：
Artwork generation completed successfully.说明生成成功。
前往输出目录检查文件是否齐全，典型输出包括：
TOP_COPPER.gtl BOTTOM_COPPER.gbl TOP_SOLDERMASK.gts BOTTOM_SOLDERMASK.gbs TOP_SILKSCREEN.gto BOARD_OUTLINE.gm1 VCC_PLANE.g1 GND_PLANE.g2 drill.drl tool.lst readme.txt第八步：打包交付前的最后一道防线
别急着发给工厂！请务必完成以下校验动作：
文件完整性检查
对照清单确认是否遗漏任何一层，特别是机械层、背钻层、测试点层等非常规层。用CAM350打开预览
下载免费版CAM350或GC-Prevue，导入所有Gerber和钻孔文件，查看：
- 各层是否对齐？
- 丝印是否压焊盘？
- 阻焊开窗是否合理？
- 负片层是否有反色显示？编写Readme说明文档
创建readme.txt，包含以下信息：Project: XXX主板 Date: 2025-04-05 Layers: 6-layer (Top, GND, VCC, Sig3, Sig4, Bottom) Board Thickness: 1.6mm Soldermask: Green, expansion 0.1mm Silkscreen: White, no overlay on pads Special Requirements: Impedance control (50Ω ±10%), back drilling on layer 5-6 Unit: mm, Leading zero suppression, 2:5 format Drill File: drill.drl, Excellon format, same unit
工程师避坑指南：那些年我们都踩过的雷
以下是我在多个项目中总结出的高频问题及解决方案，帮你提前规避风险。
❌ 问题1：丝印层缺失或整体偏移
现象：工厂反馈丝印没印出来，或者文字跑到了板边外。
原因：
- Top Silkscreen层未加入GTO Film；
- Plot Origin设置错误，未使用“Off Grid”原点。
解决方法：
检查Film Construct中是否添加了Geometry: Silkscreen层；
确保原点与Board Outline一致，可在Setup → Design Parameters → Drawing中查看。
❌ 问题2：阻焊开窗太大，导致锡短路
现象：回板后发现多个BGA引脚连锡。
原因：Allegro中Soldermask Expansion值设置过大。
解决方法：
进入 Setup → Subclass → top/bottom soldermask，统一设置Expansion值，通常为0.05~0.1mm。
也可以使用 Global Dynamic Shape Parameter 进行批量调整。
❌ 问题3：电源平面层显示为空白
现象：CAM软件打开.g1文件一片漆黑。
原因：未将Film的Polarity设为Negative。
解决方法：
回到Film Control → 右键VCC/GND Plane → Properties → Polarity → Negative。
✅ 验证方法：在CAM350中反色查看，负片应呈现“镂空”效果。
❌ 问题4：钻孔位置严重偏移
现象：孔和焊盘对不上，像是整体平移了一段距离。
原因：Gerber用mm，钻孔用inch，单位不统一。
解决方法：
全程使用同一单位体系！建议优先采用毫米制（mm），并在Readme中明确标注。
如何建立可靠的输出体系？
为了减少人为失误，建议采取以下工程化措施：
✅ 建立标准化模板
保存一份经过验证的.artwork配置文件，供团队复用。路径：
File → Save Setup → Save Artwork Configuration下次新建项目时直接加载，避免重复配置。
✅ 编写批处理脚本（进阶）
对于频繁打样的项目，可用Tcl脚本自动化部分流程，例如自动命名、复制、打包等。
示例片段：
# 自动设置输出路径 set output_path "D:/Gerber_Output/[get_project_name]_Gerber_[clock format [clock seconds] -format %Y%m%d]" exec mkdir -p $output_path✅ 引入设计检查清单（Checklist）
每次输出前逐项核对：
- [ ] 所有信号层已包含
- [ ] 内电层设为Negative
- [ ] 单位与零抑制方式正确
- [ ] Aperture已嵌入
- [ ] 钻孔文件已生成且单位一致
- [ ] Readme文档已填写
结语：从“会操作”到“懂工程”
Allegro导出Gerber文件，表面看是一系列菜单点击，背后却是对PCB制造流程的理解深度。
真正优秀的硬件工程师，不会等到工厂退回Design Reject才去查手册。他们会在输出那一刻就自信地说：“这份Gerber，没问题。”
随着ODB++、IPC-2581等新型集成格式的发展，未来或许会逐步替代传统Gerber+钻孔的组合。但在当下，尤其是在国内快速打样生态中，Gerber仍是不可动摇的主流。
与其被动应对问题，不如主动构建一套稳定、可复用、经得起验证的输出流程。
如果你正在带团队，不妨把这篇文章打印出来，贴在工位旁，作为每一位新人必须掌握的“上岗必修课”。
💬互动时间：你在导出Gerber时遇到过哪些奇葩问题？欢迎在评论区分享你的“血泪史”，我们一起排雷！
