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1、FABmaster教育訓練教材iGerberFABmaster ASIA2003.12.22一 iGerber所需要之檔案Aperture FilesiGerber Data Inputs and OutputsiGerberGerber FilesBOMCAD-XYNC Drill FileFATF File 如上圖所示,iGerber軟體所需要之資料,可以分成下列幾種,1. Gerber Files*%FSLAX23Y23*%*%MOIN*%G01*D12*X10382Y7902D02*此處D02表示D-CodeX10429D01*Y7772D02*X10382D01*X10615Y784
2、3D02*Y7890D01*Y10149D02*Y10197D01*X10429Y10209D02*Gerber File為CAD Layout軟體Design出一塊PCB板子後,附帶轉出之相關圖檔,主要用途在於可以將Gerber File繪出底片,再以底片為主製造出PCB板子出來。Gerber Fie檔案內的內容主要為座標格式，依其格式可分為RS-274-D與RS-274-X兩種。 RS-274-D :這種為較舊之Gerber File格式，因為每個座標均需要D-Code，故此種格式之D-Code需要另外一個檔案來說明D-Code，而那種檔案統稱為Aperture Files。 RS-274
3、-X :此為近年來才發展之格式，與RS-274-D最大之不同，在於它將Aperture Files整合在Gerber Files中，故檔案之種類較為單純，在Input時較不易出錯。2. Aperture Files D11 ROUNDED 3.937 3.937 0.000 MULTI D12 ROUNDED 5.000 5.000 0.000 MULTI D13 ROUNDED 5.906 5.906 0.000 MULTI D14 ROUNDED 6.000 6.000 0.000 MULTI D15 ROUNDED 7.000 7.000 0.000 MULTI D16 ROUNDED
4、7.087 7.087 0.000 MULTI D17 ROUNDED 7.333 7.333 0.000 MULTI Gerber Files決定座標，而Aperture Files則決定形狀與大小。Aperture Files內容主要有D-Code、Shape(形狀) 、Dimension(大小)。 D-Code :可能以下面的副檔名出現，*.APT，* .REP，*.LST，* .GAP，*.APR 等。D-Code中D01D09為內定預設值，這些均是機器上預設值，例如D01表示燈打開，D02表示燈關，等等。而D10以後便是Layout軟體中給定之值。 Shape :Shape為形狀，如
5、有Round(圓形)，Rectangular(長方形)等。 Dimension :Dimension為大小，通常分為X與Y之寬度。3. BOMC0101999 C1 C0230100 C2 C0500417 C3,C18,21,24,28,31 C1440339 C4,C12-C17,C19,20,22,23,26,30,C32-42 iGerber可以Input BOM(Bill of Materials)中有用之資料，如料號或Name，此項目只在產生程式時才會用到。4. CAD-XYC42 2588 1825 0 270 00 CAPSMD0.1UF MT9 2600 1750 0 0 0
6、0 FIDUCIAL MT3 2750 1750 0 0 00 MTHOLE1 MT7 2425 1750 0 0 00 MTHOLE1 R30 1913 1725 0 180 00 CAP0603 CAD-XY為零件中心點之座標檔，此檔案主要功用在於與Gerber Files做合併，以加快iGerber製作之速度。5. NC Drill FileT1F095S3 X00325Y00872 X00162Y013 X00162Y01375此為鑽孔檔，為PCB板子製作時鑽孔機所使用之檔案。iGerber在製作時必須要有鑽孔檔，負責各層線路之連接。CAD産生的GerberFiles有多個檔案，各有不
7、同的含義，通常每一個檔案代表一個邏輯層。iGerber對各層的處理方法是不同的，使用者必須正確設置各層的名稱。對於多層板，主要有：6. Bottom Layer：一般爲焊接層，通常也是測試選點之一面。7. Top Layer：元件層。8. 阻焊綠漆層（Top Mask、Bottom Mask）：阻焊綠漆層不是實際電路板的層，而是與Top Layer & Bottom Layer相對照的一種輔助層。阻焊綠漆層通常阻焊劑均是使用綠顏色之漆，故PCB看起來均是綠色。所漏出的部分，通常爲焊錫部分，也可以鍍金或度錫鉛，只要用途在於用來焊接零件。9. Ground Layer：接地層。地線層通常是中間層，
8、其結構是整個層被覆蓋銅箔。接地層上通常有thermal 孔。Ground/PowerThermalHole 10. Power Layer：電源層。結構同接地層11. 文字層（Top silkscreen, Bottom silkscreen）：文字層指出元件的形狀和名稱。12. Middle Layer: 中間線路層。多層板會有中間之線路層。在使用中，需要注意區分Middle layer 和 Power / Ground Layer。Middle Layer再極性上設為正片，而Power / Ground因為包含thermal，如上圖，應設成負片。Middle Layer二 基本功能介紹上圖
9、為iGerber開啟之視窗狀態，而右下角又有3個按鈕可以點選放大之視窗，分別為:1. Layer List Color :圖示中有一圓點與一直線。圓點表示PAD之顏色，直線表示Trace之顏色。任一只要雙擊滑鼠左鍵便可以改變其顏色。 Status :iGerber作業時之狀態，分成3種模式。 Hide 將圖形隱藏View 可以看到圖形，卻不能編輯Edit 可以看到圖形，亦可以編輯 Pol :極性 P 表鑽孔檔，且孔位有鍍錫，大部分鑽孔均屬之 U 表鑽孔檔，但孔位沒有鍍錫，例如工具孔及塑膠孔 + 表Gerber File，底片屬性為正片 - 表Gerber File，底片屬性為負片 c 表Ger
10、ber File，底片屬性為刮層 List :在此，如為Gerber File，則輸入其相對應之Aperture File。相同的，如為NC Drill，則輸入對應之Drill Racks。 File Name/Comment :輸入Gerber File之路徑，右邊箭頭點選可以選擇其路徑，在圖層Load進入後，便可以將路徑名稱改成自己喜愛之名稱。 X Offset/Y Offset :有時會將圖層位移以重疊，故這邊為位移之X&Y單位。2. Aperture List Aperture List按照Gerber File的種類而有所區別。如只有一個Aperture List時(假設為a01)，
11、則所有Gerber File均使用此一Aperture List。如果有多個Aperture List時，則按照檔案名稱與Gerber File相互對應(例如Gerber File : a01.pho，則對應Aperture List : a01.rep)。如Gerber File格式為RS-274-X，則可能無Aperture List，這時檔案載入後系統會自訂一個Aperture List給它。3. Drill Rack Drill Racks是設定鑽孔之大小，通常在NC Drill檔案載入時，並不會設定Drill Racks，亦即使上圖路徑空白。在載入NC Drill過程中會跟據鑽孔檔自
12、動配給一個r01，此時的鑽孔大小因為是系統給定的，故每一個大小都一樣。而鑽孔檔之大小孔徑通常敘述在dd01.rep檔案中，故需按上圖之r01鈕並將每一孔徑逐一手動輸入。如下圖: 再下來介紹命令列中相關有用到的功能4. File(檔案) Load Layers(載入圖層) :點選Load Layers出現上圖Data type,可以選擇檔案之種類，大部分是選擇Auto，之後出現之畫面如下上圖Layers可以選擇需要Load之層面。 Unload Layers(移除層面) :移除不需要之層面 Load CAD Centroids(載入CAD-XY) :載入CAD-XY零件中心點座標 Restore
13、 All(載入工作檔*.GWK) :載入iGerber儲存之GWK工作檔 Setup Physical Layers(設定電氣層) :設定所有電氣相關之層面，例如4層板之PCB，在設定時包括鑽孔層、Top Layer、兩層內層、Bottom Layer。鑽孔檔Bottom LayerInt2Int1Top Layer Set Layer(設定層面) :可以設定層面之狀態，如下圖，Status(狀態)可設定Hide、View、Edit。 Reorder Layer(調層) :可以將某一層的順序調換。如下圖，Layer為本來之層數，Above為希望調至之層數。 Copy Layer(拷貝層面) :
14、可以拷貝同一之層面之別處。如圖Source Layer為來源層，Destination為複製至別處之層數。 Write Direct(產生檔案) :此項目可以產生相關之檔案，點選後出現下圖之視窗，可以產生圖中所寫之相關程式在此要轉出的為Fabmaster FATF之檔案(*.asc)，主要可用在Fabmaster軟體之載入，以便進行其他工作之繼續。如上圖:Output File : 產生之檔案Drill Layer : 鑽孔檔Top Circuit Layer : Top LayerWork Space : 工作區域，通常設為Layer Extents(PCB置中)Coords : 座標系統，
15、通常使用Abs(絕對座標) Checkplot(繪圖) :可將設定的層面繪出。如上圖，Plotter可設定繪圖機及圖紙大小，Fit to Page為放大至整張圖紙，color為列印出彩色。 Query(查詢) :可查詢零件或PAD,Trace之資料，動作前必須先將想要查詢之物件反白(Mark)。 Bed Size :圖紙區域之大小設定。5. Edit(編輯) Undo(回到上一動作) :Undo可將動作回復至上一層，但是僅限制一次，無法一直Undo下去。 Cut(剪下) :將反白物件剪下，如不在下一動作貼上，則表示清除其剪下之內容，也就是刪除之意思，因為iGerber沒有刪除之指令，故以此替代
16、。 Paste(貼上) :將反白物件複製或剪下後，用此功能貼上，在此是貼到同一層。 Paste to(貼到) :類似上一項之Paste，但不同的是將其貼到另外一層。 Array CopyPaste(陣列拷貝貼上) :此功能是將一物件反白複製後，按此功能便可輸入陣列之X&Y個數。X軸每個之間距X軸需拷貝之數目 Editing Mode(編輯模式) :如下圖在Edit中可以分成Pad+Parts、Traces、Both(pads+parts+traces) 、Layers(panelize)Pad+Parts : 零件和PAD模式，在此模式下只能編輯零件與PADTraces : 線路模式，在此模式
17、下只能編輯線路Both(pads+parts+traces) : 零件、PAD和線路均可以編輯Layers(panelize) : 整層模式 Mark :將游標框選之物件反白 Mark All :將所有之物件反白 Selective Mark/Unmark :選擇性反白/取消反白，可以輸入需要動作之相關資訊，如Net numbers(網路號碼)，Tool(iGerber D-Code之號碼)。 Unmark :取消反白。 Offset(位移) :將反白物件位移。 Rotate(旋轉) :可將反白物件任意旋轉。 Mirror X :對X=?做Mirror。 Mirror Y :對Y=?做Mirr
18、or。 Scale :可將反白物件做放大縮小之倍率。6. CAM Automatic Centroid Extraction(自動中心點提取) :此功能可以將反白之物件將其定義成零件，使其產生零件中心點，但是此項功能只限轉換SMT零件，而且其SMT零件腳位之PAD必須完整，不能太過粗糙醜陋。上圖為點選後之視窗New parts layer : 可將產生之零件存至另一新的層面QFP orientation : 如右邊可選擇之Right，表示此零件第一支腳在此零件方位為右邊，而零件之型式如下圖PLCC orientation : SOIC orientation : SOT23 orientati
19、on : Passive and Polar orientation : Identify Part(定義零件名稱) :零件定義完成後，還需要給定其零件一名稱，而在沒有CAD-XY檔案輔助核對下，需要由文字層(Silkscreen)來輔助。動作前需將文字層與零件層反白，再由iGerber進行OCR文字層字體辨認。如下圖:Silk Layer : 文字層Part Layer : 零件層Width : 文字層中單一字體之長度(X軸，單位為inch)Height : 文字層中單一字體之高度(Y軸) Check Reference Designators(確認零件名稱) :可以確認零件名稱是否有所重複
20、。 Merge CAD Centroids(合併零件中心點) :可將零件層與CAD-XY層之零件中心進行比較合併，並另外產生另一層面。 Teach Pattern(手動定義零件) :大部分完整PAD之SMT零件均可由Automatic Centroid Extraction來定義，但其他無法之SMT與DIP零件，則需由此功能來定義。Save as : 另存新檔，每一零件定義均需存一檔案，這樣系統才可以抓取得到Add to List : 零件之種類，大部分分為SMTPkg(SMT零件)與TH Pkg(DIP零件)Find Datum Based on : 均使用Extent(重心)，表示零件中心
21、定義在反白物件之重心Get Datum From : 零件中心點之依據，可分成PAD,線路與兩者。Order Pins : 零件腳順序之定義，CCW為逆時針，CW為順時針，Maunal為手動定義其順序。 Scan and Replace(掃描和放置) :上功能之Teach Pattern定義完零件之選項後，先將設定存成一檔案，然後選擇此項目，此時零件必須為反白，則功能上會依據此存檔來掃描反白之物件(Pads)，而轉換成零件(Parts)。如下圖，Newly Taught為新零件之掃描，Same List為跟前一動作相同之零件之掃描搜尋。 Auto Convert Sketched Pads(自
22、動分割描圖之銲點) :此功能為將不完整之PAD分割組成完整之PAD，如下列所示，需將B&C轉換成A， Replace Marked :強制定義零件。此功能是自動與手動定義零件都無效時，通常此種情況發生在零件腳並不完整時，則此項可以強制將所反白之零件腳均定義成一個零件。 Explode Custom Aperture(還原成零件腳) :此選項是在零件定義錯誤時，因為此功能無法Undo，故需使用將零件(Part)還原成零件腳(Pad)。 Sort(排序) :此功能可針對反白物件，對特殊屬性作排序，而排序的結果可在Query項目中顯示出。如上圖之Ref. Deg.則為反白物件之零件名稱排序。 Reg
23、ister Layers(重疊圖層) :可將兩圖層作重疊。做法是將要重疊之兩層基準物件反白，再利用此功能執行。7. Test Extract Netlist(連接網路) :此功能在作業結束後與產生程式前，需要先跑此功能，主要在使Gerber File中各層線路連通，產生線路與網路。8. Zoom Zoom In :放大 Zoom Out :縮小 Zoom Extents :將所有圖片放大置中 Unzoom :將所有圖片縮至最小9. Draw Redraw Now :重繪圖面。因為連續作業會導致圖面紊亂，可用此項重繪。 Control Now :控制圖面之顯示狀況。10. Jump Jump :
24、將游標移至指定的位置。 Jump Relative :將由移至指定之自訂座標。 Nearest :將游標鎖點移至最近之點。三 . Step by Step產生FatF FileiGerber軟體產生的FatF File主要流程如下:Start開始End結束Bottom Side Parts?Load Data載入資料Prepare Data準備資料Locate Part Centroids設置零件中心Assign Reference Designtors定義零件名稱Write FatF File產生FatF程式Verify Parts核對零件名稱Extract Netlist連接並產生線路下面
25、將按步驟來介紹如何產生FatF File:1. Load Data (載入資料)NoReload Files by Manually SpecifyingThe File Format重新載入檔案並使用手動定義格式YesPrepare Data準備資料Load CAD XY File載入CAD-XY檔案Did Files Load Correctly?載入是否正確Load Files Using Automatic Format Detection使用自動格式載入有用之檔案Assign Aperture Lists and to Appropriate Layers將Aperture File
26、分配至對應之層面Load Aperture Lists orDrill Racks as Needed載入需要的D-Code檔及鑽孔說明檔Select Files選擇檔案Start開始使用iGerber的第一步，是要將所需的檔案選取並載入。如下圖Layer List視窗，點取File Name/Comment右邊箭頭之按鈕，跳出選取檔案之視窗，此時可一層層輸入，亦可一次選取所有檔案，檔案會依序列入層面。 Loading GerberNo or Dont KnowNoYesLoad Gerber Files Using Auto Load Option使用自動方式載入GerberAssign A
27、perture List to Layers分配Aperture File給對應層面YesLoad Gerber Files Again Using Gerber Option使用Gerber選項再次載入Gerber FilesLoad NC Data Files載入鑽孔檔Does Load Data Look Correct?載入資料是否正確Load Aperture List載入Aperture FileIs an Aperture File Needed?需要D-Code檔Strat開始當選擇好你需要載入之Gerber Files後，必須決定這些Gerber Files是否需要Apert
28、ure Files，如果Gerber Files是RS-274-X(Extended Gerber)，便不用Aperture Files。如為RS-274-D(Standard Gerber)，則需要Aperture Files。如果沒有載入Aperture Files，會出現下面視窗，要求自動產生一Aperture File。如有Aperture File，系統通常會自動將其格式辨認並載入，但是如果iGerber無法辨識，則會跳出下列視窗:Input File : 原始載入之Aperture FileHeader : 開始之資料在此檔案之第幾行Scale : 放大縮小之倍數Format :
29、檔案分列之格式，如上圖則為whitespace(以空白區隔列)Units : 單位Field Numbers : 填入列數，如上圖Dcode在原始檔案第四列Shapes : 如上圖，原始檔案直線名稱為line，在Load進iGerber後將其歸類為Draw在載入圖層時通常是用自動模式，如下圖但是如果載入圖形有錯誤時，則需重新使用Gerber模式載入，點選後出現下面視窗，可依檔案輸入其格式、單位等等。 Load NC Data Files(載入鑽孔檔)通常鑽孔檔分成座標格式檔案與鑽孔大小說明檔。例如檔名ncdrill.drl與ncdrill.rep兩個檔案，ncdrill.drl為座標檔，ncd
30、rill.rep為說明檔。要載入鑽孔檔，首先在Layer lists中加入鑽孔座標檔之路徑，使用自動載入，然後會在Drill Racks中產生一自動給定的鑽孔大小尺寸，再依照鑽孔說明檔中鑽孔大小一一手動設定。 Load CAD-XY DataiGerber在處理Gerber Files時，通常會花許多時間去定義零件名稱，但如果客戶端附帶有CAD-XY檔案，將會大幅縮短處理時間。如下所示，Layout軟體均可以產生類似之檔案格式，此格式可以載入iGerber中，產生相關座標，再與製作好之零件座標合併，以節省定義零件名稱之時間。C42 2588 1825 0 270 00 CAPSMD0.1UF
31、MT9 2600 1750 0 0 00 FIDUCIAL MT3 2750 1750 0 0 00 MTHOLE1 MT7 2425 1750 0 0 00 MTHOLE1 R30 1913 1725 0 180 00 CAP0603 CAD-XY檔案通常包括零件名稱、XY座標、旋轉角度等。載入CAD-XY，點選FilesLoad CAD Centroids，出現下面設定視窗2. Prepare Data (準備資料)Next Step : Locate Part Centroids下一步: 找出零件中心Set up Physical Layers設定電氣層Convert Sketched
32、Pads將描繪的銲點分割出Set the Origin設定原點Position Layers:Register,Mirror,Rotate,Offset設定層面之旋轉、位移、鏡射等Set Layer Polarity設定層別極性Order Layers排序層面Determine Which Layers to Use決定使用的層別Start 決定哪些圖層是有用的a. 使用FilesSet Layers功能去設定圖層顯示或隱藏Status : 顯示狀態，Hide為隱藏b. 決定哪些層面是要使用與保留c. 不需要之圖層，則可將之移除，如下圖 排序圖層排序圖層，有利於顯示以及加速作業時間，下面順序是
33、建議設定a. Drillb. Top silkscreenc. Top solder pasted. Top maske. Top circuitf. Ground Layerg. Vcc Layerh. Inner Layeri. Bottom circuitj. Bottom maskk. Bottom solder pastel. Bottom silkscreen選擇FilesReorder Layers功能去調換層別順序，如下圖 對齊圖層有些時候，圖層載入會有位移、旋轉、鏡射等情形，當iGerber在作業前，必須先將各圖層對齊。對齊時需兩層兩兩互相對齊，對齊之步驟如下：a. 將需要對
34、齊之兩層模式設成Editb. 將兩層之基準點反白(Mark)，通常是反白Pad或Tool Holec. 選擇CAMRegister Layers，設定基準層(保持不動的一層)，點選OKd. 重複上面步驟兩兩對齊 如何使用位移功能iGerber中允許物件位移，而此物件可以是Pad、Trace、整層圖層等等。只要將想要位移之物件反白，便可位移。步驟如下：a. 將所需位移物件反白b. 將十字游標移至一位移基準點，點選GridZero Rel，將基準點歸零c. 再將十字游標移至希望位移之另一基準點，點選EditOffset，即產生位移 設定層別極性此為設定層面是正片或負片。大抵來說，Top Mask、
35、Bottom Mask為負片，而Ground Layer & Vcc Layer如果有散熱孔(Thermal Hole)，通常也是設成負片。 分割描繪之銲點CAD軟體Layout如果不是很好，則會有Sketched Pads(描繪之Pads)出現，此種Sketched Pads會造成iGerber再轉換程式時出現問題。所以在作業前，必須執行下面功能：a. 將Top Layer、Bottom Layer、Top Mask、Bottom Mask、Top Paste(如果有的話) 、Bottom Paste(如果有的話)模式設成Edit，其餘則設成View or Hide。b. 將上列之圖層全部反
36、白c. 點選CAMAuto Convert Sketched Pads依提示輸入各層別，如下圖3. Locate Part Centroids (設置零件中心位置)NOYESSet up Layers設定所需層面之模式Mark All反白所有PadsAuto Centroid Extraction執行此功能Are Found Parts Correct?零件是否正確Fix Parts修理零件Create a Pad Scratch Layer將所有Pad分離成一層StartYESNOYESNOAre There Through Hole Parts?是否有DIP零件Next Setp : As
37、sign Reference Designators下一步：分配給定零件名稱Extract TH Part Insertion Points手動擷取DIP零件中心Manually Extract SMT PartCentroids手動擷取SMT零件中心Where All SMT Parts Found?是否所有SMT零件均找到 製出PAD層在製作零件中心層之前，需要先將Top Layer & Bottom Layer之Pad分離至另外一暫存層，如下步驟：a. 將Top Layer模式設成Edit，其他設成Hide，Edit Mode設成Pads+Partsb. 反白所有Padsc. 點選Edi
38、tCopy，此時會將反白處存至暫存區d. 點選EditPaste to，選擇貼上至某一層，並將Merge Layer打勾 設定層面將Pad層製作好後，將其設成Edit模式。文字層(silkscreen)設成View，鑽孔層設成View，其他則設成Hide 執行Automatic Centroid Extraction(ACE)a. 反白Pad層所有SMT零件之Padb. 執行CAMAutomatic Centroid Extraction，設定產生零件中心之圖層層別，並給定其第一隻腳的方向 手動擷取零件中心此功能通常用在不規則之SMT零件與所有的DIP零件，依下步驟製作之：a. 將需要手動擷取
39、之單一零件之零件腳反白b. 點選CAMTeach Pattern，並依說明填入設定c. 反白所有相似之零件之腳位d. 執行CAMScan and Replace，此功能會將所有與之前手動設定零件相似之零件均掃描擷取出 重做擷取錯誤之零件中心有時製作會將零件中心擷取錯誤，此時便需要將錯誤之零件重做，下列是重做之步驟：a. 將Pad層設成Edit，文字層設成View，零件中心層設成Edit，其他則設成Hideb. 將錯誤之零件反白c. 選擇CAMExplodeCustom Aperture將Part轉回Padsd. 選擇EditCut剪下至暫存區e. 選擇EditPaste to貼回Pad層f.
40、取消反白4. Assign Reference Designators (分配指定零件名稱)YESNOStartNext Step : Verify Parts下一步：核對零件名稱Assign Reference Designators Using the Silkscreen or Assembly Drawing使用文字層去指定零件名稱Assign Reference Designators Using the Merge CAD Centroids Function使用Merge CAD Centroids功能去指定零件名稱Are there CAD XY layers?是否有載入CAD
41、-XY層面 使用CAD-XY檔案去指定零件名稱Layout軟體可以產生CAD-XY之零件座標文字檔，有些Layout軟體亦稱Pick and Place Information，做法如下：e. 點選CAMMerge CAD Centroidsf. 依照下圖填入CAD-XY和GC-PLACE LayerCAD-XY Layer：從CAD-XY檔案載入之層面GC-PLACE Layer：自動或手動定義擷取之零件中心層 使用文字層去指定零件名稱a. 將零件層(Parts Layer)設成Edit，文字層設成Edit，其他層面設成Hideb. 將文字層的文字放大，選擇一文字R、C or 8c. 將b步驟之文字測量其長寬，十字游標移至文字左下角，選取Zero Rel將其歸零，再將十字游標移至文字右上角，即可量測出文字大小d. 反白所有的零件與文字層e. 執行CAMIdentify Parts,填入文字層、零件層、文字大小後點選OK即可5. Verifying Parts (核對零件名稱)a. 將零件層設成Edit模式b. 點選CAMCheck Reference D
