Pliki PCB: Gerber, Excellon i komplet dokumentacji do produkcji

Do zamówienia PCB przygotuj Gerbery, wiercenia Excellon, obrys i specyfikację wykonania. Do montażu dołącz BOM, plik położeń CPL i rysunek montażowy, a do szablonu SMT — dane pasty. Wszystkie dokumenty muszą należeć do jednego zatwierdzonego wydania i wskazywać wariant obsadzenia.

Spis treści

• Projekt źródłowy PCB a pliki produkcyjne
• Pliki Gerber: warstwy i obrys PCB
• Pliki Excellon: wiercenia, otwory i frezowanie
• Specyfikacja PCB: materiał, układ warstw i tolerancje
• Pliki do montażu PCB: BOM, CPL i rysunek
• Paczka produkcyjna: wykaz plików i rewizje
• Eksport z KiCada i kontrola przed wysyłką
• Najczęstsze pytania o pliki PCB

Projekt źródłowy PCB a pliki produkcyjne: czym się różnią?

Projekt źródłowy, np. .kicad_pcb w KiCadzie lub .PcbDoc w Altium Designer, pozwala edytować płytkę. Zachowaj go razem ze schematem, bibliotekami, ustawieniami eksportu i wersją programu. Do zamówienia samej PCB zwykle wystarcza uzgodniony pakiet produkcyjny; źródła przekaż, jeśli zlecasz również projektowanie lub poprawki.

Rozszerzenie .pcb nie określa jednego uniwersalnego formatu. Przy nieznanym pliku ustal program i wersję, w których powstał. Zmiana nazwy na .gbr nie przekształca projektu w Gerber. Producent może przyjmować dane natywne, ale wymaga to uzgodnienia sposobu ich otwierania i zatwierdzania eksportu.

Pliki Gerber: warstwy miedzi, maska, opis i obrys PCB

Każdy Gerber opisuje określoną warstwę. Przy eksporcie X2 sprawdź także atrybuty identyfikujące jej funkcję.

• Miedź: wyeksportuj każdą warstwę zewnętrzną i wewnętrzną, zgodnie z kolejnością w układzie warstw.
• Maska lutownicza: przekaż obrazy otwarć maski dla przewidzianych stron. Sprawdź odsłonięcie pól lutowniczych i sposób przykrycia przelotek.
• Warstwa opisowa: uwzględnij oznaczenia elementów, polaryzację i identyfikację płytki. Napisy nie powinny nachodzić na odsłonięte pola lutownicze.
• Obrys: przygotuj jednoznaczny, zamknięty kontur oraz wymagane wycięcia wewnętrzne. Linie wymiarowe nie mogą być mylone z liniami cięcia.
• Pasta lutownicza: dołącz dane dla stron objętych nadrukiem pasty. Służą do przygotowania szablonu SMT, a nie do wykonania warstwy samej nieobsadzonej PCB.

Dołącz wykaz funkcji plików i sprawdź ich zawartość w podglądzie. Nazwy zależą od programu; warianty formatu opisuje poradnik o plikach Gerber.

Kiedy wybrać Gerber X3, IPC-2581 lub ODB++?

X3 przenosi także dane komponentów, a IPC-2581 i ODB++ mogą łączyć dane produkcyjne i montażowe. Wybierz je po potwierdzeniu przez wykonawcę obsługi formatu i kompletności pakietu.

Pliki Excellon: wiercenia PTH i NPTH oraz frezowanie PCB

Plik wierceń NC Drill w formacie Excellon zawiera współrzędne otworów oraz przypisanie średnic do narzędzi. Spotykane rozszerzenia to .drl i .txt. Okrąg narysowany na warstwie opisowej nie jest poleceniem wykonania otworu.

Rozdziel otwory metalizowane PTH i niemetalizowane NPTH, na przykład w osobnych, jasno nazwanych plikach. Nie wyznaczaj rodzaju otworu wyłącznie na podstawie obecności pola miedzi. Dla przelotek ślepych i zagrzebanych wskaż zakres warstw objętych każdym plikiem wiercenia.

• Jednostki i zapis współrzędnych: ustal mm lub cale, format liczb i sposób pomijania zer. Błędna interpretacja może zmienić skalę lub położenie otworów.
• Punkt odniesienia: Gerbery i wiercenia powinny korzystać ze zgodnego układu współrzędnych. Sprawdź ich nałożenie w podglądzie.
• Średnice: określ w dokumentacji wymagane wymiary gotowych otworów i tolerancje. Wyjaśnij, jak odbiorca interpretuje średnice eksportu; nie dodawaj samodzielnie naddatku na metalizację bez uzgodnienia.
• Otwory podłużne i wycięcia: podaj wymiary oraz informację o metalizacji. Uzgodnij sposób zapisu frezowania i sprawdź, czy przeglądarka odczytuje je prawidłowo.

Mapa wierceń z symbolami i tabelą średnic pomaga kontrolować dokumentację, lecz nie zastępuje danych NC. Różnicę między średnicą wiercenia a gotowym otworem wyjaśnia artykuł o pierścieniu miedzi wokół otworu PCB.

Specyfikacja PCB: materiał, układ warstw i tolerancje wykonania

Geometria warstw nie określa wszystkich cech płytki. Do pakietu dodaj rysunek wykonawczy lub kartę technologiczną z materiałem, grubością gotowej PCB, tolerancjami wymiarów i otworów oraz wykończeniem powierzchni, takim jak HASL, ENIG albo OSP. Zapis „FR-4” wskazuje rodzinę laminatów; jeśli projekt wymaga konkretnego materiału lub parametrów, określ je i zasady dopuszczania zamienników.

Układ warstw, czyli stackup, powinien podawać kolejność miedzi, rdzeni i prepregów oraz ich grubości. Rozróżnij miedź bazową i wymaganą grubość miedzi po obróbce. Przy kontrolowanej impedancji wskaż połączenia objęte wymaganiem, warstwy odniesienia, wartość docelową, tolerancję i sposób potwierdzenia. Przed eksportem prześlij stackup do uzgodnienia z producentem PCB.

Określ również kolory maski i opisu, wymagania dotyczące przelotek oraz to, czy przekazujesz pojedynczą płytkę, czy panel. Panelizacja wymaga ustalenia obrysu, sposobu rozdzielania, marginesów technologicznych i znaczników. Jeśli przygotowuje ją producent, zatwierdź jego dokumentację przed wykonaniem.

Jeżeli zamówienie odwołuje się do IPC-6012, podaj uzgodnione wydanie i klasę dla sztywnej PCB. Kryteria montażu i zakres testów ustala się osobno. Sam zapis „zgodnie z IPC” nie rozstrzyga odbioru; rozróżnienie dokumentów przedstawia poradnik o normach IPC.

Pliki do montażu PCB: BOM, CPL i rysunek montażowy

BOM: części, ilości i wariant obsadzenia

BOM, czyli zestawienie materiałowe, powinien podawać oznaczenia elementów, ilość na jedną płytkę, producenta, jego numer katalogowy MPN, wartość i obudowę. Dopisz dopuszczone zamienniki oraz jednoznacznie oznacz pozycje nieobsadzane jako DNP. Sama wartość rezystancji lub pojemności nie określa wszystkich parametrów części.

Liczba obsadzanych oznaczeń w wierszu musi odpowiadać ilości na płytkę. Zapasy zakupowe i części dostarczane przez zamawiającego rozlicz oddzielnie. Przygotowanie takiego dokumentu opisuje poradnik o zestawieniu komponentów BOM.

CPL: współrzędne, obrót i strona płytki

CPL, nazywany też plikiem XY lub pick-and-place, zawiera oznaczenie elementu, współrzędne X i Y, kąt obrotu i stronę montażu. Oznaczenia muszą odpowiadać BOM oraz rysunkowi. Podaj jednostki, punkt zerowy, kierunek obrotu i konwencję orientacji zerowej. Dla dolnej strony ustal sposób interpretacji widoku i współrzędnych; nie odbijaj jej ręcznie bez uzgodnienia.

Wyjaśnij, czy eksport obejmuje DNP, elementy przewlekane i części montowane ręcznie. Brak pozycji w CPL nie może być jedyną informacją o rezygnacji z montażu. Ustal także, czy współrzędne odnoszą się do jednej płytki, czy do panelu.

Rysunek montażowy i dokumentacja programowania

Rysunek powinien pokazywać montowane strony, oznaczenia elementów, polaryzację, piny 1 i kierunek złączy. Opisz stronę obserwacji i wymagania mechaniczne; model 3D nie zastępuje tych instrukcji.

Jeśli zlecenie obejmuje programowanie lub test funkcjonalny, dodaj plik oprogramowania z wersją, instrukcję programowania, warunki testu i kryteria akceptacji. Przy wycenie montażu PCB uzgodnij te czynności i wymagane raporty.

Paczka produkcyjna: wykaz plików i rewizje

Wykaz wydania powinien przypisywać plikom funkcje i rewizje. Dokumenty mogą mieć różne oznaczenia, np. PCB R03 i BOM B02, jeśli należą do tego samego zatwierdzonego wydania. Nie zostawiaj w paczce konkurencyjnych wersji.

Przykład (założenia): wykaz paczki do produkcji i montażu

Projekt sterownik: cztery warstwy miedzi, nominalny obrys 50 × 30 mm, grubość 1,60 mm, maska po obu stronach, opis i SMT tylko na górze. PTH i NPTH przelotowe; bez panelu, programowania i testu funkcjonalnego. Poniżej założony wykaz, nie faktycznie wyeksportowane archiwum.

Proponowana nazwa: STEROWNIK_R03_WA_2026-10-31.zip. Wykaz: PCB R03, BOM B02, wariant A, data 2026-10-31 i zatwierdzenie osoby odpowiedzialnej. Ścieżki względem katalogu głównego paczki:

Przykład obliczeniowy (założenia): każdy plik z wykazu liczymy raz. Geometria: 4 warstwy miedzi + 2 maski + 1 opis + 1 obrys + 2 pliki wierceń + 1 pasta = 11 plików. Dokumenty: specyfikacja + BOM + CPL + rysunek = 4 pliki. Razem: 11 + 4 = 15 plików, bez samego wykazu, archiwum ZIP i katalogów. Inna liczba wymaga porównania zawartości z wykazem; zgodna liczba nie dowodzi poprawności danych.

Nazwy dostosuj do eksportu. Sumy SHA-256 wykrywają zmianę plików, nie błędy projektu. Zachowaj wysłane archiwum i potwierdzenie przyjętej rewizji.

Eksport z KiCada i kontrola przed wysyłką

Dla powyższego przykładu w KiCadzie 9.0:

1. Sprawdź zgodność schematu i PCB, uzupełnij wypełnienia miedzi oraz uruchom DRC z regułami uzgodnionymi z wykonawcą. Wyjaśnij błędy przed eksportem.
2. Otwórz okno Plot w menu File, wybierz Gerber i pusty katalog. Zaznacz F.Cu, In1.Cu, In2.Cu, B.Cu, F.Mask, B.Mask, F.Silkscreen, Edge.Cuts i F.Paste. Zachowaj obrys jako osobny plik, bez dodawania go do każdej warstwy.
3. Wyłącz Use Protel filename extensions, aby uzyskać rozszerzenia .gbr. Format X2 i precyzję współrzędnych uzgodnij z odbiorcą. Kliknij Plot.
4. W Generate Drill Files wybierz Excellon, milimetry i początek współrzędnych zgodny z Gerberami. Pozostaw wyłączone scalanie PTH/NPTH oraz odbicie osi Y. Wygeneruj wiercenia.
5. Otwórz wyeksportowane Gerbery i oba pliki wierceń w GerbView. Nałóż F.Cu, Edge.Cuts i PTH: otwory powinny pokrywać się ze środkami odpowiednich padów. Włącz NPTH i porównaj otwory mocujące z projektem; sprawdź obrys 50 × 30 mm. Przesunięcie lub błędna skala oznaczają konieczność poprawy ustawień i ponownego eksportu.

               50 mm
     +----------------------+
     | Edge.Cuts            |
     |                      |
     |   ◎          ◎       | 30 mm
     |   PTH        PTH     |
     |                   ○  |
     |                 NPTH |
     +----------------------+
◎ pad F.Cu + otwór Excellon
○ otwór NPTH bez pola miedzi

Przed spakowaniem porównaj także kolejność warstw ze stackupem, otwarcia maski i pasty z padami oraz oznaczenia, DNP i polaryzację w BOM, CPL i rysunku. Dołącz dokumenty z wykazu i sprawdź, czy gotowe archiwum można rozpakować. Uwagi DFM wykonawcy rozstrzygnij przed produkcją.

Najczęstsze pytania o pliki PCB

Czy z plików Gerber można odzyskać projekt PCB i schemat?

Gerbery pomagają odtworzyć geometrię, ale nie zachowują pełnego schematu, bibliotek ani reguł. Do późniejszych zmian zamów także projekt źródłowy; same atrybuty warstw go nie zastąpią.

Czy same pliki Gerber wystarczą do zamówienia PCB z montażem?

Zwykły zestaw warstw nie wystarcza. Do wykonania płytki potrzebne są także dane otworów i specyfikacja, a do montażu BOM, CPL, rysunek i wymagane dane szablonu. Inny uzgodniony format może łączyć część tych informacji, ale zakres zlecenia i instrukcje nadal trzeba określić.

Czy po poprawce PCB wystarczy wysłać jeden zmieniony plik?

Bez uzgodnionej procedury łatwo wtedy połączyć niezgodne wersje. Przygotuj nowe, kompletne wydanie dla zamówionego zakresu, wskaż zmiany i poprzednią paczkę. Wykonawca powinien potwierdzić przyjęcie nowej wersji oraz sposób postępowania z ewentualną produkcją w toku.