news 2026/10/7 1:26:23

AD盲埋孔板Gerber导出指南:钻孔对与层叠设置全攻略

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张小明

前端开发工程师

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AD盲埋孔板Gerber导出指南:钻孔对与层叠设置全攻略

1. 先说结论:盲埋孔板的Gerber导出为什么不能只点默认

做PCB的工程师都有个体感:通孔板导出Gerber,闭着眼按默认设置,板厂也能做出来;板子一出现盲孔、埋孔,在AD里点完Gerber Files之后心里就开始打鼓。我去年调一批8层板的加工文件,盲埋孔在原理图和PCB上看着都没问题,导出Gerber后却漏了内层盲孔焊盘,整批资料作废重出,从那以后我就把盲埋孔板的输出流程固定下来了。这篇文章就把AD导出Gerber文件遇到多层板盲埋孔时的处理方案完整讲一遍,包括层叠设置、钻孔对、输出配置和发厂前的自检。

先说一个关键认知:Gerber本身是二维的,每一张光绘只描述一层铜箔或者一层阻焊;而盲孔、埋孔是三维的孔结构,它必须同时通过"铜层上的焊盘"和"钻孔文件里的孔位"才能表达清楚。通孔板简单,是因为所有孔都是从顶层穿到底层,板厂拿到一份钻孔文件就能直接按通孔处理。盲埋孔板则完全不一样:L1到L2的激光盲孔、L2到L3的埋孔、L6到L7的埋孔,每一组的起止层都不同,如果钻孔文件里只有孔坐标和孔径,没有任何深度信息,板厂根本不知道这个孔到底该钻多深、从哪一面开始钻。

这也是"为什么AD里设置对了层叠,导出的Gerber还是有问题"的最常见原因:你导出时只勾选了Top Layer和Bottom Layer,内层盲孔焊盘自然消失;或者所有孔混在一个NC Drill文件里,板厂拿默认工艺钻成了通孔。下面按实际操作为主线,把这些坑一个个拆开。

1.1 三种孔的类型与"钻孔对"概念

先把基本概念对齐。通孔、盲孔、埋孔的区别可以用一张表说清楚:

孔类型连接范围常见加工方式在Gerber层上的表现
通孔顶层到底层机械钻孔每一层铜箔都有对应焊盘
盲孔表层到某一内层激光钻孔为主只有表层和指定内层有焊盘
埋孔内层到内层机械钻或激光钻内外表层都看不到,只有内部铜层有焊盘

"钻孔对(Drill Pair)"是理解盲埋孔的关键。一个钻孔对就是一组"起始层—结束层",比如L1-L2、L2-L3、L6-L7。激光盲孔往往只能跨一两层介质,机械埋孔可以跨多层,但在AD里表达时,每个孔最终都要落到一个明确的Drill Pair上。给你的8层板做Drill Pair定义时,至少要列出所有实际要用的孔对;漏掉一对,那一组孔在导出时要么不出现,要么被错误合并到通孔文件里。

1.2 为什么Gerber是分层图,而钻孔文件是平面图

Gerber文件的本质是"每一层分别画一张图":顶层铜、内层1、内层2、底层铜、顶层阻焊、底层阻焊,外加丝印、板框、钻孔图。它没有"深度"这个维度。Excellon钻孔文件也只有一个二维孔位列表,每个孔包含X坐标、Y坐标和钻头尺寸,同样没有"深度"属性。

所以当盲埋孔板想要靠一份Gerber套装把信息完整交给板厂时,必须用三个东西共同表达一个盲埋孔:

  1. 对应铜层上的环形焊盘,证明这一层有连接;
  2. 钻孔文件里的孔坐标和孔径,证明这组孔物理存在;
  3. Drill Pair说明或分层钻孔文件,证明这个孔从哪层进、从哪层出。

很多工程师只给了前两项,缺失第三项,板厂的CAM工程师虽然能根据Gerber层叠反推一部分,但遇到复杂盲埋孔时只能反复邮件确认,严重一点直接按通孔加工。我的习惯是:把"层+孔+孔对"做成一套资料,缺一不可。

1.3 板厂拿到文件后是怎么判断孔的

了解板厂的判断逻辑,你就知道该准备什么了。板厂的CAM工程师导入Gerber后,一般会先看层数、板框、线宽线距,然后打开钻孔文件和Gerber上的铜层焊盘做叠图比对。对通孔板来说,钻孔文件里所有孔位都应该落在每一层铜箔的焊盘上;对盲埋孔板来说,他们要看的是:

  • Top层有没有L1-L2盲孔的焊盘;
  • L2内层对应位置有没有匹配的焊盘;
  • 钻孔文件里这个孔位是否单独被分到一个"L1-L2"的NC Drill文件中;
  • 如果没有拆分文件,是否有Drill Drawing或钻带说明表能让他们在CAM软件里手动分层。

说白了,Gerber告诉板厂"哪里需要铜",钻孔文件告诉板厂"哪里需要钻",Drill Pair告诉板厂"怎么钻"。少任何一环,盲埋孔板都会成为板厂内部CAM处理时长最高的一类板。

2. 导出前必须完成的层叠与钻孔对设置

很多教程会把导出Gerber当成一个孤立操作,上来就教你点File->Fabrication->Gerber Files。但盲埋孔板不一样,如果你在PCB设计阶段没有把层叠和Drill Pair定义正确,导出设置再怎么折腾都是救不回来的。

2.1 在Layer Stack Manager里定义盲埋孔

在AD里打开Design->Layer Stack Manager,第一件事是确认物理层数和材料结构。比如一块1+N+1的8层板,比较常见的是两组激光盲孔L1-L2和L7-L8,中间再夹机械埋孔。你必须在层叠管理器里把每一个Via Type的起始层和结束层写清楚,而不是只在原理图网络表里放一个默认通孔。

实际操作时,我在属性面板里选中某个过孔,会固定检查Start Layer和End Layer两个下拉框。默认情况下,普通Via通常显示的是Top Layer到Bottom Layer,也就是通孔。如果你在布置L1到L2的盲孔时忘了改,这个孔虽然看上去是在表层和内层之间,但它本质上还是一个通孔定义,导出后板厂只能按通孔加工。

补充一句经验:不同AD版本对Via Type的叫法不一致,有的版本里叫"Blind/Buried",有的直接让你在Properties面板里填起止层。遇到界面不一样不要慌,核心就是确认每个过孔的起止层,而不是只看孔径和焊盘尺寸。

2.2 Drill Pair建全了,后面的导出才省心

Layer Stack Manager里一般都有Drill Pairs相关的管理入口,有些版本在Design菜单下单独有Drill Pair Manager。我习惯把所有可能出现的层对先列出来,宁可多列几个,也不要少。比如8层板常见Drill Pair如下:

层对孔类型说明
1-8通孔结构件、插件孔、散热孔
1-2盲孔表层激光孔
7-8盲孔底层激光孔
2-3埋孔内层激光或机械孔
6-7埋孔内层激光或机械孔
3-6埋孔机械埋孔

每一对都对应一组实际的钻孔机会。在AD里,只有把Drill Pair定义清楚,后续的钻孔图、钻孔统计表、分文件输出才有依据。漏掉一对,轻则这个层对的孔不会出现在钻孔图里,重则Net Check出现开路,因为AD以为这个孔不存在。

2.3 盲埋孔的规则设置:孔径、环宽、间距

层叠结构之外,Design Rules里也要单独维护盲埋孔的约束。不要图省事把所有Via都套同一个Routing Via Style规则。盲孔和埋孔因为加工方式不同,最小孔径、最小焊环、相邻孔间距要求往往也不一样。激光盲孔的孔径通常比机械通孔小,但它的焊环如果留得太小,激光钻孔对位偏差一上来,内层焊环可能直接被切穿,做出来的板子可靠性很差。

我在规则管理器里会给每个Via Type单独建一套规则:

  • Hole Size:按板厂工艺能力填最小值和最大值;
  • Width:包含焊环在内的过孔直径;
  • Solder Mask Expansion:盲埋孔如果要做盘中孔或树脂塞孔,阻焊开窗和通孔不一样;
  • Power Plane Clearance:孔进入内层电源地平面时的间距,埋孔尤其要看这一项。

这些规则和Gerber导出不直接相关,但它决定了你最终导出的焊盘尺寸合不合理。曾经有块板子,盲孔焊环只有3mil,板厂直接反馈做不了,因为激光孔对位公差就超过了这个值。设计阶段不检查,导出阶段再漂亮也是白搭。

3. 实操:从AD导出Gerber和钻孔文件

做通孔板时,我承认直接用File->Fabrication->Gerber Files和Drill Files顺手;但做盲埋孔板,我更推荐用Output Job把整套输出配置固化成一次点击。这不是为了显得专业,而是因为盲埋孔板漏层代价太高,手工一项项勾选太容易出错。

3.1 推荐用OutJob而不是裸用Gerber Files

在AD里新建一个Output Job文件,把当前PCB当作Output Source,然后分别添加Gerber Files和Drill Files两个输出。这样设置好一次,之后每次改完板子,打开OutJob点Generate Outputs,就能按照同样的配置生成全部加工文件。

OutJob的好处是"配置可复用、可检查"。裸用Gerber Files弹窗时,每次打开默认可能只勾了当前可见层,忘了把某个内层加进去;而OutJob里的图层列表保存后不会变。盲埋孔板通常有多个内层,多一次记忆,多一份保险。

另外,OutJob里可以同时把钻孔图、Pick and Place文件、装配图一起输出。盲埋孔板给板厂下单时,配料表上写清楚哪些层是钻孔层、哪些是铜层,比后续补发文件省心得多。

3.2 Gerber Setup里的图层勾选与格式参数

Gerber Files输出属性打开后,重点检查这几项:

Layers页签里,把Top Layer、所有内部信号层、Bottom Layer全部勾上。如果你板子有内层电源地平面,这些内层也必须输出,不能因为觉得"内层都是铜皮"就不勾。盲埋孔的焊盘可能就藏在内层铜皮中间,漏一层等于漏掉一整组连接。

机械层方面,板框所在的Mechanical层建议勾上,如果需要Keep-Out信息辅助板厂判断禁布区,也一并勾上。Drill Drawing建议把顶层和底层的钻孔图都勾出来,这样板厂能在一张图上看到所有孔的分布和符号。

参数设置上,我一般用RS-274-X格式,这格式把光圈数据内嵌在Gerber里,不需要额外发Aperture Table。单位建议和PCB设计保持一致,精度用2:5格式,坐标精度越高越好,反正现在板厂的CAM系统都支持,没必要为了省那点文件体积降低精度。

zero suppression这类高级选项,新手建议先用最保守的设置。CAM软件对零压缩的兼容性参差不齐,有的板厂系统设置不对,Gerber坐标就飘了。我在实际工作里为了减少沟通成本,通常保留前导零或全部不压缩,等确认板厂工具链支持再优化。

3.3 Drill Drawing和NC Drill设置要点

在OutJob里添加Drill Files输出后,Drill Drawing和NC Drill是两个不同的东西,别混了。

Drill Drawing是包含钻孔符号和孔位图的光绘文件,它是给人看的;NC Drill是Excellon格式的钻孔坐标文件,是给钻机用的。盲埋孔板两个都要出,因为Drill Drawing能让你在CAM里直观看到每个钻孔符号的位置和大小,NC Drill则是实际加工数据。

Drill Drawing设置里会有一个Drill Table或Drill Legend选项,建议保留。Drill Table会把每个孔径对应的孔数量列出来,板厂核对图纸时非常有用。NC Drill格式一般用Excellon(.txt或.drl),坐标精度和Gerber保持一致。如果版型里有槽孔,还要额外确认Slot Hole有没有包含在输出里。

对于盲埋孔板,Drill Files设置中凡是和"Drill Pair""Layer Pairs""Plated/Non-Plated"相关的选项,全部打开检查一遍。理想情况下,AD要能按钻孔对把NC Drill拆成多个文件;如果版本不支持拆分,也要保证Drill Drawing和Drill Pair说明表足够清楚。

4. 盲埋孔板的钻孔文件拆分与交接

通孔板发板时,一个Excellon文件包含所有孔位,板厂不会觉得奇怪。盲埋孔板如果也这样做,板厂只能靠叠图和猜。所以这里必须花时间把钻孔文件这块处理干净,这一步也是最容易被忽略的地方。

4.1 通孔板不用管,盲埋孔必须说清"哪层到哪层"

Excellon文件本身没有"从第几层钻到第几层"的信息,它只告诉机器"这里有一个孔,直径多少"。通孔板无所谓,因为默认就是从顶层钻到底层;盲埋孔板不行,每个孔都得回答两个问题:从哪一面开始钻?钻到哪一层停?

这也是为什么很多板厂收到盲埋孔Gerber后,第一件事就是找你要"Drill Map"或"钻孔解释文件"。AD能生成一个包含所有钻孔符号的Drill Drawing,但符号只代表孔径,不代表钻孔对。你必须在图纸上单独标注:"这种符号的孔是L1到L2,从Top面激光钻孔;那种符号的孔是L2到L3,从L2面进入后埋孔。"

如果你偷懒不解释,板厂CAM通常按文件默认通孔处理,结果就是盲孔变成通孔,内层该断的地方不断,不该连的地方连上,板子电气性能全乱。

4.2 在输出配置里按Drill Pair生成多个钻孔文件

我在AD里处理多层板盲埋孔时,最常用的做法是在OutJob里为每一组Drill Pair单独生成一个Excellon文件。文件命名直接带上层对信息,比如:

  • 8L_Thru_Holes.drl
  • 8L_L1-L2_Blind.drl
  • 8L_L7-L8_Blind.drl
  • 8L_L2-L3_Buried.drl
  • 8L_L3-L6_Buried.drl

这样板厂解压压缩包后,看文件名就知道哪份文件对应哪一组孔。即使没有额外的Drill Pair表,光靠文件名加几张层叠图,也能减少很多来回确认。

不同AD版本对"按Drill Pair拆分"的支持位置不一样。有的版本在NC Drill Setup对话框里就能找到层对列表,有的版本需要回到OutJob里添加多个Drill Files输出,然后在每个输出里指定对应的层对。如果版本实在不支持拆分,我的备用方案是:输出一个合并的NC Drill文件,同时把Drill Drawing和Drill Pair说明表一并附上,并主动给板厂写一句"此文件包含盲埋孔,请按Drill Pair表拆分,不要按通孔加工"。

4.3 一份清晰的Drill Pair说明表应该怎么写

Drill Pair说明表是给板厂CAM工程师看的,最好做到一看就懂,不要写一堆技术文章。我的模板通常包含这几列:

钻孔文件名钻孔对孔类型对应Via Type名称备注
8L_L1-L2_Blind.drl1-2盲孔Via1_2激光钻孔,建议孔径上限
8L_L7-L8_Blind.drl7-8盲孔Via7_8激光钻孔,建议孔径上限
8L_L2-L3_Buried.drl2-3埋孔Via2_3埋孔,制作时先钻后压合
8L_Thru_Holes.drl1-8通孔ViaThru正常机械钻孔

除了表格,我再配一张层叠截面图,标清楚铜箔层顺序、介质厚度、盲埋孔在层叠中的位置。这两样东西直接放进发板资料包里,和Gerber放同一级目录。不要觉得这是多余动作,板厂每天处理那么多文件,你多给一张图,对方少猜一次,你的板子就早一天排产。

5. 导出后的CAM自检和发厂前验收清单

Gerber生成不是终点,发出去之前必须自己做一次CAM检查。我见过太多次"我AD里明明有这层啊"的对话,最后都在CAM软件里现了原形。所以这块我固定成一套动作,每次都不跳过。

5.1 用CAM编辑器看Gerber的五个检查点

我一般会用CAM350或者ViewMate把导出的Gerber全部导入,没有第三方软件时直接用AD自带的CAM编辑器也能凑合。检查时按固定顺序过一遍:

第一,层数对不对。8层板最终应有8张铜层光绘,外加Top/Bottom阻焊、Top/Bottom丝印、板框、Drill Drawing,数一遍文件数量和层数一致才算过。

第二,盲埋孔焊盘是否出现在该出现的层。选中一个盲孔,在CAM里逐层看它的焊盘:L1-L2的盲孔,应该只在L1和L2两层有焊盘,L3到L8都不该有;如果发现某个盲孔在全部内层都有焊盘,说明你的过孔定义实际是通孔。

第三,钻孔符号和焊盘是否叠上。把钻孔文件和铜层叠图显示,每个孔位都应该落在对应层焊盘的中心。如果孔位和焊盘错开,先查坐标原点和单位设置是否一致。

第四,板框是否完整闭合。板框在CAM里如果是断开的,板厂没法编程切板,他们会要求你重新给资料,非常浪费时间。

第五,文件单位是否正确。Gerber用mil,钻孔文件却用mm,或者反过来,都会导致整体尺寸缩放。我在发板前会专门看一眼文件头里的格式声明,确保单位统一。

5.2 常见问题:内层焊盘消失、钻孔偏移、单位混乱

内层焊盘消失是最典型的盲埋孔Gerber问题。原因通常是这两个:一个是你在Gerber导出时没有勾选对应内层,另一个是AD认为该内层上的焊盘是"未连接焊盘",在优化时自动排除。处理办法很简单,内层铜层必须勾选输出;同时看看光绘设置里有没有"是否包含孤立焊盘"一类的选项,建议开启,宁可多发一点数据,也不要让板厂漏掉该连的孔环。

钻孔偏移的问题更多出现在兆级文件、多层一起输出时。曾经遇到一个情况,板厂反馈"通孔和盲孔相对位置错位了0.1mm",后来查明是我在Gerber里用的是绝对原点,但Drill文件里用了板子左下角作为参考原点,两边坐标基准不一致。现在我的规矩是:所有输出统一用同一个原点,通常设为板框左下角或设计原点的绝对坐标;出完文件后在CAM里至少抽查三个孔位坐标。

单位混乱这个坑最隐蔽。因为AD允许你在设计过程中随时切换公制英制,Gerber和Drill的输出单位是独立设置的,一旦不一致,板厂导入后孔位会整体偏移。我的习惯是整套资料统一用mm,除非板厂明确要求mil;检查时看Gerber文件头里的"MOMM"或者"MOIN"标记,再对应到钻孔文件,两个单位不一致就重出。

5.3 发给板厂的资料清单,我的最后一遍检查

我最后发板前固定的资料清单如下,全部检查完才敢压缩上传:

  • Gerber光绘文件(RS-274-X,所有铜层+阻焊+丝印+板框+Drill Drawing)
  • NC Drill钻孔文件(按Drill Pair拆分,命名清晰)
  • Drill Pair说明表(Excel或PDF)
  • 层叠结构图(含叠层厚度、铜厚、板材型号)
  • 工艺说明(盲埋孔是否树脂塞孔、盘中孔是否POFV、所有过孔是否盖油)

最后再多说一个实际经验:发给板厂时,我会在订单备注里写一句"本设计包含盲埋孔,所有钻孔文件已按层对拆分,请按文件名中的层对信息加工"。这个动作看起来有点重复,但能有效防止板厂系统默认按通孔处理。尤其是那些从Gerber自动提取钻孔信息的快捷下单流程,备注里写清楚,CAM工程师才会重视。盲埋孔板的成败,有时候就差这五分钟的说明。

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