Der letzte Schritt im Keyboard‑PCB‑Design ist das Erzeugen von Fertigungsdaten, die Ihr Design korrekt an den Leiterplattenhersteller kommunizieren. Gerber‑Dateien – der Industrie‑Standard – beschreiben jede PCB‑Lage als Zeichnungs‑/Belichtungsbefehle. Fehler beim Export führen zu falschen Boards, Verzögerungen oder abgelehnten Bestellungen.
HILPCB akzeptiert Gerber‑Dateien aus allen gängigen PCB‑Design‑Tools und bietet ein Design‑Review, um potenzielle Probleme vor der Produktion zu erkennen.
In diesem Leitfaden
- Gerber‑Layer verstehen
- Bohrdateiformate und Erzeugung
- Unterstützte PCB‑Design‑Software
- KiCad‑Export (Beispiel)
- Gerber‑Verifikation vor dem Upload
- Assembly‑Dateien: BOM und Positionsdaten
- Dateiorganisation und Herstellerspezifikation
Gerber‑Layer verstehen
Gerber‑Dateien nutzen das RS‑274X‑Format (Extended Gerber) – seit Jahrzehnten der Industriestandard. Jede Datei beschreibt genau eine Lage als Folge von Zeichen-/Belichtungsbefehlen, die die Fertigungsanlage in reale Strukturen umsetzt.
Erforderliche Dateien für ein 2‑Lagen‑Keyboard‑PCB
| Datei | Endung | Beschreibung |
|---|---|---|
| Top Copper | .GTL | Leiterbahnen, Pads, Kupferflächen oben |
| Bottom Copper | .GBL | Leiterbahnen, Pads, Kupferflächen unten |
| Top Solder Mask | .GTS | Maskenöffnungen zum Löten |
| Bottom Solder Mask | .GBS | Maskenöffnungen unten |
| Top Silkscreen | .GTO | Bauteilbezeichnungen, Grafiken |
| Bottom Silkscreen | .GBO | Beschriftung unten (falls genutzt) |
| Board Outline | .GKO/.GM1 | Außenkontur, muss geschlossener Pfad sein |
Optionale Dateien
- Paste‑Layer (.GTP, .GBP): Öffnungen für Lotpaste‑Schablone – nötig für Bestückungsaufträge
- Drill Drawing: Visuelle Darstellung der Bohrungen – hilfreich, aber nicht zwingend
Copper‑Layer definieren leitfähige Strukturen. Solder‑Mask‑Layer definieren Masken‑Öffnungen (negative Logik). Silkscreen wird auf die Maske gedruckt. Die Board‑Outline muss ein durchgehender, geschlossener Pfad sein.
Bohrdateiformate und Erzeugung
Excellon ist das Standard‑Bohrformat – ASCII‑Text mit Werkzeugdefinitionen und Lochkoordinaten.
Typische Bohrdurchmesser bei Keyboards
- Vias: 0.3-0.4mm
- Switch pins: 1.27mm
- PCB-mount pins: 1.7mm
- Stabilizer housing: 3.0mm
- Mounting holes: 2.2mm (M2)
PTH vs. NPTH
Plated Through‑Holes (PTH): Kupferplattiert für elektrische Verbindung – Switch‑Pins, Vias, Bauteilanschlüsse.
Non‑Plated (NPTH): Rein mechanisch – Montagebohrungen, Alignment‑Pins, Stabilizer‑Schrauben.
Best Practice: PTH und NPTH getrennt ausgeben. Millimeter mit Dezimalformat verwenden, damit die Spezifikation eindeutig ist.
Essenzielle Gerber‑Dateien
Unterstützte PCB‑Design‑Software
HILPCB akzeptiert Gerber‑Dateien aus allen gängigen PCB‑Design‑Programmen. Das Gerber‑Format (RS‑274X) ist universell – korrekt erzeugte Dateien funktionieren unabhängig vom verwendeten Tool.
Beliebte PCB‑Design‑Tools
Professionell/Commercial:
- Altium Designer: Industriestandard‑Tool mit umfangreichem Gerber‑Export
- Cadence OrCAD/Allegro: Enterprise‑PCB‑Design‑Suite
- Mentor PADS/Xpedition: Professionelles PCB‑Design mit erweiterten Features
- Zuken CR-8000: High‑End‑Tool für komplexe Boards
Zugänglich/Hobby‑freundlich:
- KiCad: Kostenlos, Open‑Source, in der Keyboard‑Community sehr verbreitet
- EasyEDA: Kostenloses Web‑Tool mit integrierter Bestellung
- Autodesk Eagle: Lange etabliert, mit kostenloser Version (KiCad vs Eagle im Vergleich)
- Autodesk Fusion 360 Electronics: Integriertes Mechanical/Electronics‑Design
- CircuitMaker: Kostenloses Community‑Tool von Altium
Spezialisiert:
- Diptrace: Preiswertes Tool in Profi‑Qualität
- Target 3001!: Deutsche Software mit starker europäischer Nutzerbasis
- DesignSpark PCB: Kostenloses Tool von RS Components
Gemeinsame Export‑Merkmale
Alle Tools exportieren RS‑274X‑Gerber und Excellon‑Bohrdateien. Menüpfade und Optionen unterscheiden sich, aber das Output‑Format ist gleich. Der folgende Abschnitt nutzt KiCad als Beispiel – die Konzepte gelten ähnlich für andere EDA‑Tools.
KiCad‑Export (Beispiel)
KiCad ist in der Keyboard‑Community wegen Open‑Source und guter Keyboard‑Libraries besonders beliebt. Diese Schritt‑für‑Schritt‑Anleitung zeigt den Export – ähnliche Schritte gelten auch in anderen EDA‑Tools.
Gerber‑Export (Datei → Plot)
Ausgabeverzeichnis: Eigenen Ordner anlegen (z. B.
./gerber/)Format: „Gerber“ auswählen
Zu plottende Layer:
- F.Cu, B.Cu (Copper)
- F.SilkS, B.SilkS (Silkscreen)
- F.Mask, B.Mask (Solder Mask)
- Edge.Cuts (Board‑Outline)
- F.Paste, B.Paste (wenn Bestückung bestellt wird)
Optionen:
- „Plot reference designators“ aktivieren
- „Check zone fills before plotting“ aktivieren
- „Use Protel filename extensions“ aktivieren (für .GTL/.GBL‑Benennung)
- Koordinatenformat: 4.6 (Millimeter)
Drill File Export
- In der Plot‑Maske „Generate Drill Files“ wählen
- Format: Excellon
- Units: Millimeters
- Zeros format: Decimal
- PTH/NPTH: Zusammenführen oder trennen (je nach Hersteller‑Vorgabe)
- „Generate Drill File“ klicken
Final Steps
Klicken Sie auf „Plot“, um alle Gerber‑Dateien zu erzeugen. Prüfen Sie, ob das Output‑Verzeichnis alle erwarteten Dateien enthält, bevor Sie mit der Verifikation fortfahren.
Gerber‑Verifikation vor dem Upload
Senden Sie Fertigungsdaten nie ohne Verifikation ab. Ein paar Minuten Prüfung vermeiden falsche Boards.
Kostenlose Gerber‑Viewer
- Gerbv: Open‑Source, Linux/Windows
- KiCad Gerber Viewer: Vertraute Oberfläche für KiCad‑Nutzer
- ZofzPCB: 3D‑Ansicht zeigt Probleme, die in 2D schwer zu sehen sind
- Tracespace.io: Web‑basiert, keine Installation nötig
- Reference Gerber Viewer: Viele Hersteller bieten Online‑Viewer
Verifikations‑Checkliste
Vollständigkeit:
- Alle erwarteten Layer vorhanden und nicht leer
- Bohrdatei(en) enthalten
Außenkontur:
- Ein geschlossener Pfad
- Gesamtabmessungen korrekt
Copper‑Layer:
- Alle Leiterbahnen vollständig, ohne Unterbrechungen
- Kupferflächen korrekt gefüllt
- Keine unbeabsichtigten Features
Solder Mask:
- Öffnungen passen zu Kupfer‑Pads
- Passende Clearance um Pads
Silkscreen:
- Text lesbar
- Überlappt keine Pad‑Öffnungen
Bohr‑Alignment:
- Copper + Drill überlagern: Löcher zentriert auf Pads?
- Alle erwarteten Bohrungen vorhanden
Assembly‑Dateien: BOM und Positionsdaten
Für bestückte Boards werden zusätzliche Dateien für Beschaffung und Platzierung benötigt.
Bill of Materials (BOM)
Wichtige Felder:
- Reference Designator (passt zur Silkscreen‑Beschriftung)
- Value/Wert
- Footprint/Package
- Hersteller‑Teilenummer (wichtig für korrekte Beschaffung)
- Quantity/Menge
Export aus dem EDA‑Tool – fast alle bieten BOM‑Erzeugung. CSV ist universell akzeptiert.
Positions-/Centroid‑Dateien
Enthält X/Y‑Koordinaten und Rotation für Pick‑and‑Place:
- Reference Designator
- X‑Position, Y‑Position
- Rotationswinkel
- Board‑Seite (Top/Bottom)
Wichtig: Der Ursprung (Origin) der Positionsdatei muss zum Gerber‑Origin passen. Unterschiedliche Origins führen zu systematischen Platzierungs‑Offsets.
Standard‑Spezifikationen für Keyboard‑PCBs
Dateiorganisation und Herstellerspezifikation
Empfohlene Ordnerstruktur
keyboard-v1.0/
├── gerber/
│ ├── keyboard-F_Cu.GTL
│ ├── keyboard-B_Cu.GBL
│ ├── keyboard-F_Mask.GTS
│ ├── ... (alle Gerber‑Dateien)
│ └── keyboard.DRL
├── assembly/
│ ├── BOM.csv
│ └── positions.csv
└── README.txt
README‑Inhalte
Dokumentieren Sie die wichtigsten Spezifikationen:
- Projektname, Version, Datum
- Lagenzahl, Abmessungen, Dicke
- Kupfergewicht, Oberflächenfinish
- Lötstoppfarbe, Silkscreen‑Farbe
- Besondere Anforderungen
Packen als: keyboard-v1.0-gerbers.zip
Standard‑Keyboard‑Spezifikationen
Die meisten Keyboards nutzen diese kosteneffizienten Parameter:
- Lagen: 2
- Dicke: 1,6 mm
- Kupfer: 1oz (2oz bei viel RGB)
- Finish: HASL (günstig) oder ENIG (flache Pads, hot‑swap‑freundlich)
- Maske: Viele Farben verfügbar
HILPCB‑Capabilities
HILPCB akzeptiert alle Standard‑Gerber‑Formate:
- RS‑274X: Universeller Standard
- Gerber X2: Mit eingebetteten Metadaten erweitert
- Excellon: Bohrdateien
- ODB++: Auf Anfrage verfügbar
Fertigungsmöglichkeiten:
- 2–64 Lagen
- Standard 3/3mil (75 μm) zum Standardpreis
- Advanced 2/2mil (50 μm) bei Bedarf
- 24–48 Stunden Quick‑Turn für Standard‑Builds
HILPCB‑Fertigungsservices
HILPCB vereinfacht den Fertigungsprozess:
Design‑Review: Wir prüfen Gerber‑Format, Layer‑Alignment und DFM‑Themen – Feedback innerhalb von 24 Stunden für Standarddesigns.
Fertigung: Standard‑PCB mit mehreren Finish‑ und Maskenfarb‑Optionen.
Bestückung: Prototypen‑Assembly für Entwicklung, Turnkey‑Produktion für Volumen.
Senden Sie Ihre Keyboard‑Gerber‑Dateien – unser Team verifiziert die Integrität und gibt Feedback, bevor die Produktion startet.