Финальный шаг в проектировании клавиатурной PCB — сформировать производственные файлы, которые точно передают ваш дизайн фабрике. Gerber‑файлы (отраслевой стандарт) описывают каждый слой PCB как набор команд рисования, по которым оборудование формирует реальные элементы. Ошибки при генерации файлов могут привести к неправильным платам, задержкам или отказу в заказе.
HILPCB принимает Gerber‑файлы из всех популярных EDA и выполняет дизайн‑ревью, чтобы выявить потенциальные проблемы до запуска.
В этом гиде
- Разбор слоёв Gerber‑файлов
- Форматы drill‑файлов и генерация
- Поддерживаемые EDA‑инструменты
- Экспорт в KiCad (пример)
- Проверка Gerber перед отправкой
- Файлы сборки: BOM и координаты
- Организация файлов и требования производителя
Разбор слоёв Gerber‑файлов
Gerber использует формат RS-274X (Extended Gerber) — отраслевой стандарт уже много десятилетий. Каждый файл описывает один слой как последовательность команд, которые производственное оборудование интерпретирует для создания физических элементов.
Обязательные файлы для 2‑слойной клавиатурной PCB
| Файл | Расширение | Описание |
|---|---|---|
| Верхняя медь | .GTL | Дорожки, площадки, заливки сверху |
| Нижняя медь | .GBL | Дорожки, площадки, заливки снизу |
| Верхняя маска | .GTS | Окна маски для пайки |
| Нижняя маска | .GBS | Окна маски снизу |
| Верхний шелк | .GTO | Обозначения компонентов, графика |
| Нижний шелк | .GBO | Обозначения снизу (если используются) |
| Контур платы | .GKO/.GM1 | Кромка PCB, должен быть замкнутый контур |
Опциональные файлы
- Слои пасты (.GTP, .GBP): окна трафарета паяльной пасты — нужны для заказов со сборкой
- Drill drawing: визуализация отверстий — полезно, но не обязательно
Слои меди задают проводящие элементы. Слои маски задают окна маски (негативная логика). Шелкография печатается поверх маски. Контур платы должен быть единым замкнутым путём.
Форматы drill‑файлов и генерация
Excellon — стандартный формат drill‑файлов: ASCII‑текст с описанием инструментов и координат отверстий.
Типовые диаметры отверстий в клавиатурах
- Vias: 0.3-0.4 mm
- Пины переключателей: 1.27 mm
- Пины PCB‑mount: 1.7 mm
- Корпус стабилизатора: 3.0 mm
- Крепёжные отверстия: 2.2 mm (M2)
PTH vs NPTH
PTH (Plated Through-Holes): металлизированные отверстия для электрического соединения — пины переключателей, vias, выводы компонентов.
NPTH (Non-Plated): неметаллизированные, только механика — крепёж, выравнивающие пины, винты стабилизаторов.
Лучшие практики: генерируйте отдельные файлы для PTH и NPTH. Используйте миллиметры и десятичный формат — это наглядно и уменьшает риск ошибок.
Ключевые Gerber‑файлы
Поддерживаемые EDA‑инструменты
HILPCB принимает Gerber‑файлы из любых стандартных PCB‑CAD. Формат Gerber (RS-274X) универсален — корректно сформированные файлы будут работать независимо от того, какой инструмент их создал.
Популярные инструменты проектирования
Профессиональные/коммерческие:
- Altium Designer: отраслевой стандарт для проф. проектов, полноценный Gerber‑экспорт
- Cadence OrCAD/Allegro: корпоративный набор инструментов
- Mentor PADS/Xpedition: профессиональное проектирование с расширенными возможностями
- Zuken CR-8000: high‑end решения для сложных плат
Доступные/хоббийные:
- KiCad: бесплатный open‑source, очень популярен в клавиатурном сообществе
- EasyEDA: веб‑инструмент с интегрированным заказом
- Autodesk Eagle: давно известный инструмент, есть бесплатные варианты (сравнение KiCad и Eagle)
- Autodesk Fusion 360 Electronics: интеграция механики и электроники
- CircuitMaker: бесплатный community‑инструмент от Altium
Специализированные:
- Diptrace: доступный инструмент «проф‑уровня»
- Target 3001!: немецкое ПО, популярно в Европе
- DesignSpark PCB: бесплатный инструмент от RS Components
Общие возможности экспорта
Все эти инструменты экспортируют RS-274X Gerber и Excellon drill. Меню и опции отличаются, но формат результата одинаков. Далее — пример на KiCad; концепции аналогичны для других EDA.
Экспорт в KiCad (пример)
KiCad популярен в клавиатурном сообществе благодаря open‑source и отличным клавиатурным библиотекам. Ниже показан процесс экспорта — те же шаги применимы и в других EDA.
Экспорт Gerber (File → Plot)
Папка вывода: создайте отдельную директорию (например,
./gerber/)Format: выберите "Gerber"
Layers to plot:
- F.Cu, B.Cu (медь)
- F.SilkS, B.SilkS (шелкография)
- F.Mask, B.Mask (маска)
- Edge.Cuts (контур)
- F.Paste, B.Paste (если заказываете сборку)
Options:
- включите "Plot reference designators"
- включите "Check zone fills before plotting"
- включите "Use Protel filename extensions" (для универсальных .GTL/.GBL)
- формат координат: 4.6 (миллиметры)
Экспорт drill‑файла
- Нажмите "Generate Drill Files" в окне Plot
- Format: Excellon
- Units: Millimeters
- Zeros format: Decimal
- PTH/NPTH: объединять или разделять — по требованиям производителя
- Нажмите "Generate Drill File"
Финальные шаги
Нажмите "Plot", чтобы создать все Gerber‑файлы. Убедитесь, что в папке вывода есть все ожидаемые файлы, прежде чем переходить к проверке.
Проверка Gerber перед отправкой
Никогда не отправляйте производственные файлы без проверки. Несколько минут в viewer могут предотвратить выпуск неправильных плат.
Бесплатные Gerber‑viewer’ы
- Gerbv: open‑source, Linux/Windows
- KiCad Gerber Viewer: привычный интерфейс для пользователей KiCad
- ZofzPCB: 3D‑визуализация выявляет проблемы, которые неочевидны в 2D
- Tracespace.io: веб‑viewer без установки
- Reference Gerber Viewer: у многих производителей есть онлайн‑viewer
Чек‑лист проверки
Полнота файлов:
- все ожидаемые слои присутствуют и не пустые
- drill‑файл(ы) приложены
Контур платы:
- один замкнутый путь
- корректные габариты
Слои меди:
- все дорожки непрерывны, без разрывов
- заливки корректно заполнены
- нет лишних/неожиданных элементов
Паяльная маска:
- окна совпадают с пэдами
- корректные зазоры вокруг площадок
Шелкография:
- текст читаемый
- не перекрывает окна пэдов
Совмещение сверления:
- наложите медь + drill и проверьте, что отверстия по центру пэдов
- все ожидаемые отверстия присутствуют
Файлы сборки: BOM и координаты
Если вы заказываете сборку, нужны дополнительные файлы для закупки и размещения компонентов.
Bill of Materials (BOM)
Обязательные поля:
- Reference designator (совпадает с шелкографией)
- Value
- Footprint/package
- Manufacturer part number (критично для правильной закупки)
- Quantity
Экспортируйте BOM из EDA — большинство инструментов умеют. Формат CSV принимается практически везде.
Файл позиций/центроидов
Даёт X/Y координаты и поворот для pick‑and‑place:
- Reference designator
- X position, Y position
- Rotation angle
- Board side (top/bottom)
Критично: проверьте, что origin в position‑файле совпадает с origin Gerber. Несовпадение origin даёт систематический сдвиг размещения.
Стандартные спецификации клавиатурных PCB
Организация файлов и требования производителя
Рекомендуемая структура папок
keyboard-v1.0/
├── gerber/
│ ├── keyboard-F_Cu.GTL
│ ├── keyboard-B_Cu.GBL
│ ├── keyboard-F_Mask.GTS
│ ├── ... (all Gerber files)
│ └── keyboard.DRL
├── assembly/
│ ├── BOM.csv
│ └── positions.csv
└── README.txt
Что указать в README
Зафиксируйте основные параметры:
- название проекта, версия, дата
- число слоёв, габариты, толщина
- вес меди, финишное покрытие
- цвет маски и шелкографии
- любые специальные требования
Упакуйте как: keyboard-v1.0-gerbers.zip
Стандартные параметры клавиатурных PCB
Большинство клавиатур используют экономичные параметры:
- Слои: 2
- Толщина: 1.6 mm
- Медь: 1 oz (2 oz для RGB‑нагруженных)
- Финиш: HASL (экономично) или ENIG (плоские пэды, удобно для hot‑swap)
- Маска: доступны разные цвета
Возможности HILPCB
HILPCB принимает все стандартные форматы:
- RS-274X: универсальный стандарт
- Gerber X2: с embedded‑метаданными
- Excellon: drill‑файлы
- ODB++: по запросу
Производственные возможности:
- 2-64 слоя
- стандарт 3/3 mil (75 μm) по стандартной цене
- продвинуто 2/2 mil (50 μm) при необходимости
- 24-48 часов quick‑turn для стандартных сборок
Услуги HILPCB по производству
HILPCB упрощает выпуск в производство:
Design Review: проверяем формат Gerber, совмещение слоёв и DFM‑риски — feedback в течение 24 часов для стандартных проектов.
Fabrication: Standard PCB с разными вариантами финиша и цветов маски.
Assembly: Prototype assembly для разработки и turnkey production для объёма.
Отправьте ваши Gerber‑файлы клавиатуры — команда проверит их корректность и даст обратную связь до запуска производства.