คู่มือไฟล์ Gerber ฉบับสมบูรณ์: ทุกสิ่งที่ต้องรู้ก่อนส่งผลิต PCB

ไฟล์ Gerber คืออะไร?

ไฟล์ Gerber เป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมสำหรับการถ่ายโอนข้อมูลการออกแบบ PCB ไปยังโรงงานผลิต พัฒนาโดย Gerber Scientific ในช่วงปี 1960s และปัจจุบันกลายเป็นรูปแบบไฟล์ที่ได้รับการยอมรับทั่วโลกตามมาตรฐาน IPC-2581 ไม่ว่าคุณจะใช้ซอฟต์แวร์ออกแบบใด ไม่ว่าจะเป็น Altium, KiCad, Eagle หรือ OrCAD ทุกโปรแกรมสามารถ Export ไฟล์ Gerber ได้

> "ในประสบการณ์กว่า 15 ปีของผม พบว่ากว่า 30% ของความล่าช้าในการผลิตมาจากปัญหาไฟล์ Gerber ที่ไม่ครบหรือไม่ถูกต้อง การเตรียมไฟล์ให้ดีตั้งแต่แรกคือการประหยัดเวลาและค่าใช้จ่ายที่ดีที่สุด" — Hommer Zhao, ผู้เชี่ยวชาญ PCB

ทำไมต้องใช้ Gerber?

รูปแบบไฟล์ Gerber ที่ใช้ในปัจจุบัน

RS-274X (Extended Gerber)

RS-274X เป็นรูปแบบที่ได้รับความนิยมสูงสุด มีคุณสมบัติดังนี้:

• Self-contained: รวม aperture definitions ไว้ในตัว
• รองรับ Polygon fills: สำหรับพื้นที่ทองแดงขนาดใหญ่
• รองรับ Step-and-repeat: สำหรับ panelization
• ความเข้ากันได้สูง: รองรับโดยโรงงานทุกแห่ง

Gerber X2 (ล่าสุด)

Gerber X2 เป็นเวอร์ชันใหม่ที่เพิ่มคุณสมบัติ:

• Metadata แบบ Embedded: ระบุประเภทเลเยอร์อัตโนมัติ
• Board Stackup Info: ข้อมูลโครงสร้างชั้นในตัว
• ลดข้อผิดพลาด: โรงงานเข้าใจการออกแบบได้ดีขึ้น
• รองรับ HDI: เหมาะสำหรับบอร์ด HDI ที่ซับซ้อน

เปรียบเทียบรูปแบบไฟล์

ไฟล์ที่ต้องส่งให้โรงงานผลิต

ไฟล์ Gerber หลัก

สำหรับบอร์ดหลายชั้น ทั่วไป ต้องมีไฟล์ดังต่อไปนี้:

1. Copper Layers (ชั้นทองแดง)

• Top Layer (GTL) - ด้านบน
• Bottom Layer (GBL) - ด้านล่าง
• Inner Layer 1, 2, 3... (GIN) - ชั้นใน (ถ้ามี)

2. Solder Mask Layers (หน้ากากบัดกรี)

• Top Solder Mask (GTS)
• Bottom Solder Mask (GBS)

3. Silkscreen Layers (ซิลค์สกรีน)

• Top Silkscreen (GTO)
• Bottom Silkscreen (GBO)

4. Paste Layers (ครีมบัดกรี)

• Top Paste (GTP) - สำหรับการประกอบ SMT
• Bottom Paste (GBP)

5. Board Outline (ขอบบอร์ด)

• Mechanical Layer (GKO/GM1)

ไฟล์ Drill (Excellon)

ไฟล์เจาะรูเป็นสิ่งจำเป็น:

เอกสารประกอบ

นอกจากไฟล์ Gerber ควรแนบเอกสารเหล่านี้:

• README.txt: อธิบายแต่ละไฟล์
• Stackup Diagram: โครงสร้างชั้นบอร์ด
• Impedance Requirements: ถ้าต้องการ controlled impedance
• Special Instructions: คำแนะนำพิเศษ

วิธี Export ไฟล์ Gerber จาก CAD ยอดนิยม

จาก Altium Designer

1. เปิด Project และ Design
2. ไปที่ File > Fabrication Outputs > Gerber Files
3. ตั้งค่า General:

- Units: Inches (2:5) หรือ Millimeters (4:4)

- Format: RS-274X

1. เลือก Layers ทั้งหมดที่ต้องการ
2. คลิก OK เพื่อ Generate

จาก KiCad

1. เปิด PCB Layout
2. ไปที่ File > Plot
3. เลือก Plot Format: Gerber
4. เลือก Layers ที่ต้องการ
5. ตั้งค่า Gerber Options:

- Use Protel filename extensions: Yes

- Coordinate format: 4.6

1. คลิก Plot
2. สำหรับ Drill: Generate Drill Files

จาก Eagle

1. ไปที่ File > CAM Processor
2. เปิด CAM Job ที่เหมาะสม หรือสร้างใหม่
3. ตั้งค่าแต่ละ Section สำหรับแต่ละ Layer
4. เลือก Device: GERBER_RS274X
5. Process Job

การตรวจสอบไฟล์ Gerber ก่อนส่งผลิต

ใช้ Gerber Viewer

ก่อนส่งไฟล์ไปโรงงาน ควรตรวจสอบด้วย Viewer เสมอ:

ซอฟต์แวร์ฟรีที่แนะนำ:

• GerberView (ฟรี, เรียบง่าย)
• ViewMate (ฟรี, ฟีเจอร์ครบ)
• KiCad Gerber Viewer (ฟรี, มาพร้อม KiCad)
• Gerbv (Open source)

ซอฟต์แวร์เชิงพาณิชย์:

• CAM350 (มืออาชีพ)
• GC-Prevue (อุตสาหกรรม)

สิ่งที่ต้องตรวจสอบ

ข้อผิดพลาดที่พบบ่อยและวิธีแก้ไข

1. Drill ไม่ตรงกับ Copper Layer

สาเหตุ: ใช้ Origin ต่างกันระหว่าง Gerber และ Drill

วิธีแก้: ตั้ง Origin เป็น Absolute หรือ Relative เหมือนกันทุกไฟล์

2. Missing Layers

สาเหตุ: ลืม Export บาง Layer

วิธีแก้: ใช้ Checklist ตรวจสอบทุกครั้ง:

• [ ] Top Copper
• [ ] Bottom Copper
• [ ] Inner Layers (ถ้ามี)
• [ ] Top Solder Mask
• [ ] Bottom Solder Mask
• [ ] Top Silkscreen
• [ ] Board Outline
• [ ] Drill Files

3. Aperture ไม่ถูกต้อง

สาเหตุ: ใช้ Format เก่าหรือ Round aperture แทน Oblong

วิธีแก้: ใช้ RS-274X ที่มี Embedded Apertures

4. Negative/Positive สลับกัน

สาเหตุ: Power plane ถูก Export เป็น Positive แทน Negative

วิธีแก้: ตั้งค่า Layer polarity ให้ถูกต้องใน CAD

5. ขนาดบอร์ดผิดพลาด

สาเหตุ: หน่วยวัดสลับกัน (mm vs inch)

วิธีแก้: ยืนยันหน่วยก่อน Export และตรวจสอบใน Viewer

เปรียบเทียบ Gerber กับรูปแบบอื่น

Gerber vs ODB++

Gerber vs IPC-2581

IPC-2581 เป็นมาตรฐานใหม่ที่พยายามแทนที่ Gerber:

• ข้อดี: มาตรฐานเปิด, ข้อมูลครบ
• ข้อเสีย: ยังไม่แพร่หลาย
• แนะนำ: รอจนกว่าโรงงานจะรองรับมากขึ้น

Best Practices สำหรับมืออาชีพ

การตั้งชื่อไฟล์

ใช้รูปแบบการตั้งชื่อที่ชัดเจน:

```

ProjectName_Rev1_Top.gtl

ProjectName_Rev1_Bottom.gbl

ProjectName_Rev1_SolderMaskTop.gts

ProjectName_Rev1_Drill.drl

```

การจัดโครงสร้างโฟลเดอร์

```

/Production_Files

/Gerber

- *.gtl, *.gbl, *.gts, etc.

/Drill

- *.drl

/Documentation

- README.txt

- Stackup.pdf

/Assembly

- BOM.xlsx

- Pick_Place.csv

```

Version Control

• ใช้ Revision number ในชื่อไฟล์
• เก็บประวัติทุก Version
• บันทึกการเปลี่ยนแปลงใน Change Log

การเตรียมไฟล์สำหรับบอร์ดพิเศษ

HDI PCB

สำหรับบอร์ด HDI ต้องมีไฟล์เพิ่มเติม:

• Micro-via drill files แยกแต่ละ Span
• Buried via drill files
• Laser drill specifications
• Sequential lamination diagram

Flex และ Rigid-Flex

สำหรับบอร์ด Flex และ Rigid-Flex:

• Flex area definition
• Bend line locations
• Coverlay layer files
• Stiffener locations

Heavy Copper

สำหรับบอร์ด Heavy Copper:

• ระบุความหนาทองแดงในแต่ละ Layer
• แยก Outer และ Inner copper weights
• Thermal relief specifications

เมื่อโรงงานร้องขอแก้ไข

หากโรงงานขอแก้ไขไฟล์ ให้:

1. อย่าแก้ไข Gerber โดยตรง - กลับไปแก้ที่ต้นฉบับ CAD
2. ตรวจสอบทุก Layer หลังแก้ไข
3. บันทึก Version ใหม่ พร้อมหมายเหตุ
4. ยืนยันกับโรงงาน หลังส่งไฟล์ใหม่

คำแนะนำพิเศษตามประเภทงาน

งาน Prototype

• ใช้ RS-274X มาตรฐาน
• Include README อธิบายแต่ละไฟล์
• แนบ 3D View หรือภาพ Rendering

สำหรับบริการต้นแบบด่วน เราสามารถผลิตได้ภายใน 24-48 ชั่วโมง

งาน Production

• ใช้ Gerber X2 หรือ ODB++ ถ้าเป็นไปได้
• Include Panelization requirements
• Specify IPC Class ที่ต้องการ

งาน Assembly

สำหรับบริการประกอบ SMT ต้องมีเพิ่มเติม:

• Centroid/Pick-and-Place file (CSV)
• Bill of Materials (BOM)
• Assembly drawing (PDF)

บริการ DFM Review ฟรี

ก่อนผลิตทุกครั้ง ทีมวิศวกรของเราจะตรวจสอบไฟล์ของคุณฟรี:

สิ่งที่เราตรวจสอบ:

• ความครบถ้วนของไฟล์
• Design Rule Check (DRC)
• Manufacturability analysis
• ข้อแนะนำการปรับปรุง

รายละเอียดเพิ่มเติมที่คู่มือ DFM

---

พร้อมส่งไฟล์ผลิตหรือยัง?

อัพโหลดไฟล์ Gerber ของคุณวันนี้ รับใบเสนอราคาภายใน 2 ชั่วโมง และ DFM Report ฟรี!

อัพโหลดไฟล์ Gerber →

บทความที่เกี่ยวข้อง

• DFM Checklist สำหรับการผลิต PCB
• เปรียบเทียบ SMT vs THT Assembly
• คู่มือคำนวณต้นทุน PCB Assembly
• วิธีทดสอบ PCB แบบครบถ้วน

แหล่งอ้างอิง

• Ucamco Gerber Format Specification
• IPC-2581 Standard
• IPC-D-325 Documentation Requirements