Gerber是全球最受欢迎的PCB图像数据交换格式，它易于使用，浅显易懂，并为设计师和工程师提供了一种表达明确的语言，使他们可以相互沟通。由于Gerber不断提高的性能和不断开发的新功能，这一“古老”的数据格式一直广泛应用于PCB行业，同时仍保持其简单性和易用性。

从技术规范来看，它也是传输钻孔数据的理想解决方案。PCB行业中的很多公司都在采用这种格式，同时也有很大一部分公司仍在使用数控格式（NC）传输其布线和钻孔坐标数据。但数控格式（NC）不是专为数据传输而设计的，所以常常造成混乱和时间的浪费。

一些人认为Gerber文件（与NC文件不同）无法发送到钻孔机。确实如此，但PCB制造商从来都不会将客户发送的文件直接转发到他们的钻孔机上。相反，数据送入CAM（计算机辅助制造）程序，然后根据制造商的特定生产线进行更改和输出。对于CAD（计算机辅助设计），问题不应该是哪种格式最适合机器，而是哪种格式最适合输入到计算机辅助制造（CAM）程序，正如我们所说，最适合于输入到CAM程序的格式毫无疑问是Gerber格式。

那么，为什么CAD开发人员和他们的用户仍然坚持采用NC（数控）格式？很可能是由于习惯或传统的原因。采用NC格式传递钻孔数据已经几十年了，NC格式主要是Excellon（因此通常使用“Excellon”来代表“NC文件”），其类似于1985 IPC-NC-349技术规范。此外，还有很多遗留软件，因此NC文件很可能会伴随我们一段时间。

现有NC技术规范存在的问题

问题是NC文件质量很差，因为NC不是专为数据传输而设计的数据格式。它一直是机器驱动程序，含有钻孔机所需的各种信息，但这对于数据交换来说不但无关紧要，还会造成混乱。例如，CAD软件通常会要求用户指定是否应使用冲孔或槽来完成铣孔，以及采用的钻头和钻速。这些是只有制造商可以做出的决定，许多计算机辅助设计（CAD）专业人员会觉得没有责任回答这些问题，这将不可避免地导致一些错误。

显然，CAD开发人员会努力避免这种情况发生，他们通常采用的方法是用NC并选择自己认为最适合其软件及CAD到CAM数据传输过程的选项。选择并不容易，因为编程语言密集，有时是冗余的，且IPC-NC349和Excellon 2包含遗留的Excellon 1代码，但是大多数代码都是CAD开发人员不需要的。因此，由于担心遗漏可能有价值的数据，开发人员往往会纳入不必要的数据，这只会给CAD用户带来更多的困惑。

尽管开发人员尽了最大的努力，但并不是完全清楚如何使用部分NC格式，以及NC格式是否能够传输某些数据。CAD用户将会把这部分从Excellon文件中删除，并在注释或单独的文本文件中注明这些相关信息。

图1：从PCB设计到制造过程的步骤示例

但这些数控（NC）技术规范的最大问题在于，由于过去节省空间的惯例，钻孔坐标缺少小数点。如果文件中有一个命令或标题标明小数点必须在哪里，就是所谓的固定“点格式”，还好操作。但是在Excellon文件中，没有这样的指令或标准来说明小数点应该在哪里，所以设计师只能靠自己来判断。同样，没有标准来表示设计是英制还是公制作为测量单位。虽然Excellon技术规范确实提到了默认值，但仍然很混乱，用户可能会以不同的方式使用默认值。

所有这些都导致计算机辅助制造（CAM）工程师的最终责任是尝试不同的可能变化，直到钻孔与铜的相关数据匹配。这在处理普通电路板时是可行的（不是很好），但在处理RF（射频）电路板时则不行，例如，你会发现没有适合孔的明确焊盘选项。

数控格式（NC）的另一个问题是Excellon技术规范已不再发布，因此该行业几十年来一直依赖的是可能侵犯版权保护的副本。IPCNC-349技术规范（过于密集、过于复杂，充满了重叠的方法）因为价格昂贵很难流通。具有讽刺意味的是，PCB使用的竟然是不存在的、非法的、不可理解的或难以负担的技术规范开发数控（NC）文件。否则计算机辅助设计（CAD）软件就必须用现有混乱的数控格式（NC）文件进行逆向工程。

XNC

那么，如果我们还没有为Gerber钻孔文件做好准备，PCB行业将何去何从？幸运的是，目前有一种新的PCB钻孔数据格式，可以解决CAD软件开发和CAD到CAM钻孔数据交换过程中的所有问题。XNC是由Ucamco、KiCad和Pentalogix公司设计，Graphicode、Cuprum和ZofzPCB可支持的，目前业界广泛使用的NC或Excellon格式的严格子集。

我们认为，改善数控格式（NC）钻孔混乱的第一步是开发一种简单清晰无歧义的技术规范——一种基于现有格式的规范，可以通过所有适合的PCB钻孔输入软件读取。为此，我们设计了CAD / CAM转换NC格式（XNC）——完整、紧凑和明确的IPC-NC-349子集，能够交换CAD / CAM钻孔信息，而无需额外的辅助文件。

我们已经为此添加了Gerber类元数据或属性的强大功能。XNC属性可以添加到完整的文件、工具或单个孔，还可以使用与Gerber属性相似的语法，并以标准灵活的方式来描述特征。XNC文件与Gerber X2兼容，可以无缝添加到X2数据集，同时还能确保格式与不读取属性的软件兼容。

借助XNC，CAD开发人员可以轻松快速地创建输出软件，并且使用熟知的格式，不用担心尝试各种可能性和从众多选项中选择，也无需从多个不完整且令人困惑的数控格式（NC）文件中进行逆向工程。我们保证，如果CAD开发人员只使用XNC格式，他们将会准确地向客户提供他们所需要的文件——严谨的文件格式，这种文件格式可以立即改善CAD转换到CAM的数据传输过程，还可向客户提供行业可采用的NC基准，这样NC文件即可融合成为通用标准。

结论 

由于行业习惯和不适当的数据格式技术规范，CAD和CAM信息开发过程的各个层面都存在混淆，因此现有的数控钻孔数据CAD-CAM传输过程存在严重缺陷。CAD软件开发人员浪费了大量时间和资源，试图确保软件中的每一个可能性都得到确认，CAD专业人员提供了有关其设计的不相关和非标准信息，但由CAM工程师解释结果。由一些业界领先的PCB软件供应商提出的基于已有NC格式的新钻孔数据交换技术规范有望缓解许多问题，并为建立NC格式及文件的行业新标准铺平道路。更多内容请点在线查看