Руководство по Gerber-файлам: От новичка к профи в проектировании ПП

1. Введение: ПП и формат Gerber

1.1 Что такое печатная плата (PCB)

ПП — диэлектрическая основа (обычно стеклоэпоксид FR-4) с медными трассировками для монтажа компонентов (резисторы, ИС, конденсаторы). Слои изолируются препрегом/диэлектриком. Изобретение ПП и ИС дало миниатюризацию электроники.

1.2 Что такое Gerber (Gerber File Format)

Де-факто стандарт обмена данными для фототрассировки ПП (UCAMCO). Открытый ASCII векторный формат 2D бинарных изображений. Описывает: медные слои, паяльные маски, шелкографию, сверловку, контуры. Входные файлы для фотоотбработчиков, АОИ, станков сверловки.

1.3 Три поколения формата

Поколение	Название	Статус
1	Standard Gerber (RS-274-D)	Устарел (2014), нет стандартизированных апертур
2	Extended Gerber (RS-274X / X-Gerber)	Стандарт де-факто. ASCII команды + метаданные. Расширения .gbr, .gbx
3	Gerber X2	Новейший. Атрибуты слоев, нетлист, 임педанс, стек. Совместим с современными CAM.

2. Анатомия Gerber-файла

Каждый физический слой платы = отдельный Gerber-файл. Типичный набор для 2-слойной платы:

Слой	Расширение	Назначение
Top Copper	.GTL	Верхняя медная трассировка
Bottom Copper	.GBL	Нижняя медная трассировка
Top Silkscreen	.GTO	Надписи, обозначения компонентов (верх)
Bottom Silkscreen	.GBO	Надписи (низ)
Top Solder Mask	.GTS	Паяльная маска (верх)
Bottom Solder Mask	.GBS	Паяльная маска (низ)
Top Paste Mask	.GTP	Шаблон для пасты (SMD, верх)
Bottom Paste Mask	.GBP	Шаблон для пасты (SMD, низ)
Board Outline	.GKO / .GM1	Контур платы, вырезы, слоты
Drill Drawing	.GD1	Схема отверстий (визуальная)
Drill Data (Excellon)	.TXT / .DRL	Координаты и диаметры отверстий (NC drill)

GTP/GBP не обязательны для производства ПП (нужны только для шаблона пайки SMD).

При заказе всегда присылайте полный комплект Gerber + Excellon в ZIP. Добавьте README.txt с требованиями: толщина платы, медь (1oz/2oz), цвет маски/шелка,.finish (HASL, ENIG, OSP), controlled impedance, слоты/вырезы (на механическом слое).

3. Просмотрщики Gerber (Gerber Viewers)

Ключевые функции хорошего вьювера

1. Поддержка современных форматов: Gerber X2, RS-274X, Excellon 1/2, HPGL/HPGL-2, ODB++.
2. Точность: зум, измерения, DRC-проверки, переключение слоев, цветовая кодировка.
3. Совместимость с принтерами/плоттерами, экспорт в PDF/IMG.

Топ-3 онлайн-инструмента (бесплатные, без регистрации)

• Online Gerber Viewer (UCAMCO / Tracespace) — легкий, быстрый, зум, проверка ошибок, поддержка RS-274X/Excellon.
• EasyEDA Gerber Viewer — просмотр слоев, замеров, статистика отверстий, выбор цвета, шаринг по URL.
• Numerical Innovations Gerber Viewer — профессиональный: полная поддержка X2, импорт Eagle/Altium/KiCad, DRC, netlist, 3D-превью.

4. Практика: Генерация Gerber в популярных CAD

4.1 Eagle (EAGLE 9.x / Fusion 360 Electronics)

1. Откройте .brd файл.
2. Файл → Экспорт → Gerber (RS-274X).
3. Настройки: Units=mm, Format=4.4, Leading/Trailing zeros, Layers: Top, Bottom, Pads, Vias, Dimension, tStop/bStop, tCream/bCream, tPlace/bPlace, tNames/bNames.
4. Drill: Файл → Экспорт → Excellon. Units=mm, Format=4.4, Drill data: через/слепые/заделанные.
5. Упакуйте в ZIP.

4.2 Altium Designer

1. File → Fabrication Outputs → Gerber Files.
2. General: Units=mm, Format=4:4, Template=RS-274X (или Gerber X2).
3. Layers: Plot all used layers. Включите Mechanical层 для контура.
4. Advanced: Embedded Apertures (RS-274X) ON. Для X2 — включайте атрибуты.
5. OK → генерируется папка с .gbr файлами.
6. File → Fabrication Outputs → NC Drill. Настройки под Gerber (Units, Format, Tolerances).
7. ZIP всё вместе.

4.3 KiCad (6.0+)

1. Файл → Экспорт → Gerber (.gbr).
2. Формат: Gerber X2 (рекомендуется) или RS-274X.
3. Слои: F.Cu, B.Cu, F.SilkS, B.SilkS, F.Mask, B.Mask, F.Paste, B.Paste, Edge.Cuts, In1.Cu/In2.Cu... (внутренние).
4. Options: Use Protel filename extensions, Generate decimal coordinates, Disable aperture macros (для совместимости).
5. Drill Files: Excellon (общий файл для всех отверстий), Units=mm, Format=4:4, Map File Format=Gerber X2.
6. Plot → ZIP.

5. Конвертация .pcb (CAD) ↔ .gbr (Gerber)

.pcb — внутренний формат CAD (Altium .PcbDoc, KiCad .kicad_pcb, Eagle .brd). Производителю нужен открытый Gerber.

• Eagle → Gerber: см. выше (CAM Processor: File → Open → Job → gerb274x.cam → Process Job).
• Altium → Gerber: см. выше.
• KiCad → Gerber: см. выше.
• Gerber → CAD (обратная): LinkCAD (платный, trial 5 дней), GC-Prevue, Ucamco Tools. Импорт Gerber → экспорт в формат CAD. Полная обратная совместимость не гарантирована (теряются netlist, правила DRC, 3D-модели).

6. Расширения файлов Gerber

Основные: .gbr / .GBR (стандарт). Также встречаются: .GBX (Extended Gerber), .GTL/.GBL/.GTS/.GBS/.GTO/.GBO/.GTP/.GBP/.GKO/.GP1-.GP16 (по слоям). .TXT / .DRL / .XNC — Excellon drill. Внимание: .gbr использует GIMP для кистей — не путать!

7. Заключение

Раньше создание корректного Gerber было сложно: изучение CAM, отсутствие апертур, несовместимость. Сейчас процесс стандартизирован: RS-274X / Gerber X2, современные CAD (KiCad, Altium, Eagle, EasyEDA) генерируют валидные комплекты «в один клик». Электроника → ПП → Gerber. Цикл замкнут: спрос на лучшую электронику → лучшие ПП → лучшие Gerber-проекты.

Изучайте, практикуйтесь, заказывайте прототипы. WellPCB — 10 лет производства, мгновенные котировки, проверка DFM. Загрузите Gerber на wellpcb.com для старта.