Archivos Gerber: Guía Completa para Generación y Uso en Fabricación PCB
Los archivos Gerber (formato RS-274X / Gerber X2) son el estándar industrial para transferir diseños PCB a fabricación. Contienen la geometría de cada capa: cobre (traces, pads, pours), máscara de soldadura, serigrafía, taladros, contorno, capas internas, etc. Esta guía explica formatos, estructura y generación en Altium, KiCad, Eagle, Cadence Allegro y OrCAD.
¿Qué son los Archivos Gerber?
Desarrollados por Gerber Scientific (Joseph Gerber) para fotoplóters vectoriales. Hoy son ASCII vectorial (RS-274X) con aperturas embebidas, coordenadas, comandos de dibujo (líneas, arcos, flashes) y atributos (Gerber X2). Un conjunto típico incluye:
| Capa / Archivo | Sufijo Común | Descripción |
|---|---|---|
| Top Copper | .GTL / .gtl | Cara superior: pistas, pads, pours |
| Bottom Copper | .GBL / .gbl | Cara inferior |
| Top Soldermask | .GTS / .gts | Máscara soldadura superior (aberturas pads/vias) |
| Bottom Soldermask | .GBS / .gbs | Máscara soldadura inferior |
| Top Silkscreen | .GTO / .gto | Serigrafía superior (referencias, logos, polaridad) |
| Bottom Silkscreen | .GBO / .gbo | Serigrafía inferior |
| Top Paste | .GTP / .gtp | Pasta soldadura SMD (stencil) |
| Bottom Paste | .GBP / .gbp | Pasta soldadura inferior |
| Board Outline | .GKO / .gm1 / .outline | Contorno placa, ranuras, corte interno |
| Drill Data | .drl / .txt (Excellon) | Taladros: coordenadas, diámetros, plated/non-plated |
| Drill Map | .pdf / .png | Mapa visual taladros (referencia) |
| Internal Layers | .G2L, .G3L... / .g2, .g3... | Capas internas (multicapa >2) |
Formatos Gerber: Evolución
- RS-274-D (Standard Gerber, 1970s): Formato numérico (NC), aperturas en archivo separado (.apr), obsoleto, propenso a errores.
- RS-274X (Extended Gerber, 1998): Aperturas embebidas, unidades, polaridad, polígonos, múltiples capas. Estándar universal durante 20+ años.
- ODB++ (Valor, 1997): Formato único jerárquico (stackup, netlist, BOM, componentes, testpoints). Automatiza DFM. Complejo, menos universal que Gerber.
- Gerber X2 (2014, Ucamco): Extiende RS-274X con atributos inteligentes (net names, component refs, pad function, layer function, impedance control). Legible por CAM avanzado. Retrocompatible.
- IPC-2581 (XML): Estándar abierto neutro, completo (diseño + fabricación + ensamblaje + test). Adopción creciente.
Generación en Principales Herramientas EDA
Altium Designer
- PCB Editor → File → Fabrication Outputs → Gerber Files.
- General: Units=MM, Format=4:3 / 3:4, Template=RS-274X (o Gerber X2).
- Layers: Selecciona todas las capas físicas (Top/Bottom Copper, Silkscreen, Soldermask, Paste, Mechanical layers para outline, Keepout, Drill Drawing, Drill Guide).
- Advanced: Apertures=Embedded (RS-274X), Coordinate Precision=4:3.
- Drill Drawing / Drill Guide: Genera aparte.
- NC Drill: File → Fabrication Outputs → NC Drill → Units=MM, Format=3:3/4:4, Optimize=ON.
- Verifica: File → Import → Gerber → abre en CAMtastic. Revisa DRC, netlist, contorno, agujeros.
KiCad (7.x / 8.x)
- PCB Editor → File → Fabrication Outputs → Gerbers (.gbr).
- Plot: Layers → selecciona F.Cu, B.Cu, F.SilkS, B.SilkS, F.Mask, B.Mask, F.Paste, B.Paste, Edge.Cuts, User.Drawings (si usada).
- Options: Format=Gerber X2, Use Protel filename extensions=ON, Disable aperture macros=OFF, Generate separate file per layer=ON.
- Drill Files: Generate Drill Files → Format=Excellon, Units=MM, Zeros format=Decimal, Map File Format=PDF.
- Verifica: Abre carpeta salida con KiCad Gerber Viewer (incluido). Revisa todo.
Autodesk Eagle (Fusion 360 Electronics)
- Board → CAM Processor (o Manufacture → CAM Processor).
- Carga job predefinido:
gerber_rs274x.camogerber_x2.cam(incluidos). - Device: GERBER_RS274X / GERBER_X2. Layers por section: Top/Bottom Copper, Silkscreen, Soldermask, Paste, Dimension (outline).
- Process Job → genera archivos en carpeta proyecto.
- Drill: Device=EXCELLON, Layers=Drills, Holes.
- Verifica: Abre .gbr con visor (GerbView, KiCad Gerber Viewer, online).
Cadence Allegro / OrCAD PCB Editor
- Manufacturing → Artwork → Create Artwork.
- Film Control: Add Manual → selecciona capas (TOP, BOTTOM, INTERNAL1..., SILK_TOP, MASK_TOP, PASTE_TOP, OUTLINE...).
- General Parameters: Units=MM, Format=4:3, Zero Suppression=Trailing, Coordinate=Absolute.
- Film Control → Domain Selection → Add → selecciona clase (ETCH, BOUNDARY, SILKSCREEN, SOLDERMASK...).
- Export → Gerber RS-274X. Repite por cada film/capa.
- NC Drill: Manufacturing → NC Drill → Export Excellon.
OrCAD / Allegro (Flujo OrCAD PCB Designer)
- File → Export → Gerber.
- Setup: Layers → selecciona capas a exportar. Format=RS-274X. Units=MM/INCH.
- Apertures: Embedded (RS-274X).
- Export → genera .gbr por capa.
- NC Drill: File → Export → NC Drill → Excellon format.
Checklist Pre-Envío a Fabricación (DFM Básico)
- ☐ DRC limpio (0 errores) en tu herramienta EDA.
- ☐ Contorno placa (Edge.Cuts / Board Outline / Dimension) cerrado, sin solapes, en capa mecánica dedicada.
- ☐ Taladros: plated vs non-plated diferenciados. Vías ≤ 0.3 mm → láser (HDI) o mecánico estándar. Mín. annular ring respetado.
- ☐ Clearances: pista-pista, pista-pad, pad-pad, pista-vía según capacidad fabricante (típ. 4/4 mil = 0.1 mm).
- ☐ Anillos anulares (annular rings) ≥ 0.05 mm (mecánico) / 0.025 mm (láser).
- ☐ Máscara soldadura: expansión ≥ 0.05 mm (típ. 0.1 mm). Sin máscara en pads SMD (NSMD) o con máscara (SMD) según diseño.
- ☐ Serigrafía: sin invadir pads, mínimo 0.15 mm línea, 0.8 mm altura texto.
- ☐ Capas internas: numeración correcta (L2, L3...), stackup documentado en README.
- ☐ Impedancia controlada: trazas diferenciales/SE marcadas en atributos Gerber X2 o nota README.
- ☐ Nomenclatura archivos clara:
Proyecto_Rev1_GTL.gbr,Proyecto_Rev1.drl, etc. - ☐ README.txt con: stackup (material, espesores, Tg), acabado (ENIG, HASL, OSP), cobre base/finish, impedancias, qty, panelización, notas especiales.
Visualización y Verificación
- KiCad Gerber Viewer (gratis, multiplataforma, abre .gbr/.drl).
- GerbView (incluido en KiCad, standalone).
- Online: gerber-viewer.com, tracespace.io/viewer, EasyEDA Gerber Viewer.
- CAMercial: CAM350, Genesis 2000, Ucamco UcamX (fábricas).
Conclusión
Generar Gerbers correctos es el paso crítico entre diseño y fabricación física. Usa RS-274X + Gerber X2 + Excellon, verifica siempre con visor independiente, adjunta README con stackup y notas. Un error en Gerber = PCB defectuosa = tiempo y dinero perdidos. Automatiza con scripts (KiCad CLI, Altium OutJob, Eagle CAM jobs) para repetibilidad.
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