Welche Rolle spielen Gerber-Daten im PCB-Herstellungsprozess?

Erstellt: September 13, 2023
Aktualisiert am: Juni 21, 2026

At a Glance

In diesem Blogbeitrag geht es um ein Thema, mit dem sich jeder PCB-Designer früher oder später auseinander setzen muss: Gerber-Dateien. Dazu möchte ich uns allen ins Gedächtnis rufen, dass fertiggestellte PCB-Designs in den meisten Fällen im sogenannten Gerber-Format zum Hersteller gelangen.

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Gerber-Ansicht eines genutzten PCB-Layouts mit mehreren Nutzen auf einem Panel

In diesem Blogbeitrag geht es um ein Thema, mit dem sich jeder PCB-Designer früher oder später auseinandersetzen muss: Gerber-Daten. Dazu möchte ich uns allen ins Gedächtnis rufen, dass fertiggestellte PCB-Designs in den meisten Fällen im sogenannten Gerber-Format zum Hersteller gelangen. Diese Konvention wird besser verständlich, wenn wir uns zunächst genauer mit dem Inhalt und dann mit der Entstehungsgeschichte dieser Dateien befassen.

Darüber hinaus lässt der Blick auf die Vergangenheit und den aktuellen Stand des Formats auch Rückschlüsse auf seine mögliche künftige Weiterentwicklung zu. Auf diese Weise erlangen Sie ein besseres Verständnis der Erstellung und Verarbeitung von Gerber-Dateien und können für eine optimale Kommunikation zwischen Ihren PCB-Designteams und Ihren Herstellern sorgen.

Grundsätzlich handelt es sich bei Gerber-Daten um eine Textdatei im ASCII-Format, die aus vier Elementen besteht:

Konfigurationsparameter
Blendendefinitionen
X/Y-Koordinaten für Belichtungsbefehle
Befehlscodes für „Linie zeichnen“ (Draw) und „Punkt zeichnen“ (Flash)

Gerber-Daten dienen als Vorlage für die erste Phase des PCB-Herstellungsprozesses

Gerber-Daten sind der universelle Standard der Leiterplattenfertigung, vergleichbar mit einem druckfertigen Bauplan: Jede Datei beschreibt eine einzelne Lage der Platine. Wenn Sie eine Leiterplatte auf einem CAD-System designen, werden Leiterbahnen und Kupferfüllbereiche durch verschiedenartige Linien und Formen dargestellt. Vor der anschließenden Produktion des PCBs müssen diese grafischen Elemente in Fertigungsdaten für Ihren Hersteller umgewandelt werden. Genau dies ist der Zweck einer Gerber-Datei (engl. Gerber-File).

Die meisten CAD-Systeme sind in der Lage, PCB-Designs in das Gerber-Format zu übersetzen und entsprechende Dateien zu exportieren. In diesen Dateien wird beispielsweise jedes runde, als Lötfläche für Durchsteckpins dienende Pad durch einen Flash-Befehl mit dazugehörigen Positionskoordinaten repräsentiert. Die Leiterbahn einer Taktleitung erscheint als Draw-Befehl, gefolgt von einer Reihe von Koordinaten, die jeweils einen Eckpunkt der Leitung bezeichnen.

Diese auf Befehlscodes basierende Struktur der Gerber-Daten ist darauf zurückzuführen, dass das Format ursprünglich zur Steuerung eines Photoplotters diente. Photoplotter nutzen eine lichtstarke Lampe oder einen Laser, um die verschiedenen Schichten einer Leiterplatte durch Belichtung auf Film aufzuzeichnen und so Vorlagen zur Fertigung der vom PCB-Hersteller benötigten Werkzeuge zu erzeugen. Auf Plottern lösen die verschiedenen Gerber-Befehle entweder einen kurzen Lichtimpuls aus oder veranlassen eine linienförmige Bewegung des Lichtkopfs bei eingeschaltetem oder ausgeschaltetem Licht.

Außerdem gibt es verschiedene Befehlscodes, die die Größe und Form der sogenannten Blenden festlegen und damit eine genaue Dimensionierung der belichteten Fläche ermöglichen. Obwohl der Einsatz von Photoplottern in der PCB-Fertigung immer noch weit verbreitet ist, wird dieses Verfahren zunehmend durch LDI-Technologien (Laser Direct Imaging) abgelöst. Hier werden die in der Gerber-Datei enthaltenen Informationen zur direkten Belichtung der Leiterplattenmaterialien genutzt.

Da Gerber-Dateien nur geometrische Koordinaten und keine Schaltpläne oder Netzlisten enthalten, bleibt das vollständige Entwicklungs-Know-how geschützt.

Aufbau einer Gerber-Datei: Befehle und Codes

Eine Gerber-Datei ist reiner ASCII-Text und lässt sich mit jedem Texteditor öffnen. Der Inhalt, oft als „Gerber-Code" bezeichnet, besteht aus einer Folge von Befehlen, die dem Photoplotter bzw. dem CAM-System vorgeben, was wo belichtet wird. Die wichtigsten Bestandteile sind:

Format- und Einheitenangabe: Im Dateikopf legen Befehle wie %FSLAX46Y46*% das Koordinatenformat und %MOMM*% (Millimeter) oder %MOIN*% (Zoll) die Maßeinheit fest.
Blenden (Aperturen): Jede Form wird über eine Blende definiert, z. B. %ADD10C,0.500*% für eine kreisförmige Blende (C) mit 0,5 mm Durchmesser. Weitere Formen sind R (Rechteck), O (Langloch) und P (Polygon). Aufgerufen werden die Blenden über ihre D-Codes ab D10.
Operationsbefehle (D01–D03): D01 zeichnet (Draw, Belichtung an), D02 positioniert nur (Move, Belichtung aus) und D03 setzt eine Blende einmalig an die aktuelle Position (Flash), etwa für ein Pad.
G-Codes (Interpolation): G01 steht für lineare Interpolation, G02/G03 für Kreisbögen im bzw. gegen den Uhrzeigersinn, G36/G37 für Flächenfüllungen und G04 für Kommentare.
Koordinaten: X- und Y-Werte geben die Positionen an, z. B. X5000000Y0D01*, um vom aktuellen Punkt aus eine Linie zu den angegebenen Koordinaten zu ziehen.
Dateiende: Der Befehl M02* schließt die Datei ab.

Hinweis: "Gerber-Code" bezeichnet die Befehle innerhalb der Gerber-Datei, nicht den G-Code von CNC-Fräsen. Beide nutzen zwar G-Befehle, dienen aber unterschiedlichen Zwecken.

Eine minimale Gerber-Datei definiert im Kopf Format und Einheit (%FSLAX46Y46*%, %MOMM*%), legt mit %ADD10C,0.500*% eine runde Blende an, wählt sie mit D10* aus, setzt mit X0Y0D03* ein Pad und endet mit M02*.

Gerber-Daten – gestern, heute, morgen

Die erste, mittlerweile veraltete Generation der Gerber-Daten war als Format RS-274-D bekannt und enthielt lediglich X/Y-Koordinaten sowie Draw- und Flash-Befehle. Damals mussten PCB-Designer die Befehlscodes für Blenden noch manuell festlegen. Außerdem war es erforderlich, alle Blendendaten mitsamt den Konfigurationsparametern in eine separate Datei zu schreiben. Daher war bei der Erstellung von Gerber-Dateien größte Sorgfalt geboten.

Wenn Sie diese Gerber-Daten heute mit Ihrem CAD-System erzeugen, werden diese wahrscheinlich im Format RS-274-X exportiert. Dabei werden alle vier oben genannten Elemente (Konfigurationsparameter, Blendendefinitionen, X/Y-Koordinaten sowie Draw- und Flash-Befehle) in ein und dieselbe Datei geschrieben. Zugleich legt Ihr CAD-System die Blendenpositionen höchstwahrscheinlich automatisch fest, sodass das Risiko manueller Eingabefehler eliminiert wird.

Daneben ist seit einigen Jahren eine neue, erweiterte Version des Gerber-Formats verfügbar. Diese Gerber-X2-Dateien enthalten zusätzliche Informationen, unter anderem zur Lagenposition der Schicht im Gesamtaufbau der Leiterplatte und zur Funktion einzelner Objekte (verschiedenartige Pads, impedanzkontrollierte Leiterbahnen usw.). Der Zweck dieser neuen Version besteht darin, das Gerber-Format in Richtung von datenbankbasierten Formaten wie ODB++ weiterzuentwickeln, bei gleichzeitiger Beibehaltung der Steuerfunktionen für Photoplotter und LDI-Systeme.

Was bedeutet das für Sie als PCB-Designer?

Sämtliche Mitglieder eines für PCB-Design und -Fertigung zuständigen Teams müssen genau über die Anforderungen des gewählten Herstellers informiert sein, um entsprechende Dateien für den CAD/CAM-Datenaustausch im Gerber-Format oder anderen Output-Formaten erstellen zu können.

Einige Hersteller verlangen immer noch, dass Blendentabellen und andere Daten separat eingereicht werden, und in diesem Fall müssen Sie wissen, welchen Zwecken die betreffenden Dateien dienen und wie man sie erstellt. Es zahlt sich also aus, einen Blick „hinter die Kulissen“ der computergestützten Fertigung zu werfen – selbst wenn viele Designprozesse mittlerweile automatisiert sind.

Darüber hinaus sollten Sie darauf achten, dass Sie das beste verfügbare CAD-System für Ihr PCB-Designprojekt nutzen. Für einen reibungslosen Übergang vom Entwurf zur Fertigung ist eine Lösung erforderlich, die nicht nur modernste Platzierungs- und Routingfunktionen bietet, sondern außerdem die einfache, zuverlässige Erstellung von Gerber- und anderen Output-Dateien in den neuesten Formaten ermöglicht.

Die PCB-Designsoftware Altium Designer ^® unterstützt von Haus aus das Standard-Gerber-Format RS-274-X und das neue Format Gerber X2. Damit wird es für Sie und Ihr Team erheblich einfacher, Ihr Design an Ihren Hersteller zu übermitteln – unabhängig vom dort genutzten Belichtungssystem.

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Häufige Fragen zur Gerber-Datei

Was ist eine Gerber-Datei?

Eine Gerber-Datei ist eine ASCII-Textdatei, die eine einzelne Lage einer Leiterplatte beschreibt, etwa eine Kupferlage, den Lötstopplack oder den Bestückungsdruck. Sie dient als Vorlage für die Fertigung: Der Hersteller liest die enthaltenen geometrischen Daten in sein CAM-System ein und produziert daraus die Leiterplatte.

Was steht in einer Gerber-Datei?

Eine Gerber-Datei enthält reine geometrische Informationen: Blendendefinitionen (Aperturen), Koordinaten sowie Draw-, Move- und Flash-Befehle. Sie enthält keine Schaltpläne und keine Netzliste. So lässt sich das Design an den Hersteller übergeben, ohne das vollständige Entwicklungs-Know-how offenzulegen.

Was ist der Unterschied zwischen Gerber und ODB++?

Gerber beschreibt jede Lage in einer separaten Datei und enthält im Kern nur die Bilddaten (bei Gerber X2/X3 ergänzt um einige Metadaten). ODB++ und IPC-2581 sind dagegen intelligente Formate, die Fertigungs-, Bestückungs- und Designdaten in einem einzigen Paket bündeln. Gerber ist weiterhin am weitesten verbreitet, ODB++ bietet mehr Informationstiefe.

Womit öffnet man eine Gerber-Datei?

Zum Ansehen und Prüfen von Gerber-Dateien dienen Gerber-Viewer wie GerbView, ViewMate oder GC-Prevue sowie Online-Viewer. Vor der Fertigung lassen sich die exportierten Gerber-Daten so visuell prüfen, um Designfehler rechtzeitig auszuschließen.

Welche Dateiendung hat eine Gerber-Datei?

Beim älteren RS-274-X-Format lässt die Endung oft auf die Lage schließen (z. B. .GTL für Top-Kupfer, .GBL für Bottom-Kupfer, .GTS für den oberen Lötstopplack). Gerber-X2-Dateien tragen einheitlich die Endung .GBR. Die Lagenzuordnung ergibt sich dann aus den eingebetteten Attributen oder dem Dateinamen.

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