Un fichier Gerber est une image vectorielle représentant une couche donnée d'un circuit imprimé. Votre logiciel de CAO électronique exporte un fichier Gerber distinct par couche : cuivre supérieur (top), cuivre inférieur (bottom), chaque couche interne, masques de soudure (solder mask), sérigraphies (silkscreen), pâte à braser (solder paste) et contour du circuit (board outline). Le fabricant charge l'ensemble de ces fichiers dans sa suite logicielle CAM pour reconstruire le PCB couche par couche, puis s'en sert pour piloter l'imagerie directe au laser (LDI), produire les films photographiques et programmer les opérations de perçage et de détourage. Le format Gerber constitue le standard de données de fabrication de PCB le plus utilisé de l'industrie.
Un jeu de fichiers Gerber ne constitue pas à lui seul un dossier de fabrication complet. Les données de perçage, l'empilage des couches (stackup) et les exigences particulières de fabrication sont généralement transmis dans des fichiers séparés. L'export des fichiers Gerber représente l'étape finale du processus de conception de PCB. Ce document détaille le rôle des fichiers Gerber, les différences entre RS-274X et Gerber X2, les extensions de fichiers habituelles par couche, les éléments techniques à joindre à l'envoi et les vérifications indispensables avant transmission.
Points clés
- Un fichier Gerber décrit l'image 2D d'une seule couche de PCB. La fabrication d'un circuit complet nécessite un jeu complet de ces fichiers.
- Le format RS-274X (Gerber étendu) constitue le standard de référence. Le Gerber X2 y ajoute des attributs qualifiant chaque fichier et élément pour les outils CAM. L'ancien format RS-274-D est obsolète : ne l'utilisez plus.
- Les extensions de fichiers varient selon le logiciel de CAO. Une extension reste une simple convention de nommage sans garantie fonctionnelle : identifiez clairement les couches ou générez du Gerber X2.
- Livrez vos fichiers Gerber accompagnés des fichiers de perçage NC drill, d'un stackup, d'un plan de fabrication et, idéalement, d'une netlist IPC-D-356. Les formats ODB++ et IPC-2581 offrent des alternatives intégrant directement l'ensemble de ces données.
- Contrôlez systématiquement vos fichiers exportés dans une visionneuse Gerber avant tout envoi en production.
À quoi servent les fichiers Gerber ?
Les fichiers Gerber transmettent les données géométriques du circuit imprimé de la conception vers la fabrication. Chez le fabricant, ils servent à :
- Insoler le cuivre sur chaque couche, par phototracé ou par imagerie directe laser (LDI)
- Définir les ouvertures du solder mask et le marquage sérigraphique
- Générer les ouvertures du pochoir (stencil) à partir des couches de pâte à braser
- Définir le contour du PCB, les rainures et les découpes pour le détourage mécanique
- Exécuter les contrôles DFM, notamment la largeur de piste minimale, l'isolement et l'annular ring
- Étudier la mise en panneau (panelization) et établir le chiffrage
Les assembleurs exploitent ces mêmes données Gerber pour concevoir les stencils et vérifier la position des pads par rapport au fichier de placement. Les outils de devis analysent également les fichiers Gerber pour extraire les dimensions de la carte, le nombre de couches et la densité de routage, raison pour laquelle le guide d'estimation du coût d'un PCB à partir des fichiers Gerber s'appuie directement sur ces données.
RS-274X vs Gerber X2 : quel format de fichier Gerber PCB choisir ?
Le format Gerber est maintenu par Ucamco et publié sous forme de spécification ouverte. En pratique, trois versions sont à retenir.
| Format | Statut | Contenu | Quand l'utiliser |
|---|---|---|---|
| RS-274-D (Gerber standard) | Obsolète | Coordonnées de tracé uniquement ; géométries d'ouverture stockées dans un fichier wheel séparé | À proscrire. L'absence des données d'aperture provoque des erreurs d'interprétation |
| RS-274X (Gerber étendu, X1) | Standard actuel | Tracé vectoriel avec définitions d'apertures intégrées, unités et polarité dans chaque fichier | Accepté par la quasi-totalité des fabricants |
| Gerber X2 | Actuel, recommandé | RS-274X complété par des métadonnées : fonction du fichier (identification de couche), polarité et attributs d'objets (pads, vias) | À privilégier dès que votre CAO le permet ; élimine les erreurs d'assignation de couches |
| Gerber X3 | Extension actuelle | Base X2 enrichie des données de composants pour l'assemblage | Utile lorsque l'assembleur sait l'exploiter ; adoption encore non universelle |
Le Gerber X2 reste rétrocompatible : une station CAM incapable d'interpréter les attributs lira simplement les tracés comme du RS-274X standard. Son avantage déterminant réside dans l'auto-identification de chaque couche : l'affectation du solder mask supérieur ne dépend plus du nom de fichier arbitraire généré par la CAO. Exportez en X2 dès que votre outil le propose.
Gerber vs ODB++ et IPC-2581
Le format Gerber décrit des images couche par couche. À l'opposé, l'ODB++ et l'IPC-2581 constituent des formats intelligents regroupant cuivre, perçages, stackup, netlist et données de composants dans un conteneur unique et structuré. La plupart des fabricants de PCB, dont APTPCB, traitent indifféremment ces trois formats. Le Gerber demeure la solution la plus universelle, tandis qu'ODB++ et IPC-2581 éliminent les risques de fichiers désynchronisés ou manquants.
Extensions des fichiers Gerber par couche
Chaque logiciel de CAO utilise ses propres extensions. Le tableau ci-dessous récapitule les conventions courantes, le caractère indispensable ou non de chaque couche pour un circuit rigide standard, et l'impact direct d'une omission. Ces extensions suivent les nomenclatures types Protel/Altium et KiCad ; adaptez selon votre suite logicielle.
| Couche | Extensions courantes | Nécessaire à la fabrication ? | En cas d'absence |
|---|---|---|---|
| Cuivre supérieur (Top) | .GTL, -F_Cu.gbr | Oui | Fabrication impossible |
| Cuivre inférieur (Bottom) | .GBL, -B_Cu.gbr | Oui dès 2 couches | Fabrication impossible |
| Couches internes de cuivre | .G1, .G2, .GP1, -In1_Cu.gbr | Oui sur multicouche | Couche manquante ou ordre du stackup déduit arbitrairement |
| Vernis épargne supérieur (Top mask) | .GTS, -F_Mask.gbr | Oui, sauf carte nue | Clarification CAM requise, ou vernis appliqué sur toute la surface |
| Vernis épargne inférieur (Bottom mask) | .GBS, -B_Mask.gbr | Oui, sauf carte nue | Idem ci-dessus |
| Sérigraphie supérieure (Top silkscreen) | .GTO, -F_Silkscreen.gbr | Optionnel | Aucun marquage ; inspection et assemblage plus complexes |
| Sérigraphie inférieure (Bottom silkscreen) | .GBO, -B_Silkscreen.gbr | Optionnel | Aucun marquage en face inférieure |
| Pâte à braser supérieure (Top paste) | .GTP, -F_Paste.gbr | Requis pour pochoir SMT | Découpe du pochoir (stencil) impossible |
| Pâte à braser inférieure (Bottom paste) | .GBP, -B_Paste.gbr | Requis si CMS en face inférieure | Aucun pochoir inférieur |
| Contour de carte / Détourage | .GKO, .GM1, -Edge_Cuts.gbr | Oui | Contour déduit arbitrairement ou mise en attente (on-hold) |
| Plan de perçage (Drill drawing) | .GD1, .GG1 | Recommandé | Impossible de recouper les diamètres et symboles de perçage |
| Perçage NC (hors format Gerber) | .DRL, .TXT, .XLN | Oui | Aucun perçage ; dossier bloqué immédiatement |
Deux points de vigilance :
- Les extensions ne restent que des conventions. Déposer des fichiers « .GBR » aux noms génériques contraint l'ingénieur CAM à identifier manuellement chaque couche. Les attributs de fichiers Gerber X2 ou un fichier readme explicite éliminent ce risque d'erreur.
- Les fichiers de perçage ne sont généralement pas des Gerber. La plupart des outils de CAO exportent les perçages au format Excellon NC, souvent ventilés entre trous métallisés et non métallisés. Le format Gerber X2 sait intégrer la définition du perçage, mais vérifiez toujours la syntaxe exigée par votre façonnier.
Que fournir avec les fichiers Gerber
Un jeu de fichiers Gerber décrit la géométrie des couches, pas la structure physique du circuit. Joignez systématiquement les éléments suivants pour éviter toute hésitation du fabricant :
- Fichiers de perçage NC (Excellon), en séparant les trous métallisés des trous non métallisés, avec des unités et des formats numériques alignés sur ceux des Gerber
- Stackup ou ordre des couches, précisant les épaisseurs de cuivre, les épaisseurs de diélectrique, les matériaux et l'épaisseur finale du circuit (consultez le guide de documentation du stackup pour le détail)
- Plan de fabrication avec dimensions et tolérances, matériau et Tg, finition de surface, couleurs du solder mask et de la sérigraphie, tableau des impédances contrôlées et classe de conformité IPC
- Netlist IPC-D-356, afin de confronter les résultats du test électrique à l'intention de conception CAO
- Fichier Readme ou manifeste répertoriant chaque fichier, la couche correspondante et l'indice de révision
Pour le câblage (PCBA), ajoutez la BOM, le fichier centroid (pick-and-place) et un plan d'assemblage. La checklist RFQ pour PCB récapitule les paramètres commerciaux à intégrer dans votre demande de devis.
Checklist avant envoi
- Toutes les couches de cuivre, les deux masques de soudure, les couches de pâte à braser, les sérigraphies et le contour (outline) sont présents
- L'ordre d'empilement est clairement défini pour les multicouches
- Les fichiers de perçage sont inclus et parfaitement alignés avec les pads de cuivre
- Tous les fichiers utilisent les mêmes unités et sont issus de la même révision CAO
- Le contour forme une boucle fermée continue sur son propre calque dédié
- L'archive .zip regroupe l'ensemble des fichiers avec le stackup, le plan de fabrication et le fichier readme
Comment vérifier les fichiers Gerber avant l'envoi
L'export ne constitue pas la dernière étape. Ouvrez les fichiers générés dans un visualiseur Gerber et inspectez-les exactement comme le fera le fabricant :
- Comptez les couches. Vérifiez que chaque couche prévue est bien présente et qu'aucun doublon n'apparaît.
- Superposez le cuivre et les perçages. Chaque via et trou traversant doit tomber précisément au centre de son pad. Un décalage signale généralement un problème d'unités ou de concordance d'origine.
- Vérifiez les ouvertures du solder mask. Les pads doivent présenter une ouverture ; les vias prévus sous tente (tented) ne doivent pas en avoir.
- Contrôlez le contour (outline). Il doit former une boucle fermée, avec les fentes et découpes tracées comme prévu.
- Inspectez la sérigraphie (silkscreen). Les marquages ne doivent pas empiéter sur les pads, et les textes doivent rester lisibles.
- Vérifiez la polarité des plans. Si des couches de plan en négatif sont utilisées, assurez-vous que les isolements (clearances) apparaissent correctement.
- Comparez avec la carte sous CAO. Repérez les remplissages de cuivre manquants, les pads non flashés ou les éléments exportés à la mauvaise dimension.
Le visualiseur Gerber en ligne charge directement une archive ZIP dans le navigateur pour effectuer ces vérifications avant l'envoi.
Du Gerber au PCB : traitement des données après l'envoi
Dès réception des fichiers, l'équipe CAM du fabricant les importe, identifie chaque couche et vérifie la cohérence des données avec le plan de fabrication et le stackup. Les vérifications DFM détectent ensuite les éléments situés hors de la fenêtre de capabilité du procédé. Toute ambiguïté déclenche une clarification technique (engineering query) adressée au concepteur avant le lancement de la fabrication. Après validation, les données CAM sont panélisées puis transmises aux ateliers : insolation, perçage, pressage, métallisation, gravure, vernis épargne, finition, détourage, test électrique et contrôle final. La page dédiée au procédé de fabrication de PCB détaille l'ensemble de ces étapes.
Fournir des fichiers Gerber clairs et complets accélère cette phase. Des couches mal étiquetées, des fichiers de perçage manquants ou des indices de révision contradictoires constituent les causes principales de mise en attente d'un dossier de fabrication.
Pourquoi confier vos fichiers Gerber à APTPCB ?
APTPCB prend en charge les formats RS-274X et Gerber X2 accompagnés de fichiers de perçage Excellon NC distincts, ainsi que les formats ODB++ et IPC-2581. Pour les commandes de PCB en délai court, la revue CAM valide vos couches, l'alignement des perçages, le contour de carte et les notes de fabrication par rapport au type de circuit avant le lancement de la fabrication. En présence d'une ambiguïté ou d'un fichier manquant, nous formulons une demande technique claire plutôt que d'appliquer des hypothèses arbitraires.
Normes et documents de référence applicables :
- Spécification du format de couches Gerber (Ucamco)
- IPC-2581 : exigences génériques pour les données descriptives de fabrication des cartes électroniques assemblées
- IPC-D-356 : format de données de test électrique pour circuits nus
- IPC-2221 : norme générique de conception des circuits imprimés
Foire aux questions
Qu'est-ce qu'un fichier Gerber en conception de PCB ?
Un fichier Gerber est un fichier vectoriel qui décrit une couche spécifique d'un PCB (cuivre externe, solder mask, sérigraphie, etc.). Le jeu complet de fichiers Gerber, associé aux données de perçage, fournit au fabricant l'ensemble des informations nécessaires pour fabriquer le circuit imprimé.
Quelle est la différence entre RS-274X et Gerber X2 ?
Le format RS-274X (Extended Gerber) intègre le tracé de la couche et la définition de ses ouvertures (apertures). Le Gerber X2 y ajoute des attributs décrivant la fonction exacte de chaque fichier ainsi que la nature des objets (pads, vias, etc.). Rétrocompatible, le format X2 réduit considérablement les erreurs d'identification de couches.
Les fichiers Gerber intègrent-ils les données de perçage ?
En règle générale, non. La plupart des suites de CAO exportent les perçages dans des fichiers NC drill au format Excellon distincts, souvent séparés entre trous métallisés (PTH) et non métallisés (NPTH). Bien que le Gerber X2 puisse intégrer ces données, validez le format attendu avec votre fabricant et incluez systématiquement les fichiers de perçage au dossier.
Quelles sont les extensions habituelles des fichiers Gerber ?
On retrouve couramment .GTL et .GBL pour le cuivre supérieur et inférieur, .GTS et .GBS pour le solder mask, .GTO et .GBO pour la sérigraphie, .GTP et .GBP pour la pâte à braser (solder paste), ainsi que .GKO ou .GM1 pour le contour mécanique (outline). Ces extensions variant selon l'outil de CAO, joignez un fichier readme ou utilisez les attributs Gerber X2 pour confirmer l'affectation de chaque couche.
Comment ouvrir et visualiser un fichier Gerber ?
Utilisez un visualiseur Gerber (Gerber viewer). Plusieurs outils gratuits, installables sur poste ou accessibles via un navigateur web, permettent de charger une archive ZIP, d'afficher chaque couche individuelle et de superposer les perçages afin de vérifier les alignements avant le lancement en fabrication.
Le format ODB++ est-il préférable au Gerber ?
ODB++ et IPC-2581 centralisent les couches, le perçage, le stackup et la netlist dans un conteneur unique et structuré, ce qui élimine les risques de fichiers manquants ou mal appariés. Le Gerber reste néanmoins le standard le plus universellement accepté. Les deux formats sont fiables dès lors que l'ensemble des données fournies est complet et cohérent.
Un dossier Gerber complet accélère le devis
Les fichiers Gerber définissent la géométrie de chaque couche. Les fichiers de perçage, le stackup, le plan de fabrication et la netlist précisent comment fabriquer la carte. Exportez en RS-274X ou Gerber X2, contrôlez l'ensemble dans un viewer Gerber et joignez tous ces documents d'accompagnement. La revue technique n'aura plus rien à deviner.