Leggere e preparare correttamente i file Gerber PCB produzione è il passaggio che separa un ordine che entra subito in lavorazione da uno che si ferma in ingegneria CAM. Un layer mancante, un’unità di misura diversa tra rame e foratura o un nome file ambiguo bastano a generare richieste di chiarimento, ritardi e, nel caso peggiore, circuiti stampati da rifare.
In questa guida vediamo cosa contiene un set Gerber completo, quali versioni del formato esistono oggi, come verificarlo prima dell’invio e come gestire le revisioni con il produttore, con le prassi adottate nell’elettronica professionale.
File Gerber PCB produzione: cosa sono e cosa descrivono
Un file Gerber è un file di testo ASCII che descrive in forma vettoriale l’immagine di un singolo strato del circuito stampato: piste e piazzole di rame, aperture del solder mask, serigrafia, contorno della scheda. Il progettista esporta un file per ogni strato dal software CAD e consegna al produttore l’intero set, che il reparto di ingegneria importa nel sistema CAM per generare i dati di lavorazione.
I file Gerber PCB produzione sono lo standard di fatto per trasferire i dati di fabbricazione: tutti i software di progettazione li esportano e tutti i sistemi CAM li leggono. La specifica ufficiale, la Gerber Layer Format Specification, è mantenuta da Ucamco ed è disponibile gratuitamente.
Un file Gerber descrive però solo la geometria di uno strato. Informazioni come materiale, spessore, stack-up, finitura superficiale e classe di qualità vanno trasmesse a parte, con un file job o una documentazione di accompagnamento.
RS-274X, Gerber X2 e X3: quale versione usare
Quando si parla di Gerber si incontrano sigle diverse che indicano generazioni successive dello stesso formato:
- RS-274D (Standard Gerber): la versione storica, dichiarata obsoleta nel 2014. Non va più utilizzata perché le aperture erano definite in file separati e soggette a errori di interpretazione.
- RS-274X (Extended Gerber, detto anche X1): introdotto nel 1998, include le definizioni delle aperture direttamente nel file. È ancora accettato da tutti i produttori.
- Gerber X2: rilasciato nel 2014, mantiene la sintassi RS-274X e aggiunge gli attributi, metadati che dichiarano la funzione di ogni file (rame top, solder mask bottom, foratura PTH) e di ogni oggetto (pad SMD, via, fiducial). È la versione oggi raccomandata.
- Gerber X3: introdotto nel 2020, estende X2 con i dati dei componenti utili all’assemblaggio (posizione, rotazione, codice).
💡 Perché preferire Gerber X2
Con X2 la funzione di ogni file è scritta nel file stesso tramite l’attributo .FileFunction: il sistema CAM riconosce automaticamente se un file è il rame dello strato 3 o il solder mask bottom, senza dipendere dal nome del file. Un software che legge solo RS-274X ignora semplicemente gli attributi, quindi X2 non crea problemi di compatibilità.
Esistono anche formati “intelligenti” alternativi che raccolgono in un unico pacchetto geometria, stack-up, foratura, netlist e distinta base: ODB++ e lo standard aperto IPC-2581, basato su XML e sviluppato da IPC, l’associazione internazionale dell’industria elettronica. Per approfondire, IPC ha pubblicato la presentazione ufficiale della revisione C dello standard IPC-2581. Nella pratica quotidiana, però, il set Gerber resta il formato più diffuso e accettato da tutti i produttori.
File Gerber PCB produzione: il set completo
Un set completo di file Gerber PCB produzione comprende i file elencati nella tabella. Per un PCB doppia faccia gli strati di rame sono due; in un PCB multilayer si aggiunge un file per ogni strato interno.
| File | Cosa descrive | Necessario per |
|---|---|---|
| Rame (top, interni, bottom) | Piste, piazzole, piani di massa e alimentazione: un file per strato | Produzione |
| Solder mask (top e bottom) | Aperture del solder resist sulle piazzole | Produzione |
| Serigrafia / legenda (top e bottom) | Sigle dei componenti, loghi, marcature | Produzione |
| Contorno scheda (profile / outline) | Forma del PCB, fresature, asole e scassi | Produzione |
| Foratura (Excellon/XNC o Gerber) | Posizione e diametro dei fori, possibilmente separati in metallizzati (PTH) e non metallizzati (NPTH) | Produzione |
| Pasta saldante (top e bottom) | Aperture dello stencil per la serigrafia della pasta | Assemblaggio |
| Gerber job file o readme con stack-up | Numero di strati, materiale, spessori, finitura, colore del solder mask | Produzione |
| Netlist IPC-D-356 | Connessioni elettriche previste dal progetto | Test elettrico (consigliato) |
La netlist non è obbligatoria, ma è molto utile: permette di confrontare le connessioni previste dal CAD con quelle ricostruite dai file Gerber e di intercettare cortocircuiti o interruzioni introdotti in fase di esportazione, prima ancora del test elettrico sulla scheda.
Come leggere e verificare i file Gerber
Per leggere i file Gerber PCB produzione si usa un visualizzatore (Gerber viewer). Il software sovrappone gli strati e permette di controllarli uno per uno. Ne esistono di gratuiti, come il Reference Gerber Viewer online pubblicato da Ucamco o GerbView incluso in KiCad, oltre agli strumenti professionali integrati nei software CAM.
La verifica segue normalmente questo ordine:
- Importa tutti i file e controlla che il visualizzatore li riconosca senza errori di sintassi.
- Verifica l’allineamento: rame, solder mask, foratura e contorno devono sovrapporsi perfettamente. Uno spostamento indica unità o formato delle coordinate non coerenti.
- Controlla i fori sulle piazzole: ogni foro metallizzato deve cadere al centro della sua piazzola su tutti gli strati di rame.
- Controlla le aperture del solder mask: ogni pad da saldare deve avere la sua apertura, le via coperte (tented) no, se così previsto.
- Misura le dimensioni della scheda e confrontale con il disegno meccanico.
- Guarda gli strati bottom dal lato top: nei file Gerber tutti gli strati sono descritti visti dall’alto, quindi le scritte della serigrafia bottom devono apparire speculari.
✅ Verifica con un secondo visualizzatore
Apri il set con almeno due visualizzatori diversi: alcuni difetti, come macro di apertura interpretate male, emergono solo con determinati parser. Il confronto finale va fatto sempre con il layout originale nel CAD, non solo tra visualizzatori.
File Gerber PCB produzione: gli errori più frequenti
La maggior parte dei blocchi in ingegneria CAM nasce da pochi errori ricorrenti nei file Gerber PCB produzione. Quasi tutti sono evitabili con un controllo prima dell’invio:
- Unità o formato diversi tra Gerber e foratura: millimetri nei Gerber e pollici nel file Excellon, oppure una diversa soppressione degli zeri, producono fori fuori posizione o con diametri errati.
- Contorno scheda mancante o incompleto: senza un profilo chiuso il produttore non sa dove fresare. Il contorno va fornito in un file dedicato, non disegnato sulla serigrafia.
- Strati bottom esportati specchiati: gli strati vanno esportati visti dal lato top, senza ribaltarli.
- Nomi file generici, come “top.gbr” o “layer2.gbr”, senza indicazione della funzione: con RS-274X il produttore deve indovinare l’ordine degli strati.
- Fori metallizzati e non metallizzati nello stesso file senza distinzione: il produttore non può sapere quali fori metallizzare.
- Set incompleto o misto tra revisioni: un file della versione precedente rimasto nell’archivio è una delle cause più comuni di schede non conformi.
⚠️ Lo stack-up non è nei file Gerber
Nemmeno un set Gerber X2 perfetto descrive da solo spessore complessivo, materiale (FR4 standard, high-Tg, materiali RF), sequenza degli strati e finitura superficiale. Se queste informazioni mancano, il produttore deve chiederle o applicare valori standard che potrebbero non coincidere con il progetto.
Per i progetti multilayer, HDI o rigid-flex è buona prassi allegare un PDF con stack-up, spessori, impedenze controllate, tipologia delle via (passanti, cieche, interrate, microvia) e classe di qualità richiesta. La qualità della documentazione incide direttamente anche sulla rapidità del preventivo e sul costo di produzione del PCB, perché riduce il lavoro di analisi e le richieste di chiarimento.
Checklist dei file Gerber PCB produzione
Prima di inviare i file Gerber PCB produzione allo stabilimento, una checklist rapida evita la maggior parte dei problemi formali e tecnici:
- Il set contiene rame, solder mask, serigrafia, contorno e foratura per tutti gli strati previsti
- I file sono esportati in Gerber X2 (o almeno RS-274X), mai in RS-274D
- Gerber e foratura usano le stesse unità e lo stesso formato delle coordinate
- Fori PTH e NPTH sono separati o chiaramente distinti
- Il contorno è un profilo chiuso, in un file dedicato
- Il DRC del software CAD è stato eseguito con le regole del produttore e non segnala errori
- Non ci sono oggetti fuori dal contorno della scheda
- Stack-up, materiale, spessore, finitura e classe IPC sono indicati nel job file o nel readme
- Il set è stato aperto e controllato in un visualizzatore Gerber
- L’archivio contiene solo i file della revisione corrente
🎯 Punti chiave
- Usa Gerber X2: ogni file dichiara la propria funzione e il CAM non deve interpretare i nomi
- Rame, foratura e contorno devono avere unità e formato coerenti
- Stack-up, materiali e finitura vanno sempre comunicati a parte
- Un solo archivio per revisione, senza file residui di versioni precedenti
Per circuiti destinati ad ambiti ad alta affidabilità come automotive, medicale, avionica e telecomunicazioni, i controlli vanno estesi alle regole di progetto specifiche del settore. Un riferimento pubblico molto dettagliato è lo standard europeo ECSS-Q-ST-70-12C dell’Agenzia Spaziale Europea, che raccoglie le regole di progettazione dei circuiti stampati per applicazioni spaziali, inclusi PCB HDI, flessibili e RF. Un esempio applicato al settore industriale si trova nella guida sui PCB per automazione industriale secondo i requisiti IPC classe III.
Revisioni e comunicazione con il produttore
Ogni modifica ai file Gerber PCB produzione va tracciata con un identificativo di revisione chiaro. L’identificativo va riportato nel nome dell’archivio, nella serigrafia della scheda e nel readme. Se invii una versione aggiornata senza segnalarlo, il produttore rischia di lavorare con i file vecchi già caricati nel sistema CAM.
💡 Come nominare le revisioni
Un nome archivio come NOMEPROGETTO_RevB_2026-10-19.zip rende immediato capire quale versione è la più recente. Accompagna sempre l’invio con un elenco sintetico delle modifiche rispetto alla revisione precedente.
Conviene inviare un unico archivio ZIP con tutti i file della revisione e chiarire subito con il produttore i punti che i file non possono esprimere da soli: se alcune aperture riguardano via cieche o passanti, come trattare le zone flessibili nei rigid-flex, quali tolleranze sono critiche. Una comunicazione completa al primo invio riduce i tempi di ingegneria e i rischi di interpretazione. Per conoscere processi e standard applicati in stabilimento, consulta la pagina su produzione e certificazioni dei PCB.
In sintesi, la preparazione accurata dei file Gerber PCB produzione è un lavoro condiviso tra progettista e produttore: file completi e coerenti, formato aggiornato e documentazione chiara permettono di passare dal progetto al circuito stampato senza sorprese, anche nei progetti multilayer, HDI e rigid-flex.
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Domande Frequenti
Quali file Gerber servono per produrre un PCB multilayer?
Per produrre un PCB multilayer servono un file Gerber per ogni strato di rame, interni compresi, i file di solder mask e serigrafia top e bottom, il contorno della scheda e il file di foratura, possibilmente con fori metallizzati e non metallizzati separati. Vanno aggiunti stack-up, materiale, spessore e finitura in un Gerber job file o in un readme.
Che differenza c’è tra Gerber RS-274X, X2 e X3?
RS-274X è il Gerber esteso, che contiene la geometria degli strati. Gerber X2, introdotto nel 2014, aggiunge attributi che dichiarano la funzione di ogni file e di ogni oggetto, come rame top o pad SMD. Gerber X3, introdotto nel 2020, aggiunge i dati dei componenti per l’assemblaggio. Per la produzione dei PCB oggi è raccomandato Gerber X2.
Il file di foratura deve essere in formato Excellon o Gerber?
Il formato più diffuso per la foratura è Excellon, nella variante standardizzata XNC, ma i dati di foratura possono essere forniti anche in Gerber X2. In entrambi i casi è fondamentale che unità di misura e formato delle coordinate coincidano con quelli dei file Gerber e che i fori metallizzati siano distinti da quelli non metallizzati.
Come verificare i file Gerber PCB produzione prima dell’invio?
I file Gerber PCB produzione si verificano aprendoli in un visualizzatore Gerber e controllando che tutti gli strati siano presenti e allineati, che i fori cadano al centro delle piazzole, che il solder mask abbia le aperture corrette e che il contorno sia chiuso. Il controllo va completato con il DRC del software CAD impostato con le regole del produttore.
Meglio inviare file Gerber o IPC-2581?
IPC-2581 è uno standard aperto che raccoglie in un unico file XML geometria, stack-up, foratura, netlist e distinta base, riducendo il rischio di dati incoerenti. Il set Gerber resta però il formato accettato da tutti i produttori. La scelta migliore è verificare con il produttore quali formati gestisce e, nel dubbio, inviare un set Gerber X2 completo di documentazione.
