Einleitung
Eine .gbr-Datei ist meist als Gerber-Datei bekannt – dem Standardformat in der Leiterplattenfertigung (PCB, Printed Circuit Board), um Kupferebenen, Lötstopplacke, Bestückungsdruck (Silkscreen) und Bohrdaten zu definieren. Sie spielt eine zentrale Rolle, wenn ein PCB-Design in physische Fertigungsanweisungen übersetzt wird, die von CAM-Systemen (Computer-Aided Manufacturing) gelesen werden können.
Der Begriff „GBR-Datei“ kann sich auch auf andere Formate beziehen – z. B. GIMP-Pinseldateien oder Assets aus Retro-Videospielen. Dieser Artikel konzentriert sich jedoch auf den Einsatz in Elektronikdesign und -fertigung. Er behandelt Aufbau und Entwicklung des Gerber-Formats, unterstützte Tools zum Anzeigen und Konvertieren, Best Practices für die Dateivorbereitung sowie typische Schritte zur Fehlerbehebung.
GBR-Dateitypen erklärt & verglichen
Gerber-Dateien dominieren die PCB-Fertigung, doch es gibt weitere GBR-Dateitypen in Bildbearbeitung und Retro-Game-Entwicklung. Die folgende Tabelle fasst die wichtigsten zusammen:
Häufige GBR-Dateitypen
| Dateityp | Hauptzweck | Zugehörige Software | Beschreibung |
|---|---|---|---|
| Gerber-Datei (.gbr) | PCB-Design & Fertigung | Altium Designer, KiCad, Eagle, Gerbv | Industriestandard zur Beschreibung von PCB-Ebenen und Bohrdaten. Wird von Fertigern zur Herstellung von Leiterplatten verwendet. |
| GIMP Brush (.gbr) | Digitale Bildbearbeitung | GIMP | Benutzerdefinierte Pinseldatei für GIMP mit Bitmap-Daten und Metadaten wie Pinselabstand. |
| Game Boy Tile (.gbr) | Spieleentwicklung/Emulation | Game-Boy-Dev-Tools, Tile Layer Pro | Speichert Kachelgrafiken (Tiles) älterer Game-Boy-Spiele; zu finden im ROM-Hacking oder in Legacy-Dev-Umgebungen. |
| DNA-Sequenz (.gbr) | Genomdaten (seltener) | SnapGene, GenBank | Gelegentlich inoffizielle Kurzform für GenBank-Datensätze (.gb/.gbk); seltene Nutzung. |
Gerber-Grundlagen: GBR-Dateien in der PCB-Fertigung
In der Elektronik ist eine .gbr meist eine Gerber-Datei – das Industriestandardformat zur Beschreibung der physischen PCB-Ebenen für die Fertigung. Diese Dateien sind präzise Baupläne: Sie weisen Fertigungsmaschinen an, wo Kupferleiter verlaufen, wo Lötstopp aufzubringen ist, wo gebohrt wird und wo der Bestückungsdruck steht.
Was ist das Gerber-Format?
Das von Ucamco gepflegte Gerber-Format ist eine vektorbasierte Spezifikation zur Darstellung verschiedener PCB-Ebenen. Jede Gerber-Datei entspricht genau einer Ebene oder einem Prozessschritt im Fertigungsablauf.
Drei Hauptvarianten:
| Format | Beschreibung |
|---|---|
| RS-274D | Veraltetes Format, benötigt separate Apertur-Dateien; nicht mehr empfohlen. |
| RS-274X (Gerber X1) | Modernes Format mit eingebetteten Aperturdaten; weit verbreitet. |
| Gerber X2/X3 | Erweiterungen mit eingebetteten Layer-Metadaten, Bauteil-Infos und Netzlisten-Referenzen; X3 ergänzt u. a. Stack-up- und Layer-Order-Metadaten. |
Typische Gerber-Ebenen
Jede Gerber-Datei wird gemäß der Ebene/Funktion benannt und exportiert, die sie repräsentiert. Ein typisches PCB enthält z. B. folgende Dateien:
| Ebenentyp | Beschreibung | Beispiel-Dateiname |
|---|---|---|
| Top Copper | Leiterbahnen und Pads auf der Oberseite | TopCopper.gbr oder F_Cu.gbr |
| Bottom Copper | Leiterbahnen und Pads auf der Unterseite | BottomCopper.gbr oder B_Cu.gbr |
| Solder Mask (Top) | Bereiche des Lötstopplacks oben | TopMask.gbr oder F_Mask.gbr |
| Silkscreen (Top) | Text & Grafiken auf der Oberseite (Bestückungsdruck) | TopSilkscreen.gbr oder F_Silk.gbr |
| Board Outline | Mechanische Kontur/Umriss der Leiterplatte | BoardOutline.gbr oder EdgeCuts.gbr |
| Drill File | Positionen & Werkzeuggrößen der Bohrungen | meist nicht .gbr, sondern .drl, z. B. Drill.drl |
Gerber-Dateien erzeugen und anzeigen
Gerber ist der Industriestandard-Output für die PCB-Fertigung. Nach Abschluss des Designs exportiert man jede Ebene – Kupfer, Bestückungsdruck, Lötstopp, Bohrdaten usw. – als separate Datei. Diese werden an den Fertiger übermittelt. Sorgfältiger Export und visuelle Prüfung sind entscheidend, um teure Fertigungsfehler zu vermeiden.
Gerber-Export in gängigen EDA-Tools
| EDA-Software | Export-Vorgehen (Kurzfassung) |
|---|---|
| KiCad | Im PCB-Editor Plot → Format „Gerber“ wählen → Ebenen auswählen → Generate Drill Files → Export. |
| Altium Designer | File → Fabrication Outputs → Gerber Files → Ebenen & Aperturen konfigurieren → Export. |
| Autodesk EAGLE | CAM Processor → Job gerber.cam laden → Process Job → in Ordner exportieren. |
| EasyEDA | Fabrication Output → „Gerber“ wählen → ZIP mit allen Ebenen herunterladen. |
| OrCAD / Allegro | Artwork Output → Film Control konfigurieren → jede Ebene als Gerber ausgeben. |
Empfohlene Gerber-Viewer
| Viewer | Plattform | Hauptmerkmale |
|---|---|---|
| Gerbv | Windows/Linux/macOS | Open-Source, unterstützt RS-274X. |
| GC-Prevue | Windows | Industrieller CAM-Viewer mit erweiterten Layer- und Messfunktionen. |
| ViewMate | Windows | Professioneller Viewer, auch einfache Bearbeitungen möglich. |
| ZofzPCB | Windows | 3D-Viewer für PCB-Stackups und Bohrtiefen. |
| Online-Viewer | Web | Keine Installation; ideal für schnelle Checks (z. B. EasyEDA-Viewer). |
Validierung & Fehlerbehebung (QC-Workflow)
Vor der Übergabe an den Leiterplattenfertiger ist eine gründliche Qualitätskontrolle (QC) Pflicht. Fehler in Gerber-Dateien führen zu Verzögerungen, Mehrkosten oder nicht funktionierenden Platinen. Ein robuster QC-Prozess stellt sicher, dass alle Ebenen korrekt exportiert, fluchtend und fertigungskonform sind.
Wichtige Prüfpunkte
| Prüfpunkt | Beschreibung |
|---|---|
| Vollständigkeit der Ebenen | Sind alle nötigen Ebenen vorhanden: Top/Bottom-Kupfer, Lötstopp, Bestückungsdruck, Bohrdaten und Umriss? |
| Konsistente Dateinamen | Klare, standardisierte Namen verwenden (z. B. TopCopper.gbr, BottomMask.gbr, BoardOutline.gbr). Keine Mehrdeutigkeiten. |
| Einheiten & Format | Einheiten (mm vs. inch) und Koordinatenformat (z. B. 2:5, 2:6) auf Herstellervorgaben abstimmen. |
| Bohrdatei enthalten | Excellon-Bohrdatei (.drl) mit korrektem Werkzeug-Mapping und Zero-Suppression beilegen. |
| Apertur-Definitionen | Bei RS-274D Aperturen separat definieren – besser gleich RS-274X/X2 nutzen. |
| Zero-Suppression | Einheitliche Leading/Trailing-Zero-Suppression über alle Dateien. |
| Polarität & Überdeckungen | Fills/Negatives korrekt definieren, Polygon-Überlappungen vermeiden. |
Häufige Probleme und Lösungen
| Problem | Ursache | Empfohlene Abhilfe |
|---|---|---|
| Fehlende Bohrungen | Bohrdatei fehlt oder falsches Mapping | Bohrdatei mit passenden Spezifikationen neu erzeugen. |
| Text unsichtbar/verzerrt | TrueType-Schriften nicht in Vektoren konvertiert | Strichbasierte Fonts verwenden bzw. Text in Vektoren/Outlines umwandeln. |
| Ebenenversatz | Unterschiedlicher Ursprung oder Einheiten | Einheitlichen Origin und identische Einheiten für alle Exporte setzen. |
| Fehlende Abstände/Restringe | DRC nicht ausgeführt oder Regeln falsch | DRC im EDA-Tool ausführen und Verstöße beheben. |
| Zusätzliche/duplizierte Ebenen | Falsche CAM-Job-Konfiguration | CAM-Setup überprüfen und Dateien korrekt neu generieren. |
Merke: Konsequente QC vermeidet Re-Spins und sorgt für einen reibungslosen Übergang vom Design in die Fertigung.
Häufig gestellte Fragen (FAQ)
Was ist eine .gbr-Datei und wofür wird sie genutzt?
In der Regel handelt es sich um eine Gerber-Datei, die einzelne PCB-Ebenen beschreibt (Kupfer, Lötstopp, Bestückungsdruck). Fertiger erzeugen daraus direkt die physischen Leiterplatten.
Wie öffne ich eine .gbr-Datei?
Mit Gerber-Viewern wie Gerbv, GC-Prevue, ViewMate oder ZofzPCB. So lassen sich alle Ebenen visuell prüfen, bevor die Daten zum Hersteller gehen.
Welche Software kann Gerber-Dateien erzeugen?
Beliebte EDA-Tools wie KiCad, Altium Designer, Autodesk Eagle und EasyEDA. Jedes bietet CAM-/Plot-Funktionen für standardkonforme .gbr-Ausgaben.
Kann ich Gerber (.gbr) in PDF oder Bildformate konvertieren?
Ja. Tools wie Gerbv, ViewMate und viele Online-Viewer unterstützen Export nach PDF, PNG oder SVG – nützlich für Dokumentation und Kundenfreigaben.
Warum wird meine Gerber-Datei im Viewer nicht korrekt angezeigt?
Oft fehlen Bohrdateien, Ebenen sind nicht fluchtend oder Format-Einstellungen (Einheiten, Zero-Suppression) stimmen nicht. Alle zugehörigen Dateien beilegen und Einstellungen vereinheitlichen.
Was unterscheidet RS-274X, X2 und X3?
RS-274X ist Standard mit eingebetteten Aperturen. X2 ergänzt Attribute wie Netzlisten- und Bauteildaten. X3 (noch in der Einführung) bringt u. a. Stack-up-/Layer-Order-Metadaten für mehr Automatisierung.
Muss ich eine Bohrdatei mitliefern?
Ja. Excellon-Bohrdateien (.drl/.txt) sind notwendig, um Position und Durchmesser von Bohrungen und Vias festzulegen. Ohne sie ist eine präzise Fertigung nicht möglich.
Kann ich eine .gbr nach dem Export bearbeiten?
Gerber ist nicht als CAD-Arbeitsformat gedacht. Manche Tools (z. B. ViewMate Pro, CAM350) erlauben kleine Korrekturen. Für Designänderungen jedoch stets das PCB-Layout anpassen und neu exportieren.
Wie sollte ich Gerber-Dateien benennen?
Mit klaren, aussagekräftigen Namen wie TopCopper.gbr, BottomMask.gbr, DrillFile.drl. Allgemeine Namen wie layer1.gbr vermeiden – das reduziert Fehlzuordnungen beim Fertiger.
Der Hersteller meldet Fehler – was tun?
Problem im Viewer nachstellen, Dateien mit korrigierten Einstellungen neu exportieren. Ursprung, Einheiten und Bohrkompatibilität prüfen. Viele Fertiger liefern DFM-Reports zur Fehlerlokalisierung.
Fazit
Das Verständnis von Aufbau, Einsatz und korrekter Handhabung von .gbr-Dateien – insbesondere der Gerber-Dateien für die PCB-Fertigung – ist für Ingenieur:innen, Designer:innen und Elektronikprofis essenziell. Vom Export in EDA-Tools über Anzeige, Validierung und Konvertierung bis zur fertigungsgerechten Paketierung beeinflusst jeder Schritt Genauigkeit und Herstellbarkeit der Leiterplatte.
Dieser Leitfaden hat behandelt:
- Was eine GBR-Datei ist und in welchen Kontexten sie vorkommt.
- Wie man Gerber-Dateien mit gängigen Industrietools erzeugt und prüft.
- QC-Workflows sowie häufige Fehler und deren Behebung.
- Best Practices für Konvertierung und Übergabe an Leiterplattenfertiger.
- Fortgeschrittene Tipps und Antworten auf häufige Fragen.
Ob Prototyp oder Großserie: Wer diese Best Practices befolgt, vermeidet teure Verzögerungen und steigert die Zuverlässigkeit seiner Designs.
