PCB 거버(Gerber) 파일 준비 방법: 제조 전 확인할 항목

몇 주 동안 PCB 레이아웃을 다듬고 DRC를 통과한 뒤 제조 파일을 내보냈는데, 제조사에서 솔더 마스크 층이나 드릴 파일의 단위를 다시 확인해 달라고 연락하는 경우가 있습니다. 설계 파일이 올바르더라도 제조 데이터가 불완전하면 제작이 지연됩니다. 솔더 마스크 개구부와 드릴 위치처럼 생산에 필요한 정보를 전달하는 핵심 파일이 Gerber입니다.

Gerber 세트를 정확하게 준비하면 제조사가 설계 의도를 해석하기 쉽습니다. 반대로 층이 누락되거나 단위가 맞지 않으면 재확인, 재제작 또는 기능 불량으로 이어질 수 있습니다. 이 글에서는 Gerber 파일의 의미, 필요한 층, 흔한 오류와 제조 전 점검 방법을 살펴봅니다.

Gerber 파일이 PCB 제조에서 중요한 이유

Gerber의 정의와 제조 공정에서의 역할

Gerber 파일은 PCB의 한 층을 표현하는 표준화된 2D 벡터 이미지 데이터입니다. 동박 패턴, 솔더 마스크 개구부, 실크스크린 등의 위치를 제조 장비에 전달합니다. 각 물리적 층에 대응하는 파일을 모으면 전체 보드의 형상이 정의됩니다.

널리 쓰이는 형식은 확장 Gerber인 RS-274X입니다. Gerber X2는 여기에 층 기능과 객체 속성 같은 속성 정보를 추가합니다. 즉, EDA에서 만든 설계를 PCB 생산 공정에 전달하는 공통 언어입니다.

수작업 필름부터 디지털 Gerber까지

과거에는 투명 필름 위에 테이프와 패드를 붙여 2배 또는 4배 크기의 PCB 원도를 만들고 이를 축소해 생산했습니다. Gerber 형식은 이후 필름을 노광하는 포토플로터를 제어하기 위해 개발되었습니다. 이때 사용하던 개구부 도구에서 오늘날의 애퍼처(aperture)라는 용어가 남았습니다.

초기 RS-274D는 도형 정의를 별도의 애퍼처 목록에 저장했으므로 파일이 누락되면 해석 오류가 생길 수 있었습니다. RS-274X는 정의를 파일 안에 포함합니다. 오늘날에는 Gerber X2, ODB++, IPC-2581처럼 더 많은 속성을 전달하는 형식도 있지만, Gerber 세트의 기본 원칙은 층별 데이터를 모호하지 않게 전달하는 것입니다.

완전한 Gerber 파일 세트의 구성

동박·솔더 마스크·실크스크린 등 주요 층

일반적인 2층 PCB라면 다음 데이터를 확인합니다.

• 상·하단 동박: 신호와 전원을 전달하는 배선, 패드, 동박 채움입니다.
• 상·하단 솔더 마스크: 납땜할 패드가 노출되도록 마스크를 열 위치를 지정합니다.
• 상·하단 실크스크린: 부품 참조 번호, 문자와 외곽 표시입니다.
• 상·하단 솔더 페이스트: 베어 보드 제작에는 직접 필요하지 않지만 SMT 조립용 스텐실에 사용됩니다.
• 보드 외곽선·기구 층: PCB를 절단할 물리적 경계를 지정합니다.

다층 PCB에는 적층 구조에 맞는 내층 동박 파일이 추가됩니다. 예를 들어 4층 PCB에는 외층 두 개 사이에 내층 동박 두 개가 있습니다. 솔더 마스크 데이터는 동박과 해석 방향이 다릅니다. 일반적으로 마스크 층에 그려진 부분은 마스크를 제거할 개구부이므로 패드를 덮거나 의도치 않은 동박을 노출하지 않도록 뷰어에서 확인해야 합니다.

NC 드릴·드릴 도면·넷리스트

Gerber는 주로 층의 이미지를 전달합니다. 홀 위치와 직경은 보통 별도의 Excellon 형식 NC 드릴 파일로 전달하며, 도금 홀(PTH)과 비도금 홀(NPTH)도 구분해야 합니다. 추가로 다음 자료가 도움이 됩니다.

1. Excellon NC 드릴 파일: 홀 위치, 크기와 도금 여부
2. 드릴 도면 또는 맵: 작업자가 확인할 수 있는 홀 기호와 치수
3. IPC-D-356 넷리스트: 설계상 연결 관계와 제작 결과를 전기적으로 비교할 때 사용하는 자료

IPC-D-356 넷리스트를 함께 제공하면 제조사가 의도한 연결과 실제 동박의 단선·단락 여부를 비교하는 데 활용할 수 있습니다. 다만 구체적인 검사 방식과 범위는 주문 조건을 확인해야 합니다.

흔한 Gerber 파일 오류와 예방 방법

단위 불일치, 누락된 층과 애퍼처 문제

가장 어려운 문제는 파일끼리 정보가 맞지 않는 경우입니다.

• 축척·단위 불일치: 동박은 mm, 드릴 파일은 인치로 내보내면 홀 크기나 위치가 잘못 해석될 수 있습니다.
• 층 누락: 솔더 마스크나 보드 외곽선이 없으면 생산 전에 파일 재제출이 필요할 수 있습니다.
• 구형 애퍼처 목록 누락: RS-274D에서는 외부 애퍼처 파일을 빠뜨리기 쉽습니다. RS-274X를 사용하면 이 위험을 줄일 수 있습니다.
• 좌표 정밀도 부족: 소수점 자릿수가 부족하면 고밀도 패턴과 미세 구조의 좌표가 반올림될 수 있습니다.

업로드 전 전체 출력을 독립적인 Gerber 뷰어로 여는 것이 가장 간단한 점검 방법입니다. 뷰어에서 층이 어긋나거나 누락되어 보이면 원본 설계와 출력 설정을 다시 확인하세요.

파일명과 폴더 정리

파일명은 보기 좋게 정리하는 수준을 넘어 CAM 담당자가 층을 올바르게 매핑하는 데 도움이 됩니다. `layer1.gbr`처럼 기능을 알 수 없는 이름은 피하세요.

1. 상단 동박 `.GTL`, 하단 동박 `.GBL`, 상단 솔더 마스크 `.GTS`, 상단 실크스크린 `.GTO`처럼 층을 나타내는 확장자나 접미사를 사용합니다.
2. 한 설계의 모든 제조 파일을 한 폴더에 넣고 ZIP으로 묶습니다.
3. 서로 다른 설계 버전을 같은 폴더에 섞지 않습니다.
4. 기판 두께와 특수 요구사항을 기록한 제조 메모에는 작업을 식별하기 쉬운 이름을 붙입니다.

Gerber 파일을 더 정확하게 준비하는 방법

제조 가능성(DFM) 검토

DFM은 EDA에서 그릴 수 있는 형상이 아니라 실제 공정에서 안정적으로 만들 수 있는 형상을 기준으로 설계하는 것입니다. 내보내기 전에 다음을 확인합니다.

• 선택한 공정의 최소 배선 폭과 간격을 밑돌지 않는지 확인합니다. 너무 좁으면 단선·단락 위험이 커집니다.
• 드릴 홀 주변의 애뉼러 링을 충분히 확보하고, 미세 피치 패드 사이의 솔더 마스크 브리지가 공정 한계보다 얇지 않은지 확인합니다.

IPC-2221은 일반 설계 지침, IPC-A-600은 완성된 PCB의 수용 기준을 다룹니다. 원문은 시제품과 중간 규모 생산에서 IPC Class 2를 설계 목표의 예로 제시하지만, 필요한 등급은 제품 요구사항과 제조 계약에 따라 결정해야 합니다.

고밀도·고정밀 PCB의 파일 준비

HDI, 제어 임피던스, 미세 피치 BGA 설계에서는 파일의 좌표 정밀도와 제조 메모가 더 중요합니다. 예를 들어 단일 종단 50 Ω, 차동 90 Ω 또는 단일 종단 100 Ω 같은 목표 임피던스를 요구한다면 대상 넷과 적층 구조를 명시합니다. 마이크로비아와 미세 피치 설계에는 원문이 예로 든 mm 단위 4.6 좌표 형식처럼 충분한 해상도를 사용합니다. 드릴 데이터에서는 도금 홀과 비도금 홀을 구분해야 합니다. 복잡한 작업에는 적층·넷리스트·드릴 정보를 함께 전달하는 IPC-2581 또는 ODB++ 형식도 검토할 수 있습니다.

JLCPCB에서 Gerber 파일을 제출할 때

온라인 미리보기와 DFM 피드백

Gerber와 드릴 파일을 ZIP으로 업로드하면 JLCPCB의 온라인 미리보기에서 층별로 보드를 확인할 수 있습니다. 견적 단계에서 공정 한계에 걸릴 수 있는 배선 폭, 간격 또는 외곽선 누락 등을 검토하고 필요한 경우 파일을 수정할 수 있습니다. 자동 검사가 모든 설계·안전 요구사항을 대신하지는 않으므로 제출 전 자체 점검도 유지해야 합니다.

제조 공차를 고려한 파일 작성

JLCPCB는 미세 배선·간격, 제어 임피던스 적층 구조와 HASL, 무연 HASL, ENIG 같은 표면처리 옵션을 제공합니다. 실제 적용 가능한 치수와 공차는 기판 종류·동박 두께·선택 공정에 따라 다릅니다. 예를 들어 Gerber에 0.1 mm 배선을 그렸다고 완성품의 모든 지점이 정확히 0.1 mm라는 뜻은 아닙니다. 제조 사양과 공차를 확인해야 합니다.

Gerber 파일 FAQ

결론

Gerber는 마지막에 첨부하는 형식적인 문서가 아니라 PCB 설계와 실제 제조를 연결하는 데이터입니다. 모든 층을 내보내고 단위와 드릴 정보를 맞춘 뒤, 뷰어에서 겹쳐 확인하세요. 층 기능을 알 수 있는 파일명과 특수 제조 요구사항을 함께 전달하면 해석 오류를 줄일 수 있습니다. JLCPCB에 업로드한 뒤에도 온라인 미리보기와 DFM 피드백을 확인하고, 필요한 경우 파일을 수정한 후 제작을 진행합니다.