【KiCad】KiCad 逆向工程（抄板）攻略（一）：Gerber 转 PCB

鸣涧

【KiCad】KiCad 逆向工程（抄板）攻略（一）：Gerber 转 PCB

“ 虽然不提倡，但逆向工程始终是工程领域不可回避的话题。今天就来聊聊如何使用 KiCad 进行逆向工程。先看看如何把 Gerber 转成 PCB。 ”

为什么需要 Gerber 转 PCB?Gerber 又称光绘文件，是 EIA 的标准格式，被所有的 PCB 制造厂商所接受。也就是说无论您使用的是 KiCad，Altium Designer 还是 Allegro，只要设计完成之后转成 Gerber 的格式，就可以发送给板厂制造，而不需要担心格式兼容的问题。另外，有时出于“保密”的考量，设计人员不愿意把原始的设计文件直接发送给板厂（担心被 copy），也通过 Gerber 文件和板厂沟通。

如果您的产品很优秀，自然会引来别人的仿效，最简单的方式就是直接复制你的 PCB 和 Firmware（如果有的话）。但大多数情况下 copy 不走样是不行，仍然需要对板子做一些改动。如果改动较小，比如只是替换一下 Logo，修改一下板子大小，CAM 软件就可以解决问题；但如果希望替换某些器件或者对线路进行变动时，CAM 软件就无能为力了，必须使用 PCB 设计工具进行重新编辑。也就是说，最好将 Gerber 转成 PCB 文件。

那 Gerber 文件是否能逆向成 PCB 呢？答案显然是肯定。但问题在于，Gerber 本身是图形文件（可以类比胶片），即使将 Gerber 转成了 PCB，有很多对象还是以图形的方式表示，而无法识别为 PCB 工具可使用的对象（比如器件、焊盘、敷铜）。因此还需要进行大量的清理工作，这就是为什么一般有经验的工程师宁可自己重新画图，也不愿意在别人的基础上修改（还需要猜测电路设计的意图）。

KiCad 中 Gerber 转 PCB

我们用一组 Altium 生成的 Gerber 为例，演示如何使用 KiCad 将 Gerber 转成 PCB。

下面是 Altium 的一个 2 层 PCB 的示例文件：

使用 Altium 生成 Gerber 及 NC Drill 钻孔文件后，包含以下内容：

打开 KiCad 的 Gerber 查看器：

点击 “文件 -> 打开自动检测到的文件”，并全选 Altium 生成的内容。

以下是导入后的结果。

切换层的显示，检查一下 Gerber 和 钻孔是否都被正常导入：

点击左上角的 “导出到 PCB 编辑器” 命令：

做一下层的映射：

Gerber 文件夹中就会生成一个 KiCad 的 PCB文件。打开看一下效果：

好像看着还行，不过哪里总有些不对劲呢...

PCB 的问题及清理

Gerber 转换成 PCB 后，最大的问题是没法提取独立的“器件封装”。由于 Gerber 本身并不包含器件的信息，而只是单纯的图形组合，因此转出的 PCB 也只是各类图形对象的组合。比如，PCB 中没有焊盘，孔会被转换为过孔，焊盘会被转换为图形对象。

因此用户必须自己重新绘制自己的封装，这是清理过程中工作量最大的部分。当然，我们建议把原理图也重新实现一下，然后关联原理图中器件对应的封装，最后再同步到 PCB。这样，就可以得到完整的设计了。可以使用 KiCad 的对象捕捉功能，很容易把器件封装移动到正确的位置（记得要删除重复的无用的对象）。

第二个问题，KiCad 对敷铜区域的处理问题不小，以上图为例，左侧的顶层敷铜几乎把所有其他对象都覆盖了。删除这些敷铜区域后，效果会好很多：

当然，还需要清理这些奇怪的热焊盘：

第三，导入的 PCB 没有网络。KiCad 不会像某些 EDA 工具那样根据过孔和连接关系分析网络，所有 PCB 上的对象都处于 “无网络” 状态。这也是为什么建议大家重绘原理图，分配封装后再次同步的原因。

说了那么多转换后的错误，我们现在来总结下哪些信息是可以使用的：

• 板的外框
• 孔的位置（包括直插器件的焊盘孔和安装孔）
• 所有的 PCB 走线（Track）
• 所有器件的位置
  
  
  

以上都是非常有价值的信息，合理的使用，仍然可以减少布局布线的时间。
如果您可以接受重绘原理图及 PCB 封装，Gerber 转成的 PCB 仍将是一种可能可以提高效率的方法。

其他

KiCad 的 Gerber 转 PCB 工具并不是所有 EDA 工具中最优先的。如果您有大量的 Gerber 需要转换，且可以接受大量的清理工作，您也可以参考一下这篇文章：逆向工程：从Gerber到PCB。

当然，除了 Gerber 转 PCB 之外，还有另一种更简单粗暴的方法，将在下章节中介绍。