一、文檔背景
在原 PCB 文件缺失或者損壞的情況下,想要利用 Gerber 文件生成 PCB 文件, 我們可以使用 Altium Designer 的強(qiáng)大功能來輕松實現(xiàn)這一功能,重新生成 PCB 文件以彌補(bǔ)損失。
Gerber 文件是用于制造印刷電路板(PCB)的標(biāo)準(zhǔn)文件格式之一。它包含了 PCB 設(shè)計的圖形信息,用于在制造過程中生成實際的電路板。Gerber 文件是一組文件,包含了 PCB 中每個層的信息??梢愿鶕?jù)文件后綴來推斷其代表的意義,這里以 Altium Designer 生成的 Gerber 為例。
GERBER 后綴 | 描述 |
GTL | Top Layer(頂層) |
G1,G2,etc | Mid-layer 1,2(中間信號層) |
GP1, GP2,etc | Internal Plane Layer1,2(內(nèi)電層) |
GBL | Bottom Layer(底層) |
GTO | Top Overlay(頂層絲?。?/td> |
GBO | Bottom Overlay(底層絲?。?/td> |
GTP | Top Paste MaSk(頂層助焊) |
GBP | Bottom Paste Mask((底層助焊) |
GTS | Top Solder Mask(頂層阻焊 ) |
GBS | Bottom Solder Mask(底層阻焊) |
GPT | Pad Master Top(頂層焊盤) |
GPB | Pad Master Bottom(底層焊盤) |
GKO | Keep Out Layer |
GM1, GM2,etc | Mechanical Layer 1,2(機(jī)械層) |
GD1, GD2, etc | Dril Drawing(鉆孔圖) |
GG1, GG2, etc | Drill Guide(鉆孔向?qū)В?/td> |
GP1, GP2, etc | Internal Plane Layer1,2(內(nèi)電層) |
表 1
二、轉(zhuǎn)換步驟
Altium Designer 自帶了一個類似 CAM350 的工具,叫 Camtastic。從 Gerber 到 PCB 的逆向工程,就由 Camtastic 工具來完成。
【文件】→【新的】→【CAM 文檔】

圖 1
導(dǎo)入 Gerber文件:【文件】→【導(dǎo)入】→【Gerber】將 Gerber 文件導(dǎo)入步驟一新建的 cam 文件中。

圖 2
此頁面中文件全部選中,點擊【打開】

圖 3
彈出【輸入 Gerber-選項】對話框,點擊【確定】

圖 4
可以看到日志提示,無警告無報錯,返回CAM 文檔。

圖5
導(dǎo)入鉆孔文件:【文件】→【導(dǎo)入】→【鉆孔】

圖 6
在路徑中選擇對應(yīng)文件夾打開即可,點擊【確定】

圖 7
彈出【導(dǎo)入鉆孔數(shù)據(jù)】對話框,點擊【確定】

圖 8
可以看到日志提示,無警告無報錯,返回CAM 文檔。

圖 9
導(dǎo)入完成后,需要設(shè)置層的信息?!颈砀瘛俊緦印?/p>

圖 10
必須在 CAMtastic 文檔中為所有Gerber層分配一個合適的層類型,檢查 Layers Table 的完整性和準(zhǔn)確性。應(yīng)將機(jī)械層設(shè)置為 Temporary。Altium Designer 生成的 Gerber 文件后綴及其代表的意義,來檢查 Gerber 導(dǎo)入后對應(yīng)的 PCB 各層的關(guān)系是否正確。參考表 1 進(jìn)行層分配工作。
左側(cè)的 Gerber 層必須和 Type 列中的 PCB 層正確映射。其中信號層的映射尤其重要:頂層/底層分別映射為Top/Bottom;中間信號層映射為 Internal;內(nèi)電層映射為 Pos Plane/Neg Plane。除此之外,NC Drill 文件也需要正確映射到 Drill 層。

圖 11
檢查Layers Order Table:【表格】→【層順序】

圖 12
定義所有的信號層(包括 Top、Bottom、中間信號層及內(nèi)電層)的物理順序。這一步也相當(dāng)關(guān)鍵,如果存在盲、埋孔,這里定義錯誤的話會直接導(dǎo)致 PCB 導(dǎo)出的錯誤。記住,Top 層的 Physical Order 始終是1,其它層的順序按實際的板層結(jié)構(gòu)依次類推,只有兩層板就是 Bottom 層的 Physical Order 是2。Physical Order 中的數(shù)字是不可以重復(fù)的。

圖 13
提取網(wǎng)表:【工具】→【網(wǎng)絡(luò)表】→【提取】即可訪問此步驟,該步驟取決于前面步驟的準(zhǔn)確性。

圖 14
最后生成PCB:【文件】→【導(dǎo)出】→【輸出到 PCB】如果缺少 Net List 或其他信息,【輸出到 PCB】的菜單是灰色不能點擊的。

圖 15
至此基本完成了轉(zhuǎn)換功能,但是所有的元件已經(jīng)分解成了線段,Overlay 上的 Designator 也不再是 Text。

圖 16
三、討論分析
將Gerber文件轉(zhuǎn)換為PCB文件時,可能存在一些弊端,主要是由于Gerber文件和PCB文件之間的本質(zhì)差異。下面是一些可能的弊端:
● 信息損失: Gerber文件主要包含了PCB的圖形信息,但不包括原始設(shè)計中的所有細(xì)節(jié)和信息。轉(zhuǎn)換為PCB文件時,可能會丟失一些設(shè)計層面的原始數(shù)據(jù)、組件鏈接和規(guī)則約束等。
● 導(dǎo)入錯誤: 雖然有許多工具支持Gerber文件到PCB文件的轉(zhuǎn)換,但是由于文件格式的差異或特定設(shè)計工具的限制,可能會導(dǎo)致一些轉(zhuǎn)換錯誤。這可能包括圖形不準(zhǔn)確、層堆棧錯誤等問題。
● 元器件信息缺失: Gerber文件通常不包含有關(guān)元器件的詳細(xì)信息,如元器件型號、規(guī)格等。在轉(zhuǎn)換為PCB文件時,這些信息可能需要手動進(jìn)行添加。
● 缺少規(guī)則檢查: Gerber文件中沒有關(guān)于電氣規(guī)則的信息。在PCB設(shè)計中,通常有一些規(guī)則和約束,如電氣連接、信號完整性等。這些規(guī)則可能無法從Gerber文件中還原,需要重新定義。
四、結(jié)論
總體而言,將Gerber文件轉(zhuǎn)換為PCB文件可能會面臨一些挑戰(zhàn),尤其是在嘗試修改電路設(shè)計或在新的PCB設(shè)計工具中重新利用設(shè)計時。在可能的情況下,最好是直接使用原始的PCB設(shè)計文件,以確保設(shè)計的完整性和可編輯性。如果原始設(shè)計文件不可用,轉(zhuǎn)換的過程可能需要一些手動調(diào)整和驗證。