如何在 Altium Designer 中精准实现 Gerber 转 PCB:实战避坑全指南
你有没有遇到过这样的情况?项目紧急复刻、老产品无源文件、合作方只给了一堆 Gerber,却要你在 Altium 里改板子。这时候,最直接的念头就是:“能不能把 Gerber 直接转成可编辑的 PCB 文件?”
答案是:可以,但不是“一键转化”那么简单。
Altium Designer 提供了通过CAMtastic 模块将 Gerber 反向还原为.PcbDoc的能力,但这本质上是一场“逆向工程”。操作稍有不慎,轻则图层错位、文字反向,重则整板结构失真、无法修改。本文不讲理论套话,只聚焦真实开发中踩过的坑、有效的解法和可复用的工作流,带你从零开始完整走通这条“回溯之路”。
一、先搞明白:Gerber 到底能“还”出什么?
很多人期望 Gerber 转 PCB 后,能像原始设计一样——元件可拖动、网络自动连接、DRC 全绿。很遗憾,这不可能。
Gerber 是“照片”,不是“工程图”
- ✅ 它能告诉你:某一层上有哪些形状、线条、焊盘、丝印。
- ❌ 它不知道:这些线是不是属于 GND 网络,这个焊盘是不是一个电阻的引脚,走线有没有满足差分规则。
换句话说,Gerber 只记录了“长什么样”,而丢失了“为什么这样设计”的所有逻辑信息。
所以你要明确目标:
- 如果是为了比对外形、验证尺寸、检查叠层结构→ 可行;
- 如果是为了局部修改、补线、加孔、调整丝印→ 可行(需后续处理);
- 如果是为了提取完整网络表、恢复原理图关联→ 基本不可行,除非有额外数据辅助。
二、核心工具:CAMtastic 不是你以为的“导入器”
Altium 中负责处理 Gerber 的模块叫CAMtastic,它不是一个普通的查看器,而是面向制造数据的专业解析环境。
它到底做了什么?
当你导入一组 Gerber 文件时,CAMtastic 实际上是在做以下几件事:
- 语法解析:读取 RS-274X 格式的坐标指令与 Aperture 定义;
- 图形重建:将“闪现圆形焊盘”、“画一条线段”等命令还原为矢量图形;
- 层映射匹配:根据文件扩展名或用户指定,把
GTL映射到顶层铜皮,GTS映射到顶层阻焊; - 钻孔对齐:加载 Excellon 钻孔文件,并尝试与各层的焊盘/过孔位置匹配;
- 坐标统一对齐:确保所有层使用同一个原点和单位系统。
🔧 提示:你可以把它理解为一个“PCB 的反向建模沙箱”——在这里你可以看、可以调、可以修,但还不能真正“设计”。
三、关键第一步:单位与格式必须严丝合缝
这是90% 导入失败的根本原因!
Gerber 文件本身不带元数据头说明“我用了什么单位”,一切依赖你手动设置。一旦设错,整个板子会缩放几十倍。
必须确认的两个参数:
| 参数 | 常见值 | 说明 |
|---|---|---|
| 单位(Unit) | Inches / Millimeters | 多数工厂默认用英寸 |
| 格式(Format) | 2:4, 2:5, 4:4, 4:5 | 表示整数位:小数位 |
例如:
-2:5表示每行坐标有 2 位整数 + 5 位小数,如X123456= 1.23456 inch
- 若实际是2:5却误设为2:4,则坐标变成 12.3456 inch —— 整个板子放大 10 倍!
正确做法:
- 在 CAMtastic 中打开前,先用GC-Prevue或ViewMate打开 Gerber 查看原始单位;
- 进入 AD 后点击菜单:
Setup » Drawing Setup... - 设置正确的:
- Units: Inch 或 Metric
- Format: 如 2:5
- Zero Suppression: 多为 Leading
⚠️ 经验提示:如果你看到导入后板子特别小或者巨大无比,第一时间回去检查这两个设置!
四、层对齐:决定成败的核心环节
即使每一层都正确导入,如果它们没对齐,那导出的 PCB 就是“上下错位”的废品。
对齐策略选择
Altium 提供三种方式:
| 方式 | 适用场景 | 推荐度 |
|---|---|---|
| 自动对齐(Auto Match Layers) | 板上有明显定位特征(如边框、基准孔) | ★★★★☆ |
| 基于原点对齐 | 所有文件共享同一坐标原点 | ★★★☆☆ |
| 手动选取参考点对齐 | 自动失败时的兜底方案 | ★★★★★ |
实战技巧:四角过孔法(高精度推荐)
- 放大板子四个角落,找到清晰可见的过孔(最好是非金属化孔或大焊盘);
- 使用
Align Layers工具,依次选择每个角上的对应过孔作为匹配点; - 软件会自动计算偏移、旋转和缩放因子,进行全局校正。
💡 技巧:优先使用机械层(GM1)上的定位孔或边框线作为参考,因其通常最精确。
常见问题:底层丝印镜像了?
这是因为 GBO(Bottom Overlay)被当成了正面层处理。解决方法:
- 检查 Layer Stack 是否将 GBO 分配到了 “Bottom Overlay”;
- 若仍反向,在 PCB 编辑器中选中该层文字 → 右键 →
Mirror; - 或者在 CAMtastic 中提前翻转图层:
Edit » Transform » Mirror。
五、钻孔文件别忘了!没有它就没有通孔
很多工程师只导入 GTL、GBL、GTS……结果发现导出后没有过孔、焊盘全是实心。
原因很简单:缺少 NC Drill 文件。
关键点:
- Gerber 描述的是“铜皮上的圆形区域”,但它不说哪里打了孔;
- 钻孔信息由独立的
.TXT或.DRL文件提供(Excellon 格式); - 必须同时导入钻孔文件,并正确设置单位(Inch/MM)、格式(如 2:5)、Tool List。
操作步骤:
- 导入时选择
NC Drill Files类型; - 在
Tools » Netlist » Create Netlist from Drills and Copper中运行分析; - 查看报告是否有“Unplated Hole Mismatch”等警告;
- 确保钻孔与顶层/底层焊盘中心对齐。
🛠 调试建议:启用
View » Show Via Holes和Show Pad Holes,直观查看孔位是否落点准确。
六、导出到 PCB 后,为什么还是不能编辑?
这是另一个高频痛点:明明导出了.PcbDoc,但双击走线打不开属性,也无法删除或移动。
根本原因:图形仍是“复合对象”,未解构成基本图元
Altium 默认导出的是一个“Union”对象集合,相当于把整层封装成一块图片。
解锁方法:转换为自由图元(Free Primitives)
进入 PCB Editor 后,务必执行:
Tools » Convert » Convert Board to Free Primitives这一步的作用是:
- 把“一块铜皮”拆成多条线段和填充区域;
- 将“圆形焊盘”还原为 Pad 或 Track + Fill 的组合;
- 解除锁定状态,允许单独选择每个元素。
✅ 成功标志:你能单独选中一根细走线并按 Delete 删除。
补充操作(推荐连招):
1. Design » Unions » Break All ← 先打破所有联合体 2. Tools » Convert » Convert Board... ← 再转为自由图元 3. Deselect All, then Pan & Zoom check否则你会发现某些区域依然无法编辑。
七、网络缺失怎么办?如何恢复电气连接?
再次强调:Gerber 没有网络信息。你看到的 GND 铜皮,在软件眼里只是“一片涂黑的区域”。
所以导出后的 PCB 中,Netlist是空的,所有走线都没有网络名。
可行解决方案(按成功率排序):
✅ 方案一:结合已有原理图手动重建
如果有原始产品的原理图或部分资料:
- 在新 PCB 中创建对应元件(Place Component);
- 手动布线,参照 Gerber 图形走向;
- 使用
Interactive Routing并赋予正确网络名; - 最终利用
Design » Compare with Schematic进行一致性检查。
✅ 方案二:视觉识别 + 区域命名法(适用于简单板)
对于电源板、接口转接板这类结构清晰的设计:
- 识别大面积铺铜区域 → 手动绘制 Polygon Pour;
- 命名为
+5V,GND等; - 连接相关走线至该网络;
- 利用
Tools » Nets » Edit Net Properties批量赋名。
⚠️ 方案三:第三方工具尝试提取(有限效果)
工具如:
-GC-Prevue + Netex:可通过图像分析推测潜在连接关系;
-SplitActive插件:支持基于间距和连通性生成伪网络;
注意:这些工具误判率较高,仅作参考,仍需人工验证。
八、自动化脚本提升效率(适合批量任务)
如果你经常要做 Gerber 逆向,可以用 Altium 的 Automation Script 功能批量导入。
示例 VBScript 脚本(保存为.vbs):
Sub ImportAndAlignGerbers() Dim camDoc Set camDoc = Client.CreateDocument("Cam", "") If camDoc Is Nothing Then Exit Sub ' 导入关键层 camDoc.ImportFile "C:\Reverse\Project.GTL", "TopLayer" camDoc.ImportFile "C:\Reverse\Project.GBL", "BottomLayer" camDoc.ImportFile "C:\Reverse\Project.GTS", "TopSolderMask" camDoc.ImportFile "C:\Reverse\Project.GBS", "BottomSolderMask" camDoc.ImportFile "C:\Reverse\Project.GTO", "TopSilk" camDoc.ImportFile "C:\Reverse\Project.GBO", "BottomSilk" camDoc.ImportFile "C:\Reverse\Project.GM1", "Mechanical1" camDoc.ImportFile "C:\Reverse\drill.drl", "Drill" ' 设置单位与格式(必须匹配) camDoc.SetParameter "Drawing.Unit", "Inch" camDoc.SetParameter "Drawing.Format", "2:5" ' 自动匹配层类型 camDoc.RunCommand "AutoMatchLayers" ' 执行自动对齐 camDoc.RunCommand "AlignLayers.AutoAlign" ' 保存中间项目 camDoc.SaveAs "C:\Reverse\reversed.cam" MsgBox "Gerber 导入完成,请继续导出至 PCB。" End Sub📌 使用方式:在 Altium 中打开 Script Explorer 运行即可。
九、终极避坑清单(收藏级)
| 问题现象 | 可能原因 | 解决方案 |
|---|---|---|
| 板子太小或太大 | 单位/格式设置错误 | 回到Drawing Setup重新核对 |
| 图层明显偏移 | 未对齐或参考点不足 | 使用四角过孔手动对齐 |
| 丝印镜像 | GBO 层极性错误 | 翻转图层或重新分配层类型 |
| 无法编辑图形 | 未执行“Convert to Free Primitives” | 务必执行该命令 |
| 孔不在焊盘中心 | 钻孔文件单位不一致 | 检查钻孔文件设置 |
| 阻焊覆盖焊盘 | Gerber 数据异常或版本问题 | 手动调整 Solder Mask Expansion |
| 导出失败无提示 | 文件路径含中文或空格 | 使用纯英文短路径 |
结语:这不是魔法,而是一项需要耐心的技术活
把 Gerber 成功转为可用的 PCB 文件,考验的是你对PCB 制造流程的理解深度,以及对 Altium 底层机制的掌握程度。
虽然我们无法完全还原原始设计的灵魂(网络、规则、元件属性),但通过这套系统化的流程——正确设置 → 完整导入 → 精准对齐 → 合理转换——你完全可以获得一份可用于比对、修改、归档的“可视化解剖图”。
下次当你面对一堆没有源文件的 Gerber 时,不要再问“能不能转”,而是冷静地问自己三个问题:
- 我的单位和格式设对了吗?
- 所有层都对齐了吗?
- 我有没有执行 Convert to Free Primitives?
答好了这三个,成功率至少提升 80%。
如果你正在调试某个具体案例,欢迎留言交流,我们可以一起“会诊”你的 Gerber 问题。