KiCad如何制作PCB文件

自从老顽童上次翻译了一下如何用Kicad画原理图的内容，很多朋友开始关注KiCad这个免费的强大的PCB软件。

应广大网友要求，这次又翻译了一下如何用KiCad画PCB以及生成gerber文件，以便拿去厂家生产。


下面的内容翻译自官方的《Getting Started in KiCad》第4节内容，和上一次发的第3节绘制原理图是衔接的。

文末可以下载此文的PDF版本

4.印刷电路板布局

现在，该用网络表文件生成PCB文件了。这个工作要用Pcbnew来完成。

4.1使用Pcbnew

1.在KiCad工程管理界面，点击Pcbnew图标，Pcbnew的窗口就会打开。如果这时候弹出来一个窗口，窗口中提示 *.kicad_pcb文件不存在而且问你是否要创建它，选择“是”就可以了。


2.开始输入一些信息。在顶部工具栏点击Page settings图标，设置页面大小为A4，标题为Tutorial1。

3.我们最好先根据你的PCB制造商的要求设置一下两条线的最小间隙(Clearance)和线条的最小宽度(Minimum track width)。通常，你可以设置最小间隙为0.25，最小线宽为0.25。点击菜单Design Rules → Design Rules，选择Net Classes Editor标签，修改最小间隙(Clearance)为0.25，修改线宽(Tarck width)为0.25，这里的单位是mm。




4.在上边的窗口中选择Global Design Rules标签，修改Min track width为0.25，点击OK按钮提交这些改动关闭这个Design Rules Editor窗口。

5.现在，我们该导入网络表文件了。在顶部工具栏点击Read Netlist图标，在弹出窗口中点击Browse按钮，选择之前生成的tutorial1.net文件，然后点击 Read Current Netlist按钮，然后点击Close关闭。（老顽童：在Message窗口中将会出现一些信息，如果有错误，将会以红色的字体表示，按照之前原理图的教程，这里不会有错误。）

6.这时候你会在图中的左上角看到所有的元器件。如果看不清楚，可以滚动鼠标滚轮放大元器件。（老顽童：我导入的元器件在图的正中间，不在左上角。）

7.用鼠标选中所有的元器件，然后把他们拖到图纸的正中间。如果需要的话，你可以用鼠标把它们放大和缩小。

8.所有的元器件都通过一组细导线连接，这些线叫做ratsnest。确保左侧工具栏的Hide board ratsnest按钮是按下的状态，你才能够看到连接元器件的这些线。

注意：这些工具提示是向后的，例如这里，按下的时候表示显示ratsnest。


9.把鼠标悬浮到元器件上边，然后按下键盘上的G键，你就可以移动它们，移动到你想要放的地方时，点击一下鼠标即可。移动元器件，直到这些线交叉的最少。

注意：你也可以用快捷键M来移动这些元器件，不过，在后边你会发现，当你已经用导线把元器件连接起来之后，用M移动的话，连接导线不会动，用G移动的话，连接的导线也会动。这个在原理图中也讲过了。




10.如果ratsnest在屏幕中显示的很乱，单击右键，选择Redraw view。注意一下电阻和单片机PIN6连接的那个引脚，这个是我们在原理图中用网络标号连接的引脚。网络标号和实际连线先比，网络标号是首选的，因为它可以使画出来的原理图看起来不乱。

11.现在我们要画PCB的边框了。在顶层工具栏中，找到选择“层”的地方，默认是“F.Cu(PgUp)”，这里我们点击倒三角，选择Edge.Cuts层。点击右侧工具栏中的Add graphic line or polygon图标，在元器件的周围，画一个正方形，注意，元器件的绿色边框和PCB的边框要有一定的间隙。

12.下一步，我们要连接除了地以外的所有导线。因为，我们将会在buttom copper层(叫做B.Cu)用一个地覆铜来连接所有的GND。

13.现在，我们必须要选择我们将要在哪个层上工作。在顶层工具栏中有个向下拖动的菜单，选择F.Cu (PgUp)层。这个层就是电路板的顶部覆铜层。(就是我们熟知的toplayer)




14.如果你想做4层板的话，选择菜单Design Rules → Layers Setup，然后修改Copper Layers为4。在layers表格中，你可以给layer起名，决定每一层的用途。这些内容其实都可以通过 Preset Layer Groupings菜单来解决。

15.在右侧工具栏中，点击Add Tracks and vias图标，点击J1的PIN1脚，连接到R2的焊盘上，然后双击结束这条线的绘制。这条线的宽度是默认的0.25mm，在顶部工具栏的最左边，有个下拉菜单，可以选择线的宽度，不过，默认情况，只有一种线宽可选。如下图所示：




16.如果你想增加更多的线宽可供选择，选择菜单Design Rules → Design Rules → Global Design Rules ，在这个窗口的右下脚，可以加入你想要的其它线宽。在绘制PCB图的时候，你就可以有多种线宽可供选择了。例如下图所示：单位（mm）




17.另外，你可以增加一个Net Class用来指定一组选项。进入菜单Design Rules → Design Rules → Net Classes Editor，点击Add，在弹出的窗口中，输入power，也就是增加一个power class。然后可以修改Track Width为你想要的宽度。除了GND，把其它的都加入power class。加入的方法是：在membership选项卡中，左上边有一个下拉菜单，选中default，右上边有一个下拉菜单，选中power，点击中间的箭头按钮Select All，然后按下键盘的Ctrl键不要放，在左边的里边找到GND点击一下，就可以把Ctrl放开了。这样，就选中了除了GND之外的所有NET。然后点击一下向右的按钮，就达到目的了。

18.如果你想改变grid大小，单击右键，把鼠标放到Grid Select，右边会出来一些grid大小，选择一个自己合适的即可。

19.除了GND，连接好所有的焊盘，如下图所示：




20.现在，让我们在PCB的另一面画线吧。在顶部工具栏中选择B.Cu，点击Add tracks and vias icon图标，连接J1的PIN3和IC1的PIN8。（这个操作其实也没有必要非要做，因为我们接下来将在底层覆铜铺地。）注意一下这跳线的颜色和其它线的颜色是不同的。

21.顶层的引脚A连接到底层的引脚B。这个可以用过孔来实现。当你从顶层的引脚画出一条线之后，右键后在菜单中选择Place Via(放置过孔)，或者直接点击键盘上的V键，这时候就会自动跳转到底层，然后你就可以在底层画线完成你的连接。



22.如果你想检查一下某根线是否连接好，你可以在右侧的工具栏中点击Net highlight图标，然后再点击一下J1的PIN3，这根线以及所有连接到这个焊盘上的线都将呈现高亮状态。

23.现在，我们该给底层覆铜连接到GND了。点击右侧工具栏的Add Zones图标，接下来我们需要围绕电路板画一个矩形，在图中你想要作为矩形的一个拐角的地方点击一下，在新出现的对话框中，设置Pad connected为"Thermal relief"，设置Outline slope为"H,V,and 45 deg only"，然后点击OK按钮。

24.沿着PCB的四个边，画一个矩形，在终点双击完成。在刚才你画好的矩形框中单击右键，然后选择菜单Fill or Refill All Zones，电路板就会被绿色的占满整个矩形，如下图所示：




25.现在我们来执行规则检查命令。点击顶部工具栏中的Perform Design Rules Check图标。点击Start DRC（开始规则检查）按钮，应该不会有错误。点击List Unconnected（列出没有连接的线）按钮，现在应该是没有未连接的线。点击OK关闭DRC Control窗口。

26.点击菜单File → Save保存你的文件，如果你想以3D形式欣赏一下你的作品，点击菜单View → 3D Viewer。




27.你可以用鼠标来拖动和旋转你的PCB模型。

28.你的电路板就画完了，如果想要交给生产厂家生产，还需要生成gerber文件。

4.2生成Gerber文件

当你完成PCB之后，你就可以生成Gerber文件给PCB生产商了，PCB生产商拿到你的gerber文件就会给你做出电路板。

1.在Kicad工程管理界面，点击pcbnew图标打开你的PCB图。

2.点击菜单 File → Plot，Plot Format选择gerber，点击Browers选择保存文件的文件夹，然后再点击Plot按钮。

3.下面这张表格是做2层板所需要的图层。




4.3 使用GerbView工具

1.在Kicad工程管理界面，点击GerbView图标，可以打开看所有的gerber文件。在顶层工具栏下拉菜单中选择Layer1。点击菜单File → Load Gerber file或者点击图标，一次加载所有的gerber文件。注意看他们叠加在一起的样子。


2.右边的菜单栏里可以选择哪个显示以及哪个不显示。在生产之前，仔细的检查一下每一个层。

3.在Pcbnew窗口中，再次进入菜单File → Plot，保持默认选择，点击Generate Drill File按钮，就可以了。

如何下载

这个pdf文件大家可以在这里载。我看能不能传附件。