Support for Reverse Engineering of PCBs

将 CAM 数据导入到 CAM 文档后，你会注意到 Export to PCB 选项会变为灰色，无论当前 CAM Editor 模式（CAM 或 NC）是什么。该命令允许你直接从 CAM 文件对 PCB 布局进行逆向工程。它并不遵循常规的导出/导入流程，而是将数据直接加载到 PCB Editor 中。

以下各节将详细说明如何从 CAM 数据逆向工程 PCB 设计：从最初导入到 CAM 文档、到导出前所需的准备工作，最终将设计数据导出到 PCB Editor。

导入数据

Preferences 对话框

整个流程的起点，是将 ODB++，或 Gerber 与 NC Drill 文件加载到一个新的 CAM 文档中。如果你有 IPC 网表，在导入 Gerber 和 NC Drill 数据时也应一并导入。导入 ODB++ 时，只有在 ODB++ 目录中不包含网表的情况下才需要导入 IPC 文件。IPC 网表可让你用原始名称更新提取到的网络，并区分通孔过孔与独立的非元件焊盘。

File » Import 子菜单命令都会在指定文件夹中搜索具有特定扩展名的文件。例如导入钻孔文件时，指定目录会过滤掉除 .DR*、.ROU、.RTE、*.NC* 和 *.TX* 扩展名之外的所有文件。如果你收到的钻孔文件扩展名不在此列表中，可以在 Preferences 对话框的 CAM Editor - Miscellaneous page 中扩展该列表。在这里，你也可以修改与 Gerber、Aperture、HPGL 以及 Netlist 文件相关的任何默认扩展名列表。

Preferences 对话框

Preferences 对话框的 CAM Editor - Import/Export page 允许你更改 Gerber 文件的默认导入与导出设置。例如，如果你经常收到由 P-CAD 生成的 CAM 数据，可以考虑将坐标精度格式从 2:3（Altium Designer 默认）改为 4:4（P-CAD 默认）。如果不改，你仍然可以在每次导入作业时，从默认状态手动调整这些设置。

层类型分配

Layer Table Detection Template对话框

每个 Gerber 与 Drill 文件都会被分配到单独的层。此外，CAM Editor 在导入时会查看文件名，并尝试为每个文件分配层类型。它会依据 Layer Types Detection Template 对话框中的信息来完成该操作；该对话框可通过在主菜单中选择 Tables » Layer Type Detection 打开。这是一个完全可自定义的对话框，包含用于识别文件层类型的文件名片段（扩展名、关键字或两者），例如信号层、负片电源层、外形边框层、钻孔层以及临时层（机械层）。

例如，Altium Designer 的 PCB Editor 会通过扩展名区分 Gerber 层，比如顶层用 .gtl、底层用 .gbl。其他设计工具可能会为顶层导出 .top 文件，为底层（solder）导出 .sol 文件。其中一些工具（如 P-CAD）还允许用户自行指定 Gerber 输出文件名。

导入任意一组 CAM 文件后，你可以打开 Layers Table 对话框，查看自动完成的类型分配结果。你可以打开类型的下拉列表并修改任何分配。例如，你会注意到所有钻孔文件都会自动设置为 Drill Top 类型。你可能希望在此时区分顶层、底层与内层的钻孔集合。不过这并非必需。

Layer Table 对话框

如果你经常收到无法被自动正确分配层类型的 Gerber 或钻孔文件，应检查文件名中是否存在可用于区分的特征，以便 CAM Editor 能识别它们，并将这些特征添加到 Layer Types Detection Template 对话框中。ODB++ 不需要使用 Layer Types Detection Template 对话框，因为识别各层所需的全部信息都存储在 matrix 文件中。不过，加载完成后检查层类型分配仍是一个良好实践。

板层叠与钻孔集合

Create/Update Layers Order 对话框

被分配为信号类型（顶层、底层或内层）或电源层的层，现在会显示在 Create/Update Layers Order 对话框中；该对话框可通过在主菜单中选择 Tables » Layers Order 打开。在大多数情况下，CAM Editor 能从提供的 CAM 数据中确定层叠，但在某些情况下，可能只提供逻辑顺序（即导入层的顺序）。最好确保 Layer Physical Order 列中的信息正确，其中编号 1 为顶层。注意不要给不同层分配相同的顺序编号。一旦你指定了有效的层叠，当再次打开该对话框时，物理顺序列将优先于逻辑列表，你会看到各层按建议的层叠顺序列出。

同样的物理顺序也会反映在 Create/Update Layers Sets 对话框中；该对话框可通过在主菜单中选择 Tables » Layers Sets 打开，用于将钻孔文件与层集合进行匹配。以一块 6 层板（四个信号层、两个电源层），同时包含盲孔与埋孔为例，设计中可能包含四个独立的钻孔文件：

• 一个用于 Top-Bottom 对（通孔）
• 一个用于 Top-InternalPlane1 对
• 一个用于 MidLayer1-MidLayer2 对
• 一个用于 Bottom-InternalPlane2 对。

网表提取

此步骤可通过在主菜单中选择 Tools » Netlist » Extract 进入，它依赖于前面步骤的准确性。如果你的板中每一层都没有完成层类型分配（机械层应设置为 Temporary），你将无法执行该步骤。启动命令后，将提取网表信息，并在 CAMtastic panel 的 Nets  选项卡上显示网络列表。每个网络会以其总长度列出。在面板中点击任意网络条目，会在设计空间中选中并缩放到该网络。

CAM Editor 会从一层追踪到另一层的连通性，并参考 NC 钻孔文件来建立层与层之间的连接。因此，你在 Create/Update Layers Order 对话框中定义的层叠，以及在 Create/Update Layers Sets 对话框中选择的钻孔层对，是从 CAM 数据中提取准确网表的关键前置条件。

如果你在导入的 Gerber 与 NC Drill 文件中包含了 IPC-D-356 网表文件，可以通过在主菜单中选择 Tools » Netlist » Rename Nets 来恢复原始（且有意义的）网络名称。启动命令后，将对网络进行比对，并使用 IPC 网表文件中的网络名称对当前文档中提取到的网络进行重命名。更新后的名称会显示在 CAMtastic panel 的 Nets  选项卡上。

尽管 IPC-D-356 网表信息并非导出所必需，但它是很有价值的。它的存在将帮助 CAMtastic Editor 将焊盘与过孔分离，从而在设计中存在盲孔或埋孔时，正确创建过孔而不是焊盘。但更重要的是，IPC 网表为你提供了一个参考，可在主菜单中选择 Tools » Netlist » Compare 时，将提取到的网表与之进行比较。启动命令后，将执行比较并生成报告 Netlist-Compare.rpt，并在主设计窗口中作为活动文档打开。报告会列出导入网表中存在但在提取网表中缺失的每一个网络。

如果 IPC 网表已正确导入，你会在 CAMtastic panel 的层列表中看到新增两层：<fabrication_testpoint_report_for_DesignName>.ipc_t 和 <fabrication_testpoint_report_for_DesignName>.ipc_b，分别反映顶层与底层信号层的网表信息。（如果你的 PCB 设计包含内层信号层，还会出现第三层 <fabrication_testpoint_report_for_DesignName>.ipc_in。除非存在涉及这些层的盲孔和/或埋孔，否则该第三层将为空，可以保留或从层列表中删除。）

对于从 PCB Editor 生成的 IPC 网表，你会注意到 CAM Editor 的比较功能通常会发现一系列没有名称的“缺失网络”。这是因为 PCB Editor 的 IPC 格式包含单引脚网络。而 CAM Editor 在网表层面会忽略没有任何铜连接的焊盘。实际上，它的 DRC 还提供了移除非功能焊盘的选项。

边框与电源层

当 CAM Editor 将 PCB 文件导出到 PCB Editor 时，会自动生成板框外形。要智能地完成这一点，需要在 Border 类型层上存在一条闭合多段线。如果在该层上找不到闭合多段线，或者在 Layers Table 对话框中将多个层指定为边框，那么你很可能无法得到期望的板形。

内部电源层上的任何分割也必须由闭合多段线来定义。要判断一条多段线是否闭合，可以对其进行查询（Q 快捷键）。你可以检查是否整条多段线都会被高亮显示，并且在 CAM 面板的 Info 选项卡中是否被报告为闭合多段线。如果不是，那么你可以在 Edit » Objects 子菜单中使用 Join 命令，将现有图形转换为闭合多段线。

分割平面区域可能需要额外处理，因为每个分割都需要各自的“气泡”封闭边界。虽然孤岛平面可以按上述方式合并，但与其他分割或与边框多段线共享轮廓的分割平面必须重画。要绘制你自己的闭合多段线，在选择最后一个顶点后右键，然后选择 Close。

目前不支持嵌套平面（分割平面中的孤岛）。

导出多边形

Preferences 对话框的 CAM Editor - Import/Export 页面提供了额外选项，用于控制 CAM 文档中的多边形如何导出到 PCB 文档。如果多边形为矩形，可以在 PCB 文档中创建为填充（fill）。对于非矩形多边形，你可以在 PCB Editor 中创建网格（Hatched）或实心（Solid）的多边形铺铜。系统提供了这两种铺铜类型的选项对话框入口，以便更精细地控制导出到 PCB 端后的处理方式。

启用 Create Hatched Polygons 选项时，CAM Editor 将使用单一网格尺寸和单一走线宽度来填充文件中的所有多边形。如果你的 CAM 数据包含非常小的多边形，那么应确保导出选项已校准到能够覆盖该尺寸级别。

通过点击相应的 Hatched Polygon Options 按钮打开的 Polygon Options 对话框，可让你修改多边形的网格尺寸、走线宽度以及最小图元长度。如果希望多边形以高精度完全填充，那么这些数值都应在板上最小需求附近保持较紧的范围。否则，可能会导致多边形内部出现空白、出现网格填充图案而非完全填充，甚至在导出时遗漏整个多边形。

Polygon Options 对话框

另一方面，这些数值会应用于所有导出的多边形，因此过小的数值会增加导出文件的体量以及相关管理问题（例如重绘速度）。因此，最佳做法是在仍能满足板上所有多边形精度要求的前提下，尽量使用更大的数值。

启用 Create Solid Polygons 选项时，每个多边形将由一个或多个实心铜区域填充。使用的铜区域数量取决于多边形内部因现有网络对象（如走线和焊盘）而形成的独立区域数量。

Solid Polygon Options 对话框

通过点击相应的 Solid Polygon Options 按钮打开的 Solid Polygon Options 对话框，可让你决定如何处理铜孤岛与狭窄铜网络，以及当铺铜覆盖到与该铺铜同网络的网络对象时的铺铜行为：

• Pour Over All Same Net Objects - 如果你希望多边形铺铜自动连接到与该铺铜同一网络的所有对象，请选择此选项

• Pour Over Same Net Polygons Only - 如果你希望多边形铺铜仅自动连接到其边界内、且与其同一网络的多边形铺铜对象，请选择此选项（默认）

• Don't Pour Over Same Net Objects - 如果你明确不希望多边形铺铜连接到任何其他网络对象，请选择此选项。如果选择了前两个选项之一，并且该多边形铺铜被分配到 No Net，则它会绕开所有对象进行铺铜，而不管这些对象的网络归属。

导出到 PCB

从 CAM 数据中提取出网络表后，File » Export » Export to PCB 命令将被启用。在完成所有必要步骤后执行该命令，将创建一个 PCB 文档，其中的板级设计外观将非常接近原始数据。

启动该命令后，会生成一个新的 PCB 文档（<CAMDocumentName>.PcbDoc），并在设计空间中作为活动文档打开。CAM 文档与 PCB 文档之间的信息传递实际流程如下：

1. 根据 CAM 文档中当前的板尺寸创建 PCB 文档，并生成板框外形。

2. 在 PCB 文档中创建网络对象，使用从 CAM 文档提取的网络信息。

3. 根据 CAM 文档中定义的物理层顺序生成层叠（Create/Update Layers Order 对话框，通过 Tables »  Layers Order 访问）。

4. 为所有内部电源层分配网络。

5. 为存在的所有分割平面分配网络。这些可以是 

6. 创建间距（Clearance）、线宽（Width）和电源层连接样式（Power Plane Connect Style）设计规则。为每个平面网络创建热焊盘连接（Relief connects）。

7. 基于 CAM 数据构建焊盘堆叠（Padstacks）（按物理顺序使用信号/平面层上的焊盘，然后是钻孔、阻焊、锡膏等）。将焊盘堆叠加载到 PCB 中，并定义所需样式（简单或完整焊盘堆叠）。

8. 创建 PCB 走线。

9. 对整板执行一次 DRC 检查。