KiCad

概述

KiCad 是一个免费、开源的电子设计自动化（EDA）软件套件，用于设计印刷电路板（PCB）和原理图，支持从概念到制造的全流程，包括原理图捕获、PCB 布局、3D 查看和 Gerber 文件生成。它是目前最受欢迎的开源 PCB 设计工具，广泛用于 hobbyist、开源硬件、教育和小型企业项目。KiCad 由 Jean-Pierre Charras 于 1992年 发起，现由 KiCad 开发团队和 CERN 贡献者维护，托管于 kicad.org 和 GitHub，采用 GPL v3 许可，支持 Windows、macOS、Linux 等平台。

历史与发展

• 起源：
  • 1992年：Jean-Pierre Charras 在法国 IUT de Grenoble 开发 KiCad，作为教学工具。
• 关键里程碑：
  • 2005年：KiCad 2.0 发布，支持多层 PCB。
  • 2013年：CERN 加入开发，提供资金和人力，加速现代化。
  • 2015年：KiCad 4.0 发布，重写 PCB 编辑器（Pcbnew），引入推送/拖拽布线。
  • 2018年：KiCad 5.0 发布，支持 3D 查看器和插件系统。
  • 2021年：KiCad 6.0 发布，引入自定义规则检查（DRC）和 SPICE 仿真集成。
  • 2023年：KiCad 7.0 发布，支持数据库库和 CLI 工具。
  • 2024年：KiCad 8.0 发布，优化布线引擎、3D 渲染和性能。
  • 2025年10月：KiCad 8.0.6 发布，修复 bug 并提升稳定性。
• 当前状态：
  • 社区活跃，GitHub Star 超 6k，CERN 持续贡献。

主要特点

1. 原理图编辑器（Eeschema）：
   • 层次化原理图、多页支持、电气规则检查（ERC）。
   • 应用：复杂电路设计。
2. PCB 编辑器（Pcbnew）：
   • 推送/拖拽布线、差分对、长度匹配、3D 查看（Raytracing）。
   • 支持 32 铜层、自定义 DRC。
   • 应用：高密度 PCB 布局。
3. 符号与足迹库：
   • 内置 10,000+ 符号/足迹，官方库持续更新。
   • 支持第三方库（如 Digi-Key、SnapEDA）。
4. Gerber 与制造输出：
   • 一键生成 Gerber、钻孔、BOM、拾取放置文件。
   • 应用：直接发给 PCB 厂家（如 JLCPCB）。
5. 插件与扩展：
   • 插件系统（Python），支持 KiBot（自动化输出）、InteractiveHtmlBom。
6. 跨平台兼容：
   • Windows/macOS/Linux，Flatpak/Snap/AppImage 支持。
7. 硬件兼容性：
   • 最低：1 GHz CPU、4 GB RAM（推荐 8 GB+）。

优势与局限性

优势：

• 完全免费开源：GPL v3，无订阅。
• 功能完整：从原理图到制造全流程，优于 Eagle 免费版。
• 社区强大：CERN 贡献，库丰富。
• 跨平台：一致体验。
• 教育友好：大学广泛采用。

局限性：

• 学习曲线陡：界面复杂，新手需教程。
• 性能：超大板子渲染慢（不如 Altium）。
• 对比软件：
  • Altium Designer：专业付费。
  • Eagle：Fusion 360 集成。
  • EasyEDA：云端免费。
  • DipTrace：简单付费。

总结

KiCad 是一个免费开源的 EDA 软件套件，最新 8.0.6（2025年10月）支持原理图、PCB 布局、3D 查看和制造输出，适用于开源硬件、教育和小型项目。相比 Altium（专业付费）、Eagle（集成）、EasyEDA（云端）、DipTrace（简单），KiCad 的完整性和社区支持突出，但学习曲线陡。适合从 hobby 到专业 PCB 设计，与 FreeCAD/LibreCAD 结合完美。