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从零开始画PCB：Altium Designer新手实战指南

你是不是刚打开Altium Designer，面对满屏图标和菜单感到无从下手？
原理图画完后，怎么“导入”到PCB里？飞线乱成一团怎么办？布线时总被警告拦住……别急，这正是每一个硬件工程师的必经之路。

本文不讲空话，不堆术语，带你用最短路径走通AD画PCB的核心流程。我们以一个STM32最小系统板为例，手把手拆解每一步的关键操作、常见坑点与实用技巧，让你在几天内就能独立完成一块可生产的PCB。

一、先搞明白：PCB设计到底是在做什么？

很多人一开始就把PCB当成“画电路图”，其实完全不是一回事。

• 原理图（Schematic）：是逻辑表达——谁和谁要连在一起。
• PCB（Printed Circuit Board）：是物理实现——这些连接在真实世界中怎么排布、走线、焊接。

你可以理解为：

原理图是“菜谱”，告诉你需要哪些材料、怎么搭配；
PCB则是“厨房实操”——锅碗瓢盆怎么摆、火候多大、油烟怎么排，全都得考虑清楚。

而Altium Designer的强大之处，就在于它把这两个环节无缝衔接起来，还能帮你检查各种“翻车风险”。

二、核心流程五步走：从空白项目到可生产文件

别被AD复杂的界面吓到，真正关键的操作其实就五个步骤：

1. 搭原理图
2. 定封装
3. 导网表
4. 摆元件 + 走线
5. 查错 + 出文件

下面我们一步步来过。

第一步：画好原理图 —— 不只是连线那么简单

打开AD，新建一个PCB Project，然后添加一张.SchDoc原理图。

关键动作：

• 把要用的元器件拖进来：MCU、电源芯片、晶振、电阻电容……
• 用Wire（导线）连接引脚，注意不要用Line（线条）！那是装饰用的，没电气意义。
• 每个元件必须有唯一标号（R1, C2, U3），AD会自动生成，但可以手动改。
• 所有网络要有名字，比如3.3V、RESET_N，方便后续追踪。

⚠️ 新手最容易踩的坑：

• 忘记给电源加Power Port符号（如VCC、GND）。没有这个，网络不会真正连通！
• 元件属性里漏填封装（Footprint），后面导入PCB时就会“丢失封装”报警。
• 使用了库中不存在的元件，导致编译失败。

实用技巧：

• 按T+C编译工程，AD会自动做ERC（电气规则检查），提示悬空引脚、重复标号等问题。
• 对于复杂电路，分页设计更清晰。可以用Off-Sheet Connector或Port跨页连接。

小经验：去耦电容一定要紧挨着IC的VDD/VSS引脚画，并标注清楚所属芯片。后期布局时你会感谢现在的自己。

第二步：封装管理 —— 决定你能焊不焊得上去

很多初学者以为“能画出来就能用”，结果打样回来发现：

“哎？这个0805的电阻焊盘太小了！”
“BGA底下过孔放不下！”
“丝印把型号盖住了！”

这些都是封装问题。

什么是封装？

就是元件在PCB上的“脚印”——焊盘大小、间距、外形轮廓、3D高度等。

在AD中，每个原理图元件必须关联一个PCB封装（Footprint）。比如：
- 电阻0805 → 焊盘约1.0×1.2mm
- STM32F103C8T6（LQFP48）→ 引脚间距0.5mm，共48个焊盘

如何选择/创建封装？

• AD自带大量标准封装库（Miscellaneous Devices.IntLib）
• 更推荐使用官方集成库或第三方高质量库（如SnapEDA、Ultra Librarian）
• 自建封装？建议等熟练后再尝试。可以用IPC Compliant Footprint Wizard自动生成符合行业标准的封装。

⚠️ 注意事项：

• 单位别搞混！常用单位是mil（1mil = 0.0254mm），国内工厂也接受mm。
• 查数据手册！TI、ST等厂商都会提供精确的封装尺寸图（Package Outline Drawing）。
• 加上3D模型更好，可以在PCB中预览装配效果，避免空间干涉。

秘籍：按Shift + Space可旋转元件；按L查看各层显示状态；右键元件 → Properties → Footprint 设置封装。

第三步：更新PCB —— 让原理图“活”过来

现在才是重头戏：把原理图的信息同步到PCB文件中。

操作流程：

1. 在项目面板右键 → Add New to Project → PCB，新建.PcbDoc
2. 回到原理图界面，点击Design → Update PCB Document [xxx.PcbDoc]
3. 弹出变更列表（Engineering Change Order, ECO），确认无误后执行

这时你会看到：
- 所有元件都出现在PCB界面边缘
- 各引脚之间出现灰色虚线（叫“飞线”Flying Wire）
- 飞线表示“该连但还没连”的电气连接

⚠️ 常见报错及解决：

背后发生了什么？

AD其实是生成了一个网表（Netlist），里面记录了：
- 有哪些元件
- 每个元件有哪些引脚
- 哪些引脚属于同一个网络（比如所有GND连在一起）

这个过程实现了“前仿后连”的自动化联动，是你以后高效设计的基础。

第四步：布局与布线 —— 真正考验功力的地方

到这里，你的PCB还是一团乱麻。接下来要做两件事：摆好位置（布局）、连上线路（布线）。

（1）布局 Placement：先想清楚再动手

好的布局能省下一半布线时间。

推荐顺序：

1. 固定接口类元件：USB插座、排针、按键、指示灯——它们的位置通常由外壳决定。
2. 放置主控芯片：如STM32，放在中间偏上区域。
3. 围绕核心器件布局外围电路：
   - 晶振靠近MCU的OSC引脚，且下方不要走线
   - 电源芯片靠近输入端口，输出端加足够滤波电容
   - 去耦电容贴紧电源引脚，越近越好
4. 模块化分区：
   - 数字区 vs 模拟区分开
   - 高压与低压隔离
   - 敏感信号远离干扰源

工具技巧：

• 选中多个元件 → 右键 → Align（对齐）或 Distribute（均匀分布）
• 使用Room功能划分功能模块，便于后续复用
• 按Ctrl + 左键多选，按Shift + G显示网络高亮

经验值：双层板尽量让顶层走水平线，底层走垂直线，减少过孔。

（2）布线 Routing：既要通，也要稳

AD提供了两种方式：交互式布线和自动布线。

强烈建议初学者先练手动布线！

交互式布线（Interactive Routing）：

快捷键：P + T
操作：点击起点 → 跟着飞线走 → 点击终点

AD支持智能推挤（Push-and-Shove）：
- 遇到已有走线时，它会尝试推开而不是硬撞
- 支持绕障（Hug & Push）、滑动（Slide）等多种模式

设置线宽：

不同网络应设置不同线宽：
- 电源线（3.3V/5V）：至少20mil以上（视电流而定）
- 普通信号线：默认10mil即可
- 差分对（如USB D+/D-）：启用差分布线模式，保持等长等距

可以通过Design → Rules设置规则：

[Routing] Width: - Net: 'GND' → Min=10mil, Preferred=25mil - Net: '3.3V' → Min=10mil, Preferred=20mil - Others → 8mil ~ 10mil Clearance: - All → 8mil（常规制程可行）

特殊布线技巧：

• 差分对：右键网络 → Create Differential Pair，然后用P + I + D开始差分布线
• 包地（Guard Ring）：对敏感信号（如晶振）用地线包围，抑制串扰
• 蛇形走线：用于等长匹配，如DDR数据线

提示：按*切换层并自动添加过孔；按Shift + R切换布线冲突处理模式。

第五步：铺铜 + DRC —— 最后的质量关卡

你以为布完线就完了？还有两道关键工序！

（1）铺铜（Polygon Pour）

作用：
- 形成完整地平面，降低阻抗、提升抗干扰能力
- 散热辅助（尤其对功率器件）

操作：
- 快捷键P + G
- 选择网络（通常是GND）
- 绘制覆盖区域（一般整个板子）
- 设置与周围对象的安全距离（建议8~10mil）

铺完后记得右键 → Repour All刷新铜皮连接。

注意：铺铜不要覆盖晶振下方、高速信号路径，避免引入寄生电容。

（2）运行DRC（Design Rule Check）

这是交付生产前的最后一步！

快捷键：T + D
AD会扫描上百项规则，包括：
- 安全间距不足（Clearance Constraint）
- 存在未连接的网络（Un-Routed Net）
- 过孔离焊盘太近
- 丝印压在焊盘上

发现问题后，DRC报告会高亮错误位置，双击即可跳转修复。

建议设置：

[Manufacturing] - Minimum Solder Mask Sliver: 4mil - Silkscreen Over Component Pads: Forbidden [Electrical] - Un-Routed Net: Error - Short-Circuit: Error

经验：第一次DRC往往几十个警告，别慌，逐条分析。有些是可忽略的（如测试点悬空），但开路、短路必须解决。

三、输出生产文件：让工厂看得懂你的设计

PCB画好了，怎么交给厂家制作？

AD可以一键导出全套生产资料：

导出内容清单：

参数建议：

• Gerber格式：RS-274X（含嵌入 aperture 信息）
• 单位：Imperial (mil)，精度4:4（整数+小数各两位）
• 层命名规范：Top Layer → GTO, Bottom Layer → GBL, Solder Mask Top → GTS…

温馨提示：发给工厂前，最好用免费工具（如GC-Prevue）打开Gerber文件预览一遍，确认无遗漏或错层。

四、写给初学者的几点忠告

1. 别追求一次完美
   第一块板子能点亮就行。重点是跑通流程，积累经验。

2. 善用Undo（Ctrl+Z）
   AD崩溃不多见，但误操作常有。随时保存，勤备份！

3. 学会读Datasheet
   尤其是封装尺寸图（Mechanical Drawing）和推荐布局（Typical Application Circuit）。

4. 从小项目练起
   先做LED闪烁板、电源转换模块，再挑战MCU系统。

5. 加入社区交流
   如EEVblog论坛、Altium官方社区、知乎硬件板块，遇到问题快速找到答案。

结尾：你已经比大多数人走得远了

当你第一次亲手完成从原理图到Gerber的全过程，哪怕只是一块简单的开发板，那份成就感是无可替代的。

Altium Designer的确功能繁杂，但它真正的价值不是“有多少按钮”，而是帮你把想法变成现实的能力。

记住：

PCB设计的本质，不是画画，而是工程思维的体现。

从功能需求出发，兼顾电气性能、制造成本、维修便利性——这才是“ad画pcb”的真正含义。

你现在迈出的第一步，也许就是未来独立设计智能设备、工业控制器甚至航天电子系统的起点。

如果这篇指南帮你少踩几个坑，那它的使命就完成了。

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