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2026/1/18 3:18:58
从零开始搞定KiCad布线：新手也能画出专业PCB
你是不是也曾经面对 KiCad 的 PCB 编辑器，看着满屏飞线（Air Wires）不知所措？点下“布线”按钮后，鼠标一动，走线乱跑，过孔乱跳，最后干脆放弃，转头去淘宝买现成模块？
别担心，这几乎是每个初学者都会经历的阶段。布线不是连线游戏，而是一门兼顾电气性能、物理实现和制造可行性的工程实践。幸运的是，只要你掌握正确的方法和节奏，哪怕第一次动手，也能顺利完成一块可打样的双面板。
本文不讲空话套话，也不堆砌术语，而是像一位老工程师坐在你旁边一样，手把手带你走过 KiCad 布线的核心流程——从飞线怎么连、电源怎么走、差分对如何处理，到最终通过 DRC 检查并准备生产文件。全程基于真实项目场景，适合零基础但想真正做出东西的人。
先搞清楚：我们到底在做什么？
很多人一开始就把“布线”理解错了——以为只要把所有引脚连起来就行。其实不然。
在 KiCad 中，当你把原理图更新到 PCB 后，那些五颜六色的虚线叫飞线，它们代表的是“应该连接”的电气关系，而不是实际走线。你的任务是用铜箔导线把这些关系变成真实的物理连接，同时满足：
- 不短路（两条不该连的线不能碰）
- 不断路（该连的地方必须连上）
- 走得通（空间够不够？能不能绕过去？）
- 能生产（线太细、孔太小，工厂做不出来）
换句话说，布线 = 实现电气连接 + 满足设计规则 + 适应制造工艺
一旦明白这一点，你就不会再去追求“最快连完”，而是学会思考：“这条线值不值得加宽？”、“这个区域要不要铺铜？”、“USB 差分对能不能等长？”
接下来我们就一步步来拆解这些关键动作。
第一步：进入布线前，先设置好战场
打开PCB Editor后，别急着点“布线”。先花三分钟做好准备工作，后面能省半小时。
1. 设置合理的网格精度
右键空白处 →Grid and Units，建议设为：
- 主网格：0.05mm 或 1mil（1mil=0.0254mm）
- 微调时可用子网格辅助
太粗的网格会让你走线卡顿、拐角不齐；太细又容易误操作。1mil 是大多数国产打样厂（如 JLCPCB）支持的最小步进单位，够用了。
2. 看清当前层，别走错“楼层”
KiCad 默认顶层是红色，底层是蓝色。快捷键F可以快速切换顶层/底层。
如果你发现走线颜色变了，说明你已经切到了另一层——这是正常的，因为双面板需要上下穿插走线。
小贴士：可以按
Ctrl+Shift+C复制元件位置，在布局阶段很有用。
3. 配置基本设计规则
进入Design Rules > Design Rules…
设置最关键的几项：
| 规则项 | 推荐值 |
|---|---|
| Minimum Clearance | 0.254mm（10mil） |
| Minimum Track Width | 0.254mm（信号线） |
| Min Via Size / Drill | 0.8mm / 0.4mm |
这些数值来自 JLCPCB 的标准工艺能力，保证你能免费打样成功。如果要做更密集的板子，再考虑压缩间距。
开始布线：手动 vs 交互式，选哪个？
KiCad 提供两种主要方式：
- 手动布线（Add Track）：完全自己控制每一段走向，适合精细调整。
- 交互式布线（Interactive Router）：智能推挤已有走线、自动避障，效率高。
对于新手，我建议：先用手动熟悉逻辑，再用交互式提速。
手动布线怎么操作？
- 按快捷键
X（默认绑定），或点击工具栏第一个图标 - 点击一个焊盘起点
- 移动鼠标，拖出一段线
- 单击添加拐角，双击结束布线
注意观察飞线变化：当一条飞线被走线替代后，它就会消失。
为什么推荐先练手动？
因为它强迫你思考每一笔的路径选择。比如你要从 A 芯片连到 B 芯片，就得判断：
- 是走顶层还是底层？
- 中间有没有其他器件挡住？
- 是否需要加过孔换层？
这种“空间感”是后期高效布线的基础。
快速提升效率：掌握几个核心快捷键
别小看这几个按键，熟练之后能让你少用80%的鼠标点击。
X —— 开始布线（默认水平/垂直模式） V —— 插入过孔（Via），自动切换层 F —— 切换到背面（Bottom Layer）并准备布线 Backspace —— 删除最后一段走线（后悔药） G —— 设置捕捉网格 Ctrl+Z —— 撤销（重要！布错随时回退） Space —— 改变走线方向（直角/斜角切换）特别是V和F组合技：
- 按X开始走线 → 遇到障碍 → 按V加个过孔 → 自动跳到背面继续走 → 完事后再按F回到底层
这就是双面板布线的基本节奏：顶层横着走，底层竖着走，交叉就打孔。
重点来了：电源和地线怎么处理才靠谱？
很多新手喜欢一根根拉 VCC 和 GND，结果越往后越乱。正确的做法是：优先处理电源网络，尤其是 GND。
方法一：宽线走电源
对于 +5V、+3.3V 这类主电源线，建议设置特殊规则，让线宽 ≥0.5mm。
操作步骤：
1. 进入Design Rules > Net Classes
2. 找到Power类或新建一个
3. 添加+5V、GND等网络
4. 设置 Track Width ≥ 0.5mm
这样以后只要画这些网络，系统会自动用粗线。
方法二：大面积铺地（覆铜）
这才是真正的“降维打击”。
怎么铺？
- 点击工具栏“Add Filled Zone”按钮（油漆桶图标）
- 选择要铺的层（通常是
F.Cu和B.Cu） - 绘制一个多边形区域（一般覆盖整个板框）
- 在弹窗中指定所属网络 → 选
GND - 设置连接方式 → 推荐“Thermal Relief”（热风焊盘）
✅热风焊盘的作用：防止大铜皮散热太快导致焊接困难
❌ 直连虽然导电好，但手工焊时容易虚焊
动态覆铜有多强？
你改了走线？没关系。只要勾选了“Rebuild zone when modified”，KiCad 会自动重新计算形状，避开新走线。
而且，所有接到 GND 的引脚都会通过热风焊盘自动连上去，再也不用手动连几十个地！
差分对布线：USB、串口也能做得专业
如果你做过 USB 接口或者高速通信电路，一定会遇到“差分对”这个概念。
简单说，就是两根线一起走，传输相反信号，靠电压差判断逻辑状态。典型例子：D+和D-。
这类信号对长度一致性和间距恒定要求很高，否则会影响信号质量。
在 KiCad 里怎么做？
第一步：标记差分对
- 在原理图中命名网络为
USB_DP和USB_DN（或其他规范名称） - 更新 PCB 后，右键其中一个网络 → “Add to Differential Pair”
- 选择配对网络，确认创建
第二步：设置差分规则
进入Design Rules > Electrical Rules > Differential Pairs
填写：
- Gap（线间距）：建议 0.2mm
- Max Length Difference：±5mm（普通应用足够）
第三步：使用交互式布线同时拉两根线
按X开始布线时，点击差分对的一个焊盘，KiCad 会提示是否布差分对 → 点“是”
然后你会看到两条线同步移动，始终保持设定间距。
第四步：手动补长度（蛇形走线）
如果一对线差了几毫米，可以用“蛇形弯”来补偿。
方法很简单：
- 在较长那根线上，故意多绕几个 S 形弯
- 每个弯大约增加 1~2mm 长度
- 用测量工具（Ctrl+M）实时查看差异
注意：蛇形部分尽量靠近接收端，且不要离其他信号太近，避免串扰。
布线完成后的必做检查：DRC 才是终极裁判
你以为连完了就万事大吉？错。90% 的问题出现在你以为没问题的时候。
一定要运行一次完整的DRC（Design Rule Check）。
点击菜单：Tools > DRC
KiCad 会扫描全板，列出：
- 短路（Clearance Violation）
- 断路（Unconnected Items）
- 违反规则（Track too narrow, Via too small）
逐条查看错误信息，定位坐标，修改直到清零。
常见问题及解决：
| 错误类型 | 可能原因 | 解法 |
|---|---|---|
| 线距太近 | 走线挨得太紧 | 拖开一点，或加过孔换层 |
| 未连接 | 飞线没走完 | 检查是否有遗漏焊盘 |
| 覆铜未连接 | GND 区域没绑网络 | 右键覆铜 → 属性 → 重新绑定 GND |
| 孤立铜皮 | 小块浮空铜 | 勾选“Remove Islands”自动清除 |
只有 DRC 显示 “0 Errors, 0 Warnings”，这块板才算真正“可生产”。
最后一步：输出 Gerber 文件，准备打样
现在你可以自豪地说：“我要去嘉立创打板了！”
输出步骤：
1. 菜单 → File → Fabrication Outputs → Gerbers…
2. 点“Plot”，生成各层图形文件
3. 再点“Drill Files”，生成钻孔文件
4. 打包所有.gbr和.drl文件
5. 上传到 JLCPCB 官网，选择“SMT+组装”或仅PCB
建议勾选“IPC网表比对”，平台会帮你二次验证是否短路断路。
通常3天就能收到实物，贴上芯片就能跑程序。
写给初学者的几点真心话
第一块板不需要完美
允许有瑕疵。哪怕只是点亮一个LED，也是巨大的进步。不要怕删掉重来
布到一半发现布局不合理？直接 Ctrl+A 删除走线，重新规划。经验就是在一次次试错中积累的。学会看别人的设计
GitHub 上搜kicad arduino clone，看看开源项目是怎么布线的。模仿是最好的学习。从小项目开始
不要一上来就想画四层高速板。从 ATtiny45 + LED 这种极简电路练起，逐步升级。记住：工具服务于设计思想
KiCad 再强大，也只是工具。真正决定成败的是你对电路的理解：哪里要低阻抗？哪里要远离干扰？什么时候该铺地？什么时候该割平面？
结语：你的第一次布线，值得被鼓励
你看，整个过程并没有想象中那么可怕。
从设置规则、手动连线、铺铜接地、处理差分对，到最后通过 DRC 检查，每一个环节都是可掌握、可重复的操作。你不需要成为专家，也能做出一块能用的 PCB。
更重要的是，当你亲手完成第一次布线，你会突然理解很多以前看不懂的概念：什么是参考平面？为什么要加去耦电容？为什么晶振要靠近MCU？
这些知识不再是书本上的文字，而是你在布线时踩过的坑、绕过的弯、解决过的问题。
所以，别再观望了。
打开 KiCad，新建一个项目，放两个电阻三个电容，试着把它们连起来。
哪怕只走通一条 GND 线，你也已经踏出了成为硬件工程师的第一步。
真正的成长，永远发生在行动之后。
如果你在实践中遇到具体问题——比如“覆铜不连GND怎么办？”、“差分对无法激活”、“DRC报错看不懂”——欢迎留言，我们一起排查。