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Altium Designer PCB Layout 基础知识

PCB(印刷电路板)是原理图的「物理实现」:把元件摆到板子上、用铜箔把该连的网络连起来,并满足制造与电气规则。本文讲从原理图同步进来之后,到输出生产文件的最小可用流程。

前置:先读 基础知识原理图绘制

流程总览

  1. 从原理图 Update PCB,元件带着飞线进来;
  2. 板框(Board Outline)
  3. 叠层(Stack-up)
  4. 布局(Placement)
  5. 布线(Routing)
  6. 铺铜(Polygon Pour),通常先铺地;
  7. 设计规则 并跑 DRC
  8. 输出 Gerber / 钻孔 / BOM / 坐标

1. 导入与板框

  • 同步后元件堆在板外,先画 板框:在 Mechanical 层(或 Keep-Out)画闭合矩形/异形,再用 Design → Board Shape → Define from selected objects 定义板形。
  • 板子尺寸受外壳和工艺限制,先定下来再布局。

2. 叠层(Stack-up)

  • 双层板:Top(信号)+ Bottom(信号),最常用。
  • 多层板:加 Mid(内层走线)和 Plane(整层电源/地)。Design → Layer Stack Manager 配置。
  • 嘉立创工艺下,4 层板也很便宜,高速/复杂板值得上。

3. 布局(Placement)

优先级:

  1. 固定件先放:连接器、按键、显示屏、天线区域——受结构束缚;
  2. 核心 IC 及其去耦电容靠近放;
  3. 模块化:电源一块、RF 一块、数字一块,互不干扰;
  4. 考虑散热(大功率器件留铜皮/散热过孔)、装配(插座方向)、维修(标号朝外)。

布局约占成败的 70%。布局乱,布线再漂亮也救不回来。

4. 布线(Routing)

  • 交互式布线Route → Interactive Routing,沿飞线走线。
  • 线宽:由电流和规则决定;电源/大电流线加宽,信号线可细。默认线宽在规则里设。
  • 过孔(Via):换层用,内层越多过孔越多;注意孔径工艺下限。
  • 差分对(Differential Pair):USB、以太网、RF 等差分信号成对走,等长等距;用 Differential Pair Routing
  • 等长(蛇形):DDR、高速总线需长度匹配,用 Interactive Length Tuning 调蛇形。

先走电源和关键信号(时钟、差分、射频),再走普通信号;电源可先走粗线或后面用铺铜补。

5. 铺铜(Polygon Pour)

  • 通常把 GND 整层/大块铺铜,降低地阻抗、改善回流。
  • Place → Polygon Pour,选网络(如 GND),设连接方式(一般直接连接或热焊盘)。
  • 铺铜后 Tools → Polygon Pours → Repour All 更新。

铺铜与导线的间距在哪设、铺铜到底连不连导线、重铺与快捷键——详见专题 铺铜(Polygon Pour)

6. 设计规则与 DRC

规则在 Design → Rules(PCB Rules and Constraints Editor)里设,常用:

  • Clearance(间距):导线/焊盘之间最小间距(如 6 mil);
  • Width(线宽):不同网络不同线宽(电源加宽);
  • Routing Via Style(过孔):孔径/盘径;
  • Differential Pairs:差分间距/线宽;
  • Plane / Polygon Connect:铺铜连接方式。

设好规则后跑 DRC(Tools → Design Rule Check),按 Messages 把违规清零。DRC 不过,别出图。

DRC 条目逐条中英对照翻译与规则优先级说明——详见专题 DRC 设计规则校验

7. 输出生产文件

OutJob(.OutJob) 一键输出,或手动:

  • Gerber:各层光绘文件,工厂用来做板;
  • NC Drill:钻孔文件;
  • BOM:物料清单(贴片用);
  • Pick & Place(坐标文件):SMT 贴片机用。

出图前最后跑一次 DRC + 目检丝印(别压焊盘)、确认封装和方向(二极管/极性电容/IC 第一脚)。

常见坑

  • 封装画错/方向反了 → 板回来焊不上;
  • 忘了铺地或地没连上 → 回流差、噪声大;
  • 丝印压在焊盘上 → 看不清还影响焊接;
  • 间距/线宽低于工艺能力 → 工厂做不了或良率低;
  • 没跑 DRC 就出图 → 回来一堆飞线没连。

下一步

三篇入门路径到此打通:你已经能画原理图、布一块双层板并出生产文件。后续可深入:自己画封装库、多图纸层次化设计、高速差分与阻抗、刚柔结合、用 OutJob 标准化输出。