PCB设计从零到打板完整流程 避坑实操笔记

实测Altium Designer 22.0版本, 经历了封装画错大坑, 还遭遇了DRC报错众多情况, 打板后又出现短路问题, 新手入行莫慌，依循下面步骤操作, 定能一次成功通过。

第一步 原理图绘制与ERC检查

启动AD, 创建新工程之后, 首先构建原理图文件。对准菜单栏点击放置-元件, 依快捷键P-P来调出元件库, 查找并放置所需器件。进行连线之际一定要运用放置-导线（快捷方式是P-W）, 切莫用普通线予以替代。标记每个元件, 要标注准确无误的位号, 像是R1、C1这样, 还要标注标称值, 比如10k、100nF。

【新手需防入坑】, 常见的报错情况为: ERC检查时报告“位号重复”或者“网络悬空”。其出现错谬的缘由在于: 手动去复制粘贴元件之际未自行重新命名位号, 又或者是忘掉给电源网络添加上网络标签。相关的解决策略是这样的: 先去执行工具选项中的注解操作, 也就是原理图注解，以此达成统一排序, 接着针对全部的电源以及地网络添加放置选项里的网络标签, 其名字要固定写好, 切勿随意更改。

第二步 封装库关联与3D模型校验

再返回至工程面板范畴之内, 去开启封装管理器（其快捷键为T-G）。每一个呈现的元件都必然要绑定契合无误的PCB封装, 就好比0805这种样子的电阻要对应R0805这样的封装, stm32f103c8t6则要对应LQFP48。推荐去下载由官方或者知名的EDA厂商所提供的那种封装库, 切不可自己动手亲自绘制封装哟。

新手上路需躲坑, 时常会出现报错情况, 比如导入 PCB 之后元件飞得厉害或整体呈现出全部绿色高亮模样, 而差错产生的缘由在于封装脚位与原理图脚标不匹配, 又或者是封装原点发生了偏移, 解决的法子是在封装管理器之中逐个双击去检查, 瞧瞧 Pin Map 是否保持一致, 接着用上工具-元器件-3D 体大致比对尺寸, 可千万别省去这一步骤。

第三步 PCB布局与布线规则设置

转换至PCB文件, 首先设定原点（快捷键为E-O-S）。按下D-R开启规则设置界面, 关键参数的推荐值如下: 线宽的最小值是0.254mm（10mil）, 电源线宽为0.5mm（20mil）, 间距设置为0.254mm。原因是: 10mil是普通制板厂能够稳定制作出来的下限, 电源线承受的电流较大, 加宽可以避免发热烧毁电路板。

两种实操方案对比：自动布线与手动布线。

自动布线是以按 R-A 的方式, 通过一键来完成的布线方法, 它适用于简单双层板, 然而其走线会显得杂乱无章, 并且极易产生串扰现象, 故不推荐应用于信号敏感电路。

按下快捷键P-T进行拉线来手动布线, 花费时间不过是可控制的, 一旦是高频信号或者差分信号那就非得手动不可。关于取舍的逻辑是, 要是板子复杂, 并且时钟频率超过了50MHz, 那坚决得采用手动方式；要是纯电源板或者低速逻辑板，自动布线完成后再稍微调整便可以了。

【新手要避开的坑】, 常见的报错情况是: DRC检查里报出“短路”或者“未连接”这类问题 , 出错的原因在于: 手动去布线的时候不小心让线头伸出去了。亦或者是某个网络没有连接上。用来解决的办法是这样的: 执行工具里面的设计规则检查 , 其快捷键是T-D , 把报错的项目导出 , 双击之后定位到具体的位置 , 使用交互式布线重新去补线头的时候补上线 , 不要强行去推DRC。

第四步 DRC检查与光绘文件导出

完成布线操作之后, 依照T-D-R的顺序开展DRC运行, 务必达成零错误以及零警告的状态。在此之后, 依据F-F的方式开启智能PDF, 进而导出Gerber文件。请注意选择RS-274X格式, 将精度设定为2:5, 把层数全部勾选, 并且孔位图同样需要单独进行输出。

报错内容为“钻孔文件不匹配, 致使板厂无法展开加工”的高频完整报错, 以及一站式解决办法呈现来了。其核心原因在于, 输出这个操作的时候, 仅仅勾选了顶层以及底层, 而没有勾选钻孔层, 又或许是钻孔文件格式被选错了。操作解决的流程如下, 在 文件-制造输出-Gerber Files 当中, 将 格式 设置成为 2:5 , 勾选所有的层, 接着到 NC Drill Files 那里同样设置为 2:5 , 导出之后检查文件夹里面一定要有 .drl 文件才算是完整的。

这一套方法契合适配用于, 双层或者四层的普通数字电路板, 像单片机最小系统、传感器采集板这类。要是你所处理制作的是, 高频射频板（频率超过1GHz以上）或者柔性电路板，阻抗控制以及材料参数得要单独进行处理, 在此建议你改用仿真工具搭配专用板材, 千万别直接去套用这一处置办法。替代的方案如下: 寻找有射频设计经验积累的工程师来帮你铺设走通差分阻抗线, 抑或是直接去购买现成的射频模块。