KiCad新手避坑指南 封装库报错与布局布线实测流程

经历过本人实际测试KiCad 8.0.6, 遭遇过封装库缺失的状况, 也碰到过DRC疯狂报错的情况, 给新手示范, 只要依照步骤一步步去操作, 便能够轻易躲开这类常见问题。

第一步 正确建立工程与封装库关联

KiCad打开之后, 不要紧接着就去绘制原理图, 而是要先点击“文件”, 接着选择“新建”, 再点击“工程”, 工程的名称以及保存的路径不可以存在中文或者空格。工程建好以后, 点击“工程设置”, 再选择“符号库表”, 要确认默认的库路径指向的是KiCad安装目录当中的symbols文件夹。对于封装库来说情况也是一样的, 要在“封装库表”里面查看kicad-footprints.pretty是否已经被加载。新手常犯的错是下载第三方库后直接双击原理图，结果关联失效。

有关新手需避开的坑, 其报错的现象是, 原理图元件封装呈现出显示为“未找到”的情况, 或者在布局的时候封装呈现空白状态。其原因在于, KiCad的库属于路径绝对引用这般的性质, 在移动工程文件夹以后路径出现了断裂状况。而解决的办法是, 首先予以打开库表, 接着点击“添加”, 随后进行复制第三方库的绝对路径的操作, 最后再勾选“活跃”。

第二步 原理图绘制与DRC规则配置

在进行画原理图的操作期间, 元件的引脚是一定要使用电源符号来连接的, 像VCC、GND这样子的符号, 而绝对不可以直接使用导线来连接。其具体的操作步骤如下, 首先要按P来调出元件, 当放置好之后再按W来拉导线, 对于关键的节点要放置网络标签, 也就是L。在全部连接完成之后, 需要点击“检查”然后选择“电气规则检查”, 此时会弹出窗口, 要先在窗口里设置“网络连接规则”, 并且要将默认的最小铜厚设定为0.035mm。这个值对应1oz铜箔，能保证大电流走线不发热。

用于让新手避免踩坑的内容, 出现报错的现象是，DRC报出“未连接的引脚”这种情况, 或者报出“短路”这种情况, 导致出现该报错现象的原因是, 网络标签名称当中打错了一个字母这样的状况, 举例来说就是把VCC写成了VCC1这种情况, 解决该问题的办法是, 用鼠标右键点击报错的那个引脚, 然后选择“查看网络”这一选项, 对着两边的标签进行对比, 看是否完全一样, 要区分大小写哦。

第三步 PCB布局与布线核心操作

原理图同步至 PCB 之后, 首先让接插件、定位孔得以固定, 随后才对关键芯片进行摆放。布线之际, 借助按 X 来开启布线操作, 将电源线宽设定成 1mm, 把信号线宽设定成0.25mm。推举出来的方案是: 在顶层进行水平线走布, 于底层开展垂直线走布, 以此降低过孔数量。经过实际测量所作比较得出: 对于全自动布线而言, 运用“路由→自动布线”的方式, 此方式适宜单层板；而针对复杂的板子势必要采用手动布线, 先运用“推挤布线”模式去走关键信号, 之后再对电源进行处理。

【新手防坑】, 报错状况: 布线完毕后DRC报出“间距不合规”, 缘由: 线与线或者过孔之间的距离小于0.2mm, 处理办法: 在“板设置→约束”之中, 把“最小间距”统一调整为0.254mm, 接着点击“检查→设计规则检查→运行全部”, KiCad会自行将违规之处高亮显示, 按下Delete重新绘制便可。

第四步 覆铜与GERBER导出

当所有的线都布置完成以后, 点击那“添加覆铜”选项了, 然后单击右键选择“网络那一栏里的→GND”。新手比较容易遗漏掉的步骤: 在覆铜完毕之后必须要点击“填充所有覆铜”（于工具栏上的小油漆桶图标处操作）, 不然的话铜皮则呈现为虚线。在导出制板文件之际, 点击“文件那一栏里的→制造输出→Gerbers”, 在其中勾选所有的层（其中涵盖用户.edge层）, 对于钻孔文件而言选择“Excellon”, 单位选择英寸, 精度设置为2.4。在最终运用GerberView进行预览时, 要是出现了线条断裂的情况, 那就返回KiCad将线宽加粗至0.3mm之后再导出。

新手需避坑, 高频出现报错情况, 嘉立创打样时会报“文件格式错误”, 其原因在于, 钻孔文件后缀是.drl, 然而KiCad却默认生成.gbr从而造成混淆, 解决办法是, 在导出钻孔时, 一定要把“映射文件”后缀更为.drl, 并且要同时打包zip上传。

对于四层板以下、且工作频率低于50MHz的板子而言, 这套方法是完全能够满足其需求的, 然而要是你去做高速信号相关的板子（比如USB 3.0或者射频板）, 那么在KiCad中, 其阻抗计算就需要手动于“板设置”里填入叠层参数才行, 而替代的方案则是运用Saturn PCB Toolkit算出线路宽度之后再进行回填操作, 要记住, 一旦设定了工程文件路径, 那就不要再去挪动它, 这可是新手最容易踩到的坑, 没有比这更甚的了。