简介:这份资源是 Altium Designer 官方教程的中文版本,面向零基础或刚接触 PCB 设计的初学者,帮助读者系统建立从原理图绘制到元件调用的完整认知。教程围绕绘制原理图这一核心功能展开,依次讲解创建 PCB 项目、向项目添加原理图、设置文档选项,以及 AD 中组件与库的概念、访问组件、使库可用于访问组件、在库中查找组件等操作,并延伸至 Altium Content Vault 的组件检索与共享,配合浏览器面板工作、从库面板与资源管理器面板放置元件、连接电路等内容,目录层级清晰,便于按章节循序学习。资源包共 1 个 docx 文档,约 6.75MB,以图文步骤说明为主,适合边看边在软件中对照练习。目前已有 13339 人学习,说明其在入门群体中认可度较高,可作为 AD 初学者的入门参考材料。
1. 从一份 AD18 官方教程说起:初学者到底该拿它练什么
如果你手上正好有一份 Altium Designer 18 的官方教程,目录从“创建一个 PCB 项目”一路排到“生成 BOM”,那它最值钱的地方不是教你点哪个菜单,而是把“从想法到制板”这条链路完整走了一遍。教程里那个非稳态多谐振荡器,两个通用 NPN 晶体管加几个阻容,看着简单,却把原理图捕获、封装链接、板框定义、层堆栈、设计规则、交互布线、DRC 校验、Gerber 输出这些环节全串起来了。初学者最容易犯的错,是把它当菜单说明书翻一遍就放下,结果真拿到一个项目还是不知道从哪下手。这份教程适合谁?适合刚接触 AD、能看懂基本电路、但还没独立走过一遍完整流程的人。它不教你高速布线,也不讲信号完整性,但它能让你第一次把“画完能出板”这件事跑通。下面我按自己带新人的习惯,把这份教程拆成可复现的步骤,顺带把那些教程里一笔带过、实际会翻车的地方补上。
2. 原理图捕获:从建项目到编译通过
2.1 项目结构与文档选项先定死
很多人一上来就急着放元件,结果画到一半发现图纸尺寸不对、栅格太密,挪个元件都要放大到 400%。教程第一步就让你建 PCB Project,然后 Add New to Project 加 Schematic,这一步别省。建完项目先别碰元件,去 Tools » Preferences 把文档选项过一遍:纸张大小按你实际打印需求选 A4 或 A3,捕捉栅格和可见栅格分开设,捕捉栅格一般 10mil 或 5mil,可见栅格可以设成捕捉的 2 到 5 倍,这样视觉上有参照又不至于满屏点。我一般还会把单位切到 mil,因为后面 PCB 那边默认也是 mil,来回换算容易出错。
操作路径(AD18): File » New » Project » PCB Project 右键项目名 » Add New to Project » Schematic Tools » Preferences » Schematic » General / Grid这里没有代码,但参数得说清楚:捕捉栅格(Snap Grid)决定你移动元件时每次跳多少,设太小手感发飘,设太大对不齐引脚;可见栅格(Visible Grid)只是显示用,不影响吸附。初学者常把两个设成一样,结果画线时总觉得“吸不住”,其实是可见栅格太密造成的视觉干扰。文档选项里还有一项“自动聚焦”,画大图时建议关掉,不然光标移出窗口画面乱跳。
2.2 元件来源:本地库、集成库还是 Content Vault
教程花了很大篇幅讲组件和库,这是有道理的。AD 里元件来源大致三类:本地原理图库(.SchLib)加 PCB 库(.PcbLib)、编译出来的集成库(*.IntLib)、以及 Altium Content Vault 在线库。初学者最稳的路子是先用本地库或集成库,因为在线库依赖网络,而且版本对不上时符号和封装容易错位。教程里演示了从库面板放置和从资源管理器面板放置两种方式,实际用起来库面板更顺手:Panels » Components 调出库面板,选中库,在过滤框里敲型号,双击就落到图纸上。
库面板操作: Panels » Components 顶部下拉选库(.SchLib / .IntLib) 过滤框输入关键字(如 "2N3904") 双击元件放置,或右键 Place参数上注意一点:放置前按 Tab 可以改 Designator 和 Comment,但别在这里改封装,封装在元件属性里通过 Footprint 模型链接。教程里提到集成库编译时会检查“缺少模型”和“原理图引脚与 PCB 焊盘不匹配”,这两个检查非常关键。我见过太多人原理图引脚编号和封装焊盘编号对不上,画完板子才发现三极管 B/C/E 全反了。所以放完元件,右键 Properties 看一眼 Footprint 是不是挂上了,引脚映射对不对。
2.3 连线、网络标签与编译检查
连线本身不难,Place » Wire,快捷键 P/W。教程里提到的“接线提示”是指光标靠近引脚时出现的电气热点,看到热点再点,别硬连。网络标签(Net Label)用 P/N 放置,作用是给网络起名,同名网络在 PCB 里自动连在一起。电源端口(Power Port)用 P/O,VCC、GND 这类全局网络用它比网络标签更规范。这里有个初学者高频翻车点:网络标签贴上去但没真正落在导线上,看着像连了,编译时报“悬浮网络”。判断方法是编译后看 Messages 面板,或者把视图切到“显示网络颜色”确认。
放置与检查: P/W 连线 P/N 放置网络标签 P/O 放置电源端口 Project » Compile PCB Project Panels » Messages 查看编译结果编译之前,教程让你设置项目选项里的 Error Reporting 和 Connection Matrix。这一步别跳过。Error Reporting 里把“悬浮网络”“单引脚网络”设成 Warning 或 Error,Connection Matrix 里把不想连的引脚类型交叉点设成 No Report,否则满屏警告根本看不过来。我一般把“Net with only one pin”设成 Error,因为单引脚网络九成是漏连。编译通过的标准不是零警告,而是没有 Error,警告要逐条看,尤其是“Component has no footprint”这种,放过了后面转 PCB 就卡住。
3. 转 PCB 与布局布线:板框、层堆栈和规则先于走线
3.1 板框定义与原点栅格
原理图编译干净了,右键项目 Add New to Project » PCB,然后 Save。接着是定义板框:Place » Board Shape » Define from selected objects,或者用 Redefine Board Shape 手画。教程里强调先设原点和栅格,原点一般放在板子左下角,Place » Origin » Set,这样后面坐标都是正的,出 Gerber 时也规范。栅格在 PCB 里分全局栅格和局部栅格,全局捕捉栅格我习惯设 5mil 或 10mil,元件放置时切到 1mil 精调,快捷键 G 循环切换。
板框与原点: Place » Board Shape » Redefine Board Shape(手画闭合轮廓) Place » Origin » Set(点左下角) G 键循环栅格,或 View » Grids 里设 Snap/Visible板框画完记得按 3 看 3D 视图确认没有自交或缺口,自交的板框在后续铺铜和 DRC 时会报奇怪的错。层堆栈在 Design » Layer Stack Manager 里配,教程里的简单板子用默认两层就行,Top Layer 和 Bottom Layer,中间是 Core。如果是四层板,加 Internal Plane 做电源地,但初学者先别碰,两层板跑通再说。层可见性和颜色在 View Configuration(快捷键 L)里调,把不需要的机械层关掉,画面干净很多。
3.2 设计规则:线宽、间距、过孔一次设对
教程在布局之前让你设设计规则,这是对的。Design » Rules,重点看这几类:Electrical 里的 Clearance(间距)、Routing 里的 Width(线宽)、Routing Via Style(过孔尺寸)、Plane 里的电源层连接方式。初学者最容易忽略的是 Clearance,默认 10mil 对大多数低成本板厂够用,但如果你要打 0.2mm 线宽 0.2mm 间距的板,得先确认板厂工艺能力,别在 AD 里设了 6mil 结果板厂做不了。
| 规则类型 | 常用参数(低成本两层板) | 说明 |
|---|---|---|
| Clearance | 10mil | 信号间最小间距,板厂一般能做到 6mil,留余量 |
| Width | 信号 10~15mil,电源 20~30mil | 电源线按电流估,1A 约 20mil 起 |
| Via | 外径 24mil,孔径 12mil | 常规工艺,别小于 0.3mm 孔径 |
| Solder Mask | 4mil | 阻焊开窗余量,太小容易连锡 |
规则设完不是摆设,交互布线时 AD 会实时检查,走线变绿就是撞规则了。教程里“交互式走线”那节提到准备工作和走线技巧,实际用起来:P/T 开始布线,Tab 改线宽,数字键 2 打过孔换层,Shift+W 调出常用线宽列表。走线时别贴着焊盘边缘蹭,留出阻焊余量,否则 DRC 的 Solder Mask 违规能报一屏。
3.3 布局顺序与 DRC 排错
布局顺序我一般按教程的思路反过来强调:先放连接器和大器件定位置,再放核心芯片,最后放阻容。教程里“组件定位和放置选项”提到设置组件定位选项,实际就是右键 Options » Component Placement 里设捕捉和旋转步进。放置时按空格旋转,按 X/Y 镜像,镜像只对底层元件用,顶层元件镜像会焊反。
DRC 在 Tools » Design Rule Check 里跑,跑完看 Panels » PCB Rules And Violations。教程里专门讲了阻焊错误、Silk to Solder Mask 清除违规、丝印到丝印间隙违规,这几类是最常见的。阻焊违规通常是焊盘开窗太大或走线太靠近焊盘;丝印压焊盘是位号放到了焊盘上,挪开就行;丝印到丝印间隙是位号互相重叠,调小字体或错位。排错原则是先看违规类型,再看坐标,双击违规条目能跳转定位。别一上来就改规则放水,先判断是真违规还是规则设太严。
4. 输出文档:Gerber、BOM 和装配文件的生成顺序
4.1 输出作业文件与 Gerber 配置
教程第三部分讲输出文档,核心是 Output Job File(*.OutJob)。右键项目 Add New to Project » Output Job File,然后在 OutJob 里加 Gerber、NC Drill、BOM 这些输出项。Gerber 配置里注意单位和格式:单位选 Inches 或 Millimeters 要和板厂一致,格式一般 2:4 或 2:5,前导零/尾随零按板厂要求。层要勾全:Top Layer、Bottom Layer、Top Overlay、Bottom Overlay、Top Solder、Bottom Solder、Keep-Out Layer、Mechanical 层里的板框。
OutJob 生成 Gerber: 右键项目 » Add New to Project » Output Job File Add New Output » Fabrication Outputs » Gerber Files Gerber 设置:Units=Inches,Format=2:4,勾选所有信号层和丝印层 Add New Output » Fabrication Outputs » NC Drill Files 右键 OutJob 里的输出项 » Run参数说明:2:4 表示整数 2 位小数 4 位,精度 0.0001 英寸,够用;2:5 更细但有些老板厂不认。NC Drill 的格式要和 Gerber 一致,否则钻孔和焊盘对不上。生成后别急着打包,用 Gerber 查看器(AD 自带的 CAMtastic 或第三方)打开看一眼,重点看丝印有没有压焊盘、阻焊开窗对不对、板框闭合没有。
4.2 BOM 与装配输出
BOM 在 OutJob 里加 Report Outputs » Bill of Materials,或者在项目里加 BOM Doc(*.BomDoc)。教程里“配置 BomDoc”那节讲的是把 BOM 做成文档形式,方便在项目里维护。实际生成时,列要包含 Designator、Comment、Footprint、Quantity、Description,供应商料号如果有就加上。BOM 的坑在于“同一物料不同位号”合并,AD 默认按 Comment+Footprint 合并,但两个不同厂家的电容如果 Comment 都写 100nF,会被合成一行,采购时容易混。稳妥做法是在元件参数里加 Manufacturer Part Number 字段,BOM 列里带上它。
装配输出(Assembly Outputs)一般出 Pick and Place 文件,给贴片厂用。坐标原点要和板框原点一致,旋转角度按贴片厂要求(有些要 0 度朝上,有些要按 EIA 标准)。文档输出(Document Outputs)可以出 PDF 原理图,方便归档和评审。所有这些输出项配好后,右键 OutJob » Run 一次性生成,别一项一项手动导,容易漏层。
5. 避坑与排查:五条血泪经验
5.1 编译报“悬浮网络”,但图上看着连了
现象:原理图编译后 Messages 里一堆“Net xxx has only one pin”或悬浮网络警告,肉眼检查导线明明接上了。原因多半是网络标签或电源端口没真正落在导线端点上,只是视觉上重叠;也可能是导线端点没吸附到引脚热点,差了一两个栅格。解决:把视图放大到最大,选中网络标签看它的锚点是不是在导线上;用 Ctrl+点击网络高亮,看高亮范围是否覆盖整条网络;实在找不到就删掉重连,连线时等电气热点出现再点。
5.2 转 PCB 后元件全挤在一起,封装还丢了
现象:Design » Update PCB Document 之后,元件堆在板框外,或者提示“Footprint not found”。原因:原理图元件属性里没挂 Footprint 模型,或者挂的库路径变了。解决:回原理图逐个检查元件 Properties 里的 Footprint,确认模型名和 PCB 库里的封装名完全一致(大小写敏感);库文件如果移动过位置,在 Components 面板里重新添加库路径;转 PCB 前先 Compile,Messages 里“Component has no footprint”必须清零。
5.3 DRC 报阻焊违规,改规则也消不掉
现象:DRC 里 Solder Mask 相关违规反复出现,把 Clearance 调小也没用。原因:阻焊违规看的是 Solder Mask Expansion 规则,不是电气 Clearance。焊盘开窗余量设太大,或者走线离焊盘太近导致开窗重叠。解决:Design » Rules » Manufacturing » Solder Mask Expansion,把余量从默认 4mil 调到 2~4mil 之间试;如果是走线太近,挪线而不是改规则;过孔盖油的话在 Via 属性里勾 Tent。
5.4 Gerber 出出来少层或钻孔对不上
现象:板厂反馈 Gerber 缺底层或钻孔文件和焊盘错位。原因:OutJob 里层没勾全,或者 Gerber 和 NC Drill 的单位/格式不一致。解决:打开 OutJob 逐项核对,信号层、丝印层、阻焊层、板框层一个不能少;Gerber 和 NC Drill 的 Units 统一成 Inches,Format 统一 2:4;生成后用 CAMtastic 导入 Gerber 叠钻孔文件看对齐。
5.5 3D 视图里元件穿模或板子变形
现象:按 3 看板子,元件陷进板里或者板框扭曲。原因:元件 3D 模型的原点没对齐,或者板框有自交。解决:检查元件 PCB 封装里 3D Body 的放置高度,一般元件本体底部贴板面;板框用 Redefine Board Shape 重画,确保闭合无交叉;层堆栈里 Core 厚度别设成 0。
6. 进阶验证:用 3D 和 DRC 交叉确认再出板
教程最后讲到 3D 观看和输出,很多人到这就直接打包发板厂了。我自己的习惯是出板前做一轮交叉验证,顺序是:先跑 DRC 清零 Error,再看 3D 确认元件高度和板框,最后用 Gerber 查看器复核。3D 视图里重点看两件事:连接器方向对不对(USB、排针的开口朝板外还是板内),高元件有没有互相干涉。AD18 的 3D 支持 STEP 导入导出,如果结构那边给了外壳模型,可以导进来比对,这一步能省掉打样回来装不进去的后悔药。
出板前检查清单(我一般按这个走): 1. Project » Compile,Messages 无 Error 2. Tools » Design Rule Check,违规逐条处理或确认可接受 3. 按 3 看 3D,连接器方向、高元件干涉 4. OutJob » Run,生成 Gerber + NC Drill + BOM 5. CAMtastic 导入 Gerber 叠钻孔,看对齐 6. 打包前确认板厂工艺能力(线宽/间距/孔径)还有一个容易被忽略的点:DRC 通过不代表电气正确。教程里的多谐振荡器简单,但如果你拿它练手后换自己的电路,最好在原理图阶段用“Net Highlight”逐条网络过一遍,确认没有漏连和错连。我见过 DRC 全绿但电源和地短路的板子,原因是原理图里两个电源端口名字不同却视觉重叠。从那以后我每次出板前都强制走一遍“编译→DRC→3D→Gerber 复核”这四步,一步不跳。这份 AD18 官方教程的价值就在于它把这条链路完整摆出来了,你照着走一遍,再把上面这些坑填上,基本就能独立跑通一个小项目。希望帮到你。
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