
1. 为什么我劝新手从两个排针的板子开始画很多人第一次打开EDA软件看到满屏的工具栏和菜单第一反应是关掉它。我见过太多想学PCB的朋友上来就想画一块STM32最小系统板结果卡在原理图库、封装库、网络标签这些概念上三天后放弃。我的建议很直接第一块板子就画两个排针越简单越好。两个排针的板子能干什么说白了它就是一个转接板或者测试板。比如你手头有个传感器模块引脚间距是2.54mm但你想把它插到面包板上中间需要一个过渡或者你想把两个不同间距的排针连起来做个简单的信号转接。这种板子电路上没有任何有源器件不需要考虑电源完整性、信号完整性、EMC这些让人头大的问题但它完整地走了一遍PCB设计的全流程建工程、画原理图、转PCB、布局、布线、铺铜、导出制造文件。这就是它的价值所在。你不是在学怎么画一块复杂的板子你是在学PCB设计这件事的流程长什么样。流程走通了后面往里面加芯片、加电容、加晶振只是在这个骨架上填肉而已。我个人的经验是新手最大的障碍不是技术难度而是对流程的陌生感。你不知道下一步该干什么不知道软件里那个按钮是干嘛的不知道导出什么文件给工厂。两个排针的板子半小时能走完整个流程走完之后你心里就有底了。这篇文章我用立创EDA专业版来演示为什么选它三个原因第一它是国产软件中文界面对新手友好第二它有在线版本不用装任何东西打开浏览器就能画第三它的元件库和封装库是现成的不用自己从零建库这对新手来说省掉了最痛苦的一步。当然如果你用的是其他EDA工具流程逻辑是一样的只是按钮位置不同。注意立创EDA有标准版和专业版两个版本界面和操作逻辑有差异。本文用的是专业版如果你打开的是标准版部分菜单名称会对不上建议切换到专业版再跟着操作。接下来我会把整个流程拆开每一步都告诉你为什么这么做和不这么做会怎样。这些细节是你在官方文档里看不到的但恰恰是实际干活时最容易卡住的地方。2. 动手之前的准备工作工程、库和画布设置2.1 新建工程的几个关键选择打开立创EDA专业版之后第一件事是新建工程。菜单路径是文件 → 新建 → 工程然后会让你填工程名称、选择保存位置。这里有个细节很多人忽略工程名称不要用中文也不要用空格。为什么因为后续导出制造文件的时候有些工厂的CAM软件对中文路径支持不好可能导致文件解析出错。我一般用英文加下划线比如header_2pin_test。保存位置建议选默认的云端工作区除非你有明确的本地管理需求。云端的好处是换台电脑也能接着画而且不怕本地硬盘挂了。专业版的工程结构是这样的一个工程下面可以有多个原理图文件和多个PCB文件它们之间通过工程这个容器关联起来。新手容易犯的错是每次画新板子就新建一个工程其实同一个项目的原理图和PCB应该放在同一个工程里。新建完工程之后你会看到左侧有一个工程树里面默认已经有一个原理图文件了。如果你没看到右键工程名 → 新建 → 原理图。原理图是PCB的图纸它描述的是哪个引脚连到哪个引脚不关心实际位置。PCB文件则是施工图关心的是这个元件放在哪里、线怎么走。2.2 元件库和封装库新手最容易懵的地方这里要解释一个核心概念原理图符号和PCB封装是两回事。原理图符号是你在原理图里看到的那个图形比如一个电阻画成矩形一个排针画成几个小方块。PCB封装是实际焊在板子上的那个东西的尺寸和焊盘位置比如排针的封装就是一排圆孔孔间距2.54mm。立创EDA专业版自带了一个庞大的元件库叫立创商城库里面每个元件都同时绑定了原理图符号和PCB封装。你搜索一个元件把它放到原理图里它的封装信息就自动带过去了。这就是我推荐新手用立创EDA的核心原因——不用自己建库。但这里有个坑商城里同一个元件可能有多个封装选项。比如排针有直插的、有卧插的、有单排的、有双排的。你选的时候要看清楚选错了封装板子做出来焊不上。我一般会在放置元件之前先在立创商城里搜一下这个元件的实际产品页面看看它的封装一栏写的是什么然后按那个名字去EDA里搜。具体到两个排针的板子我们需要的是一个2.54mm间距的单排排针比如1x2P或者1x4P。搜索关键词用排针 2.54或者Header 2.54筛选条件选直插和单排。放置的时候注意引脚编号排针的引脚编号一般是1、2、3、4这样顺序排列的。2.3 画布和栅格设置一个被严重低估的步骤新建原理图之后先别急着放元件。我建议你先设置一下栅格。栅格就是画布上的那些小格子元件和导线会自动吸附到格子上。专业版默认的栅格是100mil约2.54mm这个值对原理图来说是合适的因为大多数元件的引脚间距就是100mil的整数倍。但如果你发现元件放下去之后引脚对不齐或者导线连不上八成是栅格设置有问题。原理图的栅格建议保持100milPCB的栅格可以设小一点比如10mil或者5mil因为PCB上需要更精细的定位。这个设置入口在设置 → 栅格或者画布右下角的下拉菜单里。还有一个细节单位切换。原理图一般用mil密耳PCB一般用mm毫米。1mil等于0.0254mm100mil就是2.54mm。为什么原理图用mil因为元件的引脚间距标准就是按mil定义的用mil不容易出现小数。PCB用mm是因为工厂和结构件都用mm。专业版可以随时切换单位快捷键是Q建议你记住这个快捷键会经常用到。3. 从原理图到PCB一张图讲清楚信号是怎么流过去的3.1 放置元件和连线原理图的核心操作现在开始放元件。在左侧面板的元件库里搜索排针找到合适的之后拖到画布上。放两个排针一个作为输入一个作为输出。然后开始连线。原理图的连线有两种方式一种是直接用导线工具画线另一种是用网络标签。对于两个排针这种简单电路直接画线最直观。点击工具栏的导线按钮从第一个排针的引脚1拉到第二个排针的引脚1软件会自动生成一条绿色的线表示这两个引脚是连通的。连完之后你可以给这条线加一个网络标签比如SIG1这样在PCB里就能看到这条网络的名字。这里有个经验原理图连线要尽量横平竖直不要斜着拉。为什么因为斜线在后期检查的时候容易看漏而且如果两条斜线交叉你很难判断它们到底有没有连接。专业版有一个自动连线功能你点两个引脚它会自动走一个直角路径这个功能很实用。还有一个细节未连接的引脚要打叉。原理图里如果有引脚悬空软件会报错ERC检查提示你有未连接的引脚。对于确实不需要连接的引脚你要在引脚末端放一个非连接标志叉号告诉软件这个引脚就是故意不接的。两个排针的板子如果所有引脚都连上了就不需要这个操作但如果你只连了部分引脚剩下的就要打叉。3.2 原理图检查ERC到底在查什么画完原理图之后一定要做一次ERC电气规则检查。菜单路径是工具 → 电气规则检查。ERC会检查这些东西有没有引脚悬空、有没有输出引脚直接连在一起可能短路、有没有电源引脚没接、有没有网络只有一个连接点可能是漏连了。新手看到ERC报一堆错会很慌其实大部分是警告而不是错误。比如网络只有一个连接点这个警告如果你的排针某个引脚确实只连了一个地方那就是正常的可以忽略。但如果是输出引脚冲突这种错误就要认真看了可能是你真的连错了。我个人的习惯是ERC报的每一个警告都要看一眼确认是误报之后再忽略。不要直接点全部忽略那样可能会漏掉真正的错误。专业版的ERC报告可以导出建议保存一份方便以后对照。3.3 原理图转PCB那个更新按钮背后的逻辑原理图画好、ERC通过之后就可以转PCB了。操作是设计 → 更新/转换原理图到PCB。如果你还没有PCB文件软件会提示你新建一个。转换完成之后你会看到PCB画布上出现了一堆元件它们之间有一些细细的线连着这些线叫飞线表示这些引脚之间需要连接。这里要理解一个核心概念原理图和PCB是关联的但不是实时同步的。你在原理图里改了连接关系PCB不会自动更新需要你手动点一次更新。反过来你在PCB里删了一个元件原理图里不会自动删。所以每次改完原理图都要记得更新到PCB。这个更新按钮在PCB编辑器里菜单路径是设计 → 从原理图更新。飞线的颜色和粗细可以在设置里调。我一般把飞线调成细的灰色线这样不会干扰视线。飞线只是逻辑连接不是实际的铜线最终你要用导线Track把飞线变成实际的连接。4. PCB布局布线两个排针的板子也有讲究4.1 布局元件放哪里不是随便定的PCB布局就是把元件摆到板子的合适位置。两个排针的板子布局很简单但也不是随便放。你要考虑几个因素板子尺寸、安装方式、焊接便利性。板子尺寸怎么定如果你是要插到面包板上那板子的宽度要跟面包板的孔间距匹配。面包板的孔间距是2.54mm所以你的排针间距也要是2.54mm的整数倍。如果你是要固定在某个外壳里那板子尺寸就要按外壳的内部尺寸来。如果没有特殊要求我一般留出排针两侧各2mm的余量板子边缘到排针焊盘的距离不要太近否则焊接的时候烙铁会碰到板边。布局的时候把两个排针平行放置引脚一一对应。专业版有一个对齐工具可以选中多个元件然后让它们左对齐、右对齐或者等间距分布。这个功能在布局多个元件的时候非常有用能保证排针之间的间距精确。还有一个细节板子边框Board Outline要画在正确的层。专业版里板子边框一般画在Board Outline层或者用放置 → 板框工具画。板框决定了工厂切割板子的形状画错了板子形状就错了。两个排针的板子画一个矩形就行尺寸按你前面定的来。4.2 布线为什么两个排针的板子也要认真走线有人觉得两个排针的板子直接用飞线连上不就行了不行。飞线只是逻辑连接工厂需要的是实际的铜线。布线就是把飞线变成铜线的过程。专业版有自动布线功能点一下就能把所有飞线变成铜线。但我建议新手先手动布一次线哪怕只有两根线。为什么因为自动布线虽然快但你学不到东西。手动布线的时候你会思考线走多宽走哪一层拐角怎么处理线宽怎么定对于排针这种信号线没有大电流默认的10mil0.254mm就够了。但如果你要过大电流比如给电机供电那就要算一下。铜箔的载流能力跟线宽、铜厚、温升有关。一般1oz铜厚35um10mil线宽大概能过1A左右。两个排针的板子如果只是信号转接10mil完全够用。走哪一层双层板的话顶层和底层都可以走线。我一般习惯顶层走横线底层走竖线这样交叉少。两个排针的板子如果引脚是一一对应的那直接顶层走直线就行不需要换层。拐角怎么处理不要走90度直角要走45度斜角或者圆弧。为什么因为90度直角在制造的时候蚀刻液容易在拐角处积聚导致拐角处的铜箔比直线处薄大电流的时候可能烧断。虽然两个排针的板子电流很小但养成好习惯很重要。专业版走线的时候按空格键可以切换拐角模式有45度、圆弧、直角等选项。4.3 铺铜不是必须的但建议做一次铺铜就是在板子的空白区域填满铜箔一般连接到地网络GND。两个排针的板子如果没有地网络铺铜的意义不大。但如果你把其中一个引脚定义为地那铺铜可以起到屏蔽和散热的作用。铺铜的操作是放置 → 铺铜然后画一个多边形覆盖板子区域设置网络为GND点击确认。专业版会自动计算铺铜区域避开导线和焊盘。铺铜之后你可以看到板子上大片的铜色区域。这里有个坑铺铜和导线之间要有足够的间距。专业版默认的间距是10mil如果太近制造的时候可能短路。我一般设成15mil到20mil保险一点。这个设置在铺铜的属性面板里可以改。铺铜之后如果板子上有孤立的铜岛没有连接到任何网络的铜块软件会提示你。这些孤岛要删掉否则可能成为天线引入干扰。专业版有一个移除孤岛的选项勾上就行。5. 导出制造文件别让最后一步毁了整块板5.1 Gerber文件工厂到底需要什么PCB画完之后要导出Gerber文件给工厂。Gerber是PCB行业的标准格式它描述了每一层的图形信息。一个双层板一般需要这些层顶层线路、底层线路、顶层阻焊、底层阻焊、顶层丝印、底层丝印、钻孔文件、板框。专业版的导出路径是文件 → 导出 → Gerber。导出的时候要确认每一层都勾上了。特别是阻焊层和丝印层新手容易漏掉。阻焊层决定了哪里不上绿油也就是哪里露出铜来焊接丝印层决定了板子上印什么字。导出之后建议用专业版自带的Gerber查看器预览一下。看看每一层是不是都正常有没有缺线、有没有多余的图形。我见过有人导出的时候漏了底层线路结果板子做出来底层是空的只能重新做。5.2 BOM和坐标文件什么时候需要BOM物料清单和坐标文件Pick and Place是给贴片机用的。如果你要工厂帮你贴片就需要这两个文件。两个排针的板子一般是手焊不需要贴片所以BOM和坐标文件可以不用导出。但如果你以后画了有芯片的板子这两个文件就很重要了。BOM里要包含元件的型号、封装、数量、位号。坐标文件里要包含每个元件的X坐标、Y坐标、旋转角度。专业版可以一键导出这两个文件路径是文件 → 导出 → BOM和文件 → 导出 → 坐标文件。5.3 打包和下单几个容易忽略的细节导出完Gerber之后一般要把所有文件打包成一个ZIP压缩包再发给工厂。打包的时候注意不要把工程源文件.epro打进去工厂不需要这个而且可能泄露你的设计。只打包Gerber文件和钻孔文件就行。下单的时候工厂会问你几个参数板子层数、板子尺寸、板子厚度、铜厚、阻焊颜色、丝印颜色。两个排针的板子选双层、1.6mm厚度、1oz铜厚、绿色阻焊、白色丝印就行这是最常规的配置价格也最便宜。还有一个细节板子尺寸要填对。工厂按尺寸报价填错了可能多花钱或者做出来尺寸不对。专业版里可以查看板子的实际尺寸在工具 → 板子信息里能看到。6. 踩过的坑和总结出来的经验6.1 封装选错最常见也最致命的错误我见过太多人因为封装选错导致板子报废。排针的封装看起来简单但其实有好几种直插单排、直插双排、卧插单排、卧插双排还有1.27mm间距的、2.0mm间距的、2.54mm间距的。你选的时候一定要看清楚。怎么确认封装对不对我的方法是在立创商城里找到你要买的那个排针看它的封装一栏写的是什么然后按那个名字去EDA里搜。比如商城里的排针封装叫HDR-M-2.54_1x2P你就在EDA里搜这个。不要凭感觉选感觉往往不准。还有一个方法放置元件之后在PCB里量一下焊盘间距。专业版有测量工具点两个焊盘就能看到距离。如果量出来是2.54mm那就对了如果是2.0mm那就选错了。6.2 板框画错层板子形状不对的元凶板框一定要画在Board Outline层不要画在丝印层或者线路层。画错层的话工厂看不到你的板框可能会按默认的矩形切割或者直接问你板子多大。专业版里板框层的颜色跟其他层不一样画的时候注意看右下角的层选择器。还有一个坑板框不要有交叉或者断开的线段。板框必须是一个闭合的多边形如果有缺口工厂的CAM软件可能识别不了。画完之后用工具 → 检查板框确认一下。6.3 导出Gerber时漏层最冤的翻车方式导出Gerber的时候专业版默认会勾选所有层但有时候你手动取消过某些层下次导出的时候它不会自动恢复。所以每次导出之前都要手动确认一遍。我一般会对照这个清单检查层名作用是否必须顶层线路顶层铜箔走线必须底层线路底层铜箔走线必须顶层阻焊顶层开窗必须底层阻焊底层开窗必须顶层丝印顶层文字建议底层丝印底层文字建议钻孔文件所有过孔和插件孔必须板框板子外形必须导出之后一定要用Gerber查看器预览。预览的时候逐层打开看确认每一层都有内容而且内容是对的。6.4 一个被忽略的细节丝印不要压在焊盘上丝印是印在板子上的文字和图形如果丝印压在焊盘上焊接的时候会被焊锡盖住看不清。更严重的是有些工厂的工艺会把丝印印在阻焊层上面如果丝印压焊盘可能导致焊接不良。专业版有一个丝印检查功能可以自动检测丝印是否压焊盘。画完之后跑一下这个检查有则改之。两个排针的板子丝印一般就是标一下引脚编号比如1、2、3、4。标的时候放在焊盘旁边不要压上去。6.5 关于两个排针的延伸思考走完这一遍流程之后你可以试着在这个基础上加东西。比如加一个LED和限流电阻做一个电源指示板或者加一个按键做一个信号触发板。每加一个元件你就多学一点东西LED的封装怎么选、电阻的阻值怎么算、按键的消抖电路怎么设计。PCB设计这件事流程是骨架经验是血肉。骨架你半小时就能学会但血肉需要一块板一块板地积累。两个排针的板子是你的第一块板它不会让你成为高手但它会让你知道从零到一是什么感觉。有了这个感觉后面的路就好走了。我个人的体会是新手学PCB最大的误区是想一次就画对。不可能的。第一块板子能跑通流程、能导出正确的文件、能成功下单就已经成功了。至于布局优不优化、走线美不美观那是第二块、第三块板子才需要考虑的事。先完成再完美。