Altium Designer 入门：从工程文件到 PCB 设计流程#

前言#

本文面向刚接触 PCB 设计的读者，梳理 Altium Designer（AD）的基础文件结构、设计流程与常见概念。内容以实际设计经验为线索，并非完整的官方手册；具体参数与工艺要求仍应结合元件数据手册和板厂规范确认。

下载#

建议从官方渠道或授权渠道获取 Altium Designer，并根据团队协作、兼容性和系统环境选择合适版本。安装完成后，可结合官方文档与入门视频熟悉基本界面和工程管理方式。

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工程创建#

现介绍工程所需的4个步骤，再介绍四个分别干什么。

• 创建原理图

• 创建PCB
• 创建元件库和原理图库

创建后保存命名，结构如下：

工程文件介绍#

从上到下分别为==PCB 文件（.PcbDoc）==、PCB 封装库（.PcbLib）、==原理图文件（.SchDoc）==、原理图库（.SchLib）、工程文件。

PCB文件#

最终绘制出的PCB板文件，实际电路图的形状大小、元件放置位置、连接与走线均以它为准。

PCB 封装库#

把原理图里的 “抽象符号” 和现实中的 “实体元件” 对应起来，知道元件、焊盘的具体大小，直接决定了元件能不能焊到电路板上。

原理图文件#

用符号和线条告诉你：各个元件之间是怎么用电线连起来的。这里的 “符号” 不考虑元件实际大小（比如电阻是画成长方形还是波浪线），只关注 “谁和谁相连” 这个逻辑关系。同时它导出的PCB文件中的飞线连接也以它相对应的网络编号为准。

原理图库#

元件的 “原理图符号”，让人一眼就看懂件管脚号和功能。

实际流程#

1. 先从原理图库里调出元件符号，在原理图文件里画好电路逻辑；
2. 再从PCB 封装库里调出对应元件的 “脚印”，根据原理图的连接关系，在PCB 文件里安排元件位置、画铜皮导线；
3. 导出genber文件交给工厂，就能做出实际的电路板了。

原理图库（.SchLib）#

核心部分：#

1. 图形符号（外观）#

这些图形只是 “示意图”，不反映元件实际大小，只要能让人一眼认出是什么元件就行。

2. 管脚（Pins）—— 最关键的部分#

管脚是符号上的 “小短线”，但它不是普通的线条，而是有 “电气属性” 的：

• 每个管脚都有编号（比如芯片的 1 脚、2 脚……），必须和实际元件的管脚号对应（比如芯片手册上的 1 脚是 VCC，符号上的 1 脚也得表示 VCC，Name自然也采用VCC）。
• 管脚有 “电气类型”（比如输入、输出、电源、接地），软件会根据类型检查电路连接是否合理（比如电源脚不能直接接输出脚）。
• 管脚还有 “长度”“显示名称” 等属性（比如把管脚 1 的名称标为 “VCC”，方便看图时知道这个脚接电源）。

重点关注：#

• Designator:#

• 就是引脚的 “序号”，比如芯片的 1 脚、2 脚、3 脚……

• 必须与实际元件的 datasheet（数据手册）完全一致。例如手册中 1 脚为 VCC 时，符号中的 1 脚也应对应 VCC；引脚编号错误可能导致整个电路连接错误。

• 作用：软件通过引脚编号关联原理图和 PCB 封装（封装的焊盘编号也要和这里一致），是 “物理引脚” 和 “逻辑符号” 的唯一对应凭证。

• Name:#

• 标注引脚的 “功能用途”，比如 “VCC”（电源）、“GND”（地）、“IN”（输入）、“OUT”（输出）。

• 作用：画原理图时能直观知道这个引脚该接什么，比如看到 “GND” 就知道要接地线，看到 “TX” 就知道是发送信号。

3. 元件属性（Properties）#

元件名称、元件型号、封装链接（与PCB 封装库相关联，同一个符号也可以对应多个封装，例如公母的接口）

这个基本都有现成的库，可以在嘉立创进行下载。当然，项目组基本都会传下需要的器件。

原理图文件（.SchDoc）#

网络标签#

​ 图中导线的连接就代表实际线路的连接，在少量元件时还可以接受，但是当连接的元件一多，且间隔较远时，全用导线直接相连所有外设时可读性极差，因此采用网络标签的形式。

​ **相同的网络标签就代表了实际线路的相连。**以此图为例。在原理图上，这两个模块距离较远，但使用相同的340+、340-网络标签就代表了在实际线路中是相连的。GND、VCC网络标签的使用也使电源的流向十分清晰。

• USB通信

• 供电

[]

模块划分#

​ 将同一模块相关电路放在一起（包括滤波电容就近摆放），并与其他功能的模块分离，并加上注释，使人一目了然。当较为复杂时也可以分原理图描述，当然这也是后话了。

简要标注#

​ 下面两个电阻分别是1K和10K，它们的分装都是0603，也就是说电路板上他们长的一模一样，但是实际焊接时还是要正确对应阻值，因此即使在Comment中记录一下它的数值对后续焊接和传承也是挺重要的。

PCB 封装库（.PcbLib）#

相关的尺寸大小均可在数据手册中获取(了解即可,一般有现成的)

PCB封装库的作用#

• 定义元件实物焊盘：将原理图符号（.SchLib）映射到实际电路板上的物理焊盘和外形。
• 确保可制造性：封装的尺寸、间距必须符合元件规格（如芯片引脚间距、焊盘大小等）。
• 与原理图关联：封装焊盘的编号（Designator）必须与原理图符号的引脚编号一一对应。

PCB封装的核心内容#

(1) 焊盘（Pads）#

• 作用：元件引脚焊接的金属区域。
• 关键属性：
  • 编号（Designator）：必须与原理图引脚编号一致（如原理图引脚“1”对应焊盘“1”）。
  • 形状/尺寸：圆形、矩形等，需根据元件规格（如贴片电阻焊盘长宽）。
  • 类型：通孔（Through Hole）或贴片（Surface Mount）。

显示在top layer层

(2) 元件外形（Silkscreen）#

• 作用：用丝印层（Top Overlay）绘制元件轮廓，辅助人工焊接和调试。
• 示例：
  • 贴片电阻：矩形框标注方向和位号（如“R1”）。
  • 芯片：引脚1的圆点或缺口标记。

显示在top overlay层

(3) 3D模型（可选）#

• 为封装添加3D体（3D Body），便于检查机械干涉（如散热器高度）。

mechanical层及其对应3D模型

可在IC封装网 - 行业IPC标准电子元件库 ↗中下载或者让机械的同学用solidworks绘制:smirk:

(4) 阻焊层（Solder Mask）#

• 默认焊盘区域会开窗（露出铜），非焊盘区域覆盖阻焊油墨（防短路）。

• 该层的图形是 阻焊层需要“挖空”的地方，露出铜皮以便焊接。

Top Solder层

PS：阻焊油墨覆盖非焊接区域，防止焊接短路，开窗通常比焊盘大，以确保焊盘完全暴露。就是刻板印象中绿色的油墨，实际上可以做成彩色的:grin:

PCB 文件（.PcbDoc）#

PCB文件（.PcbDoc） 是Altium Designer中用于设计印刷电路板（Printed Circuit Board）的核心文件，包含元件的物理布局、走线、层叠结构等信息。下面从核心功能、设计流程、关键操作及注意事项等方面详细介绍。

---

PCB文件的核心内容#

(1) 电路板物理结构#

• 板框（Board Outline）：定义PCB的外形尺寸（在Mechanical 1层绘制）。
• 层叠结构（Layer Stackup）：包括信号层、电源层、阻焊层等（如2层板、4层板）。
• 孔和槽：通孔、安装孔等。

(2) 元件布局（Placement）#

• 从原理图导入的元件（Footprint），需合理摆放以优化信号和散热。
• 接口等模块需要合理放置，便于连接。

(3) 走线（Routing）#

• 信号线（Signal Traces）：连接元件引脚，需考虑线宽、间距、阻抗等。
• 电源/地线（Power Planes）：通常用覆铜（Polygon Pour）或专用电源层。
• 差分对（Differential Pairs）：如USB等高速信号需等长、等距走线（其实我们大多是低速板，考虑不是很严）。

(4) 覆铜（Polygon Pour）#

• 大面积铜皮用于接地（GND）或电源（如3.3V），可减少噪声和散热。
• 类型：实心铜（Solid）、网格铜（Hatched）。

(5) 设计规则（Design Rules）#

• 约束线宽、间距、过孔尺寸等，确保可制造性（通过Design → Rules设置）。

物理结构#

​ 板框外形尺寸根据实际需求以及元件数量决定，通常使用2层板就够了，4层更贵，但可能更好画。安装孔根据实际需求确定。

四层板层叠示意

元件布局#

​ 在绘制原理图时采用分模块绘制，同样在PCB绘制时也根据原理图进行绘制，通常将同一模块内容放置在一起（开启交叉选择模式快速定位）。同时要理解原理图中的连接顺序，特别是电源的流向，先经过大电容，再经过小电容滤波要清楚，电容滤谁的波放在谁旁边。

​ 布局还应考虑焊接与调试空间。器件不宜过度密集，接口、测试点和易维护区域应预留合理操作空间；量产或高密度设计可结合贴片加工方案评估。

走线与铺铜#

介绍#

​ 通常两层板中每层均是Signal层（正片层），电路板中走线与铜皮的连接就代表实际线路连接。（负片层相反，类似阴刻阳刻）。

​ 在两层板中有两层走线区域；当当前层走线难以通过时，可通过过孔切换到另一层继续布线。四层板则引入 GND、POWER 等内层，常见情况下仍由信号层承担主要布线。入门阶段更适合先手动完成布局和走线，以理解连接关系、回流路径与工艺约束；不宜仅通过缩小线宽或过孔尺寸来追求自动布线连通。

​ 由于单根导线载流能力有限，电源信号通常采用铺铜方式（或粗线）进行连接，可以承载更大电流。铺铜是在PCB空白区域覆盖铜，但也要与走线保持间距。

• Top Layer

• 粗暴的布线与精细的布线​😅​

• Bottom Layer

• 正负层铺铜

• 可以在铺铜管理器中对所有铜皮进行重新设置

可以看出图中的铜皮有少部分尖锐铜皮，在高频信号下可能产生问题，可修改相关参数或设置禁止铺铜区消除。

走线注意#

1. 合理选择线宽，太宽走线没位置，太小要么做不出，要么嘎嘎费钱。
2. 间距控制，线路之间要保持合理间距，也受工艺限制。
3. 避免直角走线（用45°或圆弧），减少信号反射。
4. 电源线：根据电流加宽，最好使用铺铜。
5. 层间切换：通过**过孔（Via）**跨层，注意减少过孔数量。

铺铜注意#

1. 网络选择：优先铺地（GND）铜，形成完整参考平面。
2. 铜皮间距：与走线/焊盘保持间距。
3. 焊盘连接方式：十字连接、全连接。
4. 孤岛铜皮：删除或通过过孔接地，使用工具自动移除死铜。
5. 工艺要求：铜箔边缘倒圆角（防尖端放电）。

设计规则#

​ 要符合实际生产规格，给出嘉立创基本的工艺尺寸。详细见官网。

1、孔径要求#

■ ==单面和双面板最小过孔：内径0.3mm(11.8110236mil)/外径0.5mm(19.6850394mil)==（单面铝基板最小钻孔1.0mm）

■ 四层和六层板最小过孔：内径0.2mm/外径0.45mm（外径极限0.40mm）

2、线路制作#

==■ 单面和双面板最小线宽线隙：0.127/0.127mm(5mil)(极限0.1/0.1mm)==

■ 四层和六层板最小线宽线隙：0.09/0.09mm

3、收费标准#

1）==单，双面板： 长宽在5cm以内，打样10pcs 价格是50元/款，包含了所有费用==（包含了快递费，省外及用顺丰快递除外）

2）==单，双面板： 长宽在10cm以内，打样10pcs 价格是100元/款，包含了所有费用==（包含了快递费，省外及用顺丰快递除外）

​ 主要关注：

常用规则

1. 间距，最起码6mil，一般8mil

2. 连接，最好检查不完整连接，防止虚接

3. 线宽，针对信号和电源线进行分类，设置不同规则

4. 过孔，控制孔径大小

5. 铺铜方式，选择全连接还是十字连接

分类#

将信号与电源进行分类，在布线规则，飞线隐藏有很大作用。

在PCB选项中对PWR网络进行飞线隐藏，单独设置颜色，网络高亮等操作。

DRC校验#

绘制完成后应进行 DRC 校验。DRC 仅会根据已设置的规则检查问题，因此“无报错”并不等同于设计一定正确；应结合原理图、数据手册和实际功能逐项判断。对于合理的例外情况，应明确记录原因，而非简单放宽规则。

快捷键#

Altium Designer 常用快捷键速查表#

采用英文输入法。不全。

1. 通用操作#

快捷键	功能说明	记忆技巧
Ctrl + S	快速保存	Save首字母
Ctrl + Z	撤销操作	通用撤销键
Ctrl + C/V	复制/粘贴	通用操作
Delete	删除选中对象	不是Backspace

2. 原理图设计#

快捷键	功能说明	应用场景
P + P	放置元件	Place Part
P + W	绘制导线	Place Wire
P + N	添加网络标签	Place Net
P + B	放置总线	Place Bus
Space	旋转元件（放置时）	每按一次旋转90°
X/Y	水平/垂直翻转元件	X轴/Y轴
J + C	跳转到指定元件	Jump Component

3. PCB设计#

快捷键	功能说明	专业技巧
Ctrl + Shift + 滚轮	打孔并换层布线	快速换层
P + V	放置过孔	Place Via
Shift + S	单层模式切换	检查特定层
Ctrl + M	测量距离	Measure
L	展示设置	隐藏铺铜
3	3D视图切换	3D的直观记忆
Ctrl + Click	高亮相同网络	Highlight

4. 高效编辑#

快捷键	功能说明	效率提升点
Tab	编辑对象属性（放置时）	实时修改参数
T + O + L	矩形区域内排列	交互式选择
Shift + 空格	切换走线模式	45°/90°/圆弧

提示：可在设置中按使用习惯自定义快捷键。对于矩形区域内排列等高频操作，设置易记的快捷键能提升效率，同时注意避免与已有快捷键冲突。

实战资源下载#

1. https://app.jingsocial.com/mF/websiteEditorLandingPage/page/f89619ac5b6c46efb6d076332c88ef2f?pushId=eruWqPF45fojbokHtiSGAi ↗

   Note：大部分案例可能对初学者太难了😅

2. 相关资料整理：链接：https://pan.baidu.com/s/150-1nXvYBgRJi7cGUW5t9g ↗

   提取码：94so

视频链接#

以下视频可作为入门参考，请结合所用版本与实际项目需求选择观看。

1. 【完结】极简PCB绘制教程 小白友好 0基础速进 基于Altium_哔哩哔哩_bilibili ↗
2. Altium Designer 1小时（貌似不够）速成（可能不止一小时~ 但我觉得仨小时肯定够了---来自up猪的自信!!）_哔哩哔哩_bilibili ↗

若需要进一步了解多层板设计，可将以下内容作为进阶参考；许多基础项目使用两层板即可满足需求。

1. Altium Designer | 4层STM32开发板基础入门实战课程第一课：PCB设计流程规范、网表导入及常见导入错误解决 | AD24 | 直播回放_哔哩哔哩_bilibili ↗
2. 无痛入门！6层高速PCB设计！_哔哩哔哩_bilibili ↗
3. RK3568软硬全流程开发S1E1工程导入和HDK介绍_哔哩哔哩_bilibili ↗

总结#

​ 本文仅覆盖了 AD 与 PCB 设计的部分基础内容。软件功能较多，但实际项目通常只会使用其中的一部分；从简单原理图、两层板和基础 DRC 规则开始实践，更容易逐步建立对器件、布局、走线与制造约束的理解。随着设计和调试次数增加，再逐步扩展到更复杂的模块与多层板设计。