1. 为什么我建议新手直接上手AD18而不是盲目追新1.1 AD18和后续版本的本质区别先说明一下背景我接触Altium Designer是从AD6.9时代开始的中间经历过Summer 09、AD10、AD13、AD15到AD18算是一个比较重要的分水岭。AD18之前的版本工程文件的后缀、面板交互、PCB编辑器的操作逻辑基本是一脉相承你学会了AD10换到AD15没什么学习成本。但从AD18开始Altium把整个底层框架重写了菜单结构、面板停靠方式、工程文件格式都变了所以很多人从老版本跳过来会很不适应。反过来如果你没有任何Altium基础直接学AD18反而比学老版本更省事因为你不会被旧习惯拖累。AD18跟后来的AD20、AD21、AD24相比核心设计流程没有本质变化无非是界面细节、库的管理方式、3D显示效果有所增强。对新手来说AD18的功能已经完全够用而且对电脑配置的要求比AD20以后版本低不少。我见过不少同学电脑配置一般装上AD24之后打开工程要转半天圆圈这种体验对学习热情的打击是致命的。AD18打开工程、切换文档、编译检查的速度明显更快用起来舒服很多。1.2 适合新手的AD18环境配置安装部分我不展开细说了网上资源很多只提醒几个容易出问题的点。第一安装路径不要带中文也不要放在Program Files这种权限高的目录下Admire 至于我自己的习惯是装在D盘根目录下的一个纯英文文件夹里比如D:\Altium\AD18后续装扩展、做库管理都省心。第二首次启动会提示登录Altium账号你可以直接跳过离线模式完全不影响本地画图功能。第三软件安装完成后优先到Preferences里把自动备份打开设置路径。新建工程时的设置也需要注意。在主界面执行File - New - Project - PCB Project先创建工程再创建原理图文档。很多新手犯的第一个错误就是直接新建原理图文件画完一大堆元件之后发现没法导入PCB因为没有一个工程容器来管理文件关联。打个比方工程文件相当于一个项目文件夹原理图、PCB、输出报告都挂在它底下PCB导入功能是靠工程关系来识别当前要更新的是哪个板子的。所以记住口诀先建工程再建原理图最后建PCB。2. 画原理图之前先花半小时做好这三件事2.1 工程文件的目录管理很多新手上来就开始抓元件画图画到一半发现库找不到、封装对不上、BOM导出来乱糟糟基本都是因为前期没做好目录规划。我的习惯是每个项目建立一个独立文件夹内部按下面这个结构拆分项目名/ ├── Docs/ // 数据手册、参考设计、笔记 ├── Lib/ // 自建原理图库和PCB封装库 ├── Project/ // 工程文件、原理图、PCB └── Output/ // Gerber、BOM、PDF这个结构不复杂但对新手非常友好。尤其Lib目录单独建是因为AD18里库文件一旦被多个工程引用移动位置会导致所有相关工程报缺失文件错误。把库稳定放在固定位置工程文件拷到哪里都不怕。新建好工程之后在Projects面板里右键工程名选择Save Project As先保存一次工程文件再在工程上右键Add New to Project - Schematic添加原理图。保存原理图时同样建议先命名比如01_Power.SchDoc、02_MCU.SchDoc这样后续做多页原理图时层级更清楚。2.2 库的准备工作——先查再用没有就自己画AD18有两种使用库的方式一种是使用软件自带的库文件另一种是自己创建集成库。对新手来说我建议刚开始多用自带库因为里面元件模型都是官方维护过的引脚定义基本可靠能省去很多画库的时间。但自带库有一个缺点就是元件型号偏通用很多国产器件、新出的芯片根本找不到。这时候就需要自己创建原理图库元件。创建方法File - New - Library - Schematic Library打开SCH Library面板用Place - Pin放置引脚Pin的关键属性是Designator引脚编号和Display Name引脚名称。放置引脚时要注意引脚的一端带电气连接点这一端必须朝外等画完元件放到原理图上导线是靠这个连接点来捕捉连线的。很多新手画完库元件放到原理图上发现连不上线十有八九就是引脚方向放反了。2.3 栅格设置和快捷键——前期不调好后期连线折磨你AD18的原理图编辑器默认栅格是10mil但不同图纸大小、不同元件密度下栅格大小直接影响你摆放和对齐的效率。在Preferences - Schematic - Grids里可以设置元件捕捉栅格和跳转栅格。我自己习惯把可见栅格设成10mil元件捕捉栅格也设成10mil这样元件引脚之间正好对齐导线拉起来横平竖直。快捷键方面新手建议先记住这几个W放置导线N放置网络标号PP放置元件在原理图里按顺序按两次PVD适应文档全部显示CtrlShift滚轮横向滚动Ctrl滚轮缩放Space放置元件时旋转90度X / Y放置元件时水平/垂直镜像翻转其中旋转和镜像是最容易被忽略但最实用的操作。放置元件时按Space旋转可以快速调整方向让信号流向从左到右这个习惯影响到后面原理图的美观性和可读性。你以后把原理图发给同事评审、或者自己三个月后再回来维护一张流向清晰的图能帮你节省大量时间。3. 原理图绘制实战不光是连线还要会检查3.1 放置元件和连线的基本逻辑原理图的核心任务是把电路逻辑关系表达清楚。在AD18里放置元件可以直接按PP弹出搜索框后输入元件名称比如RES、CAP、LM358这类关键词库列表里会实时过滤。选中元件后鼠标会粘附一个虚影移动位置按Space调整方向左键放下右键取消放置。元件放上去之后先别急着连线先把所有需要用到的元件都从库里翻出来大致按功能分区摆放。拿一个最简单的STM32最小系统举例电源部分摆左上主控放中间晶振和复位电路放主控旁边下载接口放右下。这样布线的时候信号流向清晰后续检查也不容易漏。连线按W鼠标靠近引脚时会出现红色叉号捕捉点点一下左键开始走线转弯处自动按90度走连到目标引脚再点一次左键右键结束。3.2 网络标号和电源符号——这两个别混用很多新手看到可以不用物理连线也能让两个引脚导通就觉得网络标号是偷懒工具于是到处乱标最后整张图全靠标签互联看起来花里胡哨根本没法排查错误。这里分享一套我的使用原则信号线能物理连就连实在连线太长、跨区域、跨页面时才用网络标号电源和地一律用电源符号不要用网络标号替代。原因是电源符号有明确的电源属性AD18在做ERC检查时会自动识别Power Net而用普通网络标号标VCC系统不一定把它当作电源网络可能导致后续PCB布线时的电源规则不生效。地GND同理。网络标号的正确用法是在需要连通的引脚上放置相同名称的标签比如MCU的PB1引脚标一个LED1网络标号LED灯串口处的限流电阻一端也标LED1两者虽然是两个独立元件但电气上是相连的。放置网络标号快捷键是N注意标签放置的端点必须落在引脚端点或导线上否则标了等于白标。3.3 编译检查——未通过ERC之前不要导入PCB原理图画完后进入Project - Compile PCB ProjectAD18会进行ERC电气规则检查。编译完成后Messages面板会列出所有警告和错误。常见问题包括Floating Net有引脚处于非连接状态通常是你忘了接线或者网络标号悬空Unconnected Pin引脚悬空需要用No ERC标记或者接上相应网络Duplicate Net Names同一个网络有两个不同名称定义Component not annotated元件没有编号比如所有电阻都叫R?看到错误不用慌双击Messages里的条目会自动跳转到原理图的对应位置。我习惯的处理顺序是先处理所有Unconnected Pin再处理Duplicate Net Names最后看Floating Net。全部清零之后做一个关键动作给所有元件重新编号Tools - Annotation - Annotate Schematics Quietly确保每一个元件都有唯一的Designator。这一步非常重要因为PCB导入时是靠Designator来对应元件和封装的位置关系的编号重复会直接导致导入失败。3.4 检查原理图可读性的几个小习惯我见过很多新手画的原理图功能没问题但别人根本看不懂原因主要是缺少标注和分模块。建议每个功能模块外围用Place - Drawing Tools - Rectangle画一个方框并加上文字说明比如电源模块、串口通信、LED指示。不需要太正规一个框加几个字就够了但对后期维护的帮助巨大。另外画完一版原理图后建议导出PDF留档。AD18里执行File - Smart PDF即可这个功能可以保留原理图的网络标号和元件编号方便在没有AD软件的电脑上查看。我经常遇到的情况是过了几个月客户发来一个改版需求我打开PDF看原设计比直接开软件翻元器件效率高得多。4. PCB设计的完整链条从板框到覆铜4.1 导入前的封装检查——PCB错误的一半都出在这里原理图检查通过后在菜单栏执行Design - Update PCB DocumentAD18会弹出一个Engineering Change Order窗口里面列出了所有需要执行的变更包括Add Components添加元件、Add Nets添加网络、Add Rooms区域规则等。这里新手最容易犯的错就是直接点Validate Changes然后Execute Changes完全不过滤内容。一定要从头到尾滚动检查一遍Add Components列表里的每一项重点是确认每个元件的PCB封装是否跟实际器件一致。怎么确认双击列表里的某一行点击右下角的Explore或直接到PCB库中查看该封装的焊盘尺寸、引脚间距。封装检查在PCB设计中是决定成败的一环一个电阻的0402封装焊错了制板出来直接报废。我建议新手至少在第一次导入前把自己板子上所有元件分类列一张表逐个核对器件实际封装焊盘间距引脚尺寸备注0805电阻0805约1.27mm0.8x0.8mm不可用0603替代STM32F103C8T6LQFP480.5mm0.3x0.5mm引脚间距小需要精细焊盘确认无误后再Execute Changes。如果执行完发现有报错不要硬着头皮继续先回原理图修好再重新导入。4.2 板框设置——先定物理边界再谈布线PCB文档新建出来时是空白的首先要设置原点Edit - Origin - Set然后把板框画出来。板框的层别设置建议画在Mechanical 1层同时用Keep-Out Layer画一个完全重叠的限制区域。Mechanical 1是板子的物理外形Keep-Out是电气布线限制区两者必须完全一致否则后面布线和覆铜会出现各种越界问题。画板框时可以用Place - Line配合精确坐标输入。比如要画一个100mm x 80mm的矩形板框先把栅格改成1mm起点设置在原点画线过程中按Tab或直接输入坐标。画完后选中所有板框线条在Design - Board Shape里用Define from selected objects即可把板子外形裁剪成这个形状。这个操作是新手经常会忽略的能导致导出的Gerber板框与布线区域不一致制板厂家只能按你的层叠图猜边界风险很大。板框尺寸确定后再考虑层叠。两层的板子对新手来说够用了顶层放元件、底层走线电源和地尽量通过覆铜解决。如果板子上有高速信号或者模拟信号就需要考虑四层板。四层板的层叠顺序一般是Top、GND、Power、Bottom中间两个内电层可以整层铺铜省去大量走线。但四层板成本约为两层板的两倍打样阶段建议先用两层验证功能。4.3 布局的核心逻辑——按原理图模块摆而不是按元件编号摆第一次PCB布局时容易按原理图元件编号顺序一个格子一个格子地放这是新手最大的坑。布局的核心逻辑是以功能模块为单位把同一个模块的元件集中摆放并且让信号流向在板子上尽量保持直线。拿一个STM32最小系统加几个外围设备的板子举例先整体规划区域左上放电源入口和LDO右上放USB座或下载接口中间放MCU晶振紧贴MCU的OSC引脚去耦电容每个电源引脚旁边放一个复位按键放到板边缘方便按压。摆放时可以先不管布线把所有元件大致放到对应区域然后用M键配合对齐工具精调。具体的对齐操作为选中需要对齐的元件后按A键会弹出对齐菜单有左对齐、右对齐、水平分布、垂直分布等选项。元件间距一致、方向统一不仅画出来好看走线也顺畅得多。布局不只是摆位置还包括旋转元件方向。我见过一个挺有说服力的例子同样的一个电源电路一个方案所有电容方向一致走线短且整齐另一个方案电容方向杂乱走线绕来绕去地线长了接近一倍最后EMI测试差别非常明显。新手布局时可以在脑海里设想信号从源头流入、经过处理、再流出的路径顺着这个路径放元件板子的电气性能会好很多。4.4 布线规则设置——线宽电流对照是底线不是随便填布局完成后在开始拉线之前必须先设置布线规则。按快捷键DR打开PCB Rules and Constraints Editor重点修改以下几项Clearance间距一般板厂默认能加工的最小间距是4mil但为了可靠性建议设6mil以上。如果板子密度不高设为10mil非常保险。Width线宽信号线的默认宽度建议10mil电源线要看电流大小。Via过孔默认过孔外径建议0.6mm孔径0.3mm这个规格在主流板厂是免费的再小就会加钱。其中线宽和电流的关系是新手最容易产生疑问的地方我给出一个经过打样验证的经验参考表载流能力1A2A3A5A外层铜厚1oz最小线宽0.3mm约12mil0.6mm约24mil1.0mm约40mil1.5mm约60mil内层铜厚1oz最小线宽0.5mm约20mil1.0mm约40mil1.5mm约60mil2.0mm约80mil这个表不是绝对的最终允许温升还取决于铜箔厚度、散热环境、走线长度。但新手可以直接拿这个表作为起步依据电源线先给足余量再通过覆铜加厚。地线不用刻意加宽因为铺铜后整个地平面都是通路。布线方式上新手建议先用Interactive Routing快捷键UI交互式布线手动拉线。拉线时按ShiftW可以直接切换预设线宽按ShiftV切换过孔规格。关于布线方向两层板不可避免要有跨层跳线注意过孔数量不宜过多。每一个过孔都会引入寄生电感和电阻信号线上过孔越多完整性越差。我见过有些新手为了追求横平竖直的美观在一根普通信号线上打了一二十个过孔换层绕来绕去这是得不偿失的。4.5 覆铜——不只是好看还是地回路布线做完后执行Place - Polygon Pour在Top Layer和Bottom Layer分别铺地铜。覆铜设置里最重要的选项是Connect to Net必须选择GND而不是默认的No Net。铺铜可以大幅降低地线阻抗给回流信号提供一个完整的底层平面也能改善板子散热。注意几个细节。第一覆铜后板子上会出现一些细长的铜皮孤岛Island这些孤立区域几乎不起导电作用反而可能成为天线可以通过规则设置里的Remove Dead Copper选中来清除。第二如果板子上有开关电源这类噪声源反馈信号走线要尽量避开覆铜区域下方的噪声回路或者把反馈信号下方的铜挖掉。在AD18里可以用Place - Polygon Pour Cutout在已经铺好的铜上挖掉一块区域。第三铺铜完成后重合的区域之间会自动建立连接但别忘了一次检查所有GND焊盘是否都有花焊盘或全连接没有连上就手工补一根短线。5. 输出生产文件别只在电脑里画了个板子5.1 Gerber文件——板厂要的不是你的PCB源文件很多新手觉得制板只需要把.PcbDoc发给板厂就行其实正规流程是导出Gerber文件。Gerber是被所有板厂统一识别的光绘格式它描述了每一层的走线、焊盘、丝印、阻焊。发源文件给板厂保护不了设计机密还可能因为版本兼容问题导致生产异常。所以学会出Gerber非常关键。在AD18中执行File - Fabrication Outputs - Gerber Files弹窗中需要设置的几个点如下General选项卡单位公制mm格式2:5精度高Layers选项卡勾选Layer的Top Layer、Bottom Layer、Keep-Out Layer机械层勾选Mechanical 1Drill Drawing和Drill Guide也要勾上Drill Drawing选项卡选择Drill Symbols用于生成钻孔文件点击OK后会生成CAM文件然后还需要File - Fabrication Outputs - NC Drill Files导出钻孔文件否则板子上没有孔位信息。全部生成后用CAM编辑器打开看一眼每层是否有异常特别是钻孔层是否跟过孔重合。养成出完Gerber必须检查预览的习惯能省下不少打样费。5.2 BOM表和装配图——做样机时没人愿意替你数元件制板的同时BOM表也要整理出来。在原理图或PCB界面执行Reports - Bill of Materials可以看到完整的元件列表。AD18的BOM导出默认会带上原理图库里的描述字段但很多国产元件在库里的描述是英文或者缺失的导出后你需要手动把Comment、Manufacturer、Part Number这些列补完整。我的经验是直接导出Excel或CSV然后自己重新排一版目录包含序号、位号、名称、规格、数量、封装、备注。比如10K电阻要写明是0603还是0805、精度1%还是5%、功率1/16W还是1/10W。装配图则可以利用AD18的PDF输出功能File - Smart PDF勾选PCB打印设置里的Top Overlay和Bottom Overlay让焊接的人知道每个元件应该放在哪个位置和方向。5.3 打样前最后的Double Check把Gerber和BOM发给板厂之前我建议做一个10分钟的自检清单外形尺寸是否跟外壳匹配安装孔位置是否准确电源输入端是否加了防反接和滤波电容所有IC的电源引脚旁边是否都有去耦电容距离是否够近晶振是否靠近IC引脚丝印上是否标注了板号、版本号、日期是否预留了测试点或调试接口这套清单是我自己整理出来的因为我在打样阶段吃过的亏大多能归到这几类。一代板子周期加上EMS加工与物流运输少说也要一个星期如果因为漏了个下拉电阻就得再来一轮时间和打样成本都是双倍消耗。6. 新手必须记住的六条AD18操作经验6.1 定期保存并善用历史版本AD18默认有自动保存功能在Preferences里可以设置间隔时间和保留副本数量。我建议存到工程目录下一个单独的History文件夹每15分钟备份一次保留5个副本。软件崩了还能恢复到几分钟前的状态这个习惯在关键时刻可以救命。尤其是做PCB布局布线时一次大改前先手动另存一个版本改完发现方向错了还能退回去。6.2 原理图符号和PCB封装一定要独立检查很多人画完库觉得应该是对的直接用了结果板子回来装不上器件才开始排查。库文件每一处引脚定义都要跟数据手册核对尤其是电源和地引脚的位置、编号、个数不能有一点偏差。另一个容易踩坑的地方是原理图符号里NC引脚的处理数据手册里标注NC的引脚在AD库里可能没画出来或者画了但没接任何网络到编译ERC时会报一堆悬空引脚。遇到这类情况我习惯加No ERC标记而不是拼命想把它接到某个网络上。6.3 不要一上来就用自动布线AD18的自动布线功能看起来很强大一键搞定全局走线但实际效果很难达到手工布线的质量。自动布线会大量使用过孔走线路径也不考虑信号完整性和模块之间的干扰。新手阶段我强烈建议先手工布线。哪怕你拉出来的线不如自动布线整齐但这个过程能帮你逐步建立线是怎么走、信号从哪来到哪去的感觉。等把10块以上的板子走出来再尝试在特定场景下使用自动布线到那时你才有能力评估它的输出。6.4 网上下载的工程文件小心使用新手喜欢从网上找参考工程比如各种开发板的AD工程。这些工程确实能教会你很多设计技巧但要注意不同AD版本直接打开可能导致工程文件损坏而且网传的库文件良莠不齐我见过有人下载的封装库把引脚封装画反了整块板子加工回来全部装不上。用别人的库之前先逐一核对封装尺寸不要在没确认的情况下直接送工厂。6.5 走线尽量短但不要为了短而牺牲合理性信号线要短尤其是时钟线、高速数据线这是PCB设计的基本共识。但新手往往在执行时走向另一极端为了追求最短走线把同一模块的电容电阻塞到IC引脚的夹缝里最后焊盘间距小到根本烙铁伸不进去加工没任何问题但手工焊接极痛苦。所以走线短和可焊性要平衡。我的建议是板子空间不紧张时走线稍微绕一点没关系把焊接可操作性放在更优先的位置。毕竟你打样回来的板子大概率是自己手工焊接的。6.6 输出文件命名规范最后说一个很细节但很重要的事情所有输出文件的命名尽量包含项目名、版本号、日期。比如STM32_KeyBoard_V1.2_20240530.Gerber。我之前吃过一次亏一个项目做了三次改版输出文件全叫新建文件夹(1)、新建文件夹(2)结果发错版本给工厂做回来的板子跟新外壳完全对不上。从那以后所有输出文件一律严格命名能够少踩坑。整个AD18的学习路径其实很清晰先建工程再画原理图编译通过后导入PCB布局布线覆铜最后出Gerber和BOM。只要每一步都按规范来新手也能顺利把一块板子从想法变成实物。还是那个观点——画板子不是画画每一根线和每一个封装背后都是真实的生产约束和电气逻辑。带着这些约束去操作软件你会发现自己很快就能从照着教程画过渡到知道自己为什么这样画。