【学习记录】PCB设计常用操作全解析：单位、图层、过滤器、布线、规则与快捷键
在PCB设计中，熟练掌握常用操作能大幅提升效率，减少错误。本文以立创EDA专业版为主，系统整理PCB设计中的六大核心模块：单位换算、图层显示、过滤器、原点与坐标、布线技巧、设计规则，并附常用快捷键和AI夜灯项目实践建议。保留全部技术细节，适合作为PCB设计查阅手册。
📌 目录
一、单位注意
1. 两种单位
- mm（毫米）：机械尺寸、板框、器件封装、结构配合用。
- mil（密耳）：走线宽度、间距、过孔尺寸常用。1 mil = 0.0254 mm，1 mm ≈ 39.37 mil。
2. 换算速记
| mil | mm | 典型用途 |
|---|---|---|
| 4 mil | 0.1 mm | 细线、BGA扇出 |
| 6 mil | 0.15 mm | 普通信号线 |
| 8 mil | 0.2 mm | 常用信号线 |
| 10 mil | 0.25 mm | 电源线 |
| 20 mil | 0.5 mm | 大电流电源 |
| 40 mil | 1.0 mm | 电源主干 |
3. 注意点
- 单位切换 ：立创EDA中按
Q可快速切换 mm/mil，但切换只影响显示，不改变实际尺寸。 - 混合单位陷阱 ：封装库可能用mm，走线规则用mil，切换时容易看错。建议统一用一种单位，推荐mm。
- 线宽与电流：1oz铜厚，1mm线宽约可通过1A（温升10℃）。实际要留余量。
- 间距与电压：低压信号0.15mm起步；高压要按安规查爬电距离。
二、图层显示使用
1. 常用图层
| 图层 | 作用 |
|---|---|
| 顶层/底层 | 信号走线、器件 |
| 内电层 | 电源/地平面 |
| 丝印层 | 位号、极性、版本 |
| 阻焊层 | 开窗露焊盘 |
| 锡膏层 | 钢网开窗 |
| 装配层 | 装配图文档 |
| 机械层 | 板框、尺寸、开槽 |
| 钻孔层 | 孔位与孔径 |
| 多层 | 所有层都可见的过孔盘 |
2. 显示操作
- 单层显示 ：快捷键
Shift+S，只显示当前层，方便检查。 - 层透明度：调整非当前层透明度，避免遮挡。
- 层颜色：可自定义，建议保持默认，团队协作时一致。
- 隐藏/显示 ：
L打开图层管理，勾选/取消。
3. 注意点
- 布线时关闭无关层，减少干扰。
- 检查丝印时只看丝印层，确认不压焊盘。
- 3D预览前确认机械层板框闭合。
三、过滤器使用
1. 作用
过滤器决定鼠标能选中什么对象，避免误选。
2. 常用过滤对象
- 器件、走线、过孔、焊盘、丝印、文本、板框。
- 立创EDA中可在选择过滤器中勾选/取消。
3. 使用场景
- 只选器件：框选时只选中器件，不选走线。
- 只选走线：批量改线宽时用。
- 只选过孔：批量改过孔尺寸。
- 只选丝印：调整位号位置。
4. 快捷键
Shift+H：显示/隐藏过滤器面板（不同版本可能不同）。- 右键 → 选择过滤器。
5. 注意点
- 过滤器只影响选择，不影响DRC。
- 批量操作前先过滤，再框选，避免误改。
四、原点与器件坐标
1. 原点类型
- 绝对原点：板子左上角或左下角，全局参考。
- 相对原点/用户原点：自己设的参考点，方便局部定位。
2. 设置自定义原点
- 立创EDA：
编辑 → 原点 → 设置原点，点击目标位置。 - 常用位置：板框左下角、某个基准器件中心、结构定位孔。
3. 器件坐标
- 每个器件有X/Y坐标和旋转角度。
- 在属性面板可直接输入坐标，精确摆放。
- 结构件（连接器、按键、LED）必须按结构图坐标摆放。
4. 使用场景
- 结构配合：连接器、按键、灯孔位置由结构决定，必须精确。
- 拼板：以原点为基准复制。
- 贴片坐标：导出坐标文件时，原点决定坐标基准。
5. 注意点
- 导出坐标文件前确认原点，否则贴片机坐标全偏。
- 器件旋转角度要符合贴片机规范（通常0/90/180/270）。
- 锁定结构件位置，防止误动。
五、布线
1. 单独走线
- 快捷键 ：
P → T或直接点走线工具。 - 线宽：默认按规则，可手动改。
- 走线角度：常用45°或90°，高速信号避免锐角。
- 换层 ：走线中按
V或放置过孔换层。 - 推挤：立创EDA支持推挤走线，自动避让。
2. 差分走线
- 定义差分对：在原理图或PCB中标记差分网络（如USB_DP/USB_DM）。
- 差分规则：设置差分阻抗（90Ω/100Ω）、线宽、间距。
- 差分布线 ：
P → D或差分对布线工具，成对走线。 - 等长：差分对内等长，误差通常±5mil。
- 注意 ：差分对不跨分割，参考平面完整。
3. 其他布线技巧
- 蛇形等长：用于时序匹配，如DDR。
- 包地：敏感信号两侧加地线，并打地过孔。
- 泪滴：焊盘与走线连接处加泪滴，增强机械强度。
4. 注意点
- 先布关键信号：差分、时钟、高速信号优先。
- 避免直角：用45°或圆弧。
- 回流路径：走线下方要有完整参考平面。
- 过孔数量：高速信号尽量少换层。
六、设计规则
1. 走线线距（Clearance）
- 定义：不同网络之间的最小间距。
- 默认：0.15～0.2mm。
- 高压：按安规查爬电距离，如220V需≥2mm。
- 设置：可全局设，也可按网络类设。
2. 元器件距离板边
- 定义：器件外框到板边的距离。
- 推荐：≥0.5mm，插件器件≥1mm。
- 原因：太近会导致V-CUT、锣边伤到器件，组装困难。
- 设置：在规则中设"器件到板边间距"。
3. 其他常用规则
| 规则 | 说明 |
|---|---|
| 线宽 | 信号0.2mm，电源0.5mm，按电流算 |
| 过孔尺寸 | 外径0.6mm，孔径0.3mm常用 |
| 过孔间距 | 避免密集过孔导致板厂钻孔困难 |
| 焊盘到走线 | 避免焊盘被走线覆盖 |
| 丝印到焊盘 | 丝印不能压焊盘，否则影响焊接 |
| 铜到板边 | 铺铜距板边≥0.3mm |
| 差分阻抗 | 按叠层算，USB 90Ω，以太网100Ω |
4. 规则优先级
- 网络类规则 > 全局规则。
- 特殊网络（如电源、差分）单独设类。
- 规则设好后跑DRC验证。
5. 注意点
- 规则不是越严越好：太严会导致无法布线或成本上升。
- 先设规则再布线：避免后期大改。
- 与板厂确认工艺能力：最小线宽/间距、最小孔径。
七、常用快捷键
| 操作 | 快捷键（立创EDA） |
|---|---|
| 切换单位 | Q |
| 单层显示 | Shift+S |
| 图层管理 | L |
| 走线 | P → T |
| 差分走线 | P → D |
| 放置过孔 | V |
| 铺铜 | P → G |
| 测量 | Ctrl+M |
| 删除 | Delete |
| 撤销 | Ctrl+Z |
| 保存 | Ctrl+S |
八、结合AI夜灯的实践建议
- 单位：统一用mm，结构件坐标从结构图来。
- 图层：布线时只看顶层/底层，检查丝印时只看丝印层。
- 过滤器：批量改LED限流电阻时，只选器件。
- 原点：设在板框左下角，Type-C连接器按结构坐标摆放。
- 布线：USB差分90Ω，I2S信号远离电源，RGB LED走线短而粗。
- 规则：信号0.2mm，电源0.5mm，器件距板边≥0.5mm，差分按叠层算。
🎯 总结
| 模块 | 核心要点 |
|---|---|
| 单位 | mm用于机械，mil用于走线；切换只影响显示；统一单位避免混淆 |
| 图层 | 单层显示Shift+S，图层管理L，检查丝印只看丝印层 |
| 过滤器 | 决定能选中什么；批量操作前先过滤再框选 |
| 原点 | 结构件按结构坐标摆放；导出坐标前确认原点 |
| 布线 | 先布关键信号；差分不跨分割；避免直角；回流路径完整 |
| 设计规则 | 先设规则再布线；与板厂确认工艺；跑DRC验证 |
| 快捷键 | Q切换单位，Shift+S单层显示，P→T走线，P→D差分，V过孔 |
一句话总结：单位统一mm，图层用Shift+S单层检查，过滤器批量操作，原点决定贴片坐标，布线先关键信号，规则先设后布。掌握这些操作，PCB设计效率翻倍。