★ FEATURED ARTICLE 还在用Altium Designer 16画板子的朋友应该都动过这个念头板框怎么才挖得又快又准不管是做异形板、开内部凹槽、留螺丝避让位还是给Type-C口、邮票孔做半孔处理“板框挖空”这件事几乎每个项目都会遇到。但AD16这个版本有点特殊——它不像AD17之后的版本有独立的Board Cutout对象很多挖空操作要绕道Keep-Out层、机械层和板框重定义来实现踩坑的点特别多。我前段时间刚用AD16做完一块带内部开槽和异形外轮廓的双层板中间还顺手解决了一个让同事卡了一下午的问题“PCB画布为什么只能挪动一点点”再加上后来在这个板子上手动布差分线时不少细节都和挖空区域搅在一起。这篇就把这些内容串起来讲清楚先从板框挖空的几种场景和操作讲起再聊画布卡顿的排查最后把手动差分线的流程也过一遍保证每一步都能直接上手照着做。1. 板框挖空的三种典型场景先分清你到底是“切边”还是“开窗”很多朋友一上来就问“怎么挖空”但实际上“挖空”这个词在板厂和PCB设计软件里至少对应三种完全不同的需求。如果一开始没分清后面操作大概率会乱。我建议拿到需求先问自己一句这块板是改变外轮廓还是在轮廓内部掏洞或是把边缘切出缺口三者对应的画法、图层和出厂标准都不一样。1.1 外轮廓异形切割圆形板、U型板、直角倒角板这是最常见的一种“板框处理”。比如文创产品里的圆形灯板、电机驱动板的U型避让口、射频板上的多边形边框本质上都是在重新定义整块板的物理外形。在AD16里这类操作不需要画“挖空”只需要在Keep-Out层或者机械层画出新的闭合外轮廓然后让软件重新定义板框即可。我自己的习惯是先问板厂能不能按DXF加工。只要工艺允许我会优先在AD16里完成电气设计和基础板框再把板框轮廓单独导成DXF发给板厂做最终校准。原因是AD16的Keep-Out层画出来的轮廓线在PCB内部显示是“禁止布线区”但板厂在CAM软件里经常需要再手动转换一次不如直接给DXF更稳。1.2 板内挖腔给元件让位、螺丝避让、减重开槽板内挖腔就是标题里最有歧义的地方。它指的是外形边缘不变但板子中间或者靠近边缘的位置被铣掉一块比如顶面嵌入式元件下沉、PCB叠层中间的屏蔽腔、四个角的M3螺丝孔周围挖一圈避让槽。这种“挖空”在AD17之后可以放一个Board Cutout对象但AD16没有这个对象得用别的方法实现。我刚做完的那块板就是左下角要留一个安装凸台的避让槽宽度大概8mm、长度12mm。我的做法是在Mechanical 1层画出这个槽的闭合轮廓然后单独导出一份DXF文件再在制板说明里写清楚“内部铣槽非金属化尺寸见DXF”。这样板厂理解起来没有歧义AD16也不会因为内部闭合轮廓重定义板框而报错。1.3 边缘缺口与半孔Type-C口、金手指、邮票孔第三种场景是板边缘的缺口或半孔。比如Type-C连接器的外壳焊盘需要板边开一个半圆形缺口、板子边缘做邮票孔的拼板连接、金手指倒角旁边的槽孔。这一类操作在AD16里通常用Keep-Out层画不规则闭合区域再和板厂沟通“这里的金属化/非金属化特性”必要时在Drill Drawing层加上钻孔标记。专业提醒一句半孔板在板厂的工艺里叫“半孔焊盘”或“邮票孔”很多板厂对这种边缘加孔的结构有最小孔径和最小间距要求。如果你在AD16里只是画了一条线却没有在制造文件里标注清楚板厂完全有理由按普通孔处理最后实物拿到手才发现孔被完全铣开了到时候返工代价就大了。2. AD16板框挖空的实操主线从Keep-Out到制造文件搞清楚场景之后再看具体怎么操作。AD16里最核心的板框处理路径有三条一是用Keep-Out层闭合图形重定义板框二是用机械层轮廓文件交给板厂铣削三是结合铺铜区域挖空做电气避让。三条路径我分别展开讲。2.1 准备工作设置原点、选好图层、画好闭合轮廓不管用哪种方案第一步都是设置原点。按下快捷键 EOSEdit → Origin → Set把原点定在板框左下角。这一步做不好后面所有“按坐标跳转”“对齐”“标注尺寸”都会跟着跑偏别嫌基础我在实际项目中看到过太多因为原点不对导致挖槽位置偏移几百mil的问题。接下来就是选图层。画外轮廓板形我会把轮廓画在Keep-Out层画内部铣槽和异形缺口我习惯画在Mechanical 1层。AD16里切换当前层很简单直接在PCB面板底部找到你要的层点击选中。画线用PTPlace → Interactive Routing或者用PLPlace → Line在当前层画直线。AD16里画线时按Shift空格可以切换走线模式45度、90度、任意角度这点对画异形轮廓非常重要——很多圆弧和斜角必须靠切弧和斜线拼出来。坐标输入则直接按键盘上的X和Y键在弹出的对话框里输入绝对坐标或相对坐标比如想从当前点向右画一条100mm的线输入dx: 100mm、dy: 0。2.2 核心命令从选定对象定义板框Define from selected objects外轮廓异形板在AD16里最痛快的操作是先画好闭合轮廓全部选中然后执行菜单 Design → Board Shape → Define from selected objects。执行完以后AD16会直接把板框更新为你选中的这条闭合路径。这里有个细节容易被忽略选中轮廓线时必须把组成轮廓的所有线段和圆弧都选中少一条命令就会报错。如果你是用多条线段拼出矩形选中其中一条后按快捷键EASEdit → Select → All on Layer可以一次性选中当前层所有物体。如果你的轮廓分散在多个图层别用这招老老实实框选。执行报错“Selected objects do not form a closed shape”时90%的原因是轮廓没有闭合。解决办法放大到怀疑人生把最后一条线的终点拖到起点上让AD16自动吸附然后重新执行。AD16没有一键闭合的功能检查闭合只能靠肉眼配合Snap栅格这也是我推荐从一开始就开5mil或10mil栅格的另一个原因。2.3 真正的“板内挖槽”在AD16里怎么做没有Board Cutout的替代方案AD16最坑的地方就在这里。AD17之后可以放一个Board Cutout对象双击还能设置挖槽半径3D视图里直接显示一个透明的孔洞。但在AD16里根本没有这个对象。所以要做内部挖槽只有两个稳妥路线路线一机械层轮廓 制造说明。在Mechanical 1层画好闭合挖槽轮廓导Gerber时把Mechanical 1层加进去同时在Drill Drawing层或单独的制造说明文件里注明“内部铣槽非金属化不可覆铜覆盖”。板厂在CAM环节看到这个轮廓就会正常铣掉。路线二Keep-Out层防布 铺铜挖空。在Keep-Out层画同样的闭合图形让AD16在布线规则上避开这个区域同时用Place → Polygon Pour Cutout命令在该区域铺一块挖空多边形这样铺铜时挖空区域不会有铜皮。这种方案对电气上很有用但真正“物理上铣空”仍然要靠板厂加工所以还是需要机械层轮廓。我自己做板时的标准组合是Keep-Out层负责电气避让Mechanical层负责物理铣削两者重叠但各司其职。别嫌多余等你看到板厂因为CAM信息不一致而发来确认邮件时就会明白什么叫多一道保险。2.4 挖空轮廓的精确绘制技巧坐标输入、切弧、合并线宽画挖空轮廓时精确度直接决定做出来的板子尺寸对不对。AD16里有一个特别好用但容易被忽略的做法用坐标输入把每个关键点算出来再画。比如要在板中间挖一个8mm × 12mm的槽先设置原点用JL跳到起点坐标比如相对于板左下角的X50mm、Y60mm然后从起点开始画矩形每一条边都用dx/dy相对坐标输入。画圆弧时推荐在AD16的PCB库编辑器或PCB界面里用PAPlace → Arc选择“Arc (Any Angle)”再用Tab设置圆心和半径。这样画出来的圆弧可以和直线精确相接不会出现肉眼看着圆弧、实际选中后才发现是N段小线段拼成的破轮廓。还有一个实战经验如果挖槽轮廓需要和板框拉开固定距离比如2mm不要手工算坐标。先把板框复制一份在空白处Paste Special → Paste on current layer然后用MSMove Selection by X,Y整体偏移2mm最后用裁剪命令修剪出不想要的线段。这样画出来的轮廓和板框平行间距完全一致比我刚入行时一点一点画坐标准多了。3. 为什么你的PCB画布“只能挪动一点点”一个高频卡弹的排查实录这个热搜词我太有感触了因为我自己就在AD16里遇到过一模一样的现象鼠标滚轮放大缩小都正常但只要按住鼠标中键拖动画布板子只挪动几毫米就再也拖不动了或者放开手以后板子晃晃悠悠自己“弹”回去。一开始我以为是电脑卡或者鼠标坏了后来排查一圈才发现问题全出在AD16的视图导航状态上。3.1 罪魁祸首之一原点漂到了十万八千里外这是最常见的原因。AD16的PCB画布移动是基于绝对坐标系的。如果你之前误操作把原点设到了板子右上角几万mil的位置或者导入DXF时坐标值特别大画布中心其实离板子非常远。此时你按住中键拖动看似拖了好远实际物理坐标才变化了一点点反映在屏幕上就是“只能挪动一点点”。解决办法很简单重新设置原点。EOS然后点板框左下角或者板子中心再按VD显示整块板或者VF显示当前文档所有内容。如果这样做了以后还是拖动不顺畅继续往下看。3.2 罪魁祸首之二捕捉栅格太大光标在家、图形在远房AD16里有一个隐藏很深的设置Snap Grid捕捉栅格。当你把Snap Grid设成100mil甚至更大时鼠标拖动图形或者画布时AD16会强制把坐标吸附到栅格点上。如果你的板子很小栅格又很大拖动看起来就像“卡住”了一样每次只跳一个小格让人以为画布只能挪一点点。顺手推荐一个组合拳按G快捷键调出栅格菜单选5mil或10mil再按ShiftE切换电气栅格开合。这样在画布上拖动元件、布线、选中轮廓时都会跟手很多。挖空轮廓时尤其需要小栅格否则圆弧和斜线根本对不齐。3.3 罪魁祸首之三视图缩放比例没复位第三个常见原因是视图处于“局部放大”状态而且AD16的缩放有记忆。比如你之前放大了某个局部区域然后直接关闭文档下次打开时视图还在那个位置。这时你拖动鼠标画布却在另一个很远的地方看起来就像只能挪一点点。推荐用两个快捷键复位VD显示整块PCB板VF显示文档中所有对象包括边框、标注、甚至误放到边角的一些小物体。如果VF以后你看到几个原点位置的孤立线段顺手删掉顺便纠正了一个潜在的制造文件错误。3.4 治本方案给AD16设置一套舒服的导航参数因为AD16是老软件在Windows 10/11的高分屏或高刷新率显示器上如果没打SP补丁界面和画布平移经常出现渲染延迟或坐标跳动。我见过有同行装完AD16以后一直觉得画布拖不动后来补装了官方SP补丁才恢复正常。所以如果你的AD16是从网盘下载的所谓“绿色版”先考虑补丁是否完整。补丁之外我习惯在DXP Preferences里把PCB Editor下的“智能导线”和“实时DRC”关掉一些不常用的选项减少实时计算负担。实测在板子元件超过500个的复杂项目里这些设置会让画布平移更跟手挖空轮廓和手动布线时心情也能好很多。4. 手动布差分线挖空之后信号和布线都要照顾到搜“挖空”话题的人很大概率同时也在搜“手动布差分线”因为这两件事经常在同一个项目中遇到板子挖了槽改了形状高速信号就要重新绕线绕线绕到挖空区旁边就要考虑阻抗和参考平面连续性。AD16版本里手动布差分线并不复杂但设置上有几个版本特有的细节。4.1 先设好差分对从网络表到Differential Pairs面板在AD16里手动布差分线的第一步不是直接拉线而是先把差分对声明好。打开PCB面板切换到“Differential Pairs”标签。如果你的面板里没这个标签可以从菜单 View → Panels → PCB调出来在弹出的选择列表里勾选Differential Pairs。然后在面板空白处右键 → Add Pair填入正网络比如USB_D_P和负网络比如USB_D_N。AD16不会自动识别网络名所以这一步必须手动。我的习惯命名是正网络用“_P”结尾负网络用“_N”结尾工程量大时还可以利用菜单 Design → Differential Pairs Editor 批量添加。4.2 差分规则数值怎么定线宽、间距、耦合与阻抗差分对的尺寸不能靠手感。AD16里对应规则在 Design → Rules → Routing → Differential Pairs Routing而不是普通Width规则。你在Differential Pairs Routing规则里要设定的关键参数线宽Width取决于目标阻抗。常规FR4板材1.6mm板厚、1oz铜厚做90欧姆USB差分线线宽大约0.2mm0.25mm间距0.15mm0.2mm但这只是估算最终要以阻抗计算和板厂给的实际叠层为准。间距Gap一般取线宽的1.52倍间距太小增加制作难度太大耦合减弱。最小/首选/最大三个值都要填AD16布线时才会在推挤时自动调整间距。如果挖空的区域正好穿过这个差分对的下方也就是破坏了参考平面那计算出来的阻抗就没有任何意义了这点我下面单独说。4.3 手动差分布线操作全流程含快捷键规则设好以后手动布线快捷键是 P → I → DPlace → Interactive Differential Pair Routing。此时鼠标会带出一根线点击正网络AD16会自动把差分对的两根线一起布出。布线时的几个实用键位ShiftR切换推挤模式。建议用Push模式布线时能看到旁边的线被自动推开。数字键2/3切换布线层。挖空区域附近过孔换层时按ShiftCtrl滚轮也可以换层并自动添加过孔。Tab键布线过程中打开属性面板临时修改线宽/间距下次拉新线前记得恢复。逗号/句号键切换过孔尺寸。还有一个高频疑问为什么我手动拉差分线时两根线没有并排走检查一下规则里的“Gap”是不是设得太小或者你布线时没有点击正确的网络AD16把其中一根当成了普通单端线。如果点开后没有自动配对退出布线命令到Differential Pairs面板里确认网络对应关系没问题再重来。4.4 挖空区边缘的差分线处理经验之谈这部分是我在这个项目里体会最深的地方。挖空区域要么是内部铣槽要么是外形缺口它意味着这部分的铜皮和参考平面整个没了。差分线如果从挖空区上方或旁边穿过返回电流没法在下方平面正常流动信号质量和EMI都会变差严重时高速信号直接打不开设备。我的处理原则只有三条第一差分对尽量远离挖空区边缘距离至少35倍线宽第二如果一定要跨过挖空区就在跨越点附近的完整地层上多打几个缝合地孔让参考平面快速换层过渡第三挖空区两侧的差分线要走等长AD16可以用TRInteractive Length Tuning沿差分路径拉蛇形线来调整。实测证明这些处理比单纯调大线宽间距有效得多。5. 出图与收尾把这些操作沉淀成可复用的项目模板板框挖空和差分线都弄完不代表任务就结束了。AD16里最让人头疼的是出Gerber时漏层漏对象辛苦画好的挖槽轮廓一到板厂就“人间蒸发”。这个环节必须养成一套固定的检查习惯。5.1 Gerber输出时如何确保挖空信息不丢生成Gerber走菜单 File → Fabrication Outputs → Gerber Files。在弹窗里切换到“Layers”标签仔细核对勾选内容。除了顶底层的铜箔层、丝印层、阻焊层之外Keep-Out层和Mechanical 1层一定要确认在“Plot Layers”里被勾选。很多默认配置不会自动包含Mechanical层漏掉的话挖空轮廓就彻底没了。Drill Drawing层也要检查。如果挖槽里有非金属化孔需要在“Drill Drawing”里添加对应的钻孔符号和孔径标注同时确认“Drill File”里的钻孔槽Slot信息生成正确。板厂拿到Gerber后会把钻孔文件、铣槽文件和DXF对照查看如果三者不一致就会发邮件来问。与其等板厂问不如先自查一遍。5.2 常见错误速查表我把自己和身边同事踩过的坑整理了一张表每次出图前扫一眼能省不少沟通成本。错误现象可能原因解决办法Define from selected objects报错轮廓未闭合或有多余线段放大检查节点闭合后再重试挖槽位置偏移原点没有设置在板框左下角EOS设原点用JL跳坐标确认画布拖动卡顿栅格太大、原点漂移、软件补丁缺失改小Snap Grid重新设原点补SP补丁差分线布不出并排效果Differential Pair没配对好在Differential Pairs面板里重新选择网络Gerber里看不到挖槽Mechanical层没有Plot在Gerber设置中勾选Mechanical层内部挖槽在3D视图不显示AD16没有Board Cutout对象用机械层制板说明代替勿依赖3D预览5.3 把“挖空差分线”固化成自己的设计模板同一个项目往往要在多个板卡上重复用同一组挖槽和差分线布局。比如公司的电源板背面总要挖一个电感避让槽USB差分线总要从连接器附近穿过。把这些固定内容做成模板比每次重新画高效得多。我的做法是把绘制好的挖槽轮廓Mechanical层 Keep-Out层全选后复制在PCB库编辑器里保存为一个空板子文件名写成“模板_内部铣槽_8x12mm.dxf”或“模板_TypeC_半圆避让槽.dxf”需要新板子时直接导入DXF到对应层再用MS整体移动到位。差分对规则和线宽间距属于图纸级参数保存PCB模板文件时连同规则一并存好下次新建PCB直接File → New → PCB from Template整套差分线设计规则就都在了。这个习惯坚持半年以后你会发现设计周期明显缩短而且犯低级错误的概率也低了很多。最后再分享一个体会AD16的确老但很多项目团队还在用它原因不外乎稳定、顺手、资源多。板框挖空这类基础操作只要把“物理铣削”和“电气避让”两件事分清楚画图时多用坐标精确控制出图前多核对一遍Gerber就不会有大问题。差分线手动布线也是一样规则先行、参数有依据、绕线避开破坏参考平面的区域信号质量基本都能保证。希望这篇实操经验能给还在AD16上奋斗的同行省点时间。
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