★ FEATURED ARTICLE 画完PCB、铺好铜之后才发现某块区域需要净空这种经历估计做过板子的人都遇到过。天线底下整片铜皮影响了信号匹配高压区原副边之间距离不够螺丝孔周围被大面积铜皮包着导致装配后有应力隐患——这些情况在Altium Designer里都指向同一个操作多边形覆铜挖空。但真正动手时很多人在这里卡住。有人画了Keepout线重新铺铜后铜皮照常从上面盖过去有人用Region去盖结果一跑DRC全是间距报错还有人干脆删掉整块Polygon再重铺结果一片铜全没了。这篇就围绕AD软件中多边形覆铜挖空这件事把三种实用的方法一次讲透直接用Polygon Pour Cutout挖、用Keepout禁布区提前规划、用闭合图形转换和切片做异形补救并附上每一步的操作细节。适合刚接触覆铜的PCB新手也适合做高速、射频、电源板时需要频繁控制铜皮范围的工程师参考。1. 为什么需要挖空几个真实场景和一条核心认知1.1 三张最典型的“必须挖空”的板子第一类是带天线模块的板子。GPS、蓝牙、LoRa、WiFi模块的天线区域器件手册里通常都会给出净空要求有的叫Keepout Area有的叫GND Clearance数值从几毫米到十几毫米不等。底下的铜皮如果整片盖上去天线的阻抗匹配条件直接被改变实际表现就是信号强度差、驻波比难调甚至通信距离短得离谱。这种问题在仿真阶段很难提前发现板子打样回来才发现的时候就只能靠挖空铜皮来救。第二类是开关电源和带强电的板子。原边与副边之间、保险丝前后、继电器触点附近安全规范对爬电距离有硬性要求。铜皮是导体表面污染后还会形成漏电通道把一段铜皮挖掉等于把“表面路径”拉长这是成本最低的合规手段。尤其是做220V整流、反激电源这类项目时挖空区域画得对不对直接决定产品能不能过安规测试。第三类是有大量安装孔和结构件的板子。螺丝孔、铜柱孔、定位孔周围如果被大铜皮包围装配应力会通过铜皮传递时间久了铜箔可能起翘某些金属结构件和铜皮距离太近还有短路风险。把孔周边挖出一圈净空既安全板子看起来也干净。1.2 挖空的核心认知覆铜是“一块”不是“一层”很多人把挖空理解成“把这一片铜擦掉”于是去机械层或者丝印层画线结果没有任何反应。AD里一个多边形覆铜Polygon Pour本质上是一个独立的多边形对象内部区域默认都会被铜皮填充。挖空的本质是在这个多边形对象内部再定义一个“不填充的子区域”。能真正参与这个子区域定义的信息只有三类Polygon Pour Cutout对象、Keepout禁布对象、以及覆铜经过切片或分解后留下的新边界。机械层的线、丝印层的框都不在这个集合里。把这个逻辑想清楚后面三种技巧就都有落点了遇到“我画了线怎么没用”这种问题也能自己判断原因。2. 技巧一Polygon Pour Cutout最直接的“区域删除法”2.1 这个工具藏在哪里菜单路径是Place → Polygon Pour CutoutPCB标准工具栏上也有对应图标和Polygon Pour的图标挨在一起是一个带斜线或叉号的方块鼠标悬停时提示文字就是Polygon Pour Cutout。AD 18、AD 20、AD 21、AD 22的路径基本一致如果你还在用AD 9、AD 10这类老版本在Place菜单下同样能找到只是图标风格略有差异。2.2 完整操作步骤第一步确认当前所处的板层。建议先把当前层切到要挖空的层。比如你要挖的是Top Layer上的覆铜就把当前层切到Top Layer再操作。层不对虽然重铺后Cutout依然可能生效但对象归属层混乱后面Gerber输出时容易出问题。第二步启动工具。执行Place → Polygon Pour Cutout光标变成十字。第三步沿目标区域的边界依次点击画出闭合多边形。绘制逻辑和画Polygon完全一致按ShiftSpace切换走线方式可以在垂直、45度、任意角度、圆弧之间循环切换要画精确的矩形先画一条边再切成90度模式配合坐标输入来定位顶点。坐标输入的方式是直接按键盘数字键输入X和Y值或者先按Tab打开属性面板输入起点坐标画完一个点再输下一个点。第四步闭合多边形后按右键或Esc退出。此时能看到一个带Cutout属性的对象在Properties面板里显示为Polygon Pour Cutout。第五步重铺铜。执行Tools → Polygon Pours → Repour All或者只选中你要更新的那块覆铜单独执行Repour。这一步是关键Cutout画完后不会立刻生效必须重铺。第六步保存并复查。放大挖空边界确认没有细尖角、没有开口、没有因为顶点太密而产生的小锯齿。2.3 挖空对象的后期编辑Polygon Pour Cutout是一个独立对象这意味着它可以整体移动、旋转、复制。选中Cutout对象后按M键拖动位置按Space旋转按住Shift拖动就是复制。多块一模一样的挖空比如四角螺丝孔的净空画好一个后复制三份再用对齐工具统一到坐标效率比逐个画高得多。修改顶点也很方便。双击Cutout对象打开Properties或者在选中状态下直接拖动边框上的顶点手柄AD 18之后这个交互做得挺顺手圆弧半径、角度都可以在属性面板里调。另外注意一个特性同一层如果有好几块多边形覆铜一个Cutout对象只要与它们空间相交重铺后每块都会按这个形状挖出对应的孔。如果顶层和底层要挖同样的区域可以在两层各画一个画完一个后CtrlC复制、切换层后CtrlV粘贴保证两边轮廓完全一致。2.4 这个方法的优点和局限优点很明确独立对象、可编辑、可复制、只影响覆铜、不影响走线和过孔适合在已经布完线的板子上做局部净空调整。我在改版评审意见时最常用的就是它。局限在于它本质上是“事后修改”。如果后续又重新画了整片覆铜Cutout对象还在但要再重铺一次才会体现。还有个容易踩的坑Cutout区域不要画得太小或太窄小于铺铜算法能够可靠处理的最小尺寸时可能出现“挖不干净”或者留下极细铜尖角的情况。碰到这种需求建议把尺寸放大一点或者后期手动处理尖角。3. 技巧二Keepout禁布区先规划后覆铜的“规则级挖空”3.1 为什么布线阶段就该把净空画出来真正做高速板、射频板、电源板的工程师很少等铺完铜再去挖。他们的流程是布局完成后、布线之前就把需要净空的位置用Keepout对象圈起来。这样走线不会穿进去覆铜重铺时也会自动避开属于“上游规则约束”而不是“下游补救”。Keepout对象放在Keepout层菜单路径是Place → Keepout下面有Track、Arc、Via、Fill、Solid Region几个选项。日常使用中最推荐的是Keepout Solid Region也就是禁布实体区域。它是一个真正闭合的区域对象覆铜和走线对它的避让最可靠。3.2 操作步骤先画规则后铺铜第一步Place → Keepout → Solid Region。第二步在目标区域画一个闭合多边形形状和大小就是将来要空出来的范围。画法和画Polygon一致支持ShiftSpace切换线型。第三步正常铺铜。多边形覆铜会自动沿着Keepout边界绕行从而在Keepout区域形成完整的净空。第四步走线也会被约束。Interactive Routing在布线时会自动避开Keepout区域如果强行从里面走线穿过会触发DRC违规。这个特性在做高压爬电设计时特别有用等于在规则层面就把“绝对不能走铜”的区域锁死了。3.3 一个新手最常见的坑很多人为了省事在Keepout层画几段Track线围成一个圈然后去铺铜发现覆铜还是从开口处流进去了。原因很简单几段Keepout Track如果没有闭合或者没有和覆铜的避让逻辑配合好就产生不了完整净空。Keepout Track和Arc这类对象对“禁布”的判定方式比较像素级它们可以阻止对象跨过但不一定能形成封闭的禁布面。最稳妥的办法是统一使用Keepout Solid Region。如果说Track是“篱笆”Solid Region就是“一堵实心墙”语义完全不同。和结构对接时如果用机械1层画的禁布线就更是另一回事了——机械层的图形默认不参与电气约束必须设置了Board Outline或特定Design Rule后才会对覆铜有影响。绝大多数“我画了线怎么没用”的情况原因就是画布选错了层。3.4 Keepout会把焊盘也“锁死”吗很多工程师担心天线区域要净空但馈点焊盘必须和地相连安装孔要净空但焊盘本身是元件的一部分不能消失。实际上Keepout禁布是约束“布线类和覆铜类对象”焊盘属于元件的一部分不会因为Keepout而消失。如果不希望整片区域完全真空想留出接地通道可以把Keepout区域画成U形、C形或者用多个Keepout Solid Region拼出“走廊”。比如蓝牙天线下方要大面积净空但馈点焊盘需要和主地相连就把净空区域画成包围天线的U形开口处对准馈点焊盘铺铜之后焊盘通过开口和整片地铜连接其余区域全部挖空。这个组合用法在射频板里很常见。4. 技巧三闭合图形转换与切片异形挖空和紧急改板的“野路子”4.1 从闭合线框直接生成Polygon Pour Cutout实际项目中经常遇到这种场景结构工程师发来一个DWG文件里面的禁布轮廓是复杂的异形有五六个圆弧、七八段折线在AD里重新描一遍费时费力还容易走样。这时可以用转换功能。选中导入的闭合线框后执行Tools → Convert → Create Polygon Pour Cutout from Selected Primitives也就是“从选中的图元创建多边形挖空”。AD会基于这条闭合路径生成一个完整的Polygon Pour Cutout对象。操作前必须确认三点线框完全闭合、首尾相连、没有重复线段。否则转换出来的Cutout可能残缺甚至直接失败。我的习惯是转换前用CtrlD打开显示面板放大检查每一个端点和交点在DWG导入向导里如果有关闭“转换为闭合区域”的选项优先勾上。4.2 Slice Polygon切片法沿任意折线切开覆铜另一种“野路子”是切片。适用场景整板已经铺好铜某一块区域需要沿着走线方向切出一条隔离槽或者要删掉一块不规则的铜皮但不想重建整个Polygon。操作步骤很简单Tools → Polygon Pours → Slice Polygon点击目标多边形覆铜然后沿要切的方向依次点击路径点最后按Esc结束。AD会把原覆铜沿着这条线切成两个独立的多边形接下来选中不需要的那块直接Delete删除再重铺就完成了。切片法最直观的好处是切完之后剩下的部分仍然是“Polygon”保留自动避让和重铺能力不会变成死铜碎片。我经常用它来切微带线两侧的铜皮边界或者把散热铜皮切出通风槽形状。切错了也不要紧撤销重铺一次就能恢复。4.3 Explode分解法紧急时真方便但别当常规操作还有一招是Tools → Polygon Pours → Explode Polygon把多边形覆铜直接炸成一堆Region铜皮区域然后就可以单独选中任意一块删除。这是最暴力的挖空方式什么形状都能处理。但我不建议把它当常规手段。炸开之后原来的Polygon对象不再存在失去规则避让和自动重铺能力。后面如果改了走线、加了过孔、调整了板框这些碎片区域都只能手动维护。而且碎片数量一多DRC计算变慢文件也变得臃肿。我一般是板子马上要出Gerber、实在来不及系统处理时才会用比如临时裁掉一块形状极其不规则的散热铜皮。4.4 批量挖空的一个小技巧阵列螺丝孔、阵列通风孔这类重复挖空不要一个个画。先画一个标准的Polygon Pour Cutout然后按住Shift拖动复制复制时输入精确的X/Y增量坐标或者用Edit → Paste Special → Paste Array按行列批量粘贴。多块Copy完成后用对齐工具统一微调位置。这个方法在做拼板、做阵列式散热孔时特别省时间也是三种技巧之外最值得养成的操作习惯。5. 三种技巧怎么选一张取舍表和我的使用习惯5.1 直接对比方式适用阶段是否约束走线异形支持批量操作主要风险推荐指数Polygon Pour Cutout铺铜后/任意阶段否支持支持复制批量容易被误删/重铺后忘记更新五星Keepout Solid Region布局完成、布线前是闭合区域任意形状支持复制阵列新手画成Track导致失效五星Convert转换导入DWG等外部轮廓看原料复杂异形友好一般依赖线框闭合四星Slice Polygon铺铜后补救否直线/折线切片一般切错需撤销重铺四星Explode Polygon铺铜后紧急处理否任意难破坏多边形属性一星5.2 我的个人组合习惯我自己的流程一般是这样的。布局完成后先整体过一遍板子把天线净空、高压爬电、结构避让这些区域用Keepout Solid Region一次性圈好省得后面铺完铜再返工。铺铜结束后如果评审发现有局部问题比如某段信号线旁边多出一块铜皮导致阻抗异常我会单独加一个Polygon Pour Cutout精准挖掉不惊动其他区域。与结构工程师对板时结构图上带来的闭合净空轮廓直接转换生成Cutout绝不在AD里重描。只有非常着急出板的时候才用切片和分解。5.3 为什么我不建议只用一种方法只依赖Polygon Pour Cutout容易忽略“上游规划”。等你铺完铜再挖走线可能早就穿过净空区域了虽然铜皮挖了但走线还在那里爬电距离照样不够。只依赖Keepout又容易遇到“已经铺完铜我不想动其他规则”的场景。Keepout是全局约束放下去之后整个区域都不能走线有些局部的、一次性的挖空需求用它反而“用力过猛”。两种方法叠加才是完整的挖空策略规则级的净空交给Keepout点状的、临时性的、需要反复试形状的调整交给Polygon Pour Cutout。这也是我在这篇文章里把两种方法放在前两位的原因。6. 挖空之后必须检查的四个细节6.1 全量重铺覆铜并确认状态修改过Cutout或覆铜之后最后一步一定是执行Tools → Polygon Pours → Repour All把整板所有覆铜全部重铺一遍不要偷懒只重铺一个。原因很简单多边形覆铜之间的耦合关系比较复杂只重铺一块有时会把相邻区域的避让状态带出变化全量重铺最稳妥。重铺后留意Messages面板有没有报错常见的错误提示是“Polygon is broken”之类一旦出现就说明有某个多边形出现缺口或自交需要回到多边形本身去修复。6.2 检查孤岛和死铜挖空最常见的副作用就是把原有覆铜切成互不相连的几块。打开覆铜属性面板在Island Removal区域里选择Remove Dead CopperAD会自动清除连接不到网络的孤立铜。但这个功能要慎用。如果某块“孤岛”是你故意留下的散热铜皮或者测试点被自动删掉反而坏事。稳妥的做法是第一次重铺时先关闭Remove Dead Copper看看到底有哪些孤立区域判断哪些是废铜哪些有实际用途再决定是手动处理还是让软件自动清理。6.3 测量净空距离是否符合要求挖空不是“挖了就行”必须确认挖空边缘到关键对象的实际距离。用Reports → Measure Distance快捷键CtrlM点两个端点就能读出距离。做电源板时我会单独把原副边之间挖空区域的边到边距离量出来标注在装配图上方便审核。做天线净空时也建议把净空边界到天线馈点焊盘的距离记录一下作为设计评审的依据。6.4 跑一遍完整DRC挖空操作最常见的DRC违规是Clearance Constraint也就是挖空边缘与铜皮、走线、焊盘之间的间距不够。跑DRC之前要确认规则里Clearance的最小间距按工艺能力设置好比如6mil或者项目规定的具体值然后全量跑一遍。不要只盯着覆铜区域的报错还要把丝印、阻焊开窗一并检查挖空往往会影响阻焊开窗的位置两者在Gerber里叠一起看才完整。最后再分享两个实操经验第一个是关于录GIF演示。平时要给同事或者团队做内部教程时我一般用ScreenToGif这套小工具免费而且能直接输出GIF。录之前记得在AD界面把快捷键提示打开具体在Preferences里找这样录出来的画面能同步显示实际按键操作比纯鼠标点击清楚得多。录完把帧率控制在10到12fps文件体积小观众也能看清每一步发生了什么。第二个是版本兼容性。这篇文章里的菜单和操作逻辑以AD 20、AD 21的界面为准AD 22和更新的版本基本一致。如果你还在用更老的版本有些命令位置可能不太一样最简单的办法是在AD菜单栏的搜索框里直接输入“polygon”或者“cutout”关键字弹出的命令列表里一定能找到对应的功能入口。挖空这件事表面看是铺铜的“减法”实际上考验的是对整块板子电气和结构需求的理解。希望这几种方法能帮你少走点弯路。
阅读完成 · 觉得有帮助？
