编辑电路板

放置和绘制操作

放置和绘图工具位于右侧工具栏中。 当一个工具被激活时,它将一直处于激活状态,直到选择了一个不同的工具或用 Esc 键取消该工具。 当任何其他工具被取消时,选择工具总是被激活。

某些工具栏按钮在调色板中有多个可用工具。这些工具由按钮右下角的小箭头表示:pcbnew palette buttons

要显示调色板,你可以在工具上点击并按住鼠标按钮,或者点击并拖动鼠标。 调色板关闭时将显示最近使用的工具。

cursor 24

选择工具(默认工具)。

tool ratsnest 24

局部飞线工具:当电路板的飞线被隐藏时,用这个工具选择封装将只显示所选封装的飞线。 再次选择同一封装将隐藏其飞线。 每个封装的局部飞线设置将保持有效,即使在局部飞线工具不再活动之后。

module 24

封装放置工具:点击电路板以打开封装选择器,然后在选择封装后再次点击以确认其位置。

add tracks 24

ps diff pair 24

布线/差分对布线。这些工具可以激活交互式布线器,并允许放置布线和过孔。 交互式布线器在下面的布线部分有更详细的描述。

ps tune length 24

ps diff pair tune length 24

ps diff pair tune phase 24

调整长度。这些工具允许你在布线后调整单个布线的长度或差分对的长度或偏移。 详见布线部分。

add via 24

添加过孔:允许放置过孔而不需要布线。

使用这个工具放置在布线上面的过孔将采用最近的布线段的网络,并成为该布线的一部分(如果连接到布线的焊盘被更新,过孔网络将被更新)。

放在其他地方的过孔将采用该位置的敷铜区域的网络,如果有的话。 如果敷铜区域的网络被改变,这些过孔不会自动采用新的网络。

add zone 24

添加敷铜区。点击设置一个敷铜区域的起始点,然后在绘制区域的其余边框前配置其属性。 敷铜区域属性在下面会有更详细的描述。

add keepout area 24

添加规则区。规则区域,以前被称为禁布区,可以限制对象的放置和区域的填充,也可以定义命名的区域来应用特定的自定义设计规则。

add line 24

绘制线条。

注意: 线条是图形对象,与用布线工具放置的布线不同。 图形对象不能被分配到一个网络中。

add arc 24

绘制弧线:选择弧线的中心点,然后选择起点和终点。通过右键单击该按钮,你可以在保持现有弧中心的模式和保持弧半径的模式之间改变弧的编辑模式。

add rectangle 24

绘制矩形。 矩形可以是填充的,也可以是边框的。

add circle 24

绘制圆圈。 圆圈可以是填充的,也可以是边框的。

add graphical polygon 24

绘制图形多边形。 多边形可以是填充的,也可以是边框的。

注意: 填充的图形多边形与敷铜区域不一样:图形多边形不能被分配到网络中,不会与其他对象保持间隙。

image 24

添加位图图像。

text 24

添加文本。

text box 24

添加文本框

add aligned dimension 24

add orthogonal dimension 24

add center dimension 24

add radial dimension 24

add leader 24

添加标注。 标注类型在下面会有更详细的描述。

delete cursor 24

删除工具:单击对象以删除它们。

set origin 24

grid select axis 24

设置钻孔/拾放原点(用于制造输出)或网格原点。

measurement 24

交互测量两点间的距离。

捕捉

移动、拖动和绘制电路板元素时,网格、焊盘和其他元素可以具有捕捉点,具体取决于用户偏好设置中的设置。在复杂的设计中,捕捉点可能离得太近,这会使当前的工具操作变得困难。使用下表中的快捷键可以在移动鼠标时禁用网格和对象捕捉。

快捷键 效果

Ctrl

关闭网格捕捉。

Shift

关闭对象捕捉。

编辑对象属性

所有对象都有可在对话框中编辑的属性。 使用快捷键 E 或从右键菜单中选择 “属性” 来编辑所选项目的属性。 只有当你选择的所有项目都是同一类型时,你才能打开属性对话框。 要想一次编辑不同类型的项目的属性,请参阅下面关于批量编辑工具的章节。

在属性对话框中,任何包含数字值的字段也可以接受一个基本的数学表达式,从而得到一个数字值。 例如,一个尺寸可以被输入为 2 * 2mm,结果是 4mm 的值。 支持基本算术运算符以及用于定义运算顺序的圆括号。

使用封装

KiCad文档的这一部分还没有写完。 我们 我们感谢您的耐心等待,因为我们的志愿文档编写小队 我们感谢您的耐心等待,因为我们的志愿者团队正在努力更新和扩展文档。- 包括脚印属性、从库中更新等。

使用焊盘

在将封装放置在电路板上之后,可以检查和编辑封装的每个单独的焊盘的属性。 换句话说,如果库中的封装设计不合适,就可以在电路板上封装的特定实例中覆盖单个封装焊盘的设计。 例如,你可能希望为一个需要在特定设计中保持不焊接的焊盘去除锡膏孔,或者你可能希望移动一个轴向引线电阻的通孔焊盘的位置,以适应特定的设计。

默认情况下,所有封装焊盘的位置都被锁定,因此可以编辑焊盘属性,但不能移动焊盘相对于封装其他部分的位置。 焊盘可以被解锁以允许自由移动,这对某些应用很有用(如具有不同引线位置的通孔封装),但通常不建议用于表面贴装封装。

当一个焊盘被选中时,焊盘属性对话框将通过上下文菜单或默认的快捷键 E 打开。 请注意,KiCad 认为如果你在焊盘附近点击,你可能是想选择整个封装而不是单个焊盘。 要选择单个焊盘,请确保在焊盘区域内点击,或者关闭选择过滤器中的 "封装" 设置(并确保 "焊盘" 设置打开),以防止意外地选择整个封装而不是特定的焊盘。

pad properties general

焊盘属性对话框的常规选项卡显示了焊盘的物理属性,包括它的几何、形状和层设置。

焊盘类型: 此设置控制焊盘的哪些功能被启用。

SMD 焊盘是有电气连接的,没有孔。 换句话说,它们存在于一个单一的铜层上。

通孔 焊盘是有电气连接的,有一个电镀孔。 孔存在于每一层,而铜焊盘存在于多层(见下文 铜层 设置)。

板边连接器 焊盘是允许与 Edge.Cuts 层上的电路板边框重叠的 SMD 焊盘。

NPTH,机械 焊盘是没有电镀的通孔,不具有电气连接。

SMD 孔洞(钢网印刷版上的孔洞) 焊盘是没有孔和没有电连接的焊盘。 这些可用于在技术层上添加特定的设计,例如锡膏或阻焊孔洞。

铜层 设置控制哪些铜层将有一个与焊盘相关的形状。

对于 SMD 焊盘,选项为 F.Cu 或 B.Cu,它控制焊盘 相对于封装的位置 是在电路板的顶层还是底层。 换句话说,如果一个焊盘在其属性中被设置为存在于 B.Cu 上,而封装被翻转到电路板的背面,该焊盘现在将存在于 F.Cu 上,因为它也被翻转了

对于通孔焊盘,可以从焊盘与其他铜(布线或敷铜区)没有电气连接的铜层中移除焊盘形状。 将铜层设置为 仅连接层 将从任何未连接层移除焊盘形状,而设置为 F.Cu、B.Cu 及连接层 将从任何内部未连接层移除焊盘形状。 这在密集的电路板设计中很有用,可以增加内部层的可布线面积。

技术层 复选框控制哪些技术层会有一个与焊盘形状相同的孔径。 默认情况下,焊盘在锡膏层和阻焊层上的孔径与铜层相匹配。

在当前版本的 KiCad 中,不支持在不同的铜层上定义不同的焊盘形状或尺寸。

指定焊盘到芯片晶圆(die)的长度: 此设置允许将一个长度与此焊盘相关联,该长度将被布线长度调整工具和网络检测器添加到布线的总长度中。这可以用来指定内部键合线的长度,以便更准确地进行长度匹配,或者在其他某些情况下,网络的电气长度大于电路板上的布线的长度。

pad properties overrides

出现在任何技术层上的孔径将具有与铜层上的焊盘形状相同的形状和尺寸。 在 PCB 制造过程中,制造商经常会改变阻焊和锡膏孔径相对于铜焊盘的相对尺寸,但由于这种尺寸变化是特定于制造过程的,大多数制造商希望在提供设计数据时将孔径设置为与铜焊盘相同的尺寸。 对于需要在设计数据中加大或缩小技术层孔径的特定情况,你可以使用 "覆盖" 标签中的设置。

焊盘间隙 控制焊盘与不同网络上的任何铜形状(布线、通孔、焊盘、敷铜)之间的最小间隙。 这个值通常被设置为 0,这将使得焊盘的间隙继承自封装上设置的间隙覆盖或者电路板的设计规则和网络类规则(如果封装的间隙也被设置为 0)。

阻焊间隙 控制 F.Mask 和 B.Mask 层上的焊盘形状和孔径形状之间的尺寸差异。 正数意味着阻焊孔径将大于铜的形状。 这个数字适用于所有方向的膨胀。 例如,值为 0.1mm 将使阻焊孔径膨胀 0.1mm,这意味着在焊盘的所有侧边将有 0.1mm 的边界,当沿给定轴线测量时,阻焊开窗将比焊盘宽 0.2mm

锡膏绝对间隙 控制 F.Paste 和 B.Paste 层上焊盘形状和孔径形状之间的尺寸差异。 它的行为在其他方面与 锡膏间隙 设置的行为相同。

锡膏相对间隙 允许将锡膏间隙值设置为焊盘尺寸的百分比,而不是绝对距离值。 如果同时指定了相对间隙和绝对间隙,它们将被加在一起以确定锡膏孔径的大小。

"覆盖" 选项卡还可以控制焊盘如何连接到与之重叠并共享网络的敷铜区域。

焊盘连接 控制焊盘是否与敷铜区域直连、热焊盘连接的或没有连接。 与其他覆盖项一样,这个覆盖项可以为单个焊盘或整个封装设置。 这个控制的默认设置是 来自父级封装,而默认的封装设置是使用敷铜区域属性中指定的连接模式。

热焊盘辐条宽度 控制敷铜连接模式为热焊盘时热焊盘辐条的宽度。

热焊盘间隙 控制热焊盘辐条的长度,或者说是焊盘的形状与敷铜区域之间的间隙。

敷铜区域中自定义焊盘形状 当焊盘使用自定义形状而不是默认形状之一时,控制敷铜区域的填充行为。 这可以用来在使用热焊盘和自定义焊盘形状时实现不同的结果。

使用敷铜

敷铜区域,有时也被其他 EDA 工具称为铺铜或覆铜,是分配给一个特定网络的实心或网格状的铜箔区域,敷铜区域会自动保持与其他铜对象的间隙。 敷铜区域通常用于填充板层(或板层的一部分)上的所有自由空间,以创建接地和电源平面,承载大电流,或提供屏蔽。

一些 EDA 工具有单独的工具用于创建 "平面层" 及在信号层上创建敷铜区域。 在 KiCad 中,敷铜工具用于这两种应用。

区域是由一个多边形的 边框 来定义的,它定义了敷铜区域的最大范围。 这个边框并不代表实物铜,也不会出现在导出的制造数据中。 每次修改边框或边框内的任何对象时,必须 填充 该敷铜区域。 填充过程可以在单个敷铜区域上运行,也可以在电路板的所有区域上运行(默认快捷键 B)。 敷铜区域可以 不填充(默认快捷键 Ctrl+B),以提高性能并减少编辑大型电路板时的视觉混乱。

敷铜是一个手动的过程,而不是在每次对象发生变化而导致敷铜区域变化时才发生。 这是因为在老式计算机或非常大的设计中,敷铜可能是一个缓慢的过程。 在生成输出之前,确保敷铜是最新的,这一点很重要。 KiCad 会检查敷铜区域是否已经更新,并在生成输出或运行 DRC 之前警告您,如果区域尚未被重新敷铜。

要绘制一个敷铜区域,请点击右侧工具栏的 “添加敷铜区域” 工具(add zone 24),或者使用默认的快捷键 Ctrl+Shift+Z。 点击选择敷铜区域边框的第一个点。 敷铜区域属性对话框将出现,允许你选择敷铜区域的网络和其他属性。 这些属性可以在任何时候进行编辑,所以一开始正确选择它们并不是关键。 接受该对话框,继续放置点来定义敷铜区域的边框。 要完成这个区域,请双击来设置最后一个点。敷铜区域边框点可以像图形多边形一样进行修改,通过拖动方形手柄来移动一个角,或者拖动圆形手柄来移动一条边。 要编辑该敷铜区域的属性,请使用快捷键 E 或从上下文菜单中选择 “属性”。

zone properties

层: 一个区域对象可以在一个或多个铜层上创建敷铜。 勾选每个铜层旁边的方框,就会在选中层的区域边框内进行敷铜。 每个层上的铜将被独立地填充,但所有层将共享同一个网络。

网络: 选择该敷铜区域应连接的电气网络。 可以创建没有网络分配的区域。 没有网络的区域将与任何网络上的任何铜对象保持间隙。

区域名 可以用来给一个区域指定一个特定的名称。 这个名字可以用来在自定义的 DRC 规则中指代该区域。

敷铜区域的优先级 决定了在单一层上的多个区域被敷铜的顺序。给定层上的最高优先级区域将首先被敷铜。 较低优先级的区域将保持与较高优先级区的敷铜区域的间隙。 同一层上的两个具有相同优先级的敷铜区域将相互重叠(短路)。

具有相同优先级的敷铜区域将永远不会互相保持间隙,即使它们被分配到不同的网络中! 设计规则检查器将报告这些短路,但它们不会被敷铜工具所阻止。

限制边框为 水平、垂直 和 45 度 控制敷铜区域边框绘制工具的 初始 行为。 当这个选项被启用时,区域边框将被限制在 45 度的角度。 请注意,在创建了敷铜区域边框之后,这个选项就没有作用了。 边框端点在创建后可以自由修改。

锁定 控制敷铜区域边框对象是否被锁定。 被锁定的对象不能被操作或移动,也不能被选择,除非在选择过滤器面板中启用 锁定项目 选项。

边框显示 控制敷铜区域边框在屏幕上的绘制方式。 在 直线 模式下,只绘制边框的边界线。 在 阴影 模式下,阴影线会在边框边界的内侧绘制一小段距离,以使敷铜区域边框更加明显。 在 完全阴影 模式下,阴影线被绘制在整个区域边框的内部。

拐角平滑 控制边框拐角处的敷铜区域的行为。拐角可以通过倒角或圆角来平滑,如果平滑被禁用,也可以一直延伸到边框的拐角。

默认情况下,倒角和圆角不会被添加到区域边框的内角,因为这将导致填充的铜延伸到边框之外。 如果需要光滑的内角,请在电路板设置对话框的约束部分启用 允许敷铜区域边框外的圆角 选项。

间隙 控制该敷铜区域与其他铜对象保持的最小间隙。 请注意,如果两个间隙值有冲突,将使用较大的间隙值。 例如,如果一个敷铜区域被设置为使用 0.2 毫米的间隙,但其网络类被设置为使用 0.3 毫米的间隙,结果将是 0.3 毫米的间隙。

最小宽度 控制在该敷铜区域内产生的铜窄颈(narrow neck)的最小尺寸。 任何低于这个最小宽度的敷铜区域都会在填充过程中被移除。

焊盘连接 控制敷铜区与同一网络上的封装焊盘的连接方式。 实心 连接将使得铜完全重叠在焊盘上。热焊盘 将导致小铜辐条连接焊盘和敷铜区域的其余部分,增加焊盘和敷铜区域的其余部分之间的热阻。 这对手工焊接很有用。 对 PTH 的热焊盘 将对电镀通孔焊盘应用热焊盘,并对表面贴装焊盘使用实心连接。 将导致该敷铜区域不连接到同一网络上的任何焊盘。

热焊盘间隙 控制任何焊盘和敷铜区域之间保持的距离(当焊盘连接模式被设置为热焊盘时)。

热焊盘辐条宽度 控制 "辐条" 的宽度,即连接焊盘和其他敷铜区域的短铜段。

填充类型 控制敷铜区域的填充方式:默认为 实心填充,这将使得敷铜填充到区域边框内的所有可用空间。 敷铜区域也可以被设置为 网格填充,这将使该区域充满网格状的敷铜(铜较少)。 这对于柔性印刷电路和其他专业应用非常有用。

方向 控制网格模式中线的角度。 0 度方向将使网格使用水平和垂直的线条。

网格宽度 控制网格模式中每条线的宽度。

网格间隙 控制网格模式中每条线之间的距离。

平滑效果 控制应用于网格模式的平滑风格。值为 0 为无平滑,值为 3 为最精细的平滑。 值越大将导致更长的处理时间和更大的 Gerber 文件。

平滑量是一个比率, 控制当 平滑效果 设置为 0 以外的值时生成的平滑倒角或圆角的大小。值为 0.0 表示没有平滑,值为 1.0 表示最大平滑(换句话说 ,倒角或圆角等于网格间隙的一半)。

移除死铜 控制孤立铜区域(也称为孤岛)在初始敷铜后行为。 当设置为 总是 时,敷铜区域内的孤立铜会被移除。当设置为 从不 时,孤立区域会被搁置,并会导致该敷铜区域不与任何其他网络连接。 当设置为 低于敷铜限制 时,可以指定一个 最小的孤岛尺寸,低于这个阈值的孤岛将被删除。

无论 移除死铜 设置如何,死铜都不会从没有电气连接的敷铜区域中移除。 换句话说,仅可以从具有至少一个电气连接的敷铜中移除死铜。

图形对象

图形对象 (直线、圆弧、矩形、圆、多边形和文本)可以存在于任何图层上,但不能被分配到一个网络。矩形、圆和多边形可以在其属性对话框中设置为填充或边框。线宽属性将控制边框的宽度,即使是填充形状也是如此。填充形状的线宽可以设置为 0 以禁用边框。

创建图形形状

右侧工具栏可以用来创建直线(add line 24, 默认快捷键 Ctrl+Shift+L)、弧线(add arc 24, 默认快捷键 Ctrl+Shift+A)、矩形(add rectangle 24),圆(add circle 24,默认快捷键 Ctrl+Shift+C),和多边形(add graphical polygon 24,默认快捷键 Ctrl+Shift+P)。

矩形、圆形和多边形可以是填充形状或边框。 线宽 选项控制边框的宽度。 边框宽度在图形对象的 "理想" 形状的两边延伸。 例如,一个被定义为半径为 2 毫米、线宽为 0.2 毫米的图形圆将由一个外半径为 2.2 毫米、内半径为 1.8 毫米的圆环组成。 如果启用了 填充形状 选项,并且线宽被设置为 0,该形状将是一个半径为 2 毫米的填充圆。

graphic shape properties

弧线有两种编辑模式,可在 偏好设置PCB编辑器编辑选项 中选择,或通过右键单击右侧工具栏上的 add arc 24 按钮。第一种模式(保持弧中心,调整半径)在拖动弧端点或中点时保持弧中心的位置,必要时改变半径。 第二种模式(保持圆弧端点或起点方向)随着中点或中心的拖动,保持圆弧端点的位置和圆弧的曲率方向。

创建文本对象

图形文本可以通过使用右侧工具栏的(text 24)图标或键盘快捷键 Ctrl+Shift+T 来放置。 点击来放置文本原点,然后在出现的对话框中编辑文本及其属性:

text properties dialog

文本可以放在任何层上,但要注意,铜层上的文本不能与网络关联,不能与布线或焊盘形成连接。 敷铜区域将填充在文字对象的矩形边界框周围。

文本支持上标、下标、上划线、工程变量,也可以访问符号的字段值。

功能 标识语法 结果

上标

text^{superscript}

textsuperscript

下标

text_{subscript}

textsubscript

上划线

~{text}

text

变量

${variable}

变量值

符号字段

${refdes:field}

field_value of symbol refdes

变量必须在 电路板设置 中定义,才可以使用。 也有一些 内置文本变量

电路板边框 (Edge Cuts)

KiCad 使用 Edge.Cuts 层上的图形对象来定义电路板的边框。 边框必须是一个连续(封闭)的形状,但可以由不同类型的图形对象组成,如直线和弧,或者是一个单一的对象,如矩形或多边形。 如果没有定义电路板的边框,或者电路板的边框无效,那么一些功能,如 3D 查看器和一些设计规则的检查将无法发挥作用。

批量编辑文本和图形

文本和图形的属性可以通过 编辑文本和图形属性 对话框(工具编辑文本和图形属性…​)来进行批量编辑。

pcbnew edit text and graphics properties
范围和筛选器

范围 设置限制了该工具只能编辑某些类型的对象。如果没有选择任何作用域,就不会有任何东西被编辑。

筛选器 限制该工具在选定的范围内编辑特定的对象。只有当对象符合所有启用的相关筛选器时才会被修改(有些筛选器不适用于某些类型的对象。例如,父封装筛选器不适用于图形项目,在改变图形属性时被忽略)。如果没有启用筛选器,所选范围内的所有对象都将被修改。对于带有文本框的筛选器,支持通配符。* 匹配任何字符,? 匹配任何单个字符。

按层筛选对象 筛选到指定板层上的对象。

按名称筛选符号字段 筛选到指定的符号字段。

按位号筛选对象 筛选到封装中具有特定位号的字段。通过父系封装库 ID 筛选对象 筛选到封装中具有指定库标识符的字段。

仅包含选中的对象 筛选到当前选择。

操作

被筛选对象的属性可以在对话框的底部设置为新的值。通过选择 设置为指定值,可以将属性设置为任意值,或者通过选择 设置为图层默认值,将属性重置为其图层的默认值。

下拉列表和文本框可以被设置为 --保持不变-- 以保留现有值。复选框可以被选中或不被选中,以启用或禁用某个变化,但也可以切换到第三种 "保持不变" 状态。

所有项目都可以设置其

图形对象可以修改其 线的粗细

可以修改的文本属性有 字体文本宽度文本高度文本粗细(仅限 KiCad 字体)、强调(粗体斜体)和方向(保持直立)。封装文本也可以设置其 可见性

尺寸标注

尺寸标注是用于显示测量值或电路板设计上的其他标记的图形对象。 它们可以被添加到任何绘图层中,但通常被添加到某个用户层。 KiCad 目前支持五种不同类型的标注:对齐、正交、中心、径向和引线。

对齐 尺寸标注 (add aligned dimension 24) 显示两点之间距离的测量值。 测量轴是连接这两个点的线,尺寸标注图形与该轴保持平行。

正交 尺寸标注 (add orthogonal dimension 24) 也测量两点之间的距离,但测量轴是 X 轴或 Y 轴。 换句话说,这些标注表示两点之间距离的水平或垂直分量。 创建正交尺寸标注时,您可以选择使用哪个轴作为测量轴 选择要测量的两个点后放置尺寸标注的位置。。

中心 尺寸标注 (add center dimension 24) 创建一个十字标记以表示点或圆/圆弧的中心。

径向尺寸标注 (add radial dimension 24) 显示中心点与圆或弧外侧之间的测量值。 中心点用十字表示。

引线 尺寸标注 (add leader 24) 创建一个箭头,将一条引线连接到文本字段。 此文本字段可以包含任何文本,以及围绕文本的可选圆形或矩形框。 这种类型的尺寸标注通常用来提醒人们注意设计的某些部分,以便在制造说明中参考。

dimensions

创建一个尺寸标注后,可以编辑其属性(快捷键 E)以改变显示数字的格式以及文本和图形线的风格。

您可以在电路板设置对话框的文本和图形默认值部分自定义新创建的尺寸标注对象的默认样式。
dimensions dialog

尺寸标注格式选项

覆盖值: 启用后,您可以直接在 字段中输入测量值,而不是实际测量值。

前缀: 此处输入的任何文字都将显示在测量值之前。

后缀: 此处输入的任何文字都将显示在测量值之后。

图层: 选择尺寸标注对象存在于哪个图层。

单位: 选择显示测量值的单位。 当更改电路板编辑器的显示单位时,自动 单位会导致尺寸标注单位发生变化。

单位格式: 从几种内置的单位显示风格中选择。

精度: 选择要显示多少位的精度。

尺寸标注文本选项

大多数尺寸标注文本选项与其他图形文本对象的选项相同(见上面的图形对象部分)。 也有一些特殊的选项适用于尺寸标注文本:

定位模式:选择是手动定位尺寸标注文本,还是自动保持与尺寸测量线对齐。

与尺寸标注保持一致: 当启用时,尺寸文本的方向将被自动调整以保持与测量轴平行。

尺寸标注线选项

线条粗细: 设置构成标注形状的图形线的粗细。

延长线偏移:设置从测量点到延长线起点的距离。

箭头长度: 设置尺寸标注形状的箭头段的长度。

引线选项

dimensions leader

值: 输入要在引线行末尾显示的文本。

文本框: 选择所需的文本周围的边界(圆形、矩形或无)。

布线

KiCad 具有交互式布线器的功能:

  • 允许对单根导线及差分对进行手动或引导式 (半自动) 布线。

  • 可通过以下方式修改现有设计:

    • 拖动已有导线时进行重新布线

    • 拖动封装时对连接到封装焊盘的导线进行重新布线

  • 允许通过插入蛇形线 + 来调整布线长度和差分对的偏移(相位) 为具有严格时序要求的设计调整布线形状

默认情况下,布线器在放置布线时遵循配置的设计规则:新布线的尺寸(宽度)将取自设计规则。在确定新布线和过孔的放置位置时,布线器将遵循设计规则中设置的铜间隙。 如果需要的话,可以通过使用高亮冲突布线器模式,或打开布线器设置中的 “允许 DRC 违规” 选项来禁用这种行为(见下文)。

布线器有三种模式,可以随时选择。 布线器的模式用于新的布线,但也用于使用拖动(快捷键 D)命令拖动现有布线。 这些模式是:

  • 高亮碰撞:在此模式下,大部分布线器功能被禁用,布线完全手动。 布线时,碰撞 (间隙违规) 将以绿色高亮,如果存在冲突,则新的布线无法在该位置放置,除非打开了 “允许 DRC 冲突” 选项。 在此模式下,一次最多可以放置两个布线段 (例如,一个水平线段和一个斜线段)。

  • 推挤:在此模式下,布线的线段将绕过无法移动的障碍物 (例如,焊盘和锁定的布线/过孔)并 推挤 可以移动的障碍物。布线器在此模式下会防止违反 DRC:如果在不违反 DRC 的前提下,光标位置无法进行布线,则不会创建新的布线。

  • 绕走:在此模式下,布线器的行为与推挤模式相同,只是不会移动障碍物。

使用哪种模式是一个偏好问题。 对于大多数用户,我们建议使用推挤模式以获得最高效的布线体验。如果您不希望布线器修改未被布线的线段,则建议使用绕走模式。请注意,推挤和绕走模式始终创建水平、垂直和 45 度 (H/V/45) 布线段。如果需要使用 H/V/45 以外的角度布线段,则必须使用高亮碰撞模式,并在交互布线器设置对话框中启用自由角度模式选项。

有五个主要的布线功能。布单根线、差分对布线、调整单根布线长度、调整差分对的长度和调整差分对的偏移 (相位)。 所有这些都存在于顶部工具栏上的 “布线” 菜单下拉菜单(单独)以及右侧绘图工具栏上的两个多功能图标中。 上文介绍了多功能图标的使用。 一个图标用于两个布线功能,另一个图标用于三个调整功能。 此外,布线菜单允许选择 “设置层对” 及 "交互式布线器设置"。

要进行布线布线,请点击布线 add tracks 24 图标(从绘图工具栏或从顶部工具栏 布线 菜单中)或使用快捷键 X。 点击一个起始位置,选择要布线的网络,并开始布线。 布线的网络会自动高亮显示,网络允许的间隙会在当前布线的周围用灰色的轮廓表示。 可以通过改变 "偏好设置" 对话框中的 "间隙轮廓" 设置来禁用间隙轮廓功能。

间隙轮廓显示从布线网络到 PCB 上任何其他铜对象的最大间隙。 可以使用自定义设计规则为不同对象指定网络的不同间隙。 布线器将考虑这些间隙,但仅直观地显示最大间隙值。

当布线器处于活动状态时,将从布线起点到编辑器光标绘制新的线段。这些线段是未固定的临时 (unfixed temporary) 对象,它们显示当您左键鼠标或 Enter 键来确定布线 (fix the route) 时将创建哪些线段。非固定布线段以比固定布线段更亮的颜色显示。当您使用 Esc 键或通过选择另一个工具退出布线器时,将只保存固定布线段。完成布线操作(快捷键 End) 将固定所有布线并退出布线器。

在布线时,可以使用 "撤消上一个布线段" 命令 (快捷键 Backspace) 取消上一个固定的布线。您可以重复使用此命令后退已固定的布线。

在以前的 KiCad 版本中,使用鼠标左键或 Enter 来固定已布线的线段会固定所有线段,但不包括鼠标光标位置结束的线段。 在 KiCad 6 中,这种行为现在是可选的,默认情况下,所有的线段 包括 在鼠标光标位置结束的线段都会被固定。 通过在交互式布线器设置对话框中禁用 "点击后固定所有线段" 选项,可以恢复旧的行为。

布线时,可以按住 Ctrl 键禁用网格捕捉,按住 Shift 键禁用对焊盘和过孔等对象的捕捉。

也可以通过更改偏好设置对话框的编辑选项部分中的磁吸点首选项来禁用对象的捕捉。 我们建议您在一般情况下保持启用对象捕捉,这样就不会意外地在焊盘或过孔上略微偏离中心结束布线。

布线形态

在水平(H) / 垂直 (V) / 45 度模式下布线时,形态 是指一组两个线段如何连接单个 H/V/45 度线段无法到达的两个点。 在这种情况下,这些点将由一条水平或垂直线段和一条斜线段 (45度) 连接。形态指的是这些线段的顺序:是水平/垂直线段在前还是斜线段在前。

pcbnew posture a pcbnew posture b

KiCad 的布线器会尝试根据一系列因素自动选择最佳形态。一般说来,布线器会尝试最大限度地减少路线中的拐角数量,并尽可能避免 "槽糕" 的拐角 (如锐角)。当从焊盘布线或布线到焊盘时,KiCad 将选择使路线与焊盘最长边缘对齐的形态。

在某些情况下,KiCad 无法正确猜测您想要的形态。要在布线时切换布线的形态,请使用切换布线形态命令 (快捷键 /)。

在没有明显的 “最佳” 形态的情况下(例如,从过孔开始布线时),KiCad 将使用鼠标光标的移动来选择形态。如果希望布线从直线 (水平或垂直) 线段开始,请在水平或垂直方向上将鼠标从起始位置移开。如果您希望布线以斜线开始,请沿斜线方向移动。一旦光标与布线起始位置相距足够远,形态就会被锁定,并且除非光标回到起始位置,否则不会再更改。可以在交互式布线器设置对话框中禁用从鼠标光标移动检测形态,如下所述。

如果使用切换布线形态(Switch Track Posture)命令覆盖 KiCad 选择的形态,则在当前布线操作的剩余部分中,将禁用鼠标移动姿势的自动检测。

布线转角模式

当以 H/V/45 模式布线时,KiCad 的布线器可以放置尖角或圆角 (弧形) 的布线。要在尖角和圆角之间切换,请使用布线拐角模式命令 (快捷键 Ctrl+/)。使用圆角布线时,每个布线步骤将放置直线段、单个圆弧或同时放置直线段和圆弧。布线形态决定首先放置圆弧还是直线段。

选择所需布线后,还可以在布线后使用 “圆角布线”(弧形布线) 命令对布线拐角进行圆角处理。

尚不支持拖动带圆弧的布线。当拖动布线或在推挤模式下移动布线时,圆弧将转换回尖角。

布线宽度

布线的线段的宽度是通过以下三种方式之一来确定的:如果布线的起点是现有线段的终点,并且顶部工具栏上的 auto track width 按钮被启用,宽度将被设置为现有布线的宽度。 否则,如果顶部工具栏中的布线宽度下拉菜单被设置为 "使用网络类宽度",则宽度将取自布线的网络类(或任何为网络类指定不同宽度的自定义设计规则,例如在颈缩区域内)。 最后,如果布线宽度下拉菜单被设置为电路板设置对话框中配置的预定义布线尺寸之一,则将使用该宽度。

布线宽度永远不能小于在电路板设置对话框的约束部分中配置的最小布线宽度。如果添加的预定义宽度低于此最小约束,则将使用最小约束值。

KiCad 的布线器支持活动布线过程中的布线宽度调整。 换句话说,要改变导线中间的宽度,必须结束布线,然后从上一个布线的末端重新开始一条新的布线。 要改变活动布线的宽度,可使用快捷键 WShift+W,切换在电路板设置对话框中配置的布线宽度。

放置过孔

在进行布线时,切换层会在当前(未固定)导线的末端插入一个过孔。 一旦你放置了过孔,布线将继续在新层上进行。 有几种方法可以选择一个新层并插入过孔:

  • 使用快捷键选择特定的图层,如 PgUp 选择 F.CuPgDn 选择 B.Cu

  • 通过使用 "下一层" 或 "上一层" 快捷键 (+-)。

  • 通过使用 "放置过孔" 快捷键 (V),切换到活动层对中的下一层。

  • 通过使用 "选择图层并放置通孔过孔" 操作(快捷键 <),将打开一个对话框来选择目标层。

过孔的尺寸将取自当前的 “过孔尺寸” 设置中,可通过顶部工具栏的下拉列表或使用快捷键 (') “增加过孔尺寸” 及快捷键 (\) “减小过孔尺寸” 。与布线宽度类似,当过孔大小设置为"使用网络类尺寸" 时,将使用 "电路板设置" 的 "网络类" 部分中配置的过孔大小 (除非被自定义设计规则覆盖)。

如果在电路板设置对话框的约束条件部分启用了微孔或盲/埋孔,就可以在布线时放置这些过孔。 使用快捷键 Ctrl+V 来放置微孔,Alt+Shift+V 来放置盲/埋孔。 微孔只能被放置在连接一个外铜层和相邻层的位置。 盲孔/埋孔可以放置在任何一层上。

布线器放置的过孔被认为是已布线导线的一部分。 这意味着过孔网络可以自动更新(就像导线网络一样),例如,当从原理图中更新 PCB 时改变了导线的网络名。 在某些情况下,这可能是不需要的,例如在创建缝合孔时。 对于特定的过孔,可以通过关闭过孔属性对话框中的 "自动更新过孔网络" 复选框来禁用过孔网络的自动更新。 使用 "添加独立过孔" 工具放置的过孔在创建时禁用这一设置。

差分对布线

KiCad 中的差分对被定义为具有共同的 基本名称 和正负后缀的网络。 KiCad 支持使用 +-,或者 PN 作为后缀。 例如,USB+USB- 构成一对差分对,USB_PUSB_N 也是如此。 在第一个例子中,基本名称是 USB,第二个例子中是 USB_。 后缀样式不能混合:网络 USB+USB_N 不构成差分对。 请确保你在原理图中相应地命名你的差分对网络,以便在 PCB 编辑器中使用差分对布线器。

要对差分对进行布线,请点击差分对布线 ps diff pair 24 图标(从绘图工具栏或从顶部工具栏 布线 下)或使用快捷键 6。 点击一个焊盘、过孔或现有差分对线段的末端,开始布线。 你可以从差分对的正网络或负网络开始布线。

目前不支持在现有差分对的中间开始对差分对进行布线。

差分对布线器将尝试用设计规则中的间隙规则进行布线(差分对间隙可以在电路板设置对话框的 “网络类” 部分中配置,也可以通过使用自定义设计规则来配置)。如果布线的起始或结束位置与配置的间隙不同,布线器将创建一个较短的 "扇出" 部分,以最大限度地缩短差分对未耦合的布线长度。

当切换层或使用 放置过孔 (V) 操作时,差分对布线器将创建两个相邻的过孔。这些过孔将被放置在尽可能靠近彼此的位置,同时遵守铜的间隙规则以及孔到孔的间隙规则。

修改布线

布线完成后,可以通过移动或拖动来修改它们,或者删除并重新布线。 当选择一个导线时,快捷键 U 可以用来将选择范围扩大到所有连接的导线。 第一次按下 U 将选择与焊盘或过孔最近的连接点之间的导线。 第二次按 U 将再次扩大选择范围,包括所有层上与所选导线相连的所有导线。 用这种技术选择导线可以用来快速删除整个布线网络。

有两种不同的拖动命令可用于修改导线。拖动 (45 度模式) 命令,快捷键 D ,用于通过布线器拖动导线。如果布线器模式设置为推挤,则使用此命令拖动将推挤附近的布线。如果布线器模式设置为绕走,则使用此命令拖动将绕过障碍物或停在障碍物处。以自由角度拖动命令,快捷键 G,用于将导线一分为二,并将新的角拖动到任何位置。以自由角度拖动的行为类似于高亮碰撞布线器模式:不会避开或推挤障碍物,只会高亮。

目前还不能拖动包含圆弧的布线。在某些情况下,尝试拖动这些布线会导致圆弧被删除。可以通过选中特定圆弧并使用拖动命令 (D) 来调整其大小。使用此命令调整圆弧大小时,不执行 DRC 检查。

移动命令(快捷键 M)也可以在导线上使用。 该命令将拾取选定的导线,而忽略任何未被选中的附加导线或过孔。 使用移动命令移动导线时,不会进行 DRC 检查。

在移动封装的同时,可以对连接在封装上的导线进行重新布线。 要做到这一点,在选择了一个封装的情况下使用拖动命令(D)。 任何以封装的某个焊盘为终点的导线都将与封装一起被拖动。 这个功能有一些限制:它只在高亮冲突模式下运行,所以连接在封装上的导线不会绕过障碍物或将附近的导线推开。 此外,只有以封装的焊盘为终点的导线才会被拖动。 仅仅经过焊盘或在焊盘原点以外的焊盘上结束的导线将不会被拖动。

可以使用 “编辑布线和过孔” 对话框修改布线的宽度和过孔的大小,而无需重新布线。有关详细信息,请参阅下面关于批量编辑工具的部分。

长度调整

长度调整工具可用于在布线后为导线添加蛇形调整形状。 要调整导线的长度,首先要挑选合适的长度调整工具。 调整单根布线长度工具(图标 ps tune length 24 或快捷键 7)将添加蛇形图形,使单根布线的长度达到目标值。 差分对调整工具(图标 ps diff pair tune length 24 或快捷键 8)将为差分对做同样的事情。 差分对偏移调整工具(图标 ps diff pair tune phase 24 或快捷键 9)将为差分对中较短的成员增加长度,以消除差分对正负两边的偏移(相位差)。 与 "布线" 图标一样,"调整" 图标可以在顶部工具栏的 "布线" 菜单下拉框和右侧的绘图工具栏中找到。

要选择长度调整工具的目标长度,请在激活长度调整工具后,从上下文菜单或使用快捷键 Ctrl+L 打开 "长度调整设置" 对话框:

pcbnew length tuning settings

此对话框还可用于配置蛇形形状的大小、形状和间距。

配置好目标长度后,在你希望开始放置蛇形形状的区域点击一个布线。 沿着导线移动鼠标光标,蛇形形状就会被添加。 光标旁边会出现一个状态窗口,显示布线的当前长度和目标长度。 再次点击,完成放置当前的蛇形布线。 如果需要,可以在同一条布线上放置多条蛇形布线。

长度调整工具仅支持调整两个焊盘之间的点对点网络的长度。尚不支持调整具有不同拓扑的网络长度。

交互式布线设置

交互式布线器设置可通过 “布线” 菜单访问,或通过右键单击工具栏中的 “布线” 按钮来访问。这些设置控制布线和拖动现有布线时的布线行为。

pcbnew interactive router settings
设置 描述

模式

设置用于创建新布线和拖动现有布线的布线器操作模式。 有关详细信息,请参阅上面的内容。

自由角度模式

允许以任何角度布线,而不是仅以 45 度布线。 仅当布线模式设置为 “高亮冲突” 时, 此选项才可用。

绕过障碍物

在推挤模式下,允许布线器尝试绕开实心障碍物 (如焊盘)

移除多余的布线

自动删除在当前布线中创建的回路, 仅保留回路中最近布线的部分。

优化焊盘连接

启用此设置时,交互式布线器尝试在退出焊盘和过孔时避免锐角 和其他不需要的布线。

平滑拖动线段

拖动布线时,会尝试将布线段组合在一起, 以最大限度地减少方向更改。

允许违反 DRC 规则

在 “高亮碰撞" 模式下,允许放置违反 DRC 规则的布线和过孔。 在其他模式下不起作用。

优化正在拖动的布线

启用后,拖动导线将使得 KiCad 优化屏幕上可见的其余布线。 优化过程去除了不必要的拐角,避免了锐角,通常会尝试找到布线的最短路径。 禁用时,不会对正在拖动的紧邻部分之外的布线执行任何优化。

使用鼠标路径设置布线形态

尝试根据鼠标路径从布线起点位置拾取布线形态。 如果鼠标从开始位置开始主要沿对角线移动,则形态将设置为对角线起点; 如果鼠标主要水平或垂直移动,则形态将设置为垂直起点。 当鼠标离开布线起始位置很远时,形态估计就会被锁定, 并且可以通过移回起始位置来解锁。

点击时固定所有线段

启用时,在布线时单击将固定已布线的所有导线位置, 包括在鼠标光标上的导线。新的导线将从鼠标光标位置开始。 禁用时,最后一个导线 (在鼠标光标处的导线) 将不会固定在适当位置, 可以通过进一步的鼠标移动进行调整。

向前和向后批注

从原理图更新 PCB(正向批注)

使用 "从原理图更新 PCB" 工具将设计信息从原理图编辑器同步到电路板编辑器。在原理图编辑器和电路板编辑器中都可以用 工具从原理图更新 PCBF8)来访问该工具。你也可以使用电路板编辑器顶部工具栏上的 从原理图更新 PCB 图标 图标。这个过程通常被称为正向批注。

从原理图更新 PCB 是将设计信息从原理图转移到 PCB 的首选方法。在旧版本的 KiCad 中,相应的过程是将网表从原理图编辑器中导出并导入到电路板编辑器中。现在已经没有必要使用网表文件了。
从原理图更新 PCB

该工具将每个符号的封装添加到电路板上,并将更新的原理图信息传输到电路板上。尤其重要的是,电路板的网络连接也将更新以匹配原理图。

将对 PCB 进行的变更列在 待应用的变更 窗格中。在你点击 更新 PCB 按钮之前,PCB 不会被修改。

你可以使用窗口底部的复选框来显示或隐藏不同类型的信息。可以使用 保存…​ 按钮将变更的报告保存到文件中。

选项

该工具有几个选项来控制其行为。

选项 描述

根据位号将封装重新链接到原理图符号上

封装通常是通过符号添加到原理图中时创建的唯一标识符与原理图符号相连。符号的唯一标识符不能被改变。

如果选中,PCB 中的每个封装将被重新链接到与该封装具有相同位号的符号上。

如果不勾选,封装和符号将像往常一样通过唯一的标识符来链接,而不是通过位号。每个封装的位号将被更新以匹配其链接符号的位号。

这个选项一般不应该被选中。它对依赖改变原理图符号和封装之间的链接的特定工作流程很有用,例如重构原理图以方便布局,或者在设计的相同通道之间复制布局。

删除没有符号的封装

如果选中,PCB 中任何在原理图中没有相应符号的封装都将从 PCB 中删除。带有 "不在原理图中" 属性的封装将不受影响。

如果不勾选,没有相应符号的封装将不会被删除。

用原理图中指定的封装替换封装

如果选中,PCB 中的封装将被替换为相应原理图符号中指定的封装。

如果不勾选,即使原理图符号被更新为指定了不同的封装,PCB 中已有的封装也不会被改变。

从 PCB 更新原理图(反向批注)。

KiCad 的典型工作流程是在原理图中进行修改,然后使用 "从原理图更新 PCB" 工具将修改内容同步到电路板上。然而,相反的过程也是可行的:可以在电路板上进行设计修改,然后在原理图或电路板编辑器中使用 工具从 PCB 更新原理图 同步到原理图上。这个过程通常被称为反向批注。

从 PCB 更新原理图

该工具将位号、值、封装分配和网络名称的变化从电路板同步到原理图。每种类型的变更都可以单独启用或禁用。

将对原理图进行的变更列在 待应用的变更 窗格中。在您点击 更新原理图 按钮之前,原理图不会被修改。

你可以使用窗口底部的复选框来显示或隐藏不同类型的信息。可以使用 保存…​ 按钮将变更的报告保存到文件中。

选项

该工具有几个选项来控制其行为。

选项

描述

根据位号将封装重新链接到原理图符号上

如果选中,PCB 中的每个封装将被重新链接到与该封装具有相同位号的符号上。这个选项与更新符号位号不兼容。

如果不勾选,封装和符号将像往常一样通过唯一的标识符连接,而不是通过位号。

位号

如果选中,符号位号将被更新,以匹配链接封装的位号。

如果不勾选,符号位号将不会被更新。

如果选中,符号值将被更新以匹配链接封装的值。

如果不勾选,符号值不会被更新。

封装分配

如果选中,符号的封装分配将被更新,这些符号的封装在电路板中被改变或替换。

如果不勾选,符号的封装分配将不会被更新。

网络名

如果选中,原理图将根据电路板上的网络名变化进行更新。如有必要,网络标签将被更新或添加到原理图中,以便与电路板相匹配。

如果不勾选,原理图中的网络名将不会被更新。

按位置重新批注 功能可以与反向批注位号结合使用,根据设计中的位置重新批注所有元件。
用 CMP 文件进行反向批注

通过从 PCB 编辑器导出 CMP 文件(文件导出封装关联(.cmp)文件…​)并在原理图编辑器中导入(文件导入封装分配…​),也可以将选择的变化从 PCB 上同步到原理图。

这种方法只能同步对封装分配和封装字段的修改。建议使用 "从 PCB 更新原理图" 工具来代替。

按位置重新批注

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锁定

大多数对象可以通过其属性对话框、右键上下文菜单或使用 "切换锁定" 快捷键(L)来锁定。 被锁定的对象不能被选择,除非选择过滤器中的 "被锁定的项目" 复选框被启用。 试图移动锁定的项目将导致一个警告对话框:

pcbnew locked items dialog

在这个对话框中选择 "覆盖锁定" 将允许移动锁定的项目。 选择 "确定" 将允许你在选中对象中移动任何未上锁的对象;留下锁定的对象。 选择 "不再显示" 将使你在剩下的会话中记住你的选择。

批量编辑工具

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清理工具

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导入图形

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从 DXF 和 SVG 文件导入矢量图

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导入位图图像

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