这次我们直接看一个硬件玩家大多绕不开的话题:在嘉立创打板。
前几个月我陆续在嘉立创下了几单 PCB,从双面板做到四层板,最近发现六层板通道也已经开放。真正让我意外的不是打折力度,而是它反复被用户提到的那个说法——“不靠卖板赚钱,以培养工程师为己任”。从免费打板入口、在线 EDA、开源封装库到大量教程文档,这条链路的设计意图很明确:让更多人能低成本接触真实的 PCB 制造流程。
不过这篇文章不聊情怀,只聊落地。我会从嘉立创 EDA 的工程创建开始,完整走一遍“原理图 → 封装确认 → PCB 布局布线 → DRC 检查 → 下单打板”的流程,然后把六层板的层叠结构、阻抗匹配、过孔设计这些硬核点单独展开,最后给出常见报错和排查方案。想看实操的直接往下翻。
1. 嘉立创打板核心能力速览
| 能力项 | 说明 |
|---|---|
| 平台类型 | 硬件设计工具 + PCB 制造服务 |
| 设计工具 | 嘉立创 EDA(标准版网页 / 专业版客户端) |
| 支持层数 | 双面板、四层板、六层板(六层板现已开放下单) |
| 打板模式 | EDA 一键导入下单、上传 Gerber 下单、在线计价 |
| 免费打板 | 有免费打板活动,具体频次和规则以官网活动页为准 |
| 设计资源 | 自带元件库、封装库、3D 模型库,支持中英文检索 |
| 生产文件 | 可导出 Gerber、钻孔文件、坐标文件、BOM、装配图 |
| 批量能力 | EDA 内支持批量改封装、批量对齐、批量属性编辑;下单支持拼板 |
| 硬件门槛 | 普通 Windows/macOS 电脑即可运行,对独立显卡没有硬性要求 |
| 适合场景 | 课程设计、学科竞赛、开源硬件、原型验证、小批量试产 |
从材料来看,免费打板的具体次数、尺寸限制和数量限制是由平台活动规则动态调整的,所以这张表只写“有免费打板活动”,不下定论。你需要做的,是去官网确认当月的活动条件。
2. 适用场景与使用边界
2.1 这个平台适合谁
我接触的嘉立创用户主要分四类:
- 学生和竞赛队:课程设计、电子设计竞赛、毕业设计,打样成本低,EDA 上手快。
- 硬件工程师:用来做原理验证、功能样板、小批量内测,省去和工厂来回沟通工艺的时间。
- 开源硬件爱好者:个人项目和开源仓库需要快速打样,免费打板降低试错成本。
- 小团队:产品还没稳定时,先在嘉立创打样验证,稳定后再转量产渠道。
2.2 能解决什么问题
核心是缩短“设计 → 制造”的距离。在嘉立创 EDA 里画完图,点下单,板厂的工艺参数和计价模型直接联动,不需要手工整理 GB 的工程文件夹发送给工厂。同时封装库在线同步,不同工程之间能复用相同器件,这对学习阶段的用户帮助很大。
2.3 使用边界
需要注意几点:
- 免费打板是运营活动,不是无限免费,尺寸、层数、数量都有规则。
- 多层板、特殊工艺板,按官网下单系统的实际报价为准。
- 盲埋孔、HDI、超厚铜、特殊表面处理等工艺需要看平台是否支持,不能默认所有板子都能一键下单。
- 合规边界:设计必须是原创,不能直接拆解、仿制别人的 PCB 文件;产品商用前,涉及电磁兼容、安规认证的,该走认证就走认证,打样阶段不能代替。
3. 环境准备:装好嘉立创 EDA,开始第一个工程
3.1 下载与注册
先到嘉立创官网注册账号。注册后会同时解锁 EDA 和下单系统,这一套账号体系是打通的。
EDA 有两种形态:
- 标准版:网页打开即可使用,依赖浏览器运行,适合简单原理图和双面/四层板入门。
- 专业版:桌面客户端,适合复杂工程、六层以上设计和更精细的规则管理。
从实际体验来看,如果只是画一个传感器小板,标准版够用;一旦开始画六层板,要管理多个电源分割和阻抗信号,专业版的规则系统会更顺手。建议直接下载专业版,长期使用不用切换。
3.2 创建工程的操作路径
登录后,点击新建工程,输入工程名称并保存。之后你会看到三个主要面板:
- 左侧是元件库,上方搜索框可直接搜器件型号。
- 中间是画布,原理图和 PCB 都在这里编辑。
- 右侧是属性面板,元件的位号、值、封装、旋转角度都在这里改。
3.3 工程文件的管理建议
嘉立创 EDA 的工程文件本质是结构化的文本数据,体积很小。但建议把它纳入版本管理,至少做本地备份,因为 PCB 设计中“改错一步不好回退”是常态,有 Git 或云端备份能省大量时间。
3.4 硬件配置不用焦虑
这块 EDA 对显卡没有要求,集成显卡也能流畅完成布局布线。真正吃性能的是 3D 预览和大工程缩放,如果你同时开了 3D 预览和布局视图,旧电脑会感觉卡顿,这时关掉 3D 预览就好。
4. 从原理图到 PCB:完整画板流程
4.1 从原理图开始,怎么找元件
常有人问“嘉立创里面的运放在哪”。直接在原理图编辑器右上角搜索 LM358、OP07、OPA2333 这类型号就能找到,库里自带封装和原理图符号,放置后封装信息跟着进去,不会出现原理图有器件、PCB 里没有封装的情况。
DHT11 这类传感器也一样,搜索 DHT11 直接调用,不需要自己画封装。我的习惯是:能搜到的器件优先用官方库,搜不到再自己画封装;自己画封装时要认真核对引脚间距和实物手册,这是打样翻车的高发区。
4.2 电容分类与选型
PCB 设计里电容主要分瓷片电容、电解电容、钽电容和薄膜电容。在嘉立创 EDA 库中搜索时,瓷片电容(MLCC)通常按容值、封装(0402、0603、0805、1206)、耐压三个维度区分。
选型逻辑比较简单:
- 电源输入滤波:大容值电解电容或钽电容。
- 芯片电源引脚去耦:0.1uF 瓷片电容就近放置,离电源引脚越近越好。
- 高频电路里的耦合电容:按数据手册推荐值选 C0G 或 X7R 材质。
布局时不要把去耦电容放到芯片对面层,看似省地方,实际引脚回路过长,高频下退耦效果会打折扣。
4.3 螺丝孔怎么画
“PCB 怎么画螺丝孔”和“嘉立创螺丝孔在哪里”是每个新手几乎必问的问题。
正确的做法不是用画圆工具在丝印层画一个圆,而是放置“安装孔”元件。在 EDA 库中搜索 M2、M3 安装孔,或直接在 PCB 编辑器里调用“定位孔”工具,会得到一个带钻孔属性、开大孔径、周围留出金属焊环或非金属化孔的实体。
结构上的注意点:
- 螺丝孔不要放太靠近板边,否则板厂铣边时容易崩边。
- 金属化螺丝孔如果连接到地,要确认地和结构件之间是否存在短路风险。
- 非金属化螺丝孔,适合需要螺丝与板内电气完全隔离的场景。
4.4 画板框
板框决定板子的外形,建议用专用的板框绘图工具画,不要用普通走线画完再转。切换到板框层,用折线、圆弧画一个闭合轮廓,然后执行“生成板框”或“外形轮廓”操作,后续布局布线都会以此为边界。
热搜里有个词是“AD21 中绘制任意形状 PCB 板的边框”,这在嘉立创里思路一样:先在板框层画形状,再让 EDA 识别为板框,最后下单时系统按这个轮廓制造。异形板比矩形板贵一点,所以原型阶段尽量用圆形、矩形或多边形组合来替代复杂异形。
4.5 布局和布线的核心思路
布局阶段按“核心 → 供电 → 外围”顺序摆放:
- 先放主控芯片,放在板子中心或热源需要的位置。
- 晶振尽量靠近 MCU 时钟引脚,走线不要太长。
- 去耦电容靠近对应电源引脚。
- 电源模块(比如 TPS563201 这类 DC-DC)先围出功率环,再放外围反馈电阻。
布线阶段注意几条通用规则:
- 普通信号线常用 10mil 以上,电源线按电流需求加宽。
- 差分信号(USB、以太网)成对走,保持等长和等距。
- 过孔不要打断地平面回流,信号换层时旁边加一个回流地孔。
- 反激开关电源这类板子,初级和次级之间要留出足够隔离距离,布局阶段就要分区,不能等布线再改。
4.6 从原理图到 PCB 的十大步骤
- 新建工程,保存到本地。
- 在原理图页放置元件并连线。
- 检查网络名、引脚连接和未连接提示。
- 执行“从原理图生成 PCB”。
- 在 PCB 页面设置板框。
- 放置安装孔和结构定位孔。
- 按信号流程摆好器件布局。
- 设置设计规则,包括线宽、间距、过孔参数。
- 布线并铺铜。
- 运行 DRC,逐条处理报错后导出文件或下单。
5. 六层板设计要点
5.1 为什么说六层板是分水岭
四层板依靠整版铺地还能掩盖不少问题,六层板则必须认真思考层叠结构。因为六层板能放更多内层,你的每一层如何分配,直接影响信号完整性、电源完整性、EMC 和加工成本。
5.2 常见的层叠方案
第一种:
| 层编号 | 功能 |
|---|---|
| L1 | 顶层信号 |
| L2 | 地平面 |
| L3 | 内层信号 |
| L4 | 内层信号 |
| L5 | 电源平面 |
| L6 | 底层信号 |
第二种(更稳):
| 层编号 | 功能 |
|---|---|
| L1 | 顶层信号 |
| L2 | 地平面 |
| L3 | 内层信号 |
| L4 | 地平面 |
| L5 | 电源平面 |
| L6 | 底层信号 |
第二种方案牺牲了一个布线层,换来完整的第二地平面。信号层上下都有地参考,回流路径非常短,对 EMC 和信号质量更友好。如果板上高速信号不多,第一种方案布线更宽松,但分割电源时要注意回流。
5.3 电源平面分割
四层板里通常只有一层地、一层电源。六层板多出的内层可以让你对电源进行分区设计:3.3V、5V、12V 等不同电压轨在大平面上用分割线隔开,每个区通常只服务靠近它的模块。
分割时注意:
- 分割线不要细小尖角,否则加工时容易出现工艺偏差。
- 跨分割区域的信号走线要尽量避免,因为回流路径被切断了。
- 不同电源分区转换处,放足够的去耦电容作为桥接。
5.4 阻抗匹配:六层板避不开的话题
四层板低速应用还可以忽略阻抗,六层板常伴随 USB、千兆以太网、HDMI 这类高速信号,阻抗匹配没做对,信号质量和 EMC 都会出问题。
热搜里有“嘉立创阻抗计算神器”,你可以在嘉立创的阻抗计算工具里输入:
- 目标阻抗(单端 50Ω,差分 90Ω/100Ω)
- 层叠结构中参考层的距离
- 板材介电常数
- 铜厚
- 线宽、线距
它会给出推荐的线宽和间距。实际生产中,线宽还要根据工厂蚀刻补偿调整,所以最稳的做法是:设计时留出阻抗计算值,下单时在工艺备注里注明哪些网络需要控制阻抗,工厂会按实际层叠做补偿。
5.5 过孔设计
六层板打样绝大多数用通孔即可,盲孔和埋孔要看平台工艺能力表,一般会增加成本。高频信号换层时,旁边加一个回流地孔,减小回路面积。电源过孔要按电流总量设计数量和孔径,不要只用一两个小过孔硬撑大电流。
6. 下单打板流程:从设计到收到板子
6.1 EDA 一键下单
在嘉立创 EDA 的 PCB 界面点击下单,系统会把当前工程的层数、尺寸、数量同步到下单页面。下单前你需要人工确认的选项主要是板厚、铜厚、表面处理和交期。
表面处理这里提一句:
- 喷锡:常规板子够用,成本低,焊接方便。
- 沉金:保存时间更长、平整度更好,适合精密焊接和需要抗氧化场景。
- 裸铜/OSP:较少用,储存时间短。
6.2 免费打板的参与方式
进入官网对应的免费打板活动页,通常流程是:
- 上传 Gerber 文件,或者从嘉立创 EDA 直接导入。
- 确认板子的尺寸、层数、数量是否符合免费规则。
- 选择表面处理和交期。
- 下单并按页面提示完成支付(运费或超出规则的差价)。
需要看清楚免费规则:有的活动限定双面板,有的限定尺寸范围,有的限一个月几次。这些参数随时会变,以页面为准,别拿旧规则去套新订单。
6.3 Gerber 导出注意事项
只导出 Gerber 不导出钻孔文件,是打样最容易翻车的坑。嘉立创 EDA 提供打包导出功能,建议用向导导出:
- Gerber 文件
- 钻孔文件
- 坐标文件
- BOM
导出后自己检查 zip 里有没有.drl或者drill目录。没有钻孔文件,孔位根本不会被生产,板子回来后全是实心板。
6.4 工艺参数确认
下单前确认这几个参数有没有和设计一致:
- 最小线宽/线距,要和布线规则对得上。
- 最小孔径,确保过孔和插件孔都在工艺范围内。
- 板厚,1.6mm 是默认值,特殊厚度要加价。
- 铜厚,外层 1oz 是常见配置,大电流内层建议加厚。
7. 批量操作与文件处理效率
7.1 EDA 内的批量能力
画板最花时间的往往不是画,而是重复修改。
嘉立创 EDA 里常用批量操作包括:
- 多选器件后统一修改封装。
- 批量修改位号字体、字号。
- 批量对齐和等间距分布。
- 批量放置安装孔到固定网格。
- 批量修改导线宽度。
这些操作都基于“先多选,再统一改属性”的逻辑,比一个个点选效率高得多。
7.2 用 Python 处理 BOM
导出 BOM 后,如果同一元件的多个位号是分开行展示的,手工合并很累。下面是一个通用脚本,把同“value + footprint”的器件合并成一条,整理出简洁 BOM。注意这里只是本地文件处理,并非调用嘉立创官方接口,接口能力以官方文档为准。
import csv def load_bom(path: str) -> list: rows = [] with open(path, newline='', encoding='utf-8-sig') as f: reader = csv.DictReader(f) for row in reader: rows.append(row) return rows def merge_bom(rows): merged = {} for r in rows: designator = r.get("Designator", "").strip() value = r.get("Comment", "").strip() footprint = r.get("Footprint", "").strip() key = (value, footprint) if key not in merged: merged[key] = {"designators": [], "value": value, "footprint": footprint} merged[key]["designators"].append(designator) return merged if __name__ == "__main__": rows = load_bom("bom.csv") merged = merge_bom(rows) output = [] for item in merged.values(): output.append({ "designators": " ".join(item["designators"]), "value": item["value"], "footprint": item["footprint"], "quantity": len(item["designators"]) }) with open("bom_merged.csv", "w", newline='', encoding='utf-8-sig') as f: writer = csv.DictWriter(f, fieldnames=["designators", "value", "footprint", "quantity"]) writer.writeheader() writer.writerows(output) print(f"合并完成,共 {len(output)} 种器件")运行前把bom.csv换成自己导出的文件名,再确认表头字段是Designator、Comment、Footprint即可。
7.3 用 Git 管理 PCB 工程
嘉立创 EDA 的工程文件适合放入 Git 仓库。基础操作如下:
git init git add . git commit -m "initial layout v0.1" git tag v0.1注意提交前清理自动备份和临时文件,避免仓库体积膨胀。PCB 工程改版时,建议每个版本打一个 tag,方便随时回到之前的状态。
# 查看当前改动 git status # 回退到指定版本 git checkout v0.17.4 多块板并行管理
同时画多块板时,我的习惯是:
- 每块板一个独立工程目录,工程名带版本号。
- 统一命名规范:
ProjectName_V1.0_日期。 - 共用元件优先走 EDA 在线库,不手工复制。
- 每块板下单前导出一份完整生产 zip 自检。
8. 常见问题与排查方法
| 问题现象 | 可能原因 | 排查方式 | 解决方案 |
|---|---|---|---|
| 原理图里器件在 PCB 中不显示 | 封装缺失或原理图生成 PCB 时未包含 | 查看封装管理器,检查是否有未设置封装项 | 补选封装后重新生成 PCB |
| DRC 报错很多 | 线距/线宽规则和实际布线不一致 | 查看报错对象所在层和坐标 | 修改设计规则或重新走线 |
| 打样回来板上没有螺丝孔 | 只画了丝印圆,没有放置安装孔 | 查看钻孔文件里是否有对应孔位 | 用安装孔工具或库元件重新放置 |
| 四层板层叠不匹配 | EDA 层分配和下单选项不一致 | 检查层叠预览和下单页面选择的层数 | 下单时手工确认信号层/平面层归属 |
| 打出来的板子没有过孔 | 导出文件缺少钻孔文件 | 打开 zip 检查是否有 drill 文件 | 导出时勾选钻孔选项 |
| 免费打板资格不通过 | 尺寸、层数或数量超出活动限制 | 查看活动规则页 | 调整参数或用普通单重下 |
| 3D 预览卡顿 | 3D 视图和布局视图同时打开 | 关闭 3D 预览窗口再操作 | 大工程尽量用 2D 布局 |
这里有一个排查顺序建议:先看 DRC、再看生产文件、最后看工艺参数。很多问题的根源都是这三个环节的某一个没闭环。
9. 最佳实践与使用建议
9.1 小批量验证先于一切
第一板永远先打小批量,比如 5 到 10 片。不要一上来就拼一堆板子,焊接调试没问题后再放大订单。PCB 设计里“看起来能工作”和“实际能工作”之间,始终隔着一次流片验证。
9.2 保留最小可运行模板
把 MCU 最小系统、电源、下载口、指示灯做成一个模板工程。每次新项目都从这个模板复制,能省掉大量重复工作,也能避免每次重新搭电路引入低级错误。
9.3 下单前三板斧检查
每次下单前,固定检查三件事:
- DRC 是否还有未处理报错。
- 丝印是否压到焊盘,位号是否被遮挡。
- 螺丝孔到板边、元件到板边的距离是否足够。
这三项出问题的概率最高。
9.4 绕不开的合规提醒
PCB 设计和打样本身是正常技术活动,但要注意:
- 不要直接复制仿制他人设计文件。
- 不要使用无授权的封装和电路做大规模商用。
- 涉及作品展示和开源发布时,尊重原始项目的 License。
- 产品进入实际交付前,按要求完成 EMC、安规等测试。
9.5 工具链要闭环
嘉立创最大的价值不只是打板便宜,而是 EDA、元件库、下单、贴片、教程文档全部串在一起。建议把设计好的工程顺手做成教程发到自己的博客、仓库或论坛,既能沉淀知识,也方便后续复用。
10. 总结与下一步
这次的内容核心就两条:把嘉立创 EDA 的完整画板流程走通,再把六层板设计中最关键的三件事——层叠、地平面、阻抗匹配——想清楚。
如果你还没试过六层板,建议先拿四层板把流程练熟,再上六层。最容易踩的坑是层叠和阻抗不匹配:层叠没想清,后面布线到处补救;阻抗不匹配,高速信号直接质量崩坏。
接下来可以按这个顺序验证:
- 拿一块双面板做一个小模块,体验 EDA 下单闭环。
- 把设计升级到四层,感受电源平面和地平面的好处。
- 选一块带 USB 或以太网的板,试六层板加阻抗控制。
- 如果项目要批量,再研究 SMT 贴片和物料清单整理。
六层板开放之后,个人开发者做高速板子不再需要很高的资金门槛。你真正需要投入的,是花一两个晚上把层叠结构和阻抗计算读透,然后把板子打回来实测一遍。每一次打样回来,都能比理论学到更多东西。建议把这篇文章收藏,下次画板下单前翻一遍检查清单,能少走不少弯路。