印制电路板（PCB）是现代电子产品的核心载体。从最初的概念设计到最终的物理电路板，EDA（电子设计自动化）软件扮演着至关重要的角色。而嘉立创（JLCPCB）作为一家知名的PCB制造服务提供商，与EDA工具紧密结合，为工程师和爱好者提供了便捷高效的电路板打样与批量生产服务。本文将围绕使用EDA软件进行设计并对接嘉立创生产服务的全过程，详细解答一系列核心问题。
什么是用于嘉立创订单的EDA生成文件？
当你使用EDA软件完成电路板设计后，并不能直接将软件的工程文件（如 .schlib, .pcbdoc, .prjpcb 等）发送给嘉立创进行生产。你需要从EDA软件中导出符合制造业标准的特定文件格式。这些文件包含了制造和组装PCB所需的所有信息。最主要的文件类型包括：
Gerber文件
这是印制电路板制造业的国际标准数据格式。Gerber文件本质上是描述电路板各层图形的光绘文件。嘉立创需要一套完整的Gerber文件来了解你的设计，以便制造出相应的物理板子。通常需要导出的Gerber层包括：
- 顶层铜箔层 (Top Copper)
- 底层铜箔层 (Bottom Copper)
- 顶层阻焊层 (Top Soldermask)：决定哪些区域不覆盖绿油（或其他颜色阻焊油），露出铜焊盘用于焊接。
- 底层阻焊层 (Bottom Soldermask)
- 顶层丝印层 (Top Silkscreen)：用于印刷元件符号、标识文字等。
- 底层丝印层 (Bottom Silkscreen)
- 板框层/机械层 (Board Outline / Mechanical Layer)：定义电路板的外部形状和尺寸。
- 锡膏层 (Paste Mask) (用于SMT贴片)：定义SMT元件焊盘上需要涂覆锡膏的区域，用于自动贴片焊接。通常分顶层锡膏和底层锡膏。
这些Gerber文件通常使用RS-274X格式。
钻孔文件（Drill File）
除了图形层，制造PCB还需要知道在哪里打孔以及孔的大小。钻孔文件包含了所有过孔、焊盘孔等的坐标和直径信息。通常使用Excellon格式。
BOM文件（物料清单 – Bill of Materials）
如果你需要嘉立创提供SMT贴片组装服务，则必须提供BOM文件。这份文件列出了电路板上所有需要贴装的元件，包括：
- 位号 (Designator，如 R1, C5, U2)
- 封装 (Footprint，如 0603, SOIC-8)
- 元件值/描述 (Value/Description，如 10k, 1uF, ATmega328P)
- 制造商 (Manufacturer)
- 制造商零件号 (Manufacturer Part Number – MPN)
- 数量 (Quantity)
- 嘉立创零件库编码 (如果使用嘉立创的库件)
BOM文件通常是CSV或Excel格式。
贴片坐标文件（Pick & Place / Centroid File）
同样是用于SMT贴片服务。这份文件提供每个需要贴装的元件在PCB板上的中心坐标（X, Y）以及旋转角度。贴片机依靠这份文件来准确放置元件。
贴片坐标文件通常是CSV或文本格式，包含位号、封装、中心X坐标、中心Y坐标、旋转角度、所在层（顶层/底层）等信息。
为什么选择使用EDA软件设计并从嘉立创生产？
使用专业的EDA软件进行设计是制造定制PCB的必要前提。手绘或使用简单的图形软件无法满足现代电子设计的精度和复杂性需求。EDA软件提供了：
- 结构化设计流程： 从原理图捕获到PCB布局布线，确保设计逻辑正确。
- 强大的布局布线工具： 支持多层板、差分对、长度匹配等复杂布线需求。
- 设计规则检查 (DRC)： 在设计阶段发现潜在的制造问题（如线距过小、焊盘过近等），减少返工。
- 自动化文件生成： 精确导出制造和组装所需的文件。
而选择嘉立创作为生产服务商，则通常基于以下考虑：
- 成本效益： 嘉立创以其低廉的PCB打样和中小批量生产价格而闻名，特别是对业余爱好者、学生和初创企业非常友好。
- 制造速度： 提供快速打样服务，能大大缩短项目周期。
- 一站式服务： 除了PCB制造，还提供经济高效的SMT贴片组装服务，可以一次性完成电路板的生产和元件贴装。
- 便捷的在线平台： 文件上传、参数配置、订单跟踪等流程都在其网站上完成，操作相对简单。
将EDA的专业设计能力与嘉立创的高效制造服务结合，使得从电子创意到物理产品的实现变得更加容易和经济。
如何使用EDA软件进行印制电路板设计？
这是一个涉及软件操作的详细过程，但可以概述为以下主要步骤：
设计流程概述
- 原理图设计 (Schematic Capture)： 在原理图编辑器中绘制电路原理图，放置元件符号并连接它们以表示电路的电气连接关系。为每个元件分配唯一的位号（如 R1, C1）。
- 原理图与PCB库关联： 确保原理图中使用的每个元件符号都关联了正确的PCB封装（Footprint）。封装定义了元件在PCB上的物理尺寸、焊盘形状和位置。
- 导入网表 (Netlist)： 从原理图生成网表。网表是描述原理图中元件及其相互连接关系的列表，是连接原理图和PCB布局的桥梁。
- PCB布局 (PCB Layout)： 在PCB编辑器中根据网表自动或手动放置元件的封装到板框内。考虑元件的空间、散热、电气性能等因素。
- PCB布线 (Routing)： 根据网表指示，在不同的铜箔层上绘制导线（称为“走线”或“布线”）连接元件的焊盘。可能需要使用过孔（Via）在不同层之间切换。
- 设计规则检查 (DRC – Design Rule Check)： 运行软件内置的设计规则检查器，检查是否存在违反预设制造规则的问题，如线距、焊盘间距、过孔与焊盘距离、丝印与焊盘重叠等。这一步非常关键，能发现很多潜在的制造失败原因。
- 电气规则检查 (ERC – Electrical Rule Check)： 在原理图阶段进行，检查电气连接错误，如未连接的引脚、电源短路等。
- 生成制造文件： 设计检查无误后，根据嘉立创的要求导出制造所需的Gerber文件、钻孔文件，以及用于SMT贴片的BOM和贴片坐标文件。
原理图设计
在原理图编辑器中，你需要从元件库中调取所需的元件符号，按照电路原理图进行连接。注意使用合适的电源符号、接地符号以及端口标识。为每个元件赋予唯一的位号，这是后续布局布线及生成BOM的基础。
PCB布局与布线
将原理图中的元件封装导入到PCB编辑器中，并在预设好的板框内进行排列（布局）。良好的布局有助于后续布线、信号完整性、散热和元件装配。布局完成后，按照网表的连接关系进行布线。布线时需要考虑线宽、线距、层数、过孔使用、信号类型（数字、模拟、高速）、电源和地线的分布等。许多EDA软件支持自动布线，但复杂或对性能要求高的板子通常需要手动或交互式布线。
设计规则检查 (DRC)
在开始布线前，务必根据嘉立创提供的制造能力参数（如最小线宽、最小线距、最小过孔直径、环形焊盘尺寸等）设置好DRC规则。在设计过程中和设计完成后，反复运行DRC，并修正所有报告的错误。这是确保设计可制造性的重要步骤。
如何从主流EDA软件导出文件供嘉立创生产？
不同的EDA软件（如Altium Designer, KiCad, Eagle, EasyEDA 等）导出文件的菜单和步骤略有差异，但基本原理和需要导出的文件类型是相同的。以下是通用的导出指南和注意事项：
通用导出步骤和注意事项
- 确认单位： 确保你的EDA软件和导出设置使用的单位与嘉立创要求一致，通常是毫米(mm)或英制(mil)。统一单位可以避免坐标或尺寸错误。
- 设置Gerber格式： 选择RS-274X格式。这是目前最常用的格式，包含了光绘图形信息和孔径信息。较老的RS-274D格式需要单独的孔径对照表，不推荐使用。
- 选择需要导出的层： 仔细勾选所有需要的Gerber层，包括顶层/底层铜箔、顶层/底层阻焊、顶层/底层丝印、板框层。如果需要SMT贴片，还要导出顶层/底层锡膏层。
- 设置钻孔文件格式： 选择Excellon格式。确保钻孔数据使用正确的单位，并且如果软件有选项，选择“带单位的坐标格式”(比如2:4或2:5精度)。
- 设置原点： 导出的Gerber和钻孔文件通常需要一个共同的原点，通常设在板子的左下角或中心。
- 导出BOM和贴片文件： 在原理图或PCB编辑器中找到导出BOM和贴片坐标文件的功能。根据嘉立创网站上关于BOM和贴片文件格式的要求进行导出，确保包含所有必需的列信息。
- 检查导出的文件： 强烈建议使用第三方的Gerber查看器软件（如ViewMate, CAM350 的查看器模式，或者嘉立创在线Gerber查看器）打开导出的所有文件，仔细检查每一层是否正确、完整，板框是否正确，钻孔位置是否准确。这一步能帮助你发现导出设置错误导致的问题。
- 打包文件： 将所有导出的文件（Gerber层文件、钻孔文件、BOM、贴片坐标文件）打包成一个ZIP或RAR压缩包。确保压缩包内没有多余的文件或子文件夹，文件命名清晰。
导出Gerber文件示例（概念性步骤，具体依软件而异）
在PCB编辑器中，通常通过菜单栏的 “File” -> “Fabrication Outputs” -> “Gerber Files” 或类似的选项进入设置界面。在这里你需要逐层勾选需要导出的层，设置输出路径，确认格式和单位。
导出钻孔文件示例
在PCB编辑器中，通常通过菜单栏的 “File” -> “Fabrication Outputs” -> “NC Drill Files” 或类似的选项。设置输出路径，确认Excellon格式、单位、坐标精度等。
导出BOM文件示例
通常在原理图编辑器或PCB编辑器中，通过 “Reports” -> “Bill of Materials” 或类似功能生成。在导出设置中选择CSV或Excel格式，并确保包含嘉立创要求的列信息（位号、封装、值、MPN等）。
导出贴片坐标文件示例
通常在PCB编辑器中，通过 “Reports” -> “Pick and Place” 或类似功能生成。设置导出格式和内容，确保包含位号、X/Y坐标、旋转角度、层面等信息。
如何使用EDA生成的文件在嘉立创下单？
在准备好包含所有制造文件的压缩包后，就可以访问嘉立创的官方网站进行在线下单了：
- 访问嘉立创网站： 打开浏览器，进入嘉立创官网。
- 上传Gerber文件： 在PCB订单页面找到“在线报价/下单”入口，点击“添加Gerber文件”按钮，上传你打包好的ZIP/RAR文件。
- 系统解析： 嘉立创的系统会自动解析你的Gerber文件，并显示板子的基本信息，如尺寸、层数。
- 配置订单参数： 根据你的设计和需求，配置详细的生产参数，包括：
- 层数 (Layer Count)
- 板子尺寸 (Dimensions) – 系统通常会自动识别，但也需要核对。
- 数量 (Quantity)
- 板厚 (PCB Thickness)
- 阻焊颜色 (Soldermask Color)
- 表面处理 (Surface Finish，如 HASL, ENIG)
- 铜厚 (Copper Weight)
- 是否需要沉金、盲埋孔等特殊工艺
- 是否需要SMT贴片组装服务
- DFM检查 (Design for Manufacturability)： 嘉立创通常提供在线DFM检查。系统会根据你的设计文件和选择的工艺参数，检查是否存在制造上的困难或潜在问题（如线距/环宽不符合要求、钻孔位置问题等）。认真查看DFM报告，如果存在警告或错误，返回EDA软件修改设计或联系嘉立创客服咨询。
- 选择SMT组装（如果需要）： 如果选择了SMT服务，需要上传前面准备好的BOM文件和贴片坐标文件。根据BOM选择元件来源（使用嘉立创的库件、客户自供等）。
- 确认价格和交期： 根据你配置的所有选项，系统会实时计算出订单的总价格和预计生产周期。
- 提交订单并支付： 核对所有信息无误后，提交订单并完成支付。
- 订单跟踪： 支付成功后，你可以在用户中心跟踪订单的生产状态和物流信息。
使用嘉立创进行SMT贴片组装需要注意什么？
嘉立创的SMT贴片服务非常方便，但成功进行自动贴片高度依赖于你提供的设计数据和文件：
BOM文件要求
务必按照嘉立创要求的格式和内容提供BOM文件。特别是元件的制造商零件号（MPN）或嘉立创自身的库件编码（JLC part number）是关键，用于采购和识别元件。确保BOM中的位号与你的设计原理图和PCB上的位号完全一致。
贴片坐标文件要求
贴片坐标文件必须准确无误。包括元件的位号、X/Y坐标和旋转角度。不正确的坐标或角度会导致元件贴歪甚至贴错。在EDA软件中导出时，注意选择正确的原点和单位，并进行检查。
元件采购与库存
嘉立创维护了一个庞大的元件库，包含常用元件（Basic Parts）和扩展元件（Extended Parts）。使用这些库件可以大大简化SMT流程，因为嘉立创会直接采购和管理这些元件。如果你的设计使用了嘉立创库中没有的元件，可能需要自购寄送或联系嘉立创进行特殊处理。
在下单时，系统会根据你的BOM提示哪些元件可以使用嘉立创的库件，哪些需要额外处理。优先使用嘉立创库件能降低成本并加速流程。
哪里可以获取用于嘉立创生产的EDA软件和支持？
- 免费/开源EDA软件：
- EasyEDA： 嘉立创的姊妹公司开发的免费在线EDA工具，与嘉立创的制造服务集成度最高，导出文件直接适配嘉立创的生产流程。非常适合初学者和进行简单到中等复杂度的设计。
- KiCad： 功能强大的免费开源EDA软件，社区活跃，支持复杂设计。需要手动设置导出参数以匹配嘉立创的要求，但有大量教程资源。
- Eagle： 历史悠久的EDA软件，被Autodesk收购后有免费和付费版本。
- 商业EDA软件：
- Altium Designer： 业界领先的专业级EDA软件，功能强大但价格昂贵，适用于专业工程师和企业。导出文件设置灵活，可以精确匹配嘉立创的要求。
- 还有Cadence Allegro, Mentor Graphics PADS/Xpedition等，同样是专业级工具。
- 嘉立创官方文档：
- 嘉立创的官方网站提供详细的“能力与工艺”介绍，包括最小线宽线距、钻孔尺寸、阻焊桥等限制，这些是你在EDA软件中设置DRC规则的重要依据。
- 网站上还有关于如何准备Gerber文件、钻孔文件、BOM和贴片坐标文件的详细指南和教程，强烈建议下单前查阅。
从EDA设计到嘉立创产品的成本与时间预估？
软件成本
取决于你选择的EDA软件。EasyEDA和KiCad是免费的。商业软件如Altium Designer则需要支付高昂的许可费用（通常按年或永久许可计算）。
PCB制造成本
主要取决于以下因素：
- 层数： 层数越多，成本越高。
- 板子尺寸： 尺寸越大，成本越高。
- 数量： 单位成本随数量增加而降低（规模效应）。
- 板厚、铜厚： 非标准厚度可能增加成本。
- 表面处理： ENIG（沉金）比HASL（喷锡）成本高。
- 特殊工艺： 盲埋孔、阻抗控制、金手指、邮票孔等会显著增加成本。
- 加急费用： 如果选择更快的生产周期，需要支付额外费用。
嘉立创提供在线实时报价工具，上传文件并选择参数后即可立即看到精确价格。
SMT组装成本
组装成本通常由以下几部分组成：
- 工程费用/开机费： 每款设计通常有固定的初始费用。
- 贴片费用： 按贴装点数（焊盘数量）计算，元件越多，贴片费用越高。
- 元件费用： 如果使用嘉立创库件，需要支付元件本身的费用。不同元件价格差异很大。
- 其他费用： 如钢网费用（首次生产或修改设计时需要）、特殊元件处理费等。
同样，嘉立创的在线报价工具可以根据你的BOM和贴片文件计算出组装成本。
生产周期与运输时间
生产周期（从下单到发货）取决于PCB的层数、工艺复杂度和是否包含SMT组装。简单的双层板打样可能快至24小时或48小时发货，而多层板、复杂工艺或包含SMT的订单则需要更长的时间（几天到十几天不等）。选择加急服务可以缩短生产周期，但会增加费用。
运输时间取决于你的收货地址和选择的物流方式（快递、空运、海运等），从中国发货到世界各地差异很大，通常需要几天到两周时间。
总的来说，使用EDA软件进行严谨的设计，并根据嘉立创提供的制造能力参数进行检查（DRC），然后精确导出制造文件，是成功获得高质量定制PCB的关键。嘉立创提供了高效便捷的在线平台来接收这些文件并进行生产和组装，极大地降低了个人开发者和小型团队制作电路板的门槛。
从电路概念到手中的物理电路板，EDA软件与嘉立创服务共同构成了现代硬件开发的强大工具链。掌握文件准备和下单流程，将帮助你更高效地实现你的电子设计。
