企业官网建设流程全解析

Altium Designer里给覆铜做挖空这件事，看着不起眼，翻车率却一直不低。去年改一款工业控制板，客户反馈样机打螺丝时偶尔有火花，拆开一看，螺丝孔旁边的覆铜离螺丝帽太近了，装配轻微偏位就直接碰铜。后来把所有安装孔周围全部做了挖空处理，重打样一次通过。从那以后，我画板基本离不开Polygon Pour Cutout。这篇就围绕矩形和圆形两种挖空区域，把完整操作流程、参数细节、以及螺丝孔相关的避坑经验一次讲透，希望能帮你少走点弯路。

1. 先搞清楚挖空的本质：Polygon Pour Cutout到底在干嘛

1.1 挖空和Keepout是两回事

很多新手会把覆铜挖空和Keepout层混在一起用，结果层层避让，板子布得特别别扭。这两者虽然都能让铜皮"消失"，但语义完全不同。

Keepout是禁布区，它的意思是"这里什么都不许放"，包括走线、过孔、覆铜，所有对象都得给它让路。而Polygon Pour Cutout只是覆铜挖空，它的作用范围非常单一：只对覆铜生效，把指定多边形区域内的铜皮剔除，其他走线和过孔该怎么走还怎么走。

举个例子，一个面板固定孔的旁边如果需要走一根信号线，用Keepout的话，这根线会被强制绕开，布线密度白白损失。但如果用Cutout，你只需要让铜皮绕开，信号线完全可以按原路径穿过，只要距离满足电气安全要求就行。

所以说，Keepout是"全局禁令"，Cutout是"定向屏蔽"。实际工程中，我最常用的组合是：螺丝孔封装里放Keepout环来限定禁布范围，再额外画一个更大的Cutout圆来让覆铜避让，两者各司其职。

1.2 什么场景必须用挖空

挖空不是画着玩的，它解决的是实打实的生产与电气问题，常见场景基本可以分为下面五类。

第一，螺丝孔和安装孔周围。这是最常见的需求。螺丝头在装配时可能压到铜皮，造成刮伤、短路，尤其是非金属化孔，铜皮一旦在孔边露出，螺丝扭入时很容易剐蹭。提前挖空就能避免这个隐患。

第二，天线净空区。2.4G、NFC、GPS这类射频模块下方如果铺了大面积覆铜，会严重影响天线效率。很多射频参考设计都明确要求"模块下方所有层挖空"或"背面参考层挖空"。这时候用圆形或矩形Cutout按封装尺寸做净空，是最标准的做法。

第三，高压隔离槽。AC-DC电源的初次级之间，或者强电与弱电之间，爬电距离不够时靠拉大间距不现实，通常会在铜皮上开槽、挖空，切断铜皮造成的爬电路径。这个场景下挖空的尺寸和形状是要按安规标准计算的，不能随便画个圈了事。

第四，散热路径控制。铜皮是很好的导热体，如果你不想让某个大功率器件的热量沿铜皮快速扩散到热敏感区域，可以在器件旁边挖空一条窄带，对热传导做一个"截流"。

第五，阻抗控制。高速差分线下方如果参考层被挖空，线的阻抗会跳变，虽然这种用法在信号层上不多见，但在内电层参考面挖空很常用，原理和覆铜挖空是一致的。

2. 矩形挖空实操：从选工具到重新灌铜

2.1 工具入口与绘制手感

矩形挖空最典型的应用就是螺丝孔的方形避让区、电源模块下方的矩形净空区、以及结构件干涉区域的铜皮剔除。操作入口在菜单栏的 Place > Polygon Pour Cutout。

选中这个命令之后，光标会变成十字，接下来就可以像画多边形一样在PCB上点击顶点。要注意的是，Polygon Pour Cutout默认是"画任意多边形"的状态，不是直接帮你画矩形。要画出规整的直角矩形，需要在绘制过程中按 Shift+Space 循环切换拐角模式，切到90度直角模式后再点击四个角。

绘制顺序建议从矩形的左下角开始，顺时针依次点击。最后回到起点附近时，右键选择"关闭多边形"或者直接按 Esc，AD会自动把多边形首尾闭合。如果你画到第三个点的时候发现位置不对，按 Backspace 可以回退上一步。

画完之后，Cutout对象会以半透明高亮显示。注意此时它只是"叠"在覆铜上，还没真正生效。必须先保存一下，然后执行 Tools > Polygon Pours > Repour All，让所有覆铜重新计算，挖空区域才会从铜皮里被扣掉。

实操中还有一个比较隐蔽的问题：绘制时如果栅格设得太大，鼠标吸附会导致顶点的位置对不齐元件的坐标。建议绘制前按 G 把栅格调到0.1mm或者更细，或者在点击顶点时直接用键盘输入精确坐标，这样矩形边界才能和封装外形严格对齐。

2.2 属性面板里的关键设置

绘制完成后，选中这个Cutout对象，Properties面板会显示它的属性。这里有几个关键项需要关注。

Layer属性决定了这个挖空作用于哪一层。默认是当前工作层，如果你在Top Layer画了，它就只挖Top的覆铜。如果希望这个挖空对所有信号层的覆铜都生效——比如一个贯穿板厚的螺丝孔——就把Layer设成All。

另一个需要注意的是，Cutout本身没有网络属性，它既不连接任何网络，也不会和覆铜产生电气连接。它的角色就是一个"遮罩"，让覆铜在计算时避让这块区域。所以不要试图给它赋予网络，这是很多人理解上的偏差。

关于间隙（Clearance）的设置，Cutout对象本身不直接提供独立的间隙参数，它继承的是所在覆铜设计规则里的覆铜间距。也就是说，挖空边缘到周围铜皮的距离，通常由Polygon Connect Style或者覆铜自身的Clearance规则决定。如果你发现挖空边缘太靠近铜皮，不要去改Cutout，而是去查覆铜和导线/焊盘之间的间距规则。

还有Arc Approximation（圆弧拟合精度）这个参数，在矩形的场景下不太涉及，但如果是带圆角的矩形或者圆形挖空，它控制的是弧线被分割成多少小段来逼近真实圆弧。默认的0.5mm在某些精细场合不够，改成0.05mm能让圆弧更平滑，代价是数据量增大、加工文件变大。通常0.1mm就足够精细了。

2.3 批量放置多个相同矩形挖空的技巧

实际板卡上，安装孔往往不止一个，四个角各一个很常见。如果一个一个画，既费时间又容易尺寸不统一。我的做法是：先画好左上角的一个矩形Cutout，然后利用AD的特殊粘贴功能做阵列复制。

步骤是这样的：

1. 选中画好的矩形Cutout，Ctrl+C复制。
2. 菜单 Edit > Paste Special，勾选"Duplicate designator"之类的选项（如果没有也没关系），点击Paste。
3. 在粘贴模式下按键盘输入相对坐标，或者直接用一个简单的脚本/阵列命令，生成四个对称的挖空。

如果不想用特殊粘贴，也可以先画好一个，然后选中它，按住Shift拖动复制到另一个位置。复制后确认Properties里的Layer属性仍然是正确的，因为复制对象有时会把Layer也原样带过去，如果原来在Top Layer，复制出来还在Top Layer，但你可能希望其中一个在Bottom，要手动改。

批量操作最大的优势不是省时间，而是保证所有挖空尺寸一致。手工逐个画，很容易出现某个角大0.2mm、某个角小0.2mm的情况，在装配时会暴露出来。

3. 圆形挖空：螺丝孔与天线净空的经典处理

3.1 圆形挖空怎么画

圆形挖空最典型的两个用途：圆形螺丝孔避让、天线净空区。画法和矩形类似，只是把拐角模式切换到圆弧模式。

进入Place > Polygon Pour Cutout后，在绘制状态下按 Shift+Space 循环切换，直到出现圆弧样式的预览。此时移动鼠标，AD会从上一个顶点开始画出一段圆弧，圆弧的曲率跟随鼠标位置实时变化。点击鼠标左键，这段圆弧就定下来了。

这里有一个很多新手会犯的错：以为切换到圆弧模式后，鼠标画出来的是一个完整的圆。实际上它仍然是一段段圆弧拼接的多边形，你需要连续点击几段才能拼出一个封闭的圆。

如果你觉得手动控圆弧太飘、形状不圆，还有一个更稳的办法：把圆形近似成内接多边形。比如在圆心位置先放一个过孔或者字符串作为参考点，然后以参考点为圆心，沿圆周每隔45度点一个顶点，画一个8边形。再在Properties里把每一段线段改成圆弧并调整曲率，让它们围成一个圆。

这个方法虽然多花一步，但胜在可控。关键是圆心位置完全由你预先放的参考点决定，不会因为鼠标抖动而偏移。

3.2 精确半径：从圆心出发的绘制与修正

很多场景下，圆形挖空的半径是有明确要求的，比如M3螺丝孔的避让区半径要3.0mm，NFC天线净空区半径要12.0mm。手动画很难一次到位，所以需要一些辅助手段。

第一种方法：先画一个正确的圆作为参考。在机械层或者Keepout层，用Place > Circle（或者用圆弧工具）画一个半径精确的圆。然后在覆铜层上，沿着这个参考圆的边沿，用Polygon Pour Cutout逐段点击，把顶点都落在参考圆上。这样画出来的Cutout和你预设的半径非常接近。

第二种方法：画完后选中Cutout，在Properties面板里查看各段圆弧的属性。AD的Polygon Cutout允许你选中弧段后直接修改半径值。如果所有弧段的半径都是一致的，说明形状很规整；如果有些段是12.04mm、有些是11.98mm，建议重新画，因为不规则的圆弧会让爬电距离计算产生误差。

第三种方法是利用坐标定位。画圆弧时，起点和终点都可以通过键盘输入精确坐标。如果知道圆心的坐标和半径，就可以把圆弧的起点和终点坐标算出来，然后沿线逐步输入。这个方法适合数学比较好的工程师，我平时用得不多，但在异形板框上做精确挖空时很管用。

有一个细节我一直提醒自己：圆形挖空修理半径时，一定不要只改单段圆弧。把整个Cutout选中，右键选择"查看所有图元属性"（或者直接在Properties里看），检查所有弧段半径是否一致。如果只是某一段的半径异常，可以单独选中该段修改，但要确保修改后和相邻弧段的连接处仍然是平滑的。

3.3 圆形挖空的典型应用：天线净空与射频模块

说一个我实际做过的案例。之前做NFC读卡器模块，天线部分是印刷在PCB上的线圈，线圈下方不能有完整的地平面，否则天线Q值会降得厉害。当时参考方案里明确要求：天线线圈覆盖范围内，所有内层铜皮都要挖空。

这个需求用Keepout做很麻烦，因为NFC天线区域往往还有一部分走线要从旁边过。我最后就是在天线线圈的背面参考层画了一个圆形Cutout，直径比线圈外径大2mm左右，精确按照封装中心定位。Repour之后，内层铜皮在圆形区域内全部呈现镂空状态，净化效果非常理想。

射频模块的净空区和NFC类似，不过更严格。有些模块厂商不仅要求顶部、底部覆铜挖空，还要求四周的过孔墙也远离模块。这时候通常用矩形Cutout把模块投影区域整体框起来，然后在Cutout边缘外面再打一圈接地过孔。这个"挖空+过孔墙"的组合，是射频布局里比较经典的做法。

4. 螺丝孔避坑指南：从封装到挖空的完整闭环

4.1 金属化与非金属化螺丝孔，挖空逻辑完全不同

螺丝孔看起来都一样，但在PCB设计里，金属化孔（PTH）和非金属化孔（NPTH）的挖空处理逻辑是完全相反的，这是第一个容易翻车的点。

非金属化安装孔，孔壁没有沉铜，电气上就是绝缘的。这种孔周围通常不需要焊盘，直接让螺丝与板子的非金属孔壁接触。为了让螺丝帽不和周围铜皮短路、不刮伤铜皮，需要在孔周围做挖空处理，而且挖空直径要大于螺丝头法兰的外径，留出装配余量。

金属化安装孔则复杂一些。如果这个螺丝孔按设计要求必须接地——比如某些EMC接地端子——那它就应该具备焊盘，并且通过覆铜或走线和地网络连接。这时如果贸然做挖空，很容易把焊盘整个挖掉，导致接地失效。正确的做法是：保留焊盘区域不挖，只在焊盘外圈做一个小范围的覆铜避让，或者利用覆铜的热焊盘（Thermal Relief）特性来连接。

还有一种情况是金属化孔但是不接地，只做结构固定。这种孔如果不想让它电气连接，就应该把它设计成非金属化孔，然后按NPTH处理。如果板厂因为工艺原因必须做成金属化孔，那就要在封装里加一个独立的焊盘，并且明确标注"不连接任何网络"，同时外侧做挖空。

我见过一个大翻车案例：工程师画了金属化螺丝孔，为了保险起见又在周围画了很大的圆形Cutout，结果板子回来后螺丝孔和地完全断开，原本想通过螺丝接地的功能直接没了。根源就是没有区分PTH的接地意图。

4.2 孔径与挖空直径的经验配比

螺丝孔挖空直径到底取多大？不同行业、不同电压等级差异很大。我平时用的经验配比，给一个保守的参考值。

这个表的逻辑是：挖空直径至少要大于螺丝头法兰直径。普通M3螺丝头法兰大约5.5~6.0mm，所以你挖空到6.0mm是比较稳妥的。具体可以这样估算：挖空直径 = 螺丝头法兰最大直径 + 0.8~1.2mm的装配余量。如果空间紧张，最小也不能小于螺丝头法兰直径，否则装配时螺丝头会压到挖空边界外的铜皮边缘，起不到避让作用。

在高压应用里，挖空不只是避让螺丝，更是爬电距离的一部分。这时直径的确定要按你实际承受的电压等级来算，比如500V以下、500V~1kV、以及更高电压，要求的爬电距离完全不同。我的建议是：高压板卡上螺丝孔挖空不要只按结构尺寸定，务必结合安规标准里初次级/带电体到可接触金属件的距离来核算。

另一个容易被忽视的参数是孔壁到挖空边缘的宽度。孔壁到铜皮边缘的距离，如果太小，板厂钻孔时容易产生铜箔毛刺；如果太大，又浪费板面空间。我一般控制在1.0mm以上。

4.3 多层板挖空：内层如何同步处理

多层板上螺丝孔的影响不止是表层。内层的铜皮如果离孔太近，同样存在短路风险。表层用Polygon Pour Cutout处理了，内层却依然是整片铜皮，这样螺丝打进去，孔壁毛刺或粉尘可能引发内层短路，虽然概率不高，但工业产品要的是确定性，不是概率。

处理方式分两种情况。

对于信号层（正片层），如果孔位正好在内层覆铜区域，就需要在对应层同样画一个Cutout。如果你嫌一层层画麻烦，可以把Cutout对象的Layer属性设为All，一次作用于所有信号层。AD在Repour时会让所有信号层的覆铜按照这个Cutout来避让，效率很高。

对于内电层（负片平面层），比如GND平面层，用Polygon Pour Cutout是无效的，因为它操作的是正片覆铜。负片平面层需要单独使用Place > Plane Cutout（平面挖空）工具，在对应平面层上放置一个挖空区域。这个操作在螺丝孔较多的电源板上很常见。

很多工程师以为螺丝孔封装里只要带一个Keepout环，内层就自动会让开。实际上，Keepout环通常只对放置对象和布线起作用，负片平面层并不会自动处理Keepout。你必须在每个平面层上单独添加Plane Cutout，或者利用AD中的"嵌入式板阵列"等功能统一处理。板厂不会帮你默认添加，等板子做出来再看内层铜皮挨着孔，就晚了。

4.4 挖空之后的DRC与Gerber检查

挖空画完之后，一定不要直接出Gerber交板。我有几个习惯性的检查项，每次都能拦下一些问题。

第一，跑一遍完整DRC。重点看Clearance规则里是否有关于螺丝孔焊盘/孔壁到覆铜的间距报错。如果报错，先确认规则里的间距设置是否合理，再检查挖空是否真的让铜皮避让到位。很多时候DRC报错正是因为挖空区域没有覆盖到螺丝孔周围足够大的范围。

第二，检查Isolated Copper（孤立铜皮）。挖空之后，覆铜可能被切成两块，其中一块可能完全脱离网络连接，成为死铜。DRC会报告这类问题。处理方法可以是勾选覆铜属性里的Remove Dead Copper，让AD自动删除；也可以手动加过孔把死铜连到相邻网络，比如连到地，这样既保留了铜皮面积又能避免孤岛。

第三，出Gerber后把铜层和阻焊层叠在一起看。用CAM编辑器或者AD自带的预览功能，检查挖空区域和螺丝孔的相对位置是否匹配。我习惯把Top Layer、Bottom Layer、Top Solder、Bottom Solder四层叠加检查，看螺丝头按压区域是否完全落在无铜区域内。

第四，确认孔属性是PTH还是NPTH。如果孔是非金属化的，一定要在制造说明里写清楚，并检查最终Gerber中孔位是否有金属化标识。挖空区域配合NPTH是绝配，如果板厂误把NPTH做成了PTH，整个挖空设计就前功尽弃了。

5. 常见问题与排查技巧实录

5.1 挖空放了没效果，八成是忘了这步

群里有朋友问过：我明明画了Cutout，为什么覆铜还是原样？排查下来，最常见的原因就一个：没有重新灌铜。

Polygon Pour Cutout本身不是一个"实时修改"的操作。它只是把挖空区域定义好了，覆铜的实际计算要等Repour之后才执行。你画完Cutout，如果不执行Tools > Polygon Pours > Repour All，覆铜数据不会自动更新，制造文件里也根本不会有挖空效果。

第二个常见原因：Cutout放错了层。比如在Top层画了挖空，结果查看的是Bottom层的覆铜，那当然看不到变化。检查Cutout对象的Layer属性，确认它作用在目标层上。

第三个原因：Cutout虽然画了，但它完全没被覆铜覆盖。Cutout只有落在覆铜填充范围内才有效，如果它孤零零地放在没有任何覆铜的区域，肉眼根本看不出效果，也不会影响任何东西。

还有一种是版本差异。新版AD的Polygon Pour Cutout在Properties里有透明的填充预览，老版本则是一个线框。如果你看到的是线框就以为没生效，其实Repour之后再看就有了。

5.2 挖空后冒出死铜报错

这个问题在密集板上经常出现。比如一个大面积的GND覆铜，中间画了一个矩形挖空，把一块原本连通的区域切断了，被切断的部分如果周围没有过孔、没有走线连接，就成了死铜。

死铜如果任由它存在，会在板子上形成一个无网络连接的悬浮铜皮，这在高速板卡上可能引入天线效应，在高压板上也可能造成浮空电位。所以DRC报Isolated Copper时不要忽略。

处理办法有两种。如果这块死铜你确实不需要，直接在覆铜属性中勾选Remove Dead Copper，重新Repour，AD会自动把它删掉。如果你希望保留死铜的面积，比如作为局部散热或者增加铜厚，那就手动在死铜区域添加一个接地过孔，把它通过过孔与地平面连起来，这样它就不再是"死"铜，而是有网络连接的活动铜皮。

5.3 螺丝孔边缘锯齿状挖空的优化

圆形挖空如果边缘呈锯齿状，一眼看过去非常业余。产生锯齿的原因通常是：圆弧拟合精度太低，或者顶点数量太少。

AD的Polygon Pour Cutout在绘制圆弧时，会把圆弧拆成若干小段。默认的拟合精度如果太大，比如0.5mm或者1.0mm，生成的弧线就会看起来棱角分明，有锯齿感。处理方法：选中挖空对象，在Properties里把Arc Approximation（或类似名称的拟合误差参数）调小，比如0.05mm或0.1mm，然后Repour，圆弧边缘会平滑很多。

如果调整参数后变化不大，那就是顶点数太少。检查挖空对象的图形，数一下构成圆弧的顶点数量，如果只有四五个点，说明圆被画成了多边形。此时需要重新绘制，增加圆周上的顶点数量，一般一个完整的圆至少需要12个点以上才能看起来圆润。

5.4 一个小众但很实用的技巧：把Cutout合并进封装

最后一个建议，也是我踩过几次坑之后总结出来的：把螺丝孔的挖空直接做进封装库，而不是每次画板时手动添加。

具体做法是：在制作螺丝孔封装时，除了孔位焊盘、Keepout，再加一个Polygon Pour Cutout，并把它的尺寸按你常用的螺丝规格设定好。这样每次放置这个螺丝孔封装时，挖空区域会跟着一起出现，不需要额外画。位置、尺寸、层属性都是固定的，不会因为手动绘制而失误。

我自己封装库里的M3安装孔封装，包含了这样几个要素：NPTH孔位、Top和Bottom的禁布Keepout、Top和Bottom的圆形Polygon Pour Cutout（直径6.0mm）、以及附带的机械层螺丝头法兰标识（用于装配图核对）。这样一套组合下来，后续画板的效率提升非常明显。

实际画板这些年，挖空这件事给我的最大教训就是：布局时多花30秒处理挖空，就能避免打样回来后装配、打螺丝、调试时的一连串问题。尤其是螺丝孔附近，很多看似"无关紧要"的铜皮，在实际装机的震动和公差面前，都会变成实打实的隐患。做设计的时候多替装配环节想一步，后面能省下的时间和返厂次数，远比这30秒值钱。