Altium Designer PCB安装孔设计全攻略：Pad、Via与Board Cutout详解

做PCB的朋友应该都有过这种经历：板子画完了，布局布线一切顺利，到了最后一算螺丝孔，突然发现不知道该用什么工具放进去。用Pad还是Via？要不要镀铜？孔径该留多大？孔边上要不要禁止布线？这些问题看似小，真到了打样回来拧螺丝的时候，一个孔位选错，整块板子可能就废了。

这篇文章专门讲Altium Designer里的PCB安装孔设计，我会把三种主流做法全部拆开来讲：Pad法、Via法、Board Cutout开槽法。每种方法包含详细参数设置、操作步骤、使用场景，最后再讲一讲我实际踩过的坑。新手可以直接照着抄参数，老手也可以看看有没有自己忽略掉的细节。

1. 安装孔设计的基础常识：先搞清孔是干什么的

1.1 安装孔不只是“打个洞”，它承担机械和电气双重职责

很多人刚接触PCB设计时，觉得安装孔就是“螺丝穿过去的一个洞”，随手放个Pad就完事。真做起来才发现问题一堆：螺丝头碰到铜皮短路了，孔位离板边太近导致板子断裂，孔径留小了螺丝拧不进去，甚至因为孔没做非金属化，整个板子的地平面被无意中截断。

安装孔在PCB中至少承担三件事：第一是物理固定，把板子锁在外壳、支架或另一块板子上，这是它最本职的工作；第二是电气连接，有些安装孔会连到GND或机壳地，用于屏蔽、防静电或者接地；第三是工艺定位，PCB生产时需要使用定位孔做拼板、钻孔和对位，这类孔往往有严格的公差要求。

所以在动手画安装孔之前，先停下来问自己几个问题：这个孔是给螺丝用的，还是给定位销用的？孔壁需不需要金属化（镀铜）？孔位附近是否允许走线和铺铜？板子是多层板还是双面板，内层有没有大面积的电源或地层会被安装孔切断？把这些想清楚，再去选择用哪种方法画孔，思路就清晰了。

1.2 金属化孔与非金属化孔：选择不对，返工加倍

金属化孔（Plated）的孔壁有一层铜，在电气上和板子的层别相连。常见用途是螺丝接地：电源模块的安装孔常常要求连到GND，利用金属外壳和螺柱形成屏蔽回路。金属化孔还可以增强安装强度，因为孔壁有铜和电镀层支撑，反复拧螺丝不容易磨损。

非金属化孔（Non-Plated）则没有孔壁铜，纯粹是一个物理孔洞。绝大多数使用普通螺丝+尼龙垫片固定的PCB安装孔，都建议做成非金属化。原因有三个：一是避免螺丝头或螺柱意外接触到孔壁上的铜，引发短路；二是便于电气隔离，螺丝本身不带电位，不需要考虑爬电距离和净空；三是生产工艺更简单，成本略微降低。

这里有个非常容易踩的坑：在新版Altium Designer中，Pad的属性面板里有一个Plated复选框，如果你放置安装孔时不去注意它，默认是勾选状态，也就是金属化孔。很多新手画的安装孔，其实就是一排金属化的接地孔，如果后面没有正确铺铜连接，孔壁上那一圈裸露铜皮就成了“悬空铜”，在高压或有振动场景下容易出现电化学迁移。

提示：安装孔使用金属化还是非金属化，应该在做PCB设计前和硬件工程师、结构工程师确认清楚。如果是自己主导项目，那就遵循一个原则：需要接地/屏蔽的设计成金属化孔，只是单纯固定螺丝的，一律做成非金属化孔。

2. 方法一：用Pad做安装孔，90%场景的首选方案

2.1 Pad法安装孔的核心参数：孔径、外径、Plated、阻焊

Pad法是Altium Designer里最标准、最通用的安装孔做法。原理很简单：放置一个圆形焊盘，把中间的孔尺寸设置成螺丝需要的钻孔大小，外圈尺寸设置成螺丝头或垫片的避让区域。

放Pad不是随手一丢，关键参数要逐个理清：

第一个参数是Hole Size（钻孔直径）。这个值直接对应PCB工厂钻头的大小，也是螺丝能不能顺利穿过的关键。以M3螺丝为例，如果螺丝是穿过通孔后加螺母固定，孔径一般做3.2mm到3.5mm；如果是自攻螺丝直接拧进塑料外壳或铜柱，孔径要根据基材调整，通常在2.6mm到2.8mm之间。注意孔径宁大勿小，3.0mm的孔配M3螺丝在理论上是能穿的，但PCB钻孔有公差、板材会热胀冷缩、螺丝本身也有镀层厚度，实际装配时会很紧，批量产线容易断料。

第二个参数是Pad外径（Size and Shape里的X/Y尺寸）。这个尺寸本质上决定了孔周围的“露铜禁区”有多大。常见做法是外径取孔径的1.5到2倍：M3孔做3.2mm钻孔时，外径做到5.5mm到6.0mm比较舒服。外径太小，螺丝头边缘会和板边或元件打架；外径太大，PCB上可用于走线和铺铜的空间又被白白浪费。

第三个参数是Plated选项。前面说过，需要接地就勾选，需要电气隔离就取消勾选。

第四个参数是阻焊层（Solder Mask Expansion）。Pad默认会在阻焊层上开窗，也就是孔周围的铜皮会裸露出来。如果安装孔需要做绝缘处理（比如和机壳间要用绝缘垫片），在属性里可以手动设置Solder Mask Expansion的值为负数，让阻焊层把焊盘外圈盖住一部分；如果追求更彻底的绝缘，可以直接把阻焊层开口关掉。

2.2 Pad法实操步骤与多板层注意事项

操作流程非常简单：在PCB编辑器中按快捷键P键再按P键，或者点击顶部菜单Place下的Pad，就会进入放置状态。在放置状态下直接按Tab键打开Pad属性面板，先设置好孔径和外径，再设置Plated属性，最后把坐标填进去，确定后放下即可。

批量放安装孔有个小技巧：在放置第一个Pad前，先按Tab设置好所有参数，不要急着点鼠标放置，而是一边按快捷键一边在板框图纸上把孔位坐标提前算好。放置第一个Pad后，继续放置后续Pad时，Altium Designer会保留上一次的Pad属性设置，所以后面几个孔只要直接点位置就行，不用再翻属性面板。

多层板设计时要特别注意内层连接。金属化安装孔如果上下层是地，中间层夹着电源和信号层，那么Pad在中间层的定义方式会影响整个平面的完整性。我的习惯是：如果安装孔只是用于固定螺丝，我通常会进入Layer Stack管理器中，给内层设置较宽的安全间距，或者在所有内层上把安装孔区域画成Keep-Out，避免铺铜时自动连接到安装孔。如果是需要接地的安装孔，那么Pad属性中要确认Internal Plane连接方式是Relief还是Direct：电流不大时用Relief（热焊盘）方便焊接和返修，大电流地连接用Direct，但要注意散热太快的问题。

注意：Pad法做安装孔时，如果取消勾选Plated（做成非金属化孔），Pad属性里的Internal Plane连接选项会变成灰色不可用，这是正常的，因为孔壁没有铜，内层自然不会自动连接。

3. 方法二：用Via做安装孔，小孔和多孔阵列的灵活方案

3.1 为什么有人会用Via做安装孔，以及它和Pad的本质差异

很多新手看到系统提示“可以使用Via放置安装孔”，就会产生疑问：Pad和Via到底有什么本质区别？直接从功能上看，Pad是元件引脚的一部分，可以在原理图中有对应的管脚，而Via是纯粹的布线过孔，它是用来连接不同层走线的。

但在实际PCB设计中，Via也经常被当作安装孔使用。典型场景有几种：一种是定位孔，孔径在1.0mm左右，用于SMT产线的定位销，用Via就够；另一种是屏蔽孔/接地孔阵列，比如射频板上的屏蔽罩区域，需要一圈小过孔把顶层和底层地连接起来，这时候用小孔径Via阵列比一个大Pad效果好得多；还有一种是辅助固定孔，负载不大、对精度要求不高，只是想给小板子加个防松脱用的螺丝孔，用Via快速放置也能满足。

Via和Pad的最大差异在于默认属性：Via默认是金属化孔，而且很难在放置时一步到位地设置成非金属化；另外Via的外径（Diameter）和孔径（Hole Size）之间有最小差值的工艺限制，一般钻孔直径比外径小至少0.2mm到0.3mm，如果你想做一个2.5mm钻孔的安装孔，对应的Via外径至少要设到2.8mm以上，这在很多PCB设计软件里会有设计规则校验报错。

3.2 Via法实操步骤与阵列技巧

Via法的操作和Pad法类似：快捷键P键再按V键，或者Place菜单下选择Via。放置过程中按Tab打开Via属性，设置Hole Size和Diameter。

举个例子：我想做一个M2固定螺丝的安装孔，用Via来实现。M2螺丝穿过PCB的孔径建议为2.2mm，那么Via外径（Diameter）设为2.8mm左右，钻孔（Hole Size）设为2.2mm。如果DirectX版本的AD对最大Via孔径有默认限制，比如最大孔径不能超过2.54mm，在规则管理器（Design > Rules > Manufacturing > Hole Size）中把它放开即可。

多孔阵列的放法有个经验：如果要做屏蔽孔阵列，不要手一个一个放。选中第一个Via后，用Edit菜单下的Paste Special，勾选Paste Array，设置横向和纵向的复制数量与间距。或者用Altium Designer的智能粘贴：先复制，再按E、A组合键，在弹出的阵列设置面板里输入增量坐标，一次就能生成一排等间距的小过孔。

这里必须提醒一个常见误区：Via法做安装孔，很多人直接把它和某个Net（如GND）相连，但又不希望它真的连接到内层地平面。做法是在Via属性Net栏中选择No Net，并且在Keep-Out层画一个小圆把Via包住。如果这个孔只是用来安装螺丝、不承担电气功能，最稳妥的办法是单独设一个类（Class），然后在铺铜规则中给这些Via增加额外的安全间距。

4. 方法三：用Board Cutout和机械层做开槽与异形孔

4.1 什么时候必须用板切孔，而不只是放一个圆形Pad

Pad和Via只能做圆形孔，但PCB安装孔不一定都是圆形：散热器的固定槽是长条形的，电源模块的卡扣孔是异形的，需要避开板内大电流铜排的过孔有时也是不规则图形。Altium Designer从比较早的版本开始就提供了Board Cutout（板切孔）功能，专门用于在PCB内定义真实的物理开孔区域。

Board Cutout和Pad/Via的最大区别在于，它是纯机械定义，没有任何电气属性。你画的这个圆或矩形，会在3D视图中显示为真正的物理镂空，在输出Gerber文件时也会反映到板框层或机械层。它的应用场景非常明确：大开槽、异形孔、长条螺丝孔，以及那些无法用标准Pad表达的孔位。

除此之外，还有一种做法是在Keep-Out层或机械层画圆，然后在制造说明（Fab Notes）里标注“此处开孔，非金属化”。这种方式在文件层面是可行的，但依赖板厂读图人员理解。考虑到现在很多PCB打样平台是自动审核文件，机械层上有个圆但板框没开槽，容易造成漏加工，所以更推荐用Board Cutout来做物理开孔，再配合机械层标注文字说明。

4.2 Board Cutout实操步骤与异形槽设置

Board Cutout的操作非常简单：点击Place菜单下拉，选择Board Cutout（或者使用快捷键P键后选Cutout）。在PCB上拖拽出一个封闭多边形。默认是矩形，实际使用中建议先放一个矩形/圆形，然后在属性面板中修改精确的坐标和尺寸。

如果是圆形开孔，双击Cutout在属性中设置圆心坐标和半径；如果是长条槽，可以画一个矩形再修改四个角的圆角半径，Altium Designer支持在Board Cutout属性里直接设置Corner Radius，做成跑马槽形状。

对于常见的DC电源插座、接线端子避让孔，用Board Cutout画好形状后，我习惯同时在机械层1添加上边框，并写上一行文字，比如“M3 SLOT PLATED 3.2X6.0”，让板厂一目了然。虽然AD的新版本支持Board Cutout直接输出，但多数工厂的工程确认环节仍然会看机械层的标注说明，两者结合最保险。

Board Cutout方案中还有一个细节：如果你在3D视图里看到孔已经出来了，但Gerber文件里没有对应开孔，很大概率是Output设置中没有包含Board Cutout层。在Gerber Setup对话框中，需要确认板框层、机械层和所有Cutout相关图层都勾选输出。

5. 三种方法怎么选：差异对照与决策建议

前面三种方法讲完，很多人可能还是拿不准自己该用哪个。这里直接给一张表，把三种方法的适用场景、优缺点、注意事项列出来，方便对照选择。

从决策角度讲，我的建议排序很明确：普通的圆形螺丝固定孔，优先用Pad法，因为它兼具电气和机械两方面定义能力，并且对PCB制造规则理解得最透彻。如果只是做产线定位孔，且孔径小于等于1.2mm，用Via法更快。如果遇到了狭长槽孔或者需要大面积镂空避让，直接上Board Cutout，不要用Pad或者Via硬凑。

还有一个容易忽略的维度是成本。PCB钻孔是按“钻头次数”计算的，一个异形槽往往要用多个钻头逐步铣出来，成本和加工时间都比圆孔高一大截。如果你能通过结构设计把异形槽改成两个圆孔加一条V槽，或者用圆孔替代，价格差可达两三倍。所以不是万不得已，我一般会在评审阶段就建议结构工程师优先用圆孔。

6. 安装孔设计中的常见问题与排查技巧

6.1 螺丝拧上之后器件短路：先查非金属化孔的覆铜连接

这是我见过最多的问题：板子打样回来，装好螺丝一通电，电源指示灯异常，排查半天发现螺丝金属部位碰到了PCB上的铜皮。原因几乎都是安装孔被设计成了金属化孔或者孔周围铺铜太近。

排查步骤很简单：在Altium Designer中打开PCB，按3键进入3D视图，检查孔壁内侧是否有铜环：有铜环且没连上任何网络，就是“悬空铜”；没铜环，则孔壁绝缘。然后使用DRC检查（Tools > Design Rule Check），专门跑Clearance和Un-Routed Net两项，看安装孔周围是否有间距报错。

如果你确定要把这个孔设置为非金属化，却在Drill文件里发现金属化钻孔，请务必检查Pad属性里的Plated复选框是否取消勾选。这里有个细节：在某些AD版本中，放置Pad后如果从别处复制粘贴，Plated属性会被覆盖成默认值，所以批量放置后一定要再抽查几个关键孔的属性。

6.2 孔位距板边太近导致板子断裂：规划好“孔边距”

安装孔离板边太近是另一个高频问题。PCB的基材在钻孔加工时会受到机械应力，孔边距太小容易导致板边崩裂或开裂。常规经验是孔中心到板边的距离至少等于孔径，比如3.2mm孔，孔边到板边最小也要3.2mm以上；如果要上螺丝、受力较大，这个距离建议做到5mm以上。

在结构器件特别密集、空间不够时，至少要把安装孔放在板角倒圆角的圆心位置。板角本身应力集中，孔如果再贴近边缘，强度堪忧。在Altium Designer中，可以用快捷键D、S、R调出Rulers，简单测量一下，或者直接使用Tools菜单下的Distance Measurement（快捷键Ctrl+M）连线测量孔边到板边的距离。

提示：对于需要经常拆装、或者要承受震动环境的板子，建议在安装孔周围加一圈“泪滴铜皮”或局部铺铜补强，同时把孔边距再放大一点，并在板边做工艺边加厚处理，这样能明显改善机械强度。

6.3 小技巧：安装孔区域如何快速设置禁布区

安装孔周围往往会期望形成一块“禁区”：不要走线、不要铺铜、不要放器件。做法是使用Keep-Out层（Keep-Out Layer）画一个圆，半径就是螺丝头半径加上安全间距。但这里要澄清一个常见误解：Keep-Out层画出圆，并不会在板子上产生物理孔洞，它只是在设计规则中定义了一块禁止布线的区域。想要真正做到物理开孔，还是要结合Pad的孔或者Board Cutout。

另一个更灵活的方法是利用Room或Rule区域。在Design > Rules > Placement Room中框选一块区域，把这块区域的Clearance规则、Copper Connection规则单独定义，比如全部设为100mil，只针对安装孔类（通过Rule的Query过滤）生效。这个方法的最大的好处是，板子上有多个类似安装孔时，规则可以一次设置批量套用，而不是对每个孔单独画Keep-Out。

我在实际项目中通常这样组合：Pad负责物理孔径，Keep-Out圆负责禁布禁铜，Room或Class规则负责全局统一间距。三者配合下来，安装孔区域既干净又有规范，后续修改孔位时，只要移动Pad，Keep-Out圆和Room跟随移动即可。

6.4 关于安装孔使用的最终实践经验

做了这么多年PCB，我自己的习惯是：新建PCB的第一时间，先把所有安装孔位确认好、放好，然后再开始布局布线。顺序不能反，否则最后放孔会发现把之前的走线和铜皮打断，或者为了挪孔位不得不调整大半个板面。

具体操作上，我会先找结构工程师要一份DXF板框和孔位图，导入AD后直接根据DXF中的圆形轮廓来放置Pad或Board Cutout。这样孔位误差可以控制在0.1mm以内。导入后，我会用常规的“Pad + Keep-Out”组合，同时把所有安装孔单独放入一个叫MOUNT_HOLE的类，在规则里统一设置安全间距至少0.5mm，这样即使后面板子改版，安装孔的相关属性也不会丢。

参数方面，最后再分享一张我个人常用的安装孔参数速查表，方便直接抄作业：

如果你是做高密度板子，安装孔周围空间极度紧张，可以把外径适当缩小到孔径的1.4倍左右，但一定要在规则中确认阻焊开窗后的最小环宽，防止螺丝头直接压到露铜边缘造成短路。总之一句话：安装孔设计看着不起眼，但在整个PCB项目里它是连接结构和电气的枢纽，多花几分钟把参数和规则想清楚，后面能省下大量返工成本。