如何在ad中设计单面pcb

在 Altium Designer (AD) 中设计单面 PCB 的核心在于将所有布线限制在 PCB 的一个层面（通常是底层 - Bottom Layer），并禁用另一个层面（通常是顶层 - Top Layer）的布线。以下是详细的设计步骤和关键要点：

? 核心原则：限制布线仅在底层

新建 PCB 项目 & 导入原理图：
- 创建一个新的 PCB 项目。
- 将设计好的原理图添加到项目中。
- 在原理图中执行 设计 -> Update PCB Document ...，将元器件封装和网络连接导入到新的或已有的 PCB 文件中。
关键设置：设计规则 - 禁止顶层布线
- 这是单面板设计最关键的一步！你需要告诉 AD 不允许在顶层走线。
- 打开你的 PCB 文件。
- 进入设计规则：设计 -> 规则...。
- 在规则编辑器左侧树状菜单中，展开 Routing。
- 点击 Routing Layers (如果看不到，确保在 "Where the First object matches" 选择 All，然后在规则类型中选择 Routing Layers 或右键点击 Routing 添加新规则)。
- 在右侧的 约束 区域，你会看到 有效层 列表。
- 取消勾选 Top Layer 旁边的 允许布线 复选框。 ✅➖
- 确保 Bottom Layer 旁边的 允许布线 复选框是勾选状态。 ✅
- （可选但推荐）将此规则的范围设置为 All，确保整个板子都遵循此规则。
- 点击 应用 和 确定 保存规则。
元器件布局：
- 将所有元器件放置在 顶层 (Top Layer)。这是标准做法，元件放置在顶层，焊接在底层。
- 根据电路功能和信号流向进行合理布局，考虑连接关系、散热、机械固定、外接端口位置等。
- 为单面板优化布局： 这是减少布线难度和跳线的关键步骤！
  - 优先考虑走线路径： 尽量将需要直接连接的元件靠近放置。
  - 考虑引脚方向： 有时旋转元件90度或180度可以使引脚出口方向更利于在底层直接连接。
  - 规划跳线位置： 单面板几乎不可避免地需要用到跳线 (Jumper Wire)。在布局时预留出方便安装跳线的空间（通常在元件之间或板子边缘）。
  - 利用卧式元件： 像电阻、二极管等轴向元件可以使用卧式安装，其引脚本身就可以跨越其他走线，有时能替代一条跳线。
布线（仅限底层）：
- 确保当前激活层是 Bottom Layer： 在 AD 界面下方的图层标签栏中，点击 Bottom Layer 使其高亮显示。也可以在布线时按数字键 * (小键盘) 在信号层间切换（但此时顶层已被禁用，切换到顶层也无法布线）。
- 手动布线：
  - 选择 放置 -> 走线 或使用快捷键 P -> T。
  - 从焊盘或导线末端开始单击鼠标左键，移动鼠标绘制线迹，在拐点或目标焊盘处再次单击左键确认，最后在目标焊盘上双击左键完成连线。
  - 遵循布线基本规则：避免锐角（尽量45°或90°），线宽满足载流和规则要求（需单独设置线宽规则），注意安全间距（需单独设置间距规则）。
- 处理交叉 - 放置跳线：
  - 当两条无法避免的导线需要在底层交叉时，其中一条必须使用跳线（Jumper Wire）。这通常是一个零欧姆电阻或一个直插的金属线。
  - 在原理图中添加跳线符号： 在需要跳线的两个网络点之间放置一个零欧姆电阻元件（如 Res0）或一个专门的跳线符号。
  - 在 PCB 中放置跳线封装： 更新 PCB，放置该跳线元件（通常是两个焊盘）。
  - 在底层布线： 将跳线一侧焊盘连接到网络A，另一侧焊盘连接到网络B。这样，网络A的走线通过跳线（物理上在元件面/顶层跨越）连接到网络B，解决了底层的交叉问题。
  - 添加标识： 可以在丝印层（Top Overlay 或 Bottom Overlay）标注 "JP1", "JP2" 等方便识别。
- 自动布线（谨慎使用）：
  - 理论上，在设置了 Routing Layers 规则禁用顶层后，自动布线器应该只使用底层。
  - 操作： 布线 -> 自动布线 -> 全部...，确保布线策略中只启用了底层（通常是默认的）。
  - 注意： 单面板自动布线的成功率很大程度上取决于布局的好坏。复杂的电路或布局不佳时，自动布线很可能失败或需要大量手动调整、添加跳线。通常手动布线或半自动布线（交互式布线）是更可靠的选择。
- 布线优化： 布线完成后，仔细检查，优化路径，缩短长度，调整线宽（如电源线、地线加粗），减少锐角。
铺铜（通常接地）：
- 单面板通常在底层进行铺铜，连接到地网络（GND），提供屏蔽和减小地线阻抗。
- 操作： 确保当前图层是 Bottom Layer -> 放置 -> 铺铜 -> 选择矩形或多边形模式 -> 沿着板子边框绘制铺铜区域 -> 在属性面板中将 连接到网络 设为 GND (或其他所需网络)，敷铜模式 选 Solid (实心) 或 Hatched (网格) -> 点击右键完成绘制。
- 重新铺铜： 修改布线后，右键点击铺铜区域选择 铺铜操作 -> 重铺选定铺铜 或按 T -> G -> A 重铺所有铺铜。
丝印层处理：
- 在 Top Overlay 层放置元件标号（Designator）、类型（Comment）和其他必要的说明文字（如接口标识、跳线标识 "J1", "J2" 等）。
- 在 Bottom Overlay 层放置必要的标识（如板子名称、版本、极性标识等），但要注意元件在顶层，丝印在底层可能不方便查看，通常主要丝印放在顶层。
设计规则检查：
- 至关重要： 布线完成后，务必运行 DRC 检查！
- 操作： 工具 -> 设计规则检查... -> 点击 运行设计规则检查。
- 关键检查点：
  - Electrical -> Clearance：确保所有导线、焊盘、过孔、铺铜之间的间距满足要求。
  - Electrical -> Short-Circuit：确保没有意外短路。
  - Routing -> Width：确保所有线宽符合规则（特别是电源/地线）。
  - Routing -> Routing Layers： 重点确认没有任何布线出现在 Top Layer！ 任何在顶层的布线都是错误（除非你有特殊需求）。
  - Routing -> Un-Routed Net：确保所有网络都已连接（或有意悬空）。
  - Manufacturing 相关的规则（如最小环宽、丝印间距等）。
- 仔细检查报告 (Messages 面板) 和 PCB 上的错误标记（绿色高亮），修复所有错误和警告。
输出制造文件 (Gerber & Drill)：
- 设计无误后，生成 Gerber 文件和钻孔文件交给 PCB 工厂生产。
- 操作： 文件 -> 制造输出 -> Gerber Files 和 文件 -> 制造输出 -> NC Drill Files。
- 关键设置：
  - 在 Gerber 设置中 (层选项卡)： 确保只选中实际使用的层：Top Layer (元件层), Bottom Layer (布线层), Top Overlay (顶层丝印), Bottom Overlay (底层丝印 - 如果有), Keep-Out Layer (边框层), 以及必要的机械层（Mechanical Layer）。特别注意不要勾选 Top Layer 的 Gerber 输出（除非你有顶层丝印或其他特殊图形），因为你没有在顶层布线。
  - 在阻焊层选项卡： 选中 Top Solder Mask 和 Bottom Solder Mask。
  - 在钻孔图层选项卡： 选中所需的钻孔图层（通常是 Drill Drawing 和 Drill Guide）。
  - 遵循 PCB 工厂的具体要求进行 Gerber 输出设置。
- 生成钻孔文件时，选择正确的单位和格式（通常英制，2:5 格式）。

? 单面板设计额外提示

跳线是常态： 接受跳线是单面板设计的一部分。好的布局可以显著减少跳线数量。
简化设计： 单面板最适合相对简单的电路。对于复杂、高速、高密度的设计，强烈建议使用双面板或多层板。
线宽和间距： 根据电流大小和 PCB 工厂的工艺能力设置足够的线宽（特别是电源、地线）和安全间距。单面板走线空间有限，可能需要比双面板更宽的线。
避免过孔： 单面板唯一的布线层是底层，所以不需要也不应该使用过孔（Via）。过孔是连接不同信号层的，在单面板中没有意义。所有连接都在底层完成。
利用焊盘连接： 如果两个元件焊盘靠得足够近，可以直接用底层敷铜将它们连接起来，省去画线。
耐心和迭代： 单面板布线往往需要更多的耐心和多次布局/布线迭代才能获得优化的结果。

总结： Altium Designer 设计单面板的关键步骤是：1️⃣ 在规则中禁用顶层布线；2️⃣ 所有元件布局在顶层；3️⃣ 所有布线（包括跳线的连接线）仅在底层进行；4️⃣ 铺铜通常在底层；5️⃣ 仔细进行面向单面板优化的布局；6️⃣ 善用跳线解决交叉问题；7️⃣ 严格进行 DRC 检查（尤其确认顶层无布线）；8️⃣ 正确输出 Gerber 文件。遵循这些步骤和原则，你就能成功地在 AD 中完成单面 PCB 设计。?