Ошибки новичков

Первая плата почти никогда не получается идеальной, и это нормально. Но большая часть ошибок повторяется у всех из раза в раз. Этот урок — сборник таких «граблей». Каждую лучше один раз увидеть здесь, чем найти на собранной плате.

Аналогия: опытный водитель не умнее новичка — он просто знает, где на дороге ямы. Здесь карта ям.

Посадочные места и распиновка

Самые дорогие ошибки: DRC их не видит, а плата не работает.

Рис. 5.11. Посадочное место SOT-23 одно, а функции выводов у компонентов разные. Если символ и посадочное место «склеены» неправильно, плата соберётся без ошибок DRC, но работать не будет. Назначение выводов всегда сверяй с даташитом конкретного компонента.

1. Перепутаны выводы. Один и тот же корпус у разных компонентов имеет разную распиновку. SOT-23 у биполярного транзистора и у MOSFET — классический пример. То же у стабилизаторов в SOT-223 и TO-220: у разных серий вход, выход и земля на разных выводах. Лечение: сверяй назначение выводов символа и посадочного места с даташитом конкретного компонента.
2. Посадочное место нарисовано «снизу». В даташитах корпус часто показан со стороны выводов, и разъём получается зеркальным. Лечение: проверяй вид (top/bottom view) на чертеже в даташите, распечатай плату 1:1 и приложи реальный компонент.
3. Не тот размер корпуса. Выбрали 0805, а купили 0603; SOIC-8 узкий и широкий отличаются. Лечение: в схеме у компонента должен быть конкретный артикул производителя (MPN) и соответствующее ему посадочное место (модуль 8).
4. Нет метки первого вывода или она скрыта под корпусом. Лечение: метка вне контура корпуса (урок 5.10).

Питание и земля

5. Забыта развязка или конденсаторы стоят далеко от выводов (урок 5.7).
6. Тонкие дорожки питания — греются и дают падение напряжения (урок 5.4).
7. Изрезанная земля — нижний полигон распался на острова (урок 5.6).
8. Неподключённые выводы питания микросхемы: у многих микросхем несколько выводов VCC и GND, и подключить нужно все, включая теплоотводящую площадку, если даташит требует.
9. Нет защиты от переполюсовки на разъёме питания: перепутал провода — сгорела плата (урок 2.4).

Механика

10. Нет крепёжных отверстий или они не совпадают с корпусом.
11. Разъём «смотрит» внутрь платы или упирается в соседний компонент.
12. Высокие компоненты мешают закрыть корпус или установить плату-«бутерброд».
13. Нет места для кабеля и пальца: кнопка вплотную к разъёму, светодиод под дисплеем.

Технология

14. Шелкография на площадках, переходы в площадках без заполнения, медь у края (уроки 5.3, 5.5, 5.10).
15. Зазоры «на пределе» без нужды — дороже и больше брака.
16. Полигоны не перезалиты перед выпуском: в файлах для завода остались старые полигоны, замыкающие новые дорожки.

Процесс

17. Нарушения DRC «игнорируются». Каждое нарушение либо исправляют, либо осознанно делают исключение в правилах — но не оставляют висеть.
18. Нет контрольных точек — отладка мучительна (урок 5.10).
19. Плата не проверена «глазами». Никакой DRC не заменит распечатку 1:1 и 15 минут внимательного просмотра.

📖Из учебникагл. 2, §2.25, с. 116–120

У Хоровица в каждой главе есть раздел «Негодные схемы» — подборка ошибочных решений с разбором, почему они не работают. Это тот же жанр, что и этот урок, только на уровне схемы, а не платы. Полезная привычка — сначала искать ошибку самому, а потом читать объяснение.

Порядок самопроверки перед заказом

1. DRC — ноль нарушений (или каждое осознанно разрешено).
2. Все цепи разведены: нет оставшихся резинок.
3. Распиновки ключевых компонентов сверены с даташитами.
4. Полигоны перезалиты.
5. Распечатка 1:1, компоненты приложены к бумаге.
6. 3D-вид: разъёмы, высоты, совпадение с корпусом.
7. Файлы для завода открыты в просмотрщике Gerber (урок 10.8).

🛠Особенность Altium

Altium сам находит часть ошибок: Un-Routed Net и Un-Connected Pin покажут неразведённые соединения, Short-Circuit — замыкания, Silk To Solder Mask Clearance — шелкографию на площадках. Но ошибки распиновки, механики и неверных посадочных мест DRC не поймает: для него всё «соединено правильно», раз так нарисовано в схеме.

🧯 Типичные ошибки

Транзистор в SOT-23 не работает, хотя DRC чистый

Почему Символ и посадочное место «склеены» с неверной распиновкой, например от другого компонента в том же корпусе.

Как исправить Сверь распиновку с даташитом MPN; на собранной плате иногда спасает установка аналога с нужной распиновкой.

Плата не влезла в корпус

Почему Контур, отверстия и высоты не сверены с механикой.

Как исправить Фиксируй механику первой (урок 5.2) и проверяй 3D-вид перед выпуском.

На заводской плате замкнуты две цепи, которых нет в схеме

Почему Полигон не перезалили после правок, и в Gerber попала старая заливка.

Как исправить Repour All, затем DRC, затем выпуск. Просмотр Gerber перед заказом.

Проверь себя

1. 1. Какую ошибку DRC НЕ найдёт?

   Зазор меньше заданногоНеверное назначение выводов посадочного места относительно реального компонентаНеразведённую цепь
2. 2. У MMBT3904 и 2N7002 одинаковый корпус SOT-23. Значит…

   распиновка одинаковаяпосадочное место может быть общим, но назначение выводов разное — сверять по даташитуих можно ставить друг вместо друга
3. 3. Что сделать перед выпуском файлов, если менялись дорожки рядом с полигонами?

   НичегоПерезалить полигоны и снова запустить DRCУдалить полигоны
4. 4. Зачем распечатывать плату в масштабе 1:1?

   Чтобы приложить реальные компоненты и разъёмы и проверить посадочные места и механикуЧтобы завод принял заказДля красоты

🎯Практическое задание~30 мин

Найди в интернете фото или файлы любой открытой любительской платы (например, проекты на GitHub или OSHWLab) и проверь её по списку из этого урока. Выпиши минимум три найденные проблемы или три места, где автор, наоборот, сделал хорошо, и объясни, почему.