Документ печатной платы

Схема готова и проверена, правила заданы. Теперь создаём саму плату: её контур, слои и сетку. В конце урока перенесём на неё компоненты и соединения из схемы.

Рис. 7.1. Девять шагов учебного проекта «Мультивибратор» — по одному уроку модуля 7 на шаг. Под названием шага — что в этот момент появляется в проекте.

Шаг 1. Добавляем документ платы

1. Правый клик по проекту → Add New to Project » PCB. Откроется новый документ платы, он появится в Source Documents.
2. Правый клик по нему → Save As, имя Multivibrator → Save. Файл ляжет рядом с проектом.
3. Правый клик по проекту → Save.

Навигация такая же, как в схеме: зум — колесо с Ctrl, панорама — правой кнопкой, вся плата в окне — Ctrl+PgDn.

Шаг 2. Начало координат и единицы

По умолчанию новая плата — прямоугольник 6×4 дюйма, а единицы — mil.

1. Приблизь левый нижний угол контура.
2. Edit›Origin›Set и щёлкни точно в левый нижний угол контура.
3. View›Toggle Units — переключись на миллиметры. Текущие единицы видны в строке состояния внизу окна.

Почему так. Когда начало координат в углу платы, координаты в строке состояния — это прямо расстояния от края. Удобно задавать размер платы, ставить крепёжные отверстия и потом сверять чертёж (урок 7.8).

Шаг 3. Контур 30×30 мм

Рис. 7.3. Плата учебного проекта: квадрат 30×30 мм. Начало координат (Edit » Origin » Set) ставится в левый нижний угол, поэтому координаты в строке состояния совпадают с размерами платы. Тонкие линии — сетка 5 мм, которой пользуются при редактировании контура.

1. View›Grids›Set Global Snap Grid, введи 5 → OK. Шаг 5 мм удобен, чтобы точно попасть в размер.
2. Отдали вид, чтобы видеть всю плату с краями.
3. View›Board Planning Mode (1) — область платы станет зелёной.
4. Design›Edit Board Shape — на углах и серединах сторон появятся маркеры.
   • Тащи верхнюю сторону вниз, пока в строке состояния Y не станет 30mm.
   • Тащи правую сторону влево, пока X не станет 30mm.
   • Щелчок в пустом месте — выход из редактирования.
5. View›2D Layout Mode (2) — обратно в обычный режим.
6. Верни сетку для размещения деталей: View›Grids›Set Global Snap Grid → 1 мм.
7. Сохрани плату.

[СКРИНШОТ: Board Planning Mode: контур платы с маркерами, строка состояния X 30mm Y 30mm]public/screenshots/m07-multivibrator/l05-board-planning.png

Почему 30×30 мм. Девять деталей с запасом помещаются, а маленькая плата дешевле: производители считают цену по площади, и у многих есть специальная цена на платы до 100×100 мм.

Шаг 4. Умолчания для обозначений

Это настройка программы, а не проекта: она действует на все твои платы.

1. Кнопка Preferences (шестерёнка) вверху справа → PCB Editor → Defaults.
2. В разделе Designator проверь: Autoposition = Left-Above, Text Height = 1.5mm, Font Type = TrueType, Font = Arial.
3. В разделе Comment проверь, что видимость выключена.
4. OK.

Почему так. Высота шелкографии 1,5 мм читается на плате без лупы. Слишком мелкий текст производитель может не напечатать: минимальная высота и толщина линии шелкографии есть в его нормах. Комментарий (номинал) на шелкографии только загромождает маленькую плату.

Шаг 5. Отображение слоёв

1. Открой панель View Configuration (кнопка Panels).
2. На вкладке Layers and Colors оставь видимыми Top Layer и Bottom Layer. Скрой пары слоёв компонентов (Component Layer Pairs, кроме Overlay), механические слои (Mechanical Layers), Drill Guide и Drill Drawing.
3. На вкладке View Options, в разделе Additional Options, включи Pad Nets и Pad Numbers — на площадках будут видны имя цепи и номер вывода.

Шаг 6. Стек слоёв

1. Design›Layer Stack Manager. Стек по умолчанию — ядро-диэлектрик, два слоя меди, маска и шелкография сверху и снизу. Это ровно наша двухслойная плата.
2. В панели Properties, раздел Board, включи Stack Symmetry.
3. Кнопкой в ячейке Material выбери материалы: Top Solder и Bottom Solder — SM-001, Top Layer и Bottom Layer — CF-004, Dielectric 1 — Core-043.
4. На вкладке Via Types проверь, что есть тип Thru 1:2 — сквозное отверстие с первого на второй слой.
5. File›Save to PCB, затем закрой вкладку стека: правый клик по ярлыку → Close Multivibrator.PcbDoc [Stackup].

Стек слоёв печатной платы

2 слоя, 1,6 мм4 слоя, 1,6 мм

Показать переходное отверстие

Шелкография (верх)Паяльная маска (верх)Медь, верхний слойДиэлектрик (ядро)Медь, нижний слойПаяльная маска (низ)Шелкография (низ)

Нажми на слой, чтобы узнать о нём.

Общая толщина: ≈ 1,6 мм. Рисунок не в масштабе.

Типовые значения для ориентира. Точный стек (толщины препрегов, ядра, меди) берётся из технологических норм производителя. Стандарт материалов — IPC-4101.

Почему так. Материалы в Layer Stack Manager — это записи библиотеки материалов Altium с толщиной и диэлектрической проницаемостью. Для простой платы они влияют в основном на итоговую толщину и на документацию. Для высокоскоростных — ещё и на импеданс (урок 9.2). Симметричный стек меньше коробит при пайке. Реальный стек всё равно задаёт производитель: сверь его со своим заказом (урок 4.3).

🛠Особенность Altium

Коды материалов SM-001, CF-004, Core-043 взяты из руководства и относятся к встроенной библиотеке материалов Altium. В твоей версии библиотеки набор может отличаться [ПРОВЕРИТЬ]. Если такого кода нет, выбери ближайший: паяльная маска, медная фольга 1 oz (35 мкм), ядро FR-4 нужной толщины.

Шаг 7. Сетка

1. Панель Properties (ничего не выделено) → вкладка General → область Grid Manager.
2. Выбери Global Board Snap Grid и открой редактор кнопкой — диалог Cartesian Grid Editor.
3. Step X = 1mm (Step Y связан и поменяется сам).
4. Мелкую сетку (Fine) сделай светлее, крупную (Coarse) — линиями (Lines), затем Darker. Multiplier оставь 5x Grid Step.
5. OK, сохрани плату.

Шаг 8. Переносим схему на плату (ECO)

1. Перейди на вкладку схемы.
2. Design›Update PCB Document Multivibrator.PcbDoc. Откроется диалог Engineering Change Order: список того, что будет добавлено на плату — компоненты, цепи, классы, правила.
3. Validate Changes — в колонке Status – Check должны стоять зелёные галочки. Если что-то не прошло, закрой диалог, посмотри панель Messages и исправь схему.
4. Execute Changes — галочки появятся в колонке Status – Done.
5. Закрой диалог. Плата откроется на переднем плане.

[СКРИНШОТ: диалог Engineering Change Order после Validate Changes и Execute Changes]public/screenshots/m07-multivibrator/l05-eco.png

Компоненты лягут рядом с платой, а между площадками одной цепи протянутся тонкие линии связей (connection lines, «резинки»). Площадки транзисторов могут подсветиться зелёным: сработало правило зазора 0,25 мм — выводы TO-92 стоят ближе. Tools›Reset Error Markers только убирает подсветку, само нарушение остаётся. Разберёмся с ним в уроке 7.7.

Почему так. ECO — единственный правильный путь изменений из схемы в плату. Схема — источник истины о соединениях. Если поменял схему, снова выполни Update PCB Document, и Altium покажет только разницу. Рисовать соединения на плате вручную «мимо схемы» нельзя: схема и плата разойдутся.

🧯 Типичные ошибки

Контур получился не 30×30 мм

Почему Начало координат не в углу платы или сетка мелкая, и сторона «не доехала».

Как исправить Поставь origin точно в угол (Edit » Origin » Set), сетку 5 мм, затем Design » Edit Board Shape и смотри координаты в строке состояния.

В ECO ошибки, компоненты не переносятся

Почему У компонента нет посадочного места или в схеме ошибки проверки.

Как исправить Закрой ECO, исправь ошибки из Messages (урок 7.3), проверь, что у всех компонентов есть footprint, и повтори Update.

После правки схемы на плате ничего не поменялось

Почему Изменения не переносятся автоматически.

Как исправить Design » Update PCB Document … из схемы, затем Validate и Execute.

Проверь себя

1. 1. Какой режим включают клавишей 1, чтобы редактировать контур платы?

   2D Layout ModeBoard Planning Mode3D Layout Mode
2. 2. Что делает Tools » Reset Error Markers?

   Исправляет нарушения правилУбирает подсветку нарушений, но не сами нарушенияУдаляет правила
3. 3. Зачем ставить начало координат в левый нижний угол платы?

   Так требует производительКоординаты в строке состояния становятся расстояниями от края платыИначе не работает трассировка
4. 4. Как правильно перенести изменения схемы на плату?

   Нарисовать дорожки вручнуюDesign » Update PCB Document из схемы, затем Validate и Execute ChangesСкопировать компоненты через буфер обмена

🎯Практическое задание~45 мин

1. Создай плату 30×30 мм, настрой стек, сетку и отображение, перенеси схему через ECO.
2. Открой стек в Layer Stack Manager и выпиши итоговую толщину платы. Сравни со стандартными толщинами у производителей (чаще всего 1,6 мм).
3. Временно удали со схемы R4 и выполни Update PCB Document. Посмотри, какие изменения предлагает ECO, и закрой диалог без Execute Changes. Верни R4 в схему (Ctrl+Z) и убедись, что повторный Update не предлагает ничего.