Проверка проекта (DRC)

Плата разведена — но правильно ли? DRC (Design Rule Check) проверяет всю плату на соответствие правилам: зазоры, ширины, отверстия, маску, неразведённые связи. Ни одну плату нельзя отправлять на производство без чистого DRC.

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. Запуск проверки

1. Tools›Design Rule Check. Откроется диалог Design Rule Checker. В нём же настраивается и онлайн-проверка (во время рисования), и пакетная (по кнопке).
2. Страница Report Options: включи Create Report File.
3. Страница Rules to Check: правый клик в таблице → Batch DRC - Used On. Будут проверяться только правила, которые реально используются.
4. Раскрой раздел Testpoint и сними галочки Batch у его четырёх правил: тестовых точек на учебной плате нет.
5. Нажми кнопку запуска проверки внизу диалога.

[СКРИНШОТ: диалог Design Rule Checker: страница Rules to Check, раздел Testpoint без галочек Batch]public/screenshots/m07-multivibrator/l07-drc-dialog.png

Шаг 2. Читаем результат

После проверки откроется вкладка Design Rule Verification Report, а нарушения появятся в панели Messages.

• Вверху отчёта — список проверенных правил и число нарушений по каждому. Щелчок по правилу ведёт к его нарушениям.
• Ниже — каждое нарушение с объектами. Щелчок переводит к объекту на плате.
• В Messages то же самое: двойной щелчок по строке — переход к месту.
• На плате нарушающие объекты отмечены маркером (по умолчанию зелёные кружки с крестом). В подробностях указано фактическое значение и предел, например «0.017mm < 0.254mm».

По руководству ожидаются нарушения двух видов, не меньше чем по четыре штуки: Minimum Solder Mask Sliver и Clearance Constraint. Оба — из-за транзисторов в корпусе TO-92.

Рис. 7.4. Слева направо: медь площадок (оранжевая), окна в паяльной маске (пунктир) расширены на 0,1 мм. Медный зазор 0,22 мм меньше правила Clearance 0,25 мм, а между окнами маски остаётся полоска шириной около 0,017 мм — меньше минимальной Solder Mask Sliver. Масштаб условный.

Нарушение 1. Зазор между выводами транзистора

Выводы TO-92 стоят плотно: зазор по меди между соседними площадками около 0,22 мм, а правило требует 0,25 мм.

Варианты исправления:

1. уменьшить площадки транзистора — портит посадочное место и пайку;
2. ослабить правило для всех — снижает требования ко всей плате;
3. ослабить правило точечно — только для того, что реально мешает.

Руководство выбирает ослабить зазор именно для пары «площадка выводного компонента — площадка выводного компонента», потому что 0,22 мм всё ещё легко делается на производстве:

1. Перейди на вкладку платы, Design›Constraint Manager.
2. Вид Clearances, щёлкни ячейку All Nets / All Nets.
3. В таблице внизу задай TH Pad – to – TH Pad = 0.22 и нажми Enter.
4. File›Save to PCB.

Почему так. Правило с разными зазорами для разных типов объектов — нормальная практика: между выводами компонента производитель обычно справляется с меньшим зазором, чем мы заложили для дорожек. Если бы рядом были другие тесные выводные площадки, лучше было бы сделать отдельное правило только для транзисторов — так советует и руководство. Решение «0,22 мм — это нормально» опирается на нормы производителя (урок 5.5), а не на желание избавиться от красного маркера.

Нарушение 2. Узкая полоска маски

Окна в паяльной маске по умолчанию больше площадок на 0,1016 мм (4 mil) с каждой стороны — запас на неточность совмещения маски. Между соседними выводами TO-92 от маски остаётся полоска около 0,017 мм (рис. 7.4), а правило Minimum Solder Mask Sliver требует 0,254 мм. Такую полоску завод не напечатает: она либо отвалится, либо её уберут, и это нужно учесть в правилах.

Руководство делает два изменения сразу.

Уменьшить минимальную полоску:

1. В Constraint Manager вид All Rules.
2. В дереве Manufacturing → Solder Mask Sliver → правило MinimumSolderMaskSliver.
3. Minimum Solder Mask Sliver = 0.22.

Убрать расширение маски только у транзисторов:

1. В дереве Mask → Solder Mask Expansion. Существующее правило SolderMaskExpansion (0,1016 мм) не трогаем.
2. Правый клик в свободной области таблицы → Add Custom Rule. Появится SolderMaskExpansion_1, переименуй его двойным щелчком в SolderMaskExpansion_Transistor.
3. Рядом с Object Match нажми кнопку области действия → Open Query Builder.
4. В Building Query from Board выбери Condition Type / Operator = Associated with Footprint, Condition Value = ONSC-TO-92-3-29-11 → OK. Запрос станет HasFootprint('ONSC-TO-92-3-29-11').
5. Expansion top и Expansion bottom = 0.
6. File›Save to PCB, закрой вкладку ограничений (правый клик → Close Multivibrator.PcbDoc [Constraints]) и сохрани плату.

[СКРИНШОТ: Query Builder: Associated with Footprint = ONSC-TO-92-3-29-11 для правила SolderMaskExpansion_Transistor]public/screenshots/m07-multivibrator/l07-query-builder.png

Почему так. Без расширения окна маски совпадают с площадками, и между выводами транзистора остаётся полоска шириной во весь медный зазор — 0,22 мм, что уже проходит по новому правилу. Расширение убрано только у транзисторов: остальным площадкам запас маски нужен. Менять расширение для всей платы руководство отказывается — для недорогой двухслойной платы это рискованно.

🛠Особенность Altium

Имя посадочного места ONSC-TO-92-3-29-11 пришло вместе с компонентом из урока 7.2. Если ты взял транзистор другого производителя, имя будет другим — выбери своё в выпадающем списке Condition Value. Правило с запросом (query) — мощный инструмент: можно применять правила к классам цепей, компонентам, слоям. К нему вернёмся в уроке 9.4.

Шаг 3. Повторная проверка и подготовка к выпуску

1. Снова Tools›Design Rule Check, Create Report File включён, запуск.
2. Отчёт должен быть без нарушений. Если что-то осталось — исправь и проверь снова.
3. Удали отчёт из проекта: в Projects, раздел Generated\Documents, правый клик по отчёту → Remove from Project → удалить файл.
4. Правый клик по любой вкладке → Close All Documents.
5. Save to Server рядом с проектом, комментарий, например PCB design complete, → OK.

⚠️Внимание

Чистый DRC проверяет только то, что ты описал правилами. Он не знает, что разъём перевёрнут или транзистор не той проводимости. Поэтому после DRC — визуальная проверка по чек-листу (приложение C) и сверка со схемой.

🧯 Типичные ошибки

Нарушения «исправили», отключив правило в DRC

Почему Проверка просто перестала смотреть на проблему, а сама проблема никуда не делась.

Как исправить Отключать можно только неприменимые правила (как Testpoint здесь). Остальное — исправлять или осознанно менять значение по нормам завода.

После Reset Error Markers плата «чистая», а DRC снова находит ошибки

Почему Reset Error Markers убирает только подсветку.

Как исправить Нарушения исправляются изменением платы или правил, затем повторный DRC.

Новое правило не действует

Почему Ошибка в запросе Object Match или у правила ниже приоритет, чем у общего.

Как исправить Проверь запрос (какие объекты подсвечиваются) и приоритет правила. Более узкое правило должно стоять выше.

Проверь себя

1. 1. Что означает нарушение Minimum Solder Mask Sliver?

   Дорожка слишком тонкаяМежду окнами в маске осталась слишком узкая полоска маскиНет маски на переходном отверстии
2. 2. Зазор по меди 0,22 мм, расширение маски 0,1016 мм с каждой стороны. Какая получится полоска маски?

   ≈ 0,22 мм≈ 0,12 мм≈ 0,017 мм
3. 3. Почему расширение маски обнулили только у транзисторов, а не у всей платы?

   Так быстрееОстальным площадкам запас на неточность совмещения маски нужен; менять надо только там, где мешаетAltium не позволяет менять общее правило
4. 4. Какой запрос получился для правила транзисторов?

   HasFootprint('ONSC-TO-92-3-29-11')InNet('GND')All

🎯Практическое задание~40 мин

1. Запусти DRC, найди все нарушения и исправь их по уроку. Добейся пустого отчёта.
2. Найди в технологических нормах любого производителя минимальную ширину перемычки маски (solder mask dam/bridge) и минимальный зазор между площадками. Достаточно ли наших значений 0,22 мм?
3. Ради эксперимента сдвинь одну дорожку вплотную к чужой площадке, запусти DRC и посмотри, как выглядит нарушение Clearance. Верни как было.