Посадочное место вручную

Посадочное место (footprint, land pattern) — это «отпечаток» детали на плате: медные площадки, к которым её припаяют, плюс всё, что помогает её правильно поставить и запаять. Ошибка в символе обычно видна на схеме, а ошибка в футпринте всплывает, когда деталь не встаёт на плату. Поэтому футпринты делают медленно и проверяют дважды.

Из чего состоит посадочное место

Рис. 8.3. Слои посадочного места. Медь — площадки, к которым паяется вывод. Окно маски чуть больше площадки (расширение задаётся правилом). Паста — то, что нанесут через трафарет. Шелкография не должна заходить на площадки. Courtyard — граница, ближе которой нельзя ставить соседние компоненты. Точка привязки — начало координат футпринта.

Элемент	Слой Altium	Зачем
Площадки (pads)	Top Layer (SMD) или Multi-Layer (выводные)	медь, к которой паяется вывод
Окно в маске	Top Solder	открывает площадку от паяльной маски
Паста	Top Paste	данные для трафарета: куда нанести паяльную пасту
Контур, метка 1-го вывода	Top Overlay (шелкография)	подсказка монтажнику и тебе при отладке
Courtyard	механический слой пары Courtyard	граница занятого места, ближе неё нельзя ставить соседей
Сборочный контур	механический слой пары Assembly	для сборочного чертежа
Точка привязки	— (начало координат футпринта)	по ней компонент ставят на плату и автомат установки

Аналогия: футпринт — разметка парковочного места. Площадки — само место, маска — граница краски вокруг, courtyard — расстояние до соседней машины, чтобы открыть двери, шелкография — надписи на асфальте.

Маска и паста

По умолчанию окно в маске = площадка плюс расширение (expansion), а паста = площадка с расширением 0. Оба значения берутся из правил платы (Solder Mask Expansion, Paste Mask Expansion), и их можно переопределить в свойствах конкретной площадки. Для обычных компонентов оставляй значения «по правилам», а переопределяй только там, где это требует даташит (например, большая теплоотводящая площадка, на которую пасту наносят сеткой из маленьких окон).

🛠Особенность Altium

Значение расширения маски по умолчанию в PCB-библиотеке зависит от настройки PCB.SolderMaskZeroExpansion (0 или 4 mil, по документации Altium). На плате всё равно действуют правила проекта, поэтому важнее правильно задать правило маски в проекте (уроки 7.4 и 9.4).

Courtyard и сборочный слой

Courtyard и Assembly в Altium — это пары механических слоёв компонента (component layer pairs): у каждой пары есть верхний и нижний слой. Если перевернуть компонент на нижнюю сторону платы, его графика сама переедет на нижний слой пары. Пары добавляются в панели View Configuration (клавиша L): правый щелчок в разделе слоёв → добавить пару слоёв компонента и выбрать тип (Courtyard, Assembly, 3D Body, Designator и др.).

⚠️Внимание

Шелкография не должна заходить на площадки: краска на меди мешает пайке, и производитель её всё равно срежет. Держи контур с зазором от окон маски — минимальное значение есть в технологических нормах производителя. В Altium есть инструмент Tools›Silkscreen Preparation, который подрезает шелкографию.

Откуда брать размеры

1. Рекомендованная разводка из даташита (Recommended Land Pattern, Example Board Layout) — лучший источник: производитель знает свою деталь.
2. Расчёт по IPC-7351B — если в даташите есть только размеры корпуса. Это делает мастер из урока 8.4.
3. Для выводных деталей — диаметр отверстия по выводу (см. ниже).

⚠️Внимание

Внимательно смотри, с какой стороны нарисован корпус в даташите. Рекомендованную разводку почти всегда рисуют вид сверху (Top View), но у разъёмов и BGA встречается вид снизу (Bottom View). Перепутаешь — футпринт выйдет зеркальным, и деталь встанет только «вверх ногами».

Отверстия под выводные детали

Для выводных (THT) деталей нужно два размера:

• Диаметр отверстия — по максимальному диаметру вывода плюс зазор, чтобы вывод входил свободно и припой затекал. Для квадратного вывода считают по диагонали. Типичный зазор 0,2–0,3 мм; уровни зазоров для разных классов плотности даёт IPC-2222.
• Диаметр площадки = отверстие + 2 × ширина пояска (annular ring). Минимальный поясок задаёт производитель. Делай с запасом — так плату легче паять и она надёжнее.

Пример: штыревой разъём с шагом 2,54 мм, вывод — квадрат 0,64 мм. Диагональ ≈ 0,9 мм → отверстие 1,0 мм, площадка 1,7 мм (поясок 0,35 мм). Это распространённый вариант, но окончательные значения сверяй с нормами своего производителя.

Практика: разъём на 2 вывода с шагом 2,54 мм

1. Открой PCB_Course.PcbLib. Новый футпринт: Tools›New Blank Footprint. Двойной щелчок по нему в панели PCB Library — переименуй в HDR_1x2_P2.54.
2. Переключи единицы в миллиметры клавишей Q.
3. Place›Pad. До установки нажми Tab и задай в панели Properties: Designator 1, Layer Multi-Layer, Hole Size 1 mm, форма Rectangular, размер 1,7 × 1,7 мм. Квадратная площадка — привычная метка первого вывода у выводных деталей.
4. Поставь площадку в точку (0; 0): координаты удобно ввести в полях X/Y в панели Properties.
5. Вторая площадка: Designator 2, форма Round, Ø 1,7 мм, в точке (2,54; 0).
6. Контур на Top Overlay: прямоугольник 5,08 × 2,54 мм вокруг обеих площадок линиями Place›Line[ПРОВЕРИТЬ]. Контур не должен пересекать площадки.
7. Courtyard: на слое пары Courtyard (добавь пару в View Configuration, если её нет) нарисуй прямоугольник с запасом ~0,25 мм от контура корпуса.
8. Точка привязки в центре: Edit›Set Reference›Center. Прыгнуть к ней — JзатемR.
9. Высота и описание: Tools›Footprint Properties: описание «Штыревой разъём 1×2, шаг 2,54 мм», высота — по даташиту разъёма.
10. Проверка: Reports›Component Rule Check (RзатемR) — отчёт о повторяющихся номерах, отсутствующих площадках, сдвинутой точке привязки.

[СКРИНШОТ: редактор PCB Library: футпринт HDR_1x2_P2.54 с квадратной и круглой площадками и контуром шелкографии]public/screenshots/m08-libraries/l03-hdr-1x2.png

📖Из учебникагл. 4, рис. 4.3, с. 183

Хоровиц, описывая ОУ в корпусе mini-DIP, обращает внимание на точку и выемку на корпусе — по ним находят первый вывод. Посадочное место должно повторять эту метку: точка или уголок на шелкографии и, у выводных деталей, квадратная площадка. Метка закрывается корпусом? Тогда ставь её снаружи контура, чтобы её было видно и после монтажа.

🧯 Типичные ошибки

Футпринт оказался зеркальным

Почему Разводку перенесли с вида снизу (Bottom View) как будто это вид сверху.

Как исправить Смотри подпись рисунка в даташите. В Altium футпринт всегда рисуется видом сверху.

Деталь на плате «уезжает» при повороте или стоит со смещением на сборке

Почему Точка привязки осталась в углу или вообще далеко от компонента.

Как исправить Для SMD — центр корпуса (Edit » Set Reference » Center), для разъёмов — первый вывод или центр, но одинаково во всей библиотеке.

Номера площадок «A» и «K», а в символе диода выводы «1» и «2»

Почему Номера в символе и футпринте не совпадают — Altium не сможет их связать.

Как исправить Выбери одну схему нумерации (по даташиту) и используй её и в символе, и в футпринте.

Вывод не влезает в отверстие

Почему Отверстие задано по номинальному, а не максимальному диаметру, или для квадратного вывода — по стороне, а не по диагонали.

Как исправить Бери максимальный размер вывода из даташита плюс зазор 0,2–0,3 мм.

Проверь себя

1. 1. На каком слое Altium рисуют площадки выводного (THT) компонента?

   Top LayerMulti-LayerTop OverlayMechanical 1
2. 2. Зачем нужен courtyard?

   Чтобы нарисовать логотипОн обозначает зону, ближе которой нельзя ставить соседние компонентыЭто окно в паяльной маске
3. 3. Вывод разъёма — квадрат 0,64 мм. Какое отверстие ближе к правильному?

   0,64 мм0,8 мм1,0 мм
4. 4. Где должна стоять точка привязки SMD-компонента?

   В любом углуВ центре корпусаНа первом выводе всегда

🎯Практическое задание~45 мин

Сделай в PCB_Course.PcbLib футпринт разъёма HDR_1x3_P2.54 (три вывода, шаг 2,54 мм) и футпринт выводного светодиода 5 мм по даташиту любого производителя: найди в даташите диаметр выводов и расстояние между ними, посчитай отверстие и площадку. Отметь катод (у светодиода 5 мм на корпусе срез со стороны катода) и прогони Component Rule Check.