Шаг координатной сетки (Pitch) — это базовый параметр в проектировании печатных плат (printed board), определяющий расстояние между соседними линиями опорной координатной сетки, к которой привязаны все элементы чертежа. Шаг задаёт дискретность позиционирования проводников (conductor), отверстий (hole) и компонентов, обеспечивая согласованность их расположения на разных слоях и при различных операциях.
Стандартные значения
Наиболее распространённым базовым шагом в мировой практике является 0.1 мм (100 мил, или 100 mil). Для более точного проектирования, особенно при работе с компонентами поверхностного монтажа (SMD) с мелким шагом выводов, используются меньшие значения: 0.05 мм, 0.025 мм (1 mil) и даже 0.01 мм. Стандарт ГОСТ Р 51040-97 «Платы печатные. Шаги координатной сетки» устанавливает предпочтительный ряд значений: 2.5; 1.0; 0.5; 0.2; 0.1; 0.05 мм.
Расчёт и влияние на параметры
Для корпусов компонентов с регулярным расположением выводов, таких как QFP (Quad Flat Package) или BGA (Ball Grid Array), шаг выводов (lead pitch) является ключевым параметром. При проектировании платы для таких компонентов шаг координатной сетки часто выбирают равным или кратным шагу выводов компонента, чтобы обеспечить точное совпадение центров контактных площадок (land) с выводами. Минимально достижимая ширина проводника (conductor width) и зазор (clearance) также напрямую зависят от выбранного шага сетки и возможностей производства.
Исторический контекст
Традиционный шаг в 100 мил (2.54 мм) унаследован от стандартного расстояния между выводами первых интегральных схем (integrated circuit) в корпусах DIP (Dual In-line Package). С развитием микроэлектроники и увеличением плотности монтажа шаг сетки постоянно уменьшался. Внедрение метрической координатной сетки (metric grid) с шагом 0.1 мм стало отраслевым стандартом для обеспечения совместимости между проектами и оборудованием разных производителей.
Применение в системах автоматизированного проектирования (САПР)
В современных САПР шаг координатной сетки — это настраиваемый параметр. Проектировщик может использовать основную сетку с грубым шагом для размещения крупных элементов и вспомогательную (snap grid) с меньшим шагом для точной трассировки. Привязка элементов к сетке является обязательным правилом для обеспечения технологичности изготовления.
Источники: Требования к шагам координатной сетки установлены в стандартах ГОСТ Р 51040-97 и IPC-2221.