Работа с механическими слоями

Даже для самой простой платы требуется проработка деталей, выходящих за рамки дорожек и контактных площадок, реализующих схему. Это могут быть габариты платы или технологические (производственные) детали, это могут быть дворы компонентов (courtyard), или это могут быть 3D‑модели компонентов. В Altium Designer такая дополнительная информация оформляется на механических слоях (Mechanical Layers).

Mechanical Layers and Component Layer Pairs

Если информация, размещаемая на механическом слое, не относится к конкретной стороне платы — например, технологические примечания с описанием порядка слоёв — тогда добавляется individual mechanical layer.

Если информация требуется на обеих сторонах платы — например, дворы компонентов, — назначаются два механических слоя: один слой содержит данные двора, когда компонент установлен на верхней стороне платы; другой механический слой содержит зеркальное отображение этого же двора, когда компонент перевёрнут на нижнюю сторону платы. В этой ситуации пара механических слоёв добавляется как Component Layer Pair. Когда механические слои добавлены как Component Layer Pair, они отображаются в разделе Component Layer Pairs панели View Configuration, как показано ниже. Ниже перечислены отдельные Mechanical Layers.

Добавлено несколько пользовательских Component Layer Pairs.

Adding Mechanical Layers to the Design

Механические слои добавляются, редактируются и удаляются в панели View Configuration panel, как показано ниже. Их видимость и цвет также настраиваются в этой панели. Нажмите кнопку в правом нижнем углу рабочей области и затем выберите View Configuration, либо нажмите сочетание клавиш L, чтобы отобразить панель.

Щёлкните правой кнопкой мыши в любой точке области Layers панели, чтобы открыть контекстное меню с командами Add Component Layer Pair (пара механических слоёв) и Add Mechanical Layer (отдельный механический слой).

Отдельные механические слои или их пары добавляются через контекстное меню панели View Configuration (по правому клику).

Adding an Individual Mechanical Layer

Когда вы выбираете команду Add Mechanical Layer в контекстном меню (по правому клику) панели View Configuration для добавления отдельного механического слоя, открывается диалог Edit Layer. 

Настройте новый механический слой.

Edit Layer dialog
Layer Name	Имя может быть задано пользователем либо назначено системой, если в выпадающем списке Layer Type выбран предопределённый тип. Если выбран предопределённый Layer Type, а затем в это поле введено пользовательское имя, назначенный Layer Type будет отображаться в скобках рядом с пользовательским именем в панели View Configuration.
Layer Number	Номер настраиваемого механического слоя; предлагается следующий доступный номер слоя. Если выбран другой номер и он уже используется, появится значок предупреждения (). Чтобы продолжить, необходимо назначить неиспользуемый номер слоя.
Layer Type	Layer Type может быть не назначен (N/A), либо вы можете выбрать тип из списка. Доступные Layer Types описаны ниже.

Adding a Component Layer Pair

Когда вы выбираете команду Add Component Layer Pair в контекстном меню (по правому клику) панели View Configuration, открывается диалог Edit Layers Pair. 

Edit Layers Pair dialog
Layer Name	Имя может быть задано пользователем либо назначено системой, если в выпадающем списке Layer Type выбран предопределённый тип. Если выбран предопределённый Layer Type, а затем в это поле введено пользовательское имя, назначенный Layer Type будет отображаться в скобках рядом с пользовательским именем в панели View Configuration.
Layer Number	Номера настраиваемых механических слоёв; предлагаются следующие доступные номера слоёв. Если выбран другой номер и он уже используется, появится значок предупреждения (). Чтобы продолжить, необходимо назначить неиспользуемый номер слоя.
Layer Type	Layer Type может быть не назначен (N/A), либо вы можете выбрать тип из списка. Доступные Layer Types описаны ниже.

Available Component Layer Pair Types

Assembly	Используется для отрисовки/оформления сборочных данных по компоненту. Этот слой можно включить в Draftsman Board Assembly View, после чего его можно выбрать как Geometry Source для компонентов в диалоге Draftsman Component Display Properties. Узнайте больше о Draftsman.
Coating	Используется для определения областей компонентов, требующих защитного покрытия.
Component Center	Используется для указания центра (centroid) компонента, предоставляя визуальную привязку к месту, используемому установщиком компонентов, в сборочной документации.
Component Outline	Используется для задания контура корпуса компонента, представляющего область, занимаемую компонентом на плате.
Courtyard	Используется для задания пространства, необходимого для установки компонента. Обычно Courtyard обводит компонент и площадки с подходящим буфером зазора ( зелёный контур — это Courtyard). Узнайте больше в Custom Footprint Creation. Форма, заданная на слое Courtyard, также используется для component selection, для определения component area и для collision detection, когда в компонент не включено 3D Body.
Designator	Используйте этот слой для размещения специальной строки .Designator. Затем эту пару слоёв можно включать в сборочные чертежи, где требуется отображать позиционное обозначение компонента. Узнайте больше о special strings.
Dimensions	Используется для определения требуемой размерной детализации для компонентов.
Glue Points	Используется для определения клеевых точек (glue dots) для компонентов.
Gold Plating	Используется для задания требований к выборочному золочению (selective gold plating) компонентов.
Value	Используйте этот слой для размещения специальной строки .Comment. Затем эту пару слоёв можно включать в сборочные чертежи, где требуется отображать значение компонента. Подробнее о special strings.
3D Body	Используйте этот слой для 3D‑механической модели компонента. Подробнее о 3D Body placement.
Die	Используйте этот слой для контактных площадок кристалла (die pads) и 3D‑тел кристалла (die 3D bodies) при создании компонента Chip-on-Board. Подробнее о Wire Bonding.
Wire Bonding	используйте этот слой для бонд‑проводов (bond wires) при создании компонента Chip-on-Board или непосредственно в документе PCB. Подробнее о Wire Bonding.

Преимущество назначения типа слоя

Распространённый подход к управлению использованием механических слоёв — назначить отдельный номер слоя для каждой требуемой функции механического слоя. Такой подход требует, чтобы все разработчики придерживались одной и той же схемы назначения и нумерации слоёв. Это также может создавать сложности, когда компоненты получены из других источников, которые не следуют той же схеме назначения и нумерации. Если использовалась другая схема, объекты проекта необходимо переместить с их текущего механического слоя на механический слой, назначенный для этой функции.

Эта проблема решается назначением свойства Layer Type. Когда компонент размещается из библиотеки в PCB editor, или копируется из одной библиотеки в другую, или создаётся с помощью IPC Footprint Wizard, существующие назначения Layer Type автоматически сопоставляются независимо от номера(ов) механического слоя, назначенных этим Layer Types. Объекты перемещаются на правильный(е) слой(и) в соответствии с их Layer Type. Если ПО не может выполнить сопоставление по Layer Type, оно вернётся к сопоставлению по Layer Number.

Как для отдельных механических слоёв, так и для Component Layer Pairs можно выбрать Layer Type из заранее определённого списка типов. На изображениях ниже показан список доступных Layer Types. Доступ к показанным ниже диалогам можно получить, щёлкнув правой кнопкой по отдельному слою и затем выбрав в меню команду Edit Layer или Add Component Layer.

Выберите Layer Type из заранее определённого списка Types; отдельные механические слои показаны слева; Component Layer Pairs — справа.

Именование слоёв при назначенном Layer Type

Когда назначается Layer Type, свойство Layer Name у слоя автоматически изменяется и становится таким же, как Layer Type. При необходимости это можно переопределить, введя пользовательское имя. Когда у слоя задано пользовательское имя и назначен Layer Type, отображаются оба значения, при этом Layer Type показывается в скобках, как показано ниже для Layer Pair GP (Gold Plating).

Layer Type используется для именования слоя; при необходимости это можно переопределить.

Тип слоя Route Tool Path

Есть одно исключение из описанного выше поведения именования при назначении Layer Type — пользовательское имя не допускается, когда Layer Type установлен в Route Tool Path. Причина в том, что более старые версии ПО используют имя слоя Route Tool Path для идентификации слоя, содержащего информацию о маршрутизации (также называемую информацией rout). Фиксация имени этого слоя гарантирует, что проект продолжит корректно работать в более старой версии.

Тип слоя Route Tool Path используется для указания слоя, содержащего механическую информацию о фрезеровке/маршрутизации. Типичный подход к использованию этого слоя — разместить дорожки и дуги по внешнему краю контура платы, чтобы определить траекторию и ширину обработки. Сплошные участки оставляют, чтобы удерживать плату в панели, затем поперёк каждого сплошного участка размещают ряд небольших отверстий, создавая перфорации (часто называемые mouse-bites), что позволяет выломать плату из панели после завершения процесса сборки.

Когда плата отображается в 3D‑режиме, объекты, обнаруженные на слое Route Tool Path, отображаются как прорезь (routed slot) в плате, как показано ниже.

Объекты, обнаруженные на слое Route Tool Path, используются для визуализации фрезерованной платы в режиме 3D‑отображения.

Используйте диалог Line/Arc Primitives from Board Shape dialog, чтобы обвести внешний контур формы платы дорожками и дугами (показано ниже). Включите в диалоге опцию Route Tool Outline, чтобы объекты размещались снаружи контура платы, а не по центру вдоль её края. Некоторые разработчики предпочитают добавлять информацию для производства, когда используют функцию Embedded Board Array для создания сборочной панели, а не включать эти детали в файл самой платы.

Подробнее о Board Panelization using an Embedded Board Array

Определение Layer Type в PCB Library Editor

Если механическому слою или Component Layer Pair, определённым в PCB library, назначен Layer Type, то этот механический слой / пара слоёв автоматически создаётся на PCB при размещении компонента, использующего эти слои. Если на PCB уже есть механический слой / пара слоёв с таким Layer Type, содержимое этих слоёв сопоставляется соответствующим образом.

По возможности рекомендуется редактировать исходную библиотеку и назначать Layer Types. Когда посадочное место компонента размещается (или копируется) из библиотеки, механические слои и Component Layer Pairs этих Layer Types автоматически создаются в целевой плате (или библиотеке), если они не существуют. Если эти Layer Types уже существуют в целевой плате (или библиотеке), содержимое слоёв автоматически сопоставляется с правильным слоем.

Подробнее о Handling Special Layer-specific Requirements in the PCB library editor

Работа с механическими слоями

Механические слои добавляются, редактируются, удаляются и отображаются через панель View Configuration в PCB editor. Они не отображаются и не редактируются в Layer Stack Manager.

Отображение

Настройте видимость слоёв на панели View Configuration и сохраняйте часто используемые наборы слоёв как пользовательский Layer Set.

Controlling layer visibility	Щёлкните по значку видимости () рядом с именем слоя, чтобы включить или выключить отображение этого механического слоя. Либо щёлкните, чтобы выделить имя слоя, и затем нажмите Spacebar (это переключает отображение обоих слоёв в Component Layer Pair).
Include in Single Layer Mode	У механических слоёв есть дополнительная функция отображения: их можно настроить так, чтобы они оставались видимыми, когда отображение находится в режиме Single Layer Mode. Удерживайте Ctrl и щёлкните по значку видимости механического слоя, чтобы включить функцию Display in Single Layer Mode — значок видимости изменится, показывая, что для этого слоя функция включена (). Ctrl+Click ещё раз, чтобы отключить этот режим. Single Layer Mode — удобная функция управления отображением, при которой все остальные слои скрываются, кроме активного (текущего) слоя. Нажимайте Shift+S в рабочей области, чтобы циклически переключаться между включёнными режимами Single Layer Mode. Когда отображение находится в режиме single layer mode, неактивные слои могут быть полностью скрыты, отображаться серым, или отображаться в монохроме. Подробнее о Single Layer Mode.
Include in 3D View Mode	Механические слои также могут включаться в 3D‑отображение, когда в 3D Settings включена опция Colors - By Layer. Включите эту опцию на вкладке View Options панели View Configuration, когда плата отображается в режиме 3D View. Будут включены механические слои, которые в данный момент настроены как видимые ().

Редактирование и удаление

Чтобы отредактировать настройки существующей пары слоёв компонента или механического слоя, дважды щёлкните непосредственно по его записи на панели View Configuration (или щёлкните правой кнопкой по нужной записи и выберите Edit Layer в контекстном меню). Внесите изменения в диалоге Edit Layers Pair / Edit Layer по необходимости. Видимость и цвет механических слоёв настраиваются непосредственно на панели View Configuration.

Чтобы удалить слой, можно щёлкнуть правой кнопкой по нужному слою и выбрать Delete Layer. В зависимости от того, как используется слой, возможны три исхода:

Экспорт и импорт

Структуру механических слоёв и пар слоёв компонентов, добавленных в PCB, можно продублировать в другой PCB, экспортировав этот набор в файл из исходного PCB-документа, а затем импортировав файл в целевой PCB-документ.

Экспорт / импорт слоёв

• В исходном PCB-документе, где добавлена требуемая структура механических слоёв и пар слоёв компонентов, используйте команду Tools » Export Mechanical Layers в главном меню. В открывшемся диалоге Export Mechanical Layers задайте имя и папку для файла *.stackup, который будет содержать данные о структуре механических слоёв.

• В целевом PCB-документе используйте команду Tools » Import Mechanical Layers в главном меню и в открывшемся диалоге Import Mechanical Layers выберите сохранённый файл *.stackup. Добавленную структуру механических слоёв и пар слоёв компонентов можно увидеть на панели View Configuration.

Копирование / вставка содержимого слоёв

Обратите внимание: команды Import/Export переносят структуру механических слоёв и пар слоёв компонентов, но не переносят содержимое этих слоёв.

Чтобы скопировать содержимое:

• Одного механического слоя — используйте команду Edit » Select » All on Layer, когда нужный слой является активным слоем в исходной PCB, затем примените стандартный процесс копирования/вставки, чтобы воспроизвести эти данные в целевой PCB.

• Нескольких механических слоёв — настройте видимость слоёв на панели View Configuration, чтобы отображались только нужные механические слои, затем протяните прямоугольник выделения «выделить касанием» (справа налево) вокруг всех требуемых примитивов в исходной PCB, после чего используйте стандартный процесс копирования/вставки, чтобы воспроизвести эти данные в целевой PCB.

Настройки представления и вывода

Механические слои часто используются для оформления информации, которую нужно включать в распечатки или в формируемые производственные выходные данные. Это могут быть шаблоны чертежей, инструкции по изготовлению, инструкции по сборке и т. п. При необходимости это можно делать непосредственно в PCB-редакторе.

Информацию для производственной документации платы при необходимости можно размещать на механических слоях.

Либо эти задачи по документации можно выполнять в Draftsman — продвинутой, гибкой графической среде редактирования для создания производственных документов по проекту платы. Благодаря специализированному набору инструментов черчения система Draftsman обеспечивает интерактивный подход к объединению чертежей для изготовления и сборки с пользовательскими шаблонами, аннотациями, размерами, выносками и примечаниями.

Узнать больше о Draftsman

Представление листа и настройки

На изображении выше показан белый фон, который точно подогнан под объекты чертежа, размещённые для представления шаблона листа. Он создаётся добавлением механического слоя со значением Layer Type, установленным в Sheet, который затем используется для определения внешней границы шаблона чертежа документа.

Размер этого белого фона задаётся параметрами Sheet Settings, , которые можно настроить на панели Properties когда в области редактирования ничего не выделено. Значения X/Y для нижнего левого угла листа, а также Width и Height можно задать вручную. Либо, если включена опция Get Size From Sheet Layer, фон листа автоматически вычисляется по ограничивающему прямоугольнику набора объектов, размещённых на механическом слое типа Sheet Layer-Type.

Размер фона листа может автоматически определяться по объектам, размещённым на слое типа Sheet Layer-type.

Цвет и видимость фона листа настраиваются в разделе System Colors панели View Configuration. Нажмите кнопку цвета, чтобы изменить цвет Sheet Line  и  Area Color. Переключайте /, чтобы показать/скрыть лист.

Включение механических слоёв в вывод

Механические слои используются для широкого спектра задач, описывая информацию, применяемую при проектировании платы, изготовлении, сборке и подготовке документации на изделие. Для поддержки всех этих требований механические слои можно исключать или включать во всех видах формирования выходных данных на основе слоёв, включая печать и генерацию выходных файлов.

Печатный вывод

Любые слои, присутствующие в проекте, можно включить в спецификацию печатного вывода PCB, включая механические слои. Печать настраивается добавлением нужных слоёв и заданием их порядка в диалоге Print.

Высокодетализированные чертежи для изготовления и сборки можно создавать, размещая объекты на механических слоях.

Узнать больше о Подготовке 2D печатного вывода PCB Output

Сгенерированные выходные данные

Все выходные данные производственного типа, такие как Gerber и ODB++, позволяют включать механические слои как выходной Layer to Plot, либо добавлять их как детализацию на каждый выводимый слой. Выходные данные формируются при запуске настроенного генератора, например при использовании генератора ODB в файле OutputJob Configuration (*.OutJob).

Механические слои можно выводить отдельно или при необходимости добавлять ко всем выводам.

Узнать больше о Подготовке вашего проекта к производству