操作机械层
即使是最简单的电路板,也需要超出电路实现的走线和焊盘之外的设计细节。这可能是电路板尺寸或制造细节,可能是元件庭院,或者可能是3D元件模型。在Altium Designer中,这类额外信息在机械层上详细说明。
机械层的使用方式有两种,可以是:
- 单个机械层,用于不适用于电路板特定一侧的任务,例如电路板轮廓,或
- 一对层,用于适用于电路板特定一侧的细节,如元件庭院。由于成对使用是针对与元件相关的细节,因此它们被称为元件层对。
这些单个/层对可以根据需要包含在打印输出或制造输出中。
向设计中添加机械层
在查看配置面板中添加、编辑和移除机械层。它们的显示状态也在面板中配置。使用设计空间右下角的按钮,然后选择查看配置或按L快捷键来显示面板。
在面板的图层区域中的任意位置右键单击,以显示上下文菜单,提供添加组件层对(两个机械层的配对)和添加机械层的命令。 可以添加的机械层数量没有限制。
使用编辑层对/编辑层对话框来配置组件层对或机械层。使用该对话框输入层对名称/层名称,定义层编号并指定层类型。
- 当添加组件层对或机械层时,如果未编辑层对名称 / 层名称,则软件将根据分配的层类型自动定义名称(如果已分配)。
- 如果重命名了层对名称 / 层名称,则层类型将出现在用户定义的命名旁边的括号内(在查看配置面板上)。
- 指定层编号时,如果所需的层编号已经被使用,一个警告图标将出现在所选层编号旁边(例如 )并且需要分配另一个层编号以继续。
要编辑现有的组件层对或机械层,请直接双击查看配置面板上的条目(或右键点击所需条目并从上下文菜单选择编辑层)。根据需要在编辑层对/编辑层对话框中进行任何更改。
要删除一个图层,您可以右键点击想要删除的图层并选择删除图层。根据图层的使用情况,您将遇到三种选项:
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如果图层不能被删除,因为它包含了不能移除的组件原语,一个错误弹窗会出现,提醒您该操作无法完成。
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如果图层关联了可以被移除的原语,一个弹窗会出现,询问是否确认删除。
- 如果图层没有关联原语,点击删除图层后它将立即被删除,无需确认。
图层类型
有两组层类型;一组用于元件层对,另一组用于单独的机械层。层类型在编辑层对话框中通过层类型下拉菜单进行配置。下面定义了可用的层类型。
元件层对
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3D 主体 – 用于该组件的 3D 模型。
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装配 – 用于绘制/详细描述组件的装配数据。此图层可以包含在制图员板装配视图中,并且可以选择为制图员组件显示属性对话框中的组件的几何来源。了解更多关于 Draftsman。
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涂层 – 用于定义需要保护涂层的组件区域。
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组件中心 – 用于指示组件的质心,为组件放置机在装配文档中使用的位置提供视觉参考。
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组件轮廓 – 用于定义组件主体的轮廓,代表组件在板上占据的区域。
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庭院 – 用于定义组件所需的放置空间。通常,庭院会勾勒出组件和焊盘,并带有适当的清除缓冲区( 显示图片 – 绿色轮廓是庭院)。了解更多关于 自定义足迹创建。在庭院图层上定义的形状也用于组件选择,定义组件区域,以及在不包含3D 主体的组件中用于碰撞检测。
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指示器 – 使用此图层放置
.Designator
特殊字符串。然后,这对图层可以包含在需要显示组件指示器的装配图中。了解更多关于特殊字符串。 -
尺寸 – 用于定义组件所需的尺寸细节。
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胶点 – 用于定义组件胶点。
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金镀层 – 用于定义组件选择性金镀要求。
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值 – 使用此图层放置
.Comment
特殊字符串。然后,这对图层可以包含在需要显示组件值的装配图中。了解更多关于特殊字符串。
如上所述,Draftsman可以根据PCB编辑器的装配组件层对中定义的形状,确定板组装视图中每个组件轮廓的轮廓。Draftsman还支持在板组装视图中包括任何机械层或组件层对,例如设计器对。这些设置在选择板组装视图时,在Draftsman的属性面板中定义。了解更多关于Draftsman。
机械层
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装配说明 – 用于详细说明组件装载顺序和/或重要的装配指令。
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板 – 使用这一层来说明与板相关的指令或细节。
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板形状 – 使用这一层来定义整个板的外形轮廓(板形状)。
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尺寸 – 用于定义板所需的尺寸细节。
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制造说明 – 用于详细说明重要的制造说明。
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布线工具路径 – 用于指示包含机械布线信息的层。注意,使用这种层类型时不允许用户自定义名称(显示图片)。
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图纸 – 使用这一层来定义外部文档绘图模板边框。详见下方的图纸表示和设置部分。
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V切 – 用于定义V切细节。V切是通过在电路板的顶部和底部切割一个“V”形槽来分割电路板,同时保留最少量的材料以将板组合在一起。
当在PCB设计中放置一个其属性设置为IPC-4761类型的通孔时,会自动向设计中添加新类型的机械层(封顶、填充)和元件层对(覆盖、堵塞、帐篷),并在这些层上添加相应的形状。这些层的条目显示在查看配置面板中。请注意,您不能更改这些层的名称和类型,只能更改它们的编号。
显示机械层
- 点击图层名称旁边的可见性图标 () 来切换该机械层的显示或隐藏,或选择图层名称并按空格键(这将切换组件层对中两个层的显示)。
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机械层有一个额外的显示功能;它们可以设置为在单层模式显示时保持可见。当你点击机械层的可见性图标时按住Ctrl,以启用在单层模式中显示功能。可见性图标会变化,以表示该层已启用此功能 (),再次Ctrl+点击以禁用此模式。
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机械层也可以包含在3D显示中,当3D设置使用颜色 - 按层时。当前配置为可见的机械层将会显示,如下图所示(将光标悬停在图像上以显示查看选项设置)。
导出和导入机械层
通过从源PCB文档中将机械层和组件层对导出到一个文件,然后将该文件导入到目标PCB文档中,可以将添加到PCB的机械层和组件层对的结构复制到另一个PCB。
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在源 PCB 文档中,添加所需的机械层和组件层对结构后,使用主菜单下的 工具 » 导出机械层 命令。使用打开的 导出机械层 对话框来定义将包含机械层结构数据的
*.stackup
文件的名称和目录。 -
在目标 PCB 文档中,使用主菜单下的 工具 » 导入机械层 命令,并使用打开的 导入机械层 对话框来选择已保存的
*.stackup
文件。添加的机械层和组件层对结构可以在 查看配置 面板中看到。
机械层和元件层对
在某些情况下,机械层上包含的额外细节只需要一次,例如,详细说明元件装载顺序和重要装配指令的装配说明。在这种情况下,会添加一个标准的机械层,进行命名,并在可能的情况下指定其层类型(下面会详细说明)。
如果某个组件需要额外的细节,例如组件的庭院轮廓,那么需要分配两个机械层:一个层用于当组件放置在电路板的顶面时保持庭院细节;另一个机械层用于当组件翻转到电路板的底面时保持相同的庭院细节。
在这种情况下,一对机械层被添加为组件层对。当机械层作为组件层对添加时,它们会在查看配置面板的组件层对部分显示,如下所示。
已添加了多个用户定义的组件层对。
- 可以定义任意数量的元件层对。
- 层对也可以分配一个层类型。
- 在设计空间中,层对中的两个层在不同的层标签页上显示,使用命名顶层<LayerPairName>和底层<LayerPairName>(显示图片)。
- 在PCB库编辑器中,组件足迹所需的额外设计对象放置在顶层对层上。当组件翻转到板的底面时(移动组件时使用L快捷键),对层中顶层的内容自动镜像到对层的底层。
- 如果在PCB库中定义的元件层对分配了层类型,那么当放置使用这些层的组件时,该层对会自动在PCB上创建。如果PCB已经有该层类型的元件层对,这些层的内容会相应地映射。
- 对于在PCB库中定义但未在库中分配层类型的元件层对,在PCB上会创建单独的机械层。在这种情况下,在放置组件之前,使用相同的层编号预定义PCB上的元件层对,因为如果软件无法按层类型匹配,它将回退到按层编号匹配。
分配层类型的优势
管理机械层使用的一种常见方法是为每个所需的机械层功能分配一个专用的层编号。这种方法要求所有设计师遵循相同的层分配和编号方案。当从其他未遵循相同分配和编号方案的来源获取组件时,也可能会造成困难。如果使用了不同的方案,设计对象必须从它们当前的机械层移动到为该功能分配的机械层。
通过引入层类型属性,解决了这个问题。当一个组件从库中放置到PCB编辑器中,或从一个库复制到另一个库,或由IPC足迹向导创建时,现有的层类型分配会自动匹配,无论分配给这些层类型的机械层编号是多少。对象根据它们的层类型被重新定位到正确的层上。如果软件无法按层类型匹配,它将回退到按层编号匹配。
对于单个机械层和组件层对,您可以从预定义的类型列表中选择一个层类型。下面的图片显示了可用层类型的列表。通过右键单击一个单独的层,然后从菜单中选择编辑层或添加组件层命令,可以访问下面显示的对话框。
为分配了层类型的层命名
当分配了层类型后,该层的层名称属性会自动更改为与层类型相同。如果需要,可以通过输入用户定义的名称来覆盖这一点。当一个层有了用户定义的名称和一个分配的层类型时,两者都会显示出来,层类型显示在括号中,如下面的层对 GP
(金镀层)
所示。
布线工具路径层类型
在刚才描述的命名行为中有一个例外,当分配了层类型时,不允许使用用户定义的名称——当层类型
设置为布线工具路径
时。这样做的原因是,旧版本的软件使用布线工具路径层的名称来识别包含布线信息(也称为切割信息)的层。固定这个层的命名确保设计在旧版本中继续正确运行。
布线工具路径层类型用于指示包含机械布线信息的层。使用这个层的典型方法是在电路板形状的外边缘放置轨迹和弧线,以定义加工路径和宽度。留下实心部分以将电路板固定在面板内,然后在每个实心部分上放置一系列小孔,以创建穿孔(通常称为鼠咬),一旦组装过程完成,就可以将电路板从面板中弹出。
当电路板以3D模式显示时,布线工具路径层上检测到的对象会以电路板上的一个切槽形式显示,如下所示。
在布线工具路径层上检测到的对象用于在3D显示模式下可视化已布线的电路板。
使用线/弧原语从板形对话框来跟踪板形的外部,使用轨迹和弧线。在对话框中启用布线工具轮廓选项,以使对象放置在板形的外部,而不是沿其边缘居中。一些设计师更喜欢在使用嵌入式板阵列功能创建装配面板时添加制造信息,而不是在实际的板文件中包含这些细节。
► 了解更多关于板面板化和定义布线工具路径
从编号的机械层过渡到层类型
在可能的情况下,建议编辑源库并分配层类型。当从库中放置(或复制)组件封装时,如果目标板(或库)中不存在这些层类型的机械层和组件层对,则会自动在目标板(或库)中创建。如果这些层类型已经存在于目标板(或库)中,则层内容会自动映射到正确的层。
图纸展示和设置
添加一个Sheet
类型的机械层,以定义外部文档绘图模板边框。
图纸设置可以在其板模式的属性面板中自定义,关于图纸左下角的X/Y值、宽度和高度。如果启用了从图纸层获取大小选项,则图纸背景会根据放置在Sheet
机械层上的对象集合的边界矩形自动计算。
工作表背景的颜色和可见性在查看配置面板的系统颜色部分进行配置。点击颜色按钮来更改工作表线条和区域颜色。切换至/ 显示/隐藏工作表。
在输出中包含机械层
机械层用于广泛的任务,详细说明了在板设计、制造、组装和产品文档期间使用的信息。为了支持所有这些要求,可以在所有形式的基于层的输出生成中排除或包含机械层,包括打印和输出文件生成。
打印输出
设计中存在的任何层都可以包含在PCB打印输出的规格中,包括机械层。通过在打印对话框中添加所需的层并设置它们的顺序来配置打印输出。
► 了解更多关于 准备基于2D打印的PCB输出
生成的输出
所有制造类型的输出,如Gerber和ODB++,允许将机械层作为输出层进行绘制或添加为正在绘制的每一层的详细信息。当使用ODB输出生成器在输出作业配置文件(*.OutJob
)中运行配置的输出生成器时,将生成输出。
机械层可以被绘制出来,或者如果需要的话,可以被添加到所有的绘制中。
► 了解更多关于 为制造准备您的设计