Mechanické vrstvy v Altium Designeru 19 umožňují lepší sdílení knihoven

Mechanické vrstvy v Altium Designeru slouží pro zachycení pomocných údajů k výrobě, osazení nebo dokumentaci desky plošných spojů (DPS). Počet těchto vrstev byl omezen na 16, ale téměř před 10 lety byl navýšen na 32 a od současné verze 19 se toto omezení prakticky ruší, protože limit počtu vrstev se posouvá na rovných 1000. Tato, v publikovaných materiálech nejvíce zmiňovaná, změna s sebou přináší i něco navíc.

Dosažení plného využití 1000 vrstev je v každém myslitelném směru prakticky nemožné. Význam takto vysokého počtu je v tom, že do Altium Designeru uživatelé potřebují importovat data z různých jiných systémů, které v některých případech využívají velmi mnoho vrstev a díky tomu byl import bez předchozí přípravy dat komplikovaný. Toto omezení nyní padá.

Společně se zrušením limitu počtu vrstev ale došlo na první pohled k drobné změně, že tyto vrstvy mají nový parametr Layer Type. Ten nabízí výběr z připravených možností jako jsou Fab Notes nebo V Cut pro samostatné vrstvy nebo Component Outline a Glue Points pro vrstvy párové (na připomenutí - párové vrstvy jsou určeny pro oddělení údajů pro vrchní a spodní stranu desky). Většina těchto typů přitom může být použita pouze jednou s výjimkou typu Coating, který lze použít vícekrát. Seznamy možností jsou pevně dány a mají reflektovat obvyklé potřeby návrhářů. Altium je přitom otevřeno návrhům na další typy vrstev. Počet typů ale pravděpodobně zůstane relativně nízký a bez možnosti uživatelsky si typ přidat, jak vyplyne dále.

Hodnoty parametru Layer Type pro samostatné i párové mechanické vrstvy

Typy samostatných mechanických vrstev

Typy párových mechanických vrstev

¹⁾ typ lze použít vícenásobně pro různé materiály, různé množství nebo pro definici pořadí nanášení

Do budoucna se počítá se vznikem specializovaných nástrojů, návrhových pravidel nebo dokumentačních funkcí pro jednotlivé typy vrstev. Ty budou moci správně fungovat právě proto, že bude jednoznačně definované, jaké informace se v dané vrstvě nacházejí.

To je v AD19 realizováno zatím na jediném typu s názvem Route Tool Path. Čáry v této vrstvě jsou ve 3D zobrazení vykresleny jako frézované drážky. Najdeme ale i další místa, která doznala změny, jako IPC Compliant Footprint Wizard, který už nemá možnost zvolit si cílovou vrstvu pro objekty Assembly, Courtyard a Component 3D Body. Tyto objekty se automaticky vytvoří do vrstev s odpovídajícím typem. Pokud takové vrstvy neexistují, tak se založí.

Přenos dat z knihoven do souboru DPS

Pokud knihovna pouzder (footprint) má nastavené typy vrstev, tak Altium Designer automaticky preferuje tyto typy nad čísly vrstev.

Klíčový dopad mají typy vrstev na vytváření knihoven. Pokud knihovna pouzder (footprint) má nastavené typy vrstev, tak Altium Designer automaticky preferuje tyto typy nad čísly vrstev. Například, pokud bude ve fooptintu definována vrstva typu Assembly, tak všechny objekty z ní skončí v cílovém souboru desky plošných spojů na vrstvě typu Assembly bez ohledu na to, že v knihovně může mít tato vrstva číslo 7 a v souboru desky číslo 13. Pokud cílový soubor desky nemá nastavený typ Assembly, tak se v něm vrstvy opět nově založí. Pouze když není nastaven typ vrstvy ve footprintu, tak se použije starší přístup a vše z vrstvy 7 skončí v souboru desky na vrstvě 7.

Tento přístup od sebe odpoutává číslování vrstev mezi knihovnou a souborem s deskou plošných spojů, což bylo doteď hlavní překážkou ve snadném sdílení knihovny mezi uživateli. Každý uživatel používal vlastní číslování vrstev, které pak nebylo v souladu s projekty ostatních uživatelů.
Nyní nastává doba, kdy díky pevně předdefinovaným klíčovým typům bude footprint použitelný v libovolném souboru desky plošných spojů. Rozdíly pak už budou ve stylu a preciznosti zpracování knihovního prvku, ale základní použitelnost bude zajištěna.
Informace neodpovídající žádnému z nabízených typů je ideální umístit do vrstvy bez uvedení jejího typu (hodnota typu N/A), která bude dále mezi knihovnou a souborem DPS přenášena pomocí čísla vrstvy.

Kompatibilita se staršími verzemi

Předpokládám, že Vás již napadlo, jak to vlastně ale všechno bude fungovat ve starších verzích AD? Typy vrstev se otevřením ve starších verzích AD ztratí, ale vrstvy jako takové zůstanou zachovány a budou se uplatňovat čísla vrstev.
Z toho vyplývá, že je ideální nadále cíleně nastavovat čísla vrstev tak, aby odpovídala Vašemu původnímu řazení vrstev z důvodu zachování kompatibility. Při otevření ve starší verzi pak bude vše fungovat, jak jste byli zvyklí bez omezení.

Co se ale stane s vrstvami s číslem nad 32 ve starších verzích? Až do verze AD16 takový soubor bez problémů otevřete a uvidíte v něm všechny vrstvy. Není však zaručeno, že všechny nástroje těchto starších verzí budou schopné tato data plnohodnotně používat. Ještě starší verze bohužel nedokáží soubory s vrstvami nad číslo 32 načíst vůbec a takový soubor v nich bohužel nelze otevřít. Z hlediska udržení zpětné kompatibility je nejlepší se stále v číslování vrstev držet mezi čísly 1 a 32, dokud není skutečně dobrý důvod použít čísla vyšší.

Export dat z AD s novými mechanickými vrstvami

A jak dochází k exportu z takto rozšířených mechanických vrstev? V podstatě úplně stejně jako ve starších verzích. Export například do Gerberu nebo ODB++ se aktivuje vybráním vrstvy ze seznamu vrstev, kde je vidět jak její jméno (pokud jej nezměníte, tak odpovídá typu), tak její číslo. Stejně jak se exportuje například mechanická vrstva 16 do Gerber souboru s koncovkou GM16, tak se vrstva s číslem 400 exportuje do GM400. Podobně je tomu i u dalších výstupů.

Draftsman podporuje mechanické vrstvy bez omezení a využívá automaticky párové vrstvy s typem Assembly jako jeden z možných zdrojů pro vykreslení půdorysu součástek v osazovacích výkresech. Odpadá tím dřívější potřeba ručního nastavení odpovídajících vrstev v Document Options každého Draftsman dokumentu.

Závěr

Pevně stanovené pomocné vrstvy jako Solder, Paste a Mask zůstávají v AD zachovány, ale jak je vidět, tak mechanické vrstvy se jim budou z hlediska určení cílového použití postupně přibližovat. Altium Designer tím získá jednotnější formu rozložení informací ve vrstvách, což jeho používání podle mne jen zjednoduší a zpřehlední.

To že typy jsou nyní klíčovým parametrem pro přenos motivu pouzdra z knihovny do souborů s DPS ve svém důsledku otevírá možnosti pro jednodušší sdílení knihoven mezi uživateli a tím je možná snadnější spolupráce mezi námi všemi.

Jak bylo uvedeno, tak typy vrstev budou časem nabírat na významu, protože bude přibývat jejich využití funkcemi v AD. Společně s tím se nejspíše bude i mírně rozšiřovat nabídka typů a ladit jejich význam. Nic ale nebrání tomu začít tyto typy používat. K tomu je zapotřebí je nastavit v knihovnách a odpovídajících šablonách a souborech DPS.

A díky tomu se pak už můžeme jen těšit na snazší spolupráci s kolegy z oboru.

Petr Tošovský