Customizing a Pad Stack

Altium Designer ermöglicht es Ihnen, die Form Ihrer Pads anzupassen, die gewünschte Form der Pads auf Lötstopp- und Pastenmaskenlagen festzulegen und außerdem die thermischen Entlastungen von Pads anzupassen.

Arbeiten mit benutzerdefinierten Pad-Formen

Das standardmäßige Pad-Objekt kann:

• Auf verschiedene Formen eingestellt werden, darunter rund, rechteckig, abgerundet rechteckig und achteckig.

• In X- und Y-Richtung unterschiedlich dimensioniert werden, wodurch sich der Bereich der erstellbaren Formen erweitert.

• So angepasst werden, dass sich die Form für jede Lage der Leiterplatte ändern lässt.

• Ein rundes oder Langloch besitzen, das gegenüber dem Pad-Zentrum versetzt sein kann.

Es gibt jedoch eine große Vielfalt an Pad-Formen, die für Bauteil-Footprints benötigt werden, und Standard-Pads reichen nicht immer aus. Um eine andere Form als die oben aufgeführten zu erstellen, müssen Sie eine benutzerdefinierte Pad-Form erstellen.

Ein Beispiel für einen Footprint mit Pads in benutzerdefinierter Form.

Strategien zum Erstellen benutzerdefinierter Pad-Formen

Benutzerdefinierte Pad-Formen können erstellt werden, indem platzierte Regionsobjekte oder eine geschlossene Kontur konvertiert werden, oder direkt, indem der neue Custom Shape Eintrag aus dem Shape Dropdown-Menü im Pad Modus des Properties Panels ausgewählt wird.

Konvertieren von Regionen

So erstellen Sie eine benutzerdefinierte Pad-Form durch Konvertieren von Regionen:

1. Platzieren Sie eine oder mehrere sich überlappende Regionen, die die benutzerdefinierte Pad-Form definieren, im Arbeitsbereich. Die Regionen können auf jeder beliebigen Lage definiert werden.
2. Platzieren Sie ein Pad so, dass sich sein Zentrum innerhalb des Bereichs der Region(en) befindet, die die benutzerdefinierte Form definieren. Das Zentrum des Pads definiert den Ursprung der zu erstellenden benutzerdefinierten Pad-Form. Die Lage, auf der das Pad platziert wird, definiert die Lage des Pads mit benutzerdefinierter Form.
3. Wählen Sie das Pad und die Region(en) aus.
4. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf die Auswahl und wählen Sie den Befehl Pad Actions » Add Selected Region to Custom Pad aus dem Kontextmenü oder den Befehl Tools » Convert » Add Selected Region to Custom Pad aus den Hauptmenüs.

Das Pad mit benutzerdefinierter Form wird auf der Lage erstellt, auf der das ursprüngliche Pad platziert wurde.

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Eine benutzerdefinierte Pad-Form kann durch Konvertieren ausgewählter Region(en) erstellt werden. Hier sind eine Region, die die Pad-Form definiert, und ein Standard-Pad gezeigt, das das Zentrum des Pads mit benutzerdefinierter Form definiert.   Wählen Sie die Region und das Pad aus, klicken Sie dann mit der rechten Maustaste auf die Auswahl und wählen Sie den Befehl Pad Actions » Add Selected Region to Custom Pad aus dem Kontextmenü. Aus den ausgewählten Objekten wird ein Pad mit benutzerdefinierter Form erstellt.

Konvertieren einer Kontur

In einigen Fällen (z. B. wenn die Pad-Form gemäß einem Bauteildatenblatt oder anhand importierter Daten definiert werden soll) kann es praktischer sein, eine benutzerdefinierte Form durch Erstellen einer geschlossenen Kontur zu definieren. So erstellen Sie eine benutzerdefinierte Pad-Form durch Konvertieren einer Kontur:

1. Definieren Sie eine geschlossene Kontur der Form mithilfe von Linien und Bögen. Die Kontur kann auf jeder beliebigen Lage definiert werden.
2. Platzieren Sie ein Pad so, dass sich sein Zentrum innerhalb des Bereichs der Kontur befindet, die die benutzerdefinierte Form definiert. Das Zentrum des Pads definiert den Ursprung der zu erstellenden benutzerdefinierten Pad-Form. Die Lage, auf der das Pad platziert wird, definiert die Lage des Pads mit benutzerdefinierter Form.
3. Wählen Sie das Pad und die Kontur aus.
4. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf die Auswahl und wählen Sie den Befehl Pad Actions » Create Custom Pad from Selected Outline aus dem Kontextmenü oder den Befehl Tools » Convert » Create Custom Pad from Selected Outline aus den Hauptmenüs.

Das Pad mit benutzerdefinierter Form wird auf der Lage erstellt, auf der das ursprüngliche Pad platziert wurde. Beachten Sie, dass die Konturobjekte erhalten bleiben – Sie können sie wiederverwenden oder entfernen.

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Eine benutzerdefinierte Pad-Form kann durch Konvertieren einer ausgewählten Kontur erstellt werden. Hier sind eine Kontur, die die Pad-Form definiert, und ein Standard-Pad gezeigt, das das Zentrum des Pads mit benutzerdefinierter Form definiert. Wählen Sie die Kontur und das Pad aus, klicken Sie dann mit der rechten Maustaste auf die Auswahl und wählen Sie den Befehl Pad Actions » Create Custom Pad from Selected Outline aus dem Kontextmenü. Aus den ausgewählten Objekten wird ein Pad mit benutzerdefinierter Form erstellt.

Direkt aus den Pad-Eigenschaften

Ein Pad mit Standardform (rund, rechteckig, achteckig usw.) kann direkt in ein Pad mit benutzerdefinierter Form umgewandelt werden. Gehen Sie dazu wie folgt vor:

1. Platzieren Sie ein Pad mit Standardform im Arbeitsbereich.
2. Wählen Sie in den Eigenschaften des ausgewählten Pads Custom Shape aus dem ShapeDropdown-Menü für die gewünschte Kupferlage im Bereich Pad Stack aus.
3. Klicken Sie auf die Schaltfläche Edit Shape im Properties Panel und ziehen Sie dann die Eckpunkte mit den Standardtechniken zur Definition und Verwaltung von Eckpunkten an die gewünschte Position – weitere Informationen finden Sie auf der Seite Editing Polygonal Shaped PCB Design Objects. Klicken Sie außerhalb des Pad-Bereichs, um die Bearbeitung abzuschließen.

Legen Sie die Pad-Form als benutzerdefiniert fest und bearbeiten Sie die Form nach Bedarf.

Bearbeiten eines Pads mit benutzerdefinierter Form

Um die Form eines benutzerdefinierten Pads zu bearbeiten, können Sie ähnliche Techniken verwenden wie beim Erstellen einer neuen benutzerdefinierten Pad-Form von Grund auf.

Wählen Sie Regionsobjekt(e) oder eine platzierte Kontur sowie das vorhandene Pad mit benutzerdefinierter Form im Arbeitsbereich aus und wählen Sie den Befehl Add Selected Region to Custom Pad oder Create Custom Pad from Selected Outline aus. Sie werden aufgefordert, eine gewünschte Aktion auszuwählen: Ersetzen der vorhandenen benutzerdefinierten Pad-Form oder Zusammenführen der neuen Form mit der vorhandenen.

Alternativ können Sie die Schaltfläche Edit Shape verwenden, um die Pad-Form interaktiv zu bearbeiten, ähnlich wie beim Definieren einer benutzerdefinierten Form für ein Pad, das gerade aus einem Standard-Pad umgewandelt wurde (siehe oben).

Der Befehl Modify Custom Pad shape im Rechtsklickmenü Pad Actions eines Pads mit benutzerdefinierter Form ist ebenfalls verfügbar. Sobald der Befehl gestartet wird, wird der Cursor zu einem Fadenkreuz. Jedes Mal, wenn Sie klicken, wird der vorhandenen Pad-Form ein neuer Eckpunkt hinzugefügt. Sie können die ursprüngliche Begrenzung über die vorhandene Form hinaus erweitern und/oder innerhalb der ursprünglichen Begrenzung zurückkehren, um im Wesentlichen einen vorhandenen Bereich zu „entfernen“. Verwenden Sie Shift+Spacebar zum Ändern der Platzierungsmodi und Spacebar zum Umschalten der Eckmodus-Arten am Ende.

Sie können ein Pad mit benutzerdefinierter Form auch in eine Region und ein Pad mit Standardform auflösen, indem Sie es auswählen und den Befehl Pad Actions » Explode Custom Pad to Free Primitives aus dem Rechtsklickmenü des Pads oder den Befehl Tools » Convert » Explode Custom Pad to Free Primitives aus den Hauptmenüs wählen.

Abfrage-Schlüsselwörter

Um den Prozess der Auswahl von Pads mit benutzerdefinierter Form, der Eingrenzung von Designregeln usw. zu vereinfachen, stehen die folgenden Abfrage-Schlüsselwörter zur Verfügung:

Sie können auch die Schlüsselwörter PadShape_AllLayers, PadShape_TopLayer, PadShape_BottomLayer und PadShape_MidLayer<n> mit der Zeichenfolge 'Custom Shape' verwenden, um Pads mit benutzerdefinierter Form auf einer bestimmten Lage zu erhalten. Zum Beispiel liefert die Abfrage PadShape_TopLayer = 'Custom Shape' Pad-Objekte mit einer benutzerdefinierten Form auf der Top-Lage zurück.

Benutzerdefinierte Pad-Formen in Ausgaben

Pads mit benutzerdefinierten Formen werden als Pads des Custom DCode Shape in Gerber- und ODB++-Ausgaben exportiert. Benutzerdefinierte Pad-Formen werden in diesen Formaten als echte Konturen mit Bögen ausgegeben.

Definieren von Lötstopp- und Pastenmaskenformen

Neben der Definition der Form des Pads auf der Pasten-/Lötstoppmaske anhand eines Erweiterungswerts (aus einer anwendbaren Erweiterungsregel oder manuell eingegeben, wie hier beschrieben) können Sie auch manuell aus einem Standardsatz vordefinierter Pad-Formen wählen oder Ihre eigene benutzerdefinierte Form erstellen.

Um eine standardmäßige vordefinierte Form auszuwählen, wählen Sie die Option Round, Rectangular, Octagonal, Rounded Rectangle oder Chamfered Rectangle aus der Dropdown-Liste Shape im Bereich Paste oder Solder des Fensters Properties im Modus Pad und verwenden Sie die verfügbaren Optionen, um die Form auf der entsprechenden Lage zu konfigurieren.

Eine benutzerdefinierte Form auf der Pasten- oder Lötstoppmaskenlage kann definiert werden, indem Sie Custom Shape aus der Dropdown-Liste Shape auswählen und auf die Schaltfläche Edit im Fenster Properties klicken und dann die Form des Bereichs auf dieser Lage definieren, entweder durch Bearbeiten vorhandener oder Platzieren neuer Primitive (Leiterzüge, Bögen, Füllungen usw.). Das Kopieren und Einfügen von Primitiven während der Definition der Form wird ebenfalls unterstützt.

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Ein Beispiel für das Definieren einer benutzerdefinierten Form auf der Top Solder Mask-Lage über das Fenster Properties. Wenn das Pad ausgewählt ist, wählen Sie die Option Custom Shape aus der Dropdown-Liste Shape für die gewünschte Lage. Wenn der Lagenbereich erweitert ist, klicken Sie auf die Schaltfläche Edit, um in den Bearbeitungsmodus der Form auf dieser Lage zu wechseln. Wenn die Form wie gewünscht definiert ist, klicken Sie oben im Fenster Complete auf die Schaltfläche Properties (oder verwenden Sie das Tastenkürzel Shift+C, wenn Sie sich im Designbereich befinden). Das Ergebnis der Definition der benutzerdefinierten Form auf der Top Solder Mask-Lage.

Alternativ erstellen Sie die gewünschte benutzerdefinierte Form auf der Pasten-/Lötstoppmaskenlage mithilfe einer Kombination aus Leiterzug-, Bogen-, Füll- und Solid-Region-Primitiven und fügen diese ausgewählten Primitive dann mit dem neuen Befehl Add Selected Custom Masks to Pad zum Pad hinzu (auf dieser Pasten-/Lötstoppmaskenlage) (aus dem Untermenü Pad Actions des Rechtsklick-Menüs).

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Ein Beispiel für das Definieren einer benutzerdefinierten Form auf der Top Paste Mask-Lage mithilfe platzierter Primitive. Hier wird ein Pad mit deaktivierter Top-Pastenmaskenform gezeigt. Platzieren Sie Primitive auf den Lötstopp- und/oder Pastenmaskenlagen, die die Pad-Formen auf diesen Lagen wie erforderlich definieren. Hier sind vier Füllungen gezeigt, die auf der Top Paste Mask-Lage platziert wurden. Wenn die platzierten Primitive ausgewählt sind, klicken Sie mit der rechten Maustaste auf die Auswahl und wählen Sie den Befehl Pad Actions » Add Selected Custom Masks to Pad aus dem Rechtsklick-Menü. Klicken Sie auf das Pad, dem die Primitive hinzugefügt werden sollen. Die Primitive werden zu den aktuellen Lötstopp-/Pastenformen des ausgewählten Pads hinzugefügt. Der Eintrag Custom Shape wird für die betroffenen Lagen angezeigt.

Benutzerdefinierte Pasten-/Lötstoppmaskenformen eines Pads können in freie Primitive aufgelöst werden, indem Sie das Pad auswählen und den Befehl Pad Actions » Explode Custom Masks to Free Primitives aus dem Rechtsklick-Menü des Pads wählen.

Definieren benutzerdefinierter Thermal-Reliefs

Für ein einzelnes Pad kann die Thermal-Relief-Konfiguration angepasst werden, indem die zugehörige Option Thermal Relief (oder die Option Relief in der Zeile der Lage) für die gewünschte Kupferlage aktiviert wird. In diesem Fall wird die anwendbare Regel Polygon Connect Style rule für dieses Pad überschrieben, und sein Thermal Relief wird als custom betrachtet.

Passen Sie die Thermal-Relief-Konfiguration auf Pad-Ebene im Fenster Properties an, wenn das Pad ausgewählt ist.

Wenn die Option Thermal Relief aktiviert ist, klicken Sie auf den Link, der die aktuelle Konfiguration zusammenfasst, um auf den Dialog Edit Polygon Connect Style zuzugreifen, in dem Sie die Thermal-Relief-Optionen nach Bedarf ändern können. In diesem Dialog können Sie dieselben Optionen verwenden, die auch eine Polygon-Connect-Style-Designregel bietet. Für eine Thermal-Relief-Verbindung können Sie 2 oder 4 Leiter des Thermal Reliefs wählen oder den Modus Auto auswählen, bei dem auf jeder Seite des Pads ein Leiter platziert wird, unter Berücksichtigung des eingestellten Mindestabstands zwischen den Leitern.

Konfigurieren Sie das benutzerdefinierte Thermal Relief für ein einzelnes Pad im Dialog Edit Polygon Connect Style.

Manuell definierte Thermal Reliefs

Neben der Verwendung standardmäßiger Thermal Reliefs mit 2 oder 4 Speichen oder automatisch platzierter Thermal-Relief-Speichen auf jeder Seite der Pad-Form können Sie Verbindungspunkte der Thermal-Relief-Speichen für bestimmte Pads definieren. Wenn die benutzerdefinierte Thermal-Relief-Konfiguration aktiviert ist, verwenden Sie die Befehle des Rechtsklick-Menüs Pad Actions des platzierten Pads im Designbereich oder klicken Sie auf die Schaltfläche Edit Points im Fenster Properties.

• Um neue Thermal-Relief-Verbindungspunkte hinzuzufügen, wählen Sie den Befehl Add Thermal Connection Points. Bewegen Sie den Cursor über die gewünschte Position an der Kante der Pad-Form und klicken Sie, um die Markierung eines neuen Verbindungspunkts hinzuzufügen, dargestellt als weißes Fadenkreuz. Fügen Sie weitere Verbindungspunkte hinzu oder klicken Sie mit der rechten Maustaste, um den Vorgang zu beenden.

  Alternativ können Sie das Tastenkürzel Ctrl+Click verwenden, um grafisch an einem beliebigen Punkt entlang der Pad-Form eine Speiche hinzuzufügen. Klicken Sie dazu im Fenster Edit Points auf Properties, halten Sie die Taste Ctrl gedrückt und bewegen Sie den Cursor über den Punkt entlang der Pad-Form, an dem Sie eine Speiche hinzufügen möchten – wenn an der gewünschten Position ein kleiner weißer Kreis erscheint, klicken Sie, um einen neuen Verbindungspunkt hinzuzufügen.

• Um die Position eines vorhandenen Thermal-Relief-Verbindungspunkts zu bearbeiten, wählen Sie den Befehl Edit Connection Points oder klicken Sie im Fenster Edit Points auf Properties. Klicken und ziehen Sie den Griff einer Verbindungspunktmarkierung entlang der Kante der Pad-Form an die gewünschte Position.
• Um Thermal-Relief-Verbindungspunkte zu entfernen, wählen Sie den Befehl Delete Thermal Connection Points. Bewegen Sie den Cursor über den Griff einer Verbindungspunktmarkierung und klicken Sie. Entfernen Sie weitere Verbindungspunkte oder klicken Sie mit der rechten Maustaste, um den Vorgang zu beenden. Alternativ drücken Sie beim Ziehen eines Verbindungspunkts die Taste Delete.

Beachten Sie, dass das Thermal Relief als manual betrachtet wird, sobald mindestens ein Thermal-Verbindungspunkt geändert wurde, und im Fenster Properties entsprechend gekennzeichnet wird.

Ein Beispiel für manuelle Thermal-Relief-Verbindungspunkte, angewendet auf ein Pad mit benutzerdefinierter Form

Wie bei der automatisch gewählten Anzahl von Leitern können Sie die Anzahl der an den definierten Positionen platzierten Thermal-Relief-Leiter begrenzen, indem Sie den erforderlichen Mindestabstand zwischen den Leitern anwenden. Klicken Sie dazu auf den Link im Feld Thermal Relief des Fensters Properties und aktivieren Sie das Kontrollkästchen Min Distance im sich öffnenden Dialog Edit Polygon Connect Style. Geben Sie im bereitgestellten Feld einen geeigneten Wert ein.

Definieren Sie den Min Distance, um die Anzahl der platzierten Thermal-Relief-Leiter zu begrenzen.

Wenn Sie ein Dokument mit manuell definierten Thermal-Relief-Verbindungen in einer früheren Version von Altium Designer öffnen, die diese Funktion nicht unterstützt, erhalten Sie eine Warnung, dass diese Funktion nicht unterstützt wird. Außerdem werden solche definierten Verbindungen auf die standardmäßigen 4-Speichen-Verbindungen zurückgesetzt, sobald ein zugehöriges Polygon erneut gefüllt wird.