Personalizzazione di uno stack di pad

Altium Designer consente di personalizzare la forma dei pad, definire la forma richiesta dei pad sui layer di solder mask e paste mask, e anche personalizzare i thermal relief dei pad.

Lavorare con forme di pad personalizzate

L'oggetto pad object standard può:

• Essere impostato con diverse forme, tra cui rotonda, rettangolare, rettangolare arrotondata e ottagonale.

• Avere dimensioni diverse nelle direzioni X e Y, ampliando la gamma di forme che è possibile creare.

• Essere personalizzato per modificare la forma su ciascun layer della scheda.

• Avere un foro rotondo o asolato, che può essere decentrato rispetto al centro del pad.

Tuttavia, esiste un'enorme varietà di forme di pad necessarie per i footprint dei componenti, e i pad standard non sono sempre sufficienti. Per creare una forma diversa da quelle elencate sopra, è necessario creare una forma di pad personalizzata.

Esempio di un footprint con pad di forma personalizzata.

Strategie per creare pad di forma personalizzata

Le forme di pad personalizzate possono essere create convertendo Region objects posizionati o un contorno chiuso, oppure direttamente, selezionando la nuova voce Custom Shape dal menu a discesa Shape  nella modalità Pad del pannello Properties .

Conversione di regioni

Per creare un pad di forma personalizzata convertendo regioni:

1. Posiziona una o più regioni sovrapposte che definiscono la forma personalizzata del pad nello spazio di progettazione. Le regioni possono essere definite su qualsiasi layer.
2. Posiziona un pad in modo che il suo centro si trovi all'interno dell'area della/e regione/i che definiscono la forma personalizzata. Il centro del pad definirà l'origine della forma di pad personalizzata da creare. Il layer su cui viene posizionato il pad definirà il layer del pad di forma personalizzata.
3. Seleziona il pad e la/e regione/i.
4. Fai clic con il tasto destro sulla selezione e seleziona il comando Pad Actions » Add Selected Region to Custom Pad dal menu contestuale oppure seleziona il comando Tools » Convert » Add Selected Region to Custom Pad dal menu principale.

Il pad di forma personalizzata verrà creato sul layer su cui è stato posizionato il pad originale.

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È possibile creare una forma di pad personalizzata convertendo la/e regione/i selezionata/e. Qui sono mostrati una regione che definirà la forma del pad e un pad di forma standard che definirà il centro del pad di forma personalizzata.   Seleziona la regione e il pad, quindi fai clic con il tasto destro sulla selezione e scegli il comando Pad Actions » Add Selected Region to Custom Pad dal menu contestuale. Verrà creato un pad di forma personalizzata a partire dagli oggetti selezionati.

Conversione di un contorno

In alcuni casi (ad esempio, se la forma del pad deve essere definita in base al datasheet di un componente o usando dati importati), può essere più comodo definire una forma personalizzata creando un contorno chiuso. Per creare un pad di forma personalizzata convertendo un contorno:

1. Definisci un contorno chiuso della forma usando linee e archi. Il contorno può essere definito su qualsiasi layer.
2. Posiziona un pad in modo che il suo centro si trovi all'interno dell'area del contorno che definisce la forma personalizzata. Il centro del pad definirà l'origine della forma di pad personalizzata da creare. Il layer su cui viene posizionato il pad definirà il layer del pad di forma personalizzata.
3. Seleziona il pad e il contorno.
4. Fai clic con il tasto destro sulla selezione e seleziona il comando Pad Actions » Create Custom Pad from Selected Outline dal menu contestuale oppure seleziona il comando Tools » Convert » Create Custom Pad from Selected Outline dal menu principale.

Il pad di forma personalizzata verrà creato sul layer su cui è stato posizionato il pad originale. Nota che gli oggetti del contorno rimarranno – puoi riutilizzarli oppure rimuoverli.

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È possibile creare una forma di pad personalizzata convertendo un contorno selezionato. Qui sono mostrati un contorno che definirà la forma del pad e un pad di forma standard che definirà il centro del pad di forma personalizzata. Seleziona il contorno e il pad, quindi fai clic con il tasto destro sulla selezione e scegli il comando Pad Actions » Create Custom Pad from Selected Outline dal menu contestuale. Verrà creato un pad di forma personalizzata a partire dagli oggetti selezionati.

Direttamente dalle proprietà del pad

Un pad di forma standard (rotondo, rettangolo, ottagono, ecc.) può essere convertito in un pad di forma personalizzata direttamente dalle sue proprietà. Per farlo:

1. Posiziona un pad di forma standard nello spazio di progettazione.
2. Nelle proprietà del pad selezionato, scegli Custom Shape dal menu a discesa Shape per il layer rame richiesto nella sezione Pad Stack.
3. Fai clic sul pulsante Edit Shape nel pannello Properties e quindi trascina i vertici nella posizione desiderata utilizzando le tecniche standard di definizione e gestione dei vertici – fai riferimento alla pagina Editing Polygonal Shaped PCB Design Objects per saperne di più. Fai clic all'esterno dell'area del pad per terminare la modifica.

Imposta la forma del pad come personalizzata e modifica la forma come richiesto.

Modifica di un pad di forma personalizzata

Per modificare la forma di un pad personalizzato, puoi usare tecniche simili a quelle utilizzate quando si crea una nuova forma di pad personalizzata da zero.

Seleziona l'oggetto/gli oggetti regione o un contorno posizionati e il pad di forma personalizzata esistente nello spazio di progettazione e seleziona il comando Add Selected Region to Custom Pad o Create Custom Pad from Selected Outline . Ti verrà chiesto di selezionare l'azione desiderata: sostituire la forma di pad personalizzata esistente oppure unire la nuova forma a quella esistente.

In alternativa, usa il pulsante Edit Shape per modificare interattivamente la forma del pad, in modo simile a quanto avviene quando si definisce una forma personalizzata per un pad appena convertito da un pad di forma standard (vedi sopra).

È disponibile anche il comando Modify Custom Pad shape dal menu Pad Actions accessibile con il tasto destro su un pad di forma personalizzata. Una volta avviato il comando, il cursore diventa un mirino. Ogni volta che fai clic, viene aggiunto un nuovo vertice alla forma esistente del pad. Puoi estendere il bordo originale all'esterno della forma esistente e/o rientrare all'interno del bordo originale per 'rimuovere' essenzialmente un'area esistente. Usa Shift+Spacebar per cambiare modalità di posizionamento e Spacebar per cambiare modalità di raccordo degli angoli finali.

Puoi anche esplodere un pad di forma personalizzata in una regione e un pad di forma standard selezionandolo e scegliendo il comando Pad Actions » Explode Custom Pad to Free Primitives dal menu contestuale del pad oppure il comando Tools » Convert » Explode Custom Pad to Free Primitives dal menu principale.

Parole chiave di query

Per semplificare il processo di selezione dei pad di forma personalizzata, l'ambito delle design rule, ecc., sono disponibili le seguenti parole chiave di query:

È inoltre possibile utilizzare le parole chiave PadShape_AllLayers, PadShape_TopLayer, PadShape_BottomLayer e PadShape_MidLayer<n> con la stringa 'Custom Shape' per ottenere i pad di forma personalizzata su un layer specifico. Ad esempio, la query PadShape_TopLayer = 'Custom Shape' restituisce oggetti pad con una forma personalizzata sul top layer.

Pad con forma personalizzata negli output

I pad con forme personalizzate verranno esportati come pad del tipo Custom DCode Shape negli output Gerber e ODB++. Le forme personalizzate dei pad vengono riportate in questi formati come contorni reali con archi.

Definizione delle forme della maschera di saldatura e della pasta saldante

Oltre a definire la forma del pad sulla paste/solder mask in base a un valore di espansione (da una regola di espansione applicabile o inserito manualmente, come descritto qui), è possibile selezionare manualmente una forma pad standard da un insieme predefinito oppure creare una propria forma personalizzata.

Per selezionare una forma standard predefinita, scegliere l'opzione Round, Rectangular, Octagonal, Rounded Rectangle oppure Chamfered Rectangle dal menu a discesa Shape nella sezione Paste o Solder del pannello Properties nella relativa modalità Pad e utilizzare le opzioni disponibili per configurare la forma sul layer corrispondente.

Una forma personalizzata sul layer della paste o solder mask può essere definita selezionando Custom Shape dal menu a discesa Shape e facendo clic sul pulsante Edit nel pannello Properties, quindi definendo la forma della regione su questo layer, modificando gli elementi primitivi esistenti oppure posizionandone di nuovi (track, archi, fill, ecc.). È inoltre supportata la copia e l'incolla degli elementi primitivi durante la definizione della forma.

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Un esempio di definizione di una forma personalizzata sul layer Top Solder Mask tramite il pannello Properties. Quando il pad è selezionato, scegliere l'opzione Custom Shape dal menu a discesa Shape per il layer richiesto. Quando la regione del layer è espansa, fare clic sul pulsante Edit per accedere alla modalità di modifica della forma su quel layer. Quando la forma è stata definita come richiesto, fare clic sul pulsante Complete nella parte superiore del pannello Properties (oppure usare la scorciatoia Shift+C quando ci si trova nello spazio di progettazione). Il risultato della definizione della forma personalizzata sul layer Top Solder Mask.

In alternativa, creare la forma personalizzata desiderata sul layer della paste/solder mask usando una combinazione di primitive track, arco, fill e solid region, quindi aggiungere le primitive selezionate al pad (su quel layer della paste/solder mask) usando il nuovo comando Add Selected Custom Masks to Pad (dal sottomenu Pad Actions del menu contestuale).

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Un esempio di definizione di una forma personalizzata sul layer Top Paste Mask utilizzando primitive posizionate. Qui è mostrato un pad con la forma top paste mask disabilitata. Posizionare primitive sui layer solder mask e/o paste mask per definire le forme del pad su questi layer secondo necessità. Qui sono mostrati quattro fill posizionati sul layer top paste mask. Quando le primitive posizionate sono selezionate, fare clic con il pulsante destro sulla selezione e scegliere il comando Pad Actions » Add Selected Custom Masks to Pad dal menu contestuale. Fare clic sul pad al quale devono essere aggiunte le primitive. Le primitive verranno aggiunte alle forme solder/paste correnti del pad selezionato. Per i layer interessati verrà mostrata la voce Custom Shape.

Le forme personalizzate di paste/solder mask di un pad possono essere scomposte in primitive libere selezionando il pad e scegliendo il comando Pad Actions » Explode Custom Masks to Free Primitives dal menu contestuale del pad.

Definizione di thermal relief personalizzati

Per un singolo pad, la configurazione del thermal relief può essere personalizzata abilitando l'opzione associata Thermal Relief (oppure l'opzione Relief nella riga del layer) per il layer di rame richiesto. In questo caso, la regola Polygon Connect Style rule applicabile viene ignorata per questo pad e il suo thermal relief è considerato custom.

Personalizzare la configurazione del thermal relief a livello di pad utilizzando il pannello Properties quando il pad è selezionato.

Quando l'opzione Thermal Relief è abilitata, fare clic sul collegamento che riepiloga la configurazione corrente per accedere alla finestra di dialogo Edit Polygon Connect Style, in cui è possibile modificare le opzioni del thermal relief secondo necessità. In questa finestra di dialogo, è possibile usare le stesse opzioni offerte da una design rule Polygon Connect Style. Per una connessione thermal relief, è possibile scegliere 2 o 4 conduttori del thermal relief oppure scegliere la modalità Auto, in cui verrà posizionato un conduttore su ciascun lato del pad, tenendo conto della distanza minima impostata tra i conduttori.

Configurare il thermal relief personalizzato per un singolo pad utilizzando la finestra di dialogo Edit Polygon Connect Style.

Thermal relief definiti manualmente

Oltre a utilizzare thermal relief standard a 2 o 4 raggi oppure raggi thermal relief posizionati automaticamente su ciascun lato della forma del pad, è possibile definire i punti di connessione dei raggi thermal relief per pad specifici. Quando la configurazione personalizzata del thermal relief è abilitata, utilizzare i comandi del menu contestuale Pad Actions del pad posizionato nello spazio di progettazione, oppure fare clic sul pulsante Edit Points nel pannello Properties.

• Per aggiungere nuovi punti di connessione del thermal relief, selezionare il comando Add Thermal Connection Points. Passare il cursore sopra la posizione desiderata sul bordo della forma del pad e fare clic per aggiungere il marcatore di un nuovo punto di connessione, visualizzato come un mirino bianco. Continuare ad aggiungere i punti di connessione oppure fare clic con il pulsante destro per terminare.

  In alternativa, utilizzare la scorciatoia Ctrl+Click per aggiungere graficamente un raggio in qualsiasi punto lungo la forma del pad. Per farlo, fare clic su Edit Points nel pannello Properties, tenere premuto il tasto Ctrl e spostare il cursore sul punto lungo la forma del pad in cui si desidera aggiungere un raggio: quando compare un piccolo cerchio bianco nella posizione desiderata, fare clic per aggiungere un nuovo punto di connessione.

• Per modificare la posizione di un punto di connessione del thermal relief esistente, selezionare il comando Edit Connection Points oppure fare clic su Edit Points nel pannello Properties. Fare clic e trascinare la maniglia del marcatore di un punto di connessione lungo il bordo della forma del pad fino alla posizione desiderata.
• Per rimuovere i punti di connessione del thermal relief, selezionare il comando Delete Thermal Connection Points. Passare il cursore sulla maniglia del marcatore di un punto di connessione e fare clic. Continuare a rimuovere i punti di connessione oppure fare clic con il pulsante destro per terminare. In alternativa, mentre si trascina un punto di connessione, premere il tasto Delete.

Si noti che quando viene modificato almeno un punto di connessione termica, il thermal relief è considerato manual, e sarà contrassegnato come tale nel pannello Properties.

Un esempio di punti di connessione del thermal relief manuali applicati a un pad con forma personalizzata

Come per il numero di conduttori scelto automaticamente, è possibile limitare il numero di conduttori del thermal relief posizionati nelle posizioni definite applicando la distanza minima richiesta tra i conduttori. Per farlo, fare clic sul collegamento nel campo Thermal Relief del pannello Properties e abilitare la casella di controllo Min Distance nella finestra di dialogo Edit Polygon Connect Style che si apre. Immettere un valore appropriato nel campo disponibile.

Definire il valore Min Distance per limitare il numero di conduttori del thermal relief posizionati.

Quando si apre un documento con connessioni thermal relief definite manualmente in una versione precedente di Altium Designer che non supporta questa funzionalità, verrà visualizzato un avviso che indica che questa funzionalità non è supportata e, inoltre, tali connessioni definite torneranno alle connessioni standard a 4 raggi una volta eseguito nuovamente il pour del poligono associato.