Personalizzazione di uno stack di pad

Altium Designer consente di personalizzare la forma dei pad, definire la forma richiesta dei pad sui layer della solder mask e della paste mask e personalizzare anche le connessioni termiche dei pad.

Lavorare con forme di pad personalizzate

L'oggetto pad standard può:

• Essere impostato su diverse forme, tra cui circolare, rettangolare, rettangolare con angoli arrotondati e ottagonale.

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

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

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

Tuttavia, i footprint dei componenti richiedono un'enorme varietà di forme di pad 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.

Un esempio di footprint con pad di forma personalizzata.

Strategie per creare pad di forma personalizzata

È possibile creare forme di pad personalizzate convertendo oggetti Region posizionati o un contorno chiuso, oppure direttamente, selezionando la nuova Custom Shape voce dal Shape menu a discesa nella modalità Pad del pannello Properties .

Conversione delle regioni

Per creare un pad di forma personalizzata convertendo delle regioni:

1. Posiziona nell'area di progettazione una o più regioni sovrapposte che definiscano la forma personalizzata del pad. Le regioni possono essere definite su qualsiasi layer.
2. Posiziona un pad in modo che il suo centro si trovi all'interno dell'area delle regioni che definiscono la forma personalizzata. Il centro del pad definirà l'origine della forma personalizzata del pad da creare. Il layer su cui viene posizionato il pad definirà il layer del pad di forma personalizzata.
3. Seleziona il pad e le regioni.
4. Fai clic con il pulsante destro del mouse sulla selezione e scegli 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 dai menu principali.

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 le regioni selezionate. 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 pulsante destro del mouse 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 alla scheda tecnica di un componente o utilizzando dati importati), può essere più pratico 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 utilizzando 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 personalizzata del pad 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 pulsante destro del mouse sulla selezione e scegli 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 dai menu principali.

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 o 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 pulsante destro del mouse 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 (circolare, rettangolare, ottagonale, ecc.) può essere convertito in un pad di forma personalizzata direttamente dalle sue proprietà. Per farlo:

1. Posiziona un pad di forma standard nell'area di progettazione.
2. Nelle proprietà del pad selezionato, seleziona Custom Shape dal menu a discesa Shape per il layer di rame richiesto nella sezione Pad Stack.
3. Fai clic sul pulsante Edit Shape nel pannello Properties , quindi trascina i vertici nella posizione richiesta utilizzando le tecniche standard di definizione e gestione dei vertici – consulta la pagina Modifica degli oggetti di progettazione PCB di forma poligonale per saperne di più. Fai clic all'esterno dell'area del pad per terminare la modifica.

Imposta la forma del pad come personalizzata e modificala secondo necessità.

Modifica di un pad di forma personalizzata

Per modificare la forma di un pad personalizzato, puoi utilizzare tecniche simili a quelle impiegate per creare da zero una nuova forma di pad personalizzata.

Seleziona gli oggetti regione o un contorno già posizionato e il pad a forma personalizzata esistente nell'area di progettazione, quindi seleziona il comando Add Selected Region to Custom Pad o Create Custom Pad from Selected Outline. Ti verrà chiesto di scegliere l'azione da eseguire: sostituire la forma personalizzata del pad 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 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 nel menu Pad Actions accessibile facendo clic con il pulsante destro del mouse su un pad a forma personalizzata. Una volta avviato il comando, il cursore assume la forma di un mirino. A ogni clic viene aggiunto un nuovo vertice alla forma del pad esistente. Puoi estendere il bordo originale all'esterno della forma esistente e/o rientrare all'interno del bordo originale per «rimuovere» di fatto un'area esistente. Usa Shift+Spacebar per cambiare le modalità di posizionamento e Spacebar per cambiare le modalità degli angoli terminali.

Puoi anche scomporre un pad a 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 dai menu principali.

Parole chiave per le query

Per semplificare la selezione dei pad a forma personalizzata, la definizione dell'ambito di applicazione delle regole di progettazione e altre operazioni, sono disponibili le seguenti parole chiave per le query:

Puoi anche usare le parole chiave PadShape_AllLayers, PadShape_TopLayer, PadShape_BottomLayer e PadShape_MidLayer<n> con la stringa 'Custom Shape' per ottenere i pad con una forma personalizzata su un layer specifico. Ad esempio, la query PadShape_TopLayer = 'Custom Shape' restituisce gli oggetti pad con una forma personalizzata sul layer superiore.

Pad a forma personalizzata nei file di output

I pad a forma personalizzata verranno esportati come pad di tipo Custom DCode Shape nei file di output Gerber e ODB++. Le forme personalizzate dei pad vengono esportate in questi formati come contorni reali con archi.

Definizione delle forme delle maschere di saldatura e della pasta saldante

Oltre a definire la forma del pad sulla maschera della pasta saldante o di saldatura in base a un valore di espansione (derivato da una regola di espansione applicabile o inserito manualmente, come descritto qui), puoi selezionare manualmente una forma da un insieme standard di forme predefinite per i pad oppure creare una forma personalizzata.

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

Puoi definire una forma personalizzata sul layer della maschera della pasta saldante o di saldatura 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 le primitive esistenti o posizionandone di nuove (piste, archi, riempimenti, ecc.). È supportata anche la copia e l'incollaggio di primitive 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. Con il pad selezionato, scegli l'opzione Custom Shape dal menu a discesa Shape per il layer desiderato. Dopo aver espanso la sezione del layer, fai clic sul pulsante Edit per accedere alla modalità di modifica della forma su quel layer. Una volta definita la forma desiderata, fai clic sul pulsante Complete nella parte superiore del pannello Properties (oppure usa la scorciatoia Shift+C quando ti trovi nell'area di progettazione). Il risultato della definizione della forma personalizzata sul layer Top Solder Mask.

In alternativa, crea la forma personalizzata desiderata sul layer della maschera della pasta saldante o di saldatura usando una combinazione di primitive di tipo pista, arco, riempimento e regione piena, quindi aggiungi le primitive selezionate al pad (su quel layer della maschera) 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 usando primitive posizionate. Qui è mostrato un pad con la forma della maschera superiore della pasta saldante disabilitata. Posiziona le primitive sui layer della maschera di saldatura e/o della pasta saldante, definendo le forme dei pad su questi layer secondo necessità. Qui sono mostrati quattro riempimenti posizionati sul layer superiore della maschera della pasta saldante. Con le primitive posizionate selezionate, fai clic con il pulsante destro del mouse sulla selezione e scegli il comando Pad Actions » Add Selected Custom Masks to Pad dal menu contestuale. Fai clic sul pad a cui aggiungere le primitive. Le primitive verranno aggiunte alle forme attuali delle maschere di saldatura e della pasta saldante del pad selezionato. Per i layer interessati verrà visualizzata la voce Custom Shape.

Le forme personalizzate delle maschere della pasta saldante e di saldatura di un pad possono essere scomposte in primitive indipendenti selezionando il pad e scegliendo il comando Pad Actions » Explode Custom Masks to Free Primitives dal menu contestuale del pad.

Definizione di connessioni termiche personalizzate

Per un singolo pad, la configurazione delle connessioni termiche può essere personalizzata abilitando l'opzione Thermal Relief associata (oppure l'opzione Relief nella riga del layer) per il layer di rame desiderato. In questo caso, la regola Polygon Connect Style applicabile viene ignorata per questo pad e la sua connessione termica viene considerata custom.

Personalizza la configurazione delle connessioni termiche a livello di pad usando il pannello Properties quando il pad è selezionato.

Quando l'opzione Thermal Relief è abilitata, fai clic sul link che riepiloga la configurazione corrente per accedere alla finestra di dialogo Edit Polygon Connect Style, dove puoi modificare le opzioni di isolamento termico secondo necessità. In questa finestra di dialogo puoi utilizzare le stesse opzioni offerte da una regola di progettazione Polygon Connect Style. Per una connessione con isolamento termico, puoi scegliere 2 o 4 conduttori oppure scegliere la modalità Auto, in cui viene posizionato un conduttore su ciascun lato del pad, tenendo conto della distanza minima impostata tra i conduttori.

Configura l'isolamento termico personalizzato per un singolo pad utilizzando la finestra di dialogo Edit Polygon Connect Style.

Isolamenti termici definiti manualmente

Oltre a utilizzare un isolamento termico standard a 2 o 4 raggi oppure raggi posizionati automaticamente su ciascun lato della forma del pad, puoi definire i punti di connessione dei raggi di isolamento termico per pad specifici. Quando la configurazione personalizzata dell'isolamento termico è abilitata, utilizza i comandi del menu contestuale Pad Actions del pad posizionato nell'area di progettazione oppure fai clic sul pulsante Edit Points nel pannello Properties.

• Per aggiungere nuovi punti di connessione dell'isolamento termico, seleziona il comando Add Thermal Connection Points. Porta il cursore nella posizione desiderata sul bordo della forma del pad e fai clic per aggiungere il marcatore di un nuovo punto di connessione, rappresentato da un mirino bianco. Continua ad aggiungere punti di connessione oppure fai clic con il pulsante destro del mouse per terminare.

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

• Per modificare la posizione di un punto di connessione dell'isolamento termico esistente, seleziona il comando Edit Connection Points oppure fai clic su Edit Points nel pannello Properties. Fai clic sulla maniglia del marcatore di un punto di connessione e trascinala lungo il bordo della forma del pad fino alla posizione desiderata.
• Per rimuovere i punti di connessione dell'isolamento termico, seleziona il comando Delete Thermal Connection Points. Porta il cursore sulla maniglia del marcatore di un punto di connessione e fai clic. Continua a rimuovere i punti di connessione oppure fai clic con il pulsante destro del mouse per terminare. In alternativa, mentre trascini un punto di connessione, premi il tasto Delete.

Nota che, quando viene modificato almeno un punto di connessione termica, l'isolamento termico viene considerato manual e viene contrassegnato come tale nel pannello Properties.

Un esempio di punti di connessione dell'isolamento termico definiti manualmente e applicati a un pad di forma personalizzata

Come per il numero di conduttori scelto automaticamente, puoi limitare il numero di conduttori di isolamento termico posizionati nei punti definiti applicando la distanza minima desiderata tra i conduttori. Per farlo, fai clic sul link nel campo Thermal Relief del pannello Properties e seleziona la casella di controllo Min Distance nella finestra di dialogo Edit Polygon Connect Style che si apre. Inserisci un valore appropriato nel campo disponibile.

Definisci Min Distance per limitare il numero di conduttori di isolamento termico posizionati.

Quando apri un documento con connessioni di isolamento termico definite manualmente in una versione precedente di Altium Designer che non supporta questa funzionalità, viene visualizzato un avviso che segnala che la funzionalità non è supportata. Inoltre, le connessioni così definite tornano alle connessioni standard a 4 raggi quando viene riempito nuovamente un poligono associato.