PCBフットプリントの作成
製造された基板上で部品が占める領域は、部品フットプリントによって定義されます。一般的なフットプリントにはパッドと部品オーバーレイが含まれ、必要に応じてその他の機構的な詳細も含めることができます。下のフットプリントの例では、この部品を基板の切り欠き部分に張り出すように実装するため、部品外形の大部分をオーバーレイ（黄色）ではなくメカニカルレイヤー（緑色の線）で定義しています。
フットプリントは、部品が占めるスペースを定義し、部品のピンやパッドと基板上の配線との接続点を提供します。
このフットプリントに実装される部品は、3D Bodyオブジェクトを使用してモデル化できます。3D Bodyオブジェクトは、下の画像に示すように、汎用MCAD形式のモデルをインポートするためのコンテナーとして使用されます。
適切なMCADモデルを3D Bodyオブジェクトにインポートできます。
既製のPCB部品を提供する豊富なリソース（Manufacturer Part Searchパネルなど）があっても、設計業務のどこかの段階でカスタムPCB部品の作成が必要になることがあります。PCB部品のフットプリントは、PCBエディターで使用できるものと同じプリミティブオブジェクトを使用して、PCBフットプリントエディターで作成します。フットプリントに加えて、会社のロゴ、製造用の定義、その他の基板設計に必要なオブジェクトもPCB部品として保存できます。
新しいPCBフットプリントの作成
フットプリントは、接続しているWorkspace内に直接作成できます。手順は次のとおりです。
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メインメニューから File » New » Library を選択し、開いた New Library ダイアログの Workspace 領域から Create Library Content » Footprint を選択します。
New Libraryダイアログを使用して、新しいWorkspaceフットプリントを作成します。 -
開いた Create New Item ダイアログで必要な情報を入力し、 Open for editing after creation オプションが有効になっていることを確認して、 OKをクリックします。 Workspaceフットプリントが作成され、一時的なPCBフットプリントエディターが開き、
.PcbLibドキュメントがアクティブドキュメントとして表示されます。このドキュメントには、Item-Revisionに基づき、<Item><Revision>.PcbLibの形式（例：PCC-001-0001-1.PcbLib）で名前が付けられます。このドキュメントを使用して、以下の説明に従ってフットプリントを定義します。
Workspaceフットプリントの初期リビジョンを編集する例。一時的なPCBフットプリントエディターに、フットプリントを定義するためのドキュメントが表示されます。 - フットプリントを必要に応じて定義したら、 Projects パネル内のフットプリントの項目の右側にある Save to Server コントロールを使用して、Workspaceに保存します。 Edit Revision ダイアログが表示され、必要に応じて名前と説明を変更したり、リリースノートを追加したりできます。保存後、ドキュメントとエディターは閉じられます。
保存したWorkspaceフットプリントは、Component Editorの 単一部品編集モード または一括部品編集モードで部品を定義する際に使用できます。
Workspaceフットプリントは、Componentsパネルで参照できます。パネル上部の 
ボタンをクリックして Modelsを選択し、モデルの表示を有効にしてから、 Footprints カテゴリーを選択します。
Workspaceフットプリントを編集するには、Componentsパネルでその項目を右クリックし、Editコマンドを選択します。 一時的なエディターが再び開き、フットプリントを編集できるようになります。必要な変更を加えたら、ドキュメントをWorkspaceフットプリントの次のリビジョンとして保存します。
PCBフットプリントの定義
フットプリントは、最終的に基板のどちらの面に配置する場合でも、PCBエディターと同じツールおよび設計オブジェクトを使用して、常に上面側で作成します。表面実装パッドやソルダーマスクの定義など、レイヤー固有の属性は、部品配置時にフットプリントを基板の反対側に反転すると、適切な下面側のレイヤーに自動的に移されます。
設計オブジェクトはどのレイヤーにも配置できますが、通常、外形はTop Overlay（シルクスクリーン）レイヤーに、パッドはマルチレイヤー（スルーホール部品のピンの場合）または上面の信号レイヤー（表面実装部品のピンの場合）に作成します。PCBにフットプリントを配置すると、フットプリントを構成するすべてのオブジェクトが、それぞれ定義されたレイヤーに割り当てられます。
ジョイスティック部品のフットプリントの2D表示と3D表示。3D画像には、インポートされた部品のSTEPモデルが表示されています。STEPモデルの下に、パッドと部品オーバーレイが見えることに注目してください。
コンポーネントのフットプリントを手動で作成する際の一般的な手順は次のとおりです。
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設計スペースを準備します。スナップオプションを定義し、グリッドとガイドを設定します - 詳細はこちら。
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フットプリントは、PCBフットプリントエディターの中央にある設計スペースの基準点を中心に作成してください。この基準点は設計スペースの相対原点であり、配置や移動の操作時にカーソルでコンポーネントのフットプリントをつかむ位置になります（PreferencesダイアログのPCB Editor – Generalページにある現在のObject Snap Optionsによって異なります）。J, Rショートカットキーを使用すると、基準点に直接ジャンプできます。フットプリントの作成を開始する前に基準点へ移動するのを忘れた場合は、Edit » Set Referenceサブメニューのコマンドを使用して、基準点をフットプリントの位置に移動できます。
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Pin 1 - コンポーネントの基準点を、フットプリントのピン1に設定します。
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Center - コンポーネントの基準点を、フットプリントの中心に設定します。
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Location - コンポーネントの基準点を、ユーザー定義の位置に設定します。
選択した点は 0,0 に設定されます。この点が新しい相対原点となり、すべてのプリミティブの位置が、この点を基準とする位置に更新されます。
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コンポーネントの要件に従って、パッド （Place » Pad）を配置します。Place Padコマンドを実行した後、最初のパッドを配置する前にTabキーを押してProperties パネルを開き、パッドのDesignator、Size and Shape、Layer、およびHole Size（スルーホールパッドの場合）を含む、すべてのパッドプロパティを定義します。その後のパッド配置では、デジグネーターが自動的に増分されます。表面実装パッドの場合は、Layer をTop Layerに設定します。スルーホールパッドの場合は、Layer をMulti-Layerに設定します。
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パッドを正確に配置するために、この作業専用のグリッドを設定することを検討してください。Ctrl+Gショートカットキーを使用してCartesian Grid Editorダイアログを開き、 Qキーを使用してグリッドの単位をインチ系からメートル系に切り替えます。
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マウスで移動中のパッドを正確に配置するには、キーボードの矢印キーを使用して、現在のグリッド間隔単位でカーソルを移動します。また、Shiftを押したままにすると、グリッド間隔の10倍の単位で移動します。現在のX、Y座標は、ステータスバーとヘッドアップディスプレイに表示されます。ヘッドアップディスプレイには、現在位置と、最後にクリックした位置から現在のカーソル位置までの差分が表示されます。Shift+Hショートカットを使用すると、ヘッドアップディスプレイの表示と非表示を切り替えられます。または、配置済みのパッドをダブルクリックして編集し、Properties パネルで必要なX座標とY座標を入力します。
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設計スペース内の2点間の距離を確認するには、Reports » Measure Distance（ショートカット Ctrl+M）を使用します。ステータスバーに表示される指示に従ってください。
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ソルダーマスクやペーストマスクなど、パッド固有の属性は、パッドの寸法と適用されるマスクのデザインルールに基づいて自動的に計算されます。マスクの設定はパッドごとに手動で定義することもできますが、そうすると、後の基板設計工程で設定を変更することが難しくなります。通常、手動での設定は、デザインルールで対象のパッドを指定できない場合にのみ行います。なお、ルールは基板設計時にPCBエディターで定義します。
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トラック、アークなどのプリミティブオブジェクトを使用して、Top OverlayレイヤーのPCBシルクスクリーンに表示されるコンポーネントの外形を定義します。配置時にコンポーネントを基板の裏面に反転すると、オーバーレイは自動的にBottom Overlayレイヤーに移動します。
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メカニカルレイヤーにトラックなどのプリミティブオブジェクトを配置して、配置コートヤードなどの追加の機械的詳細を定義します。メカニカルレイヤーは汎用レイヤーです。これらのレイヤーの用途を割り当て、各フットプリントで一貫して使用してください。
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3D Bodyオブジェクトを配置して、PCBに実装する実際のコンポーネントの3次元形状を定義します。
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デジグネーター文字列とコメント文字列は、PCB設計スペースへの配置時に、フットプリントのOverlayレイヤーに自動的に追加されます。メカニカルレイヤーに
.Designatorおよび.Commentの特殊文字列を配置することで、デジグネーター文字列とコメント文字列を追加できます。 -
Library OptionsモードのPropertiesパネルにあるFootprintタブで、フットプリントのプロパティ（名前や説明など）を定義します。このモードは、設計スペース内でオブジェクトが選択されていないときに有効になり、メインメニューの Tools » Footprint Properties コマンドからアクセスできます。パネルの Footprint タブで使用できるオプションとコントロールの詳細については、後述のセクションを参照してください。
デザインスペースの準備
デフォルトでは、グリッドはドットで表示されます。必要に応じて、グリッドを線で表示することもできます。この設定は、下の画像に示すように、PropertiesパネルのProperties ボタンをクリックして開くGrid Editorダイアログで行います。または、Ctrl+Gショートカットを押してダイアログを開くこともできます。
画像では、細かいグリッドはドットで、粗いグリッドは線で表示されています。
Propertiesパネル
PCBフットプリントエディターでフットプリントを編集中に、デザインスペースでデザインオブジェクトが何も選択されていない場合、PropertiesパネルにはLibrary Optionsが表示されます。
以下の折りたたみ可能なセクションでは、パネルの General タブで使用できるオプションとコントロールについて説明します。
選択フィルター
パネルのこのセクションにあるオプションでは、デザインスペースで選択できるPCBフットプリントオブジェクトを指定します。
- All Objectsボタン – オブジェクトのフィルタリングを解除し、すべての種類のオブジェクトを選択できるようにします。
- Objectボタン – 各オブジェクトのボタンを切り替えて、その種類のオブジェクトを選択できるかどうかを設定します。
スナップオプション
- Grids – カーソルをデザインスペースのアクティブなグリッドにスナップさせるかどうかを切り替えます。このオプションを有効にすると、カーソルは最も近いスナップグリッド位置に引き寄せられ、スナップします。アクティブなスナップグリッドは、ステータスバーおよびPCBエディターのヘッドアップディスプレイ（Shift+Hショートカットで表示／非表示を切り替え）に表示されます。
- Guides – 手動で配置した線状または点状のスナップガイドにカーソルをスナップさせるかどうかを切り替えます。スナップガイドはスナップグリッドよりも優先されます。
- Axes – スナップ対象として有効にしたオブジェクトに対し、カーソルを軸方向（X方向またはY方向）に整列させるかどうかを切り替えます。Axis Snap Rangeでは、X軸方向またはY軸方向の整列が行われる距離を定義します。現在のカーソル位置がオブジェクトのスナップポイント（ホットスポット）と軸方向に整列すると、動的な整列ガイドラインが表示されます。
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Snapping – 直接選択するか、Shift+Eショートカットを使用して、オブジェクトへのスナップ対象を次の中から選択します。
- All Layers – このオプションを有効にすると、表示されているすべてのレイヤー上の電気的オブジェクトにカーソルをスナップさせることができます。
- Current Layer – このオプションを有効にすると、現在選択されているレイヤーに配置されたオブジェクトのみが認識され、スナップ対象になります。
- Off – このオプションを有効にすると、ホットスポットへのスナップが無効になります。
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Objects for snapping
- On/Off – チェックを入れると、目的のオブジェクトへのスナップが有効になります。
- Objects – 使用可能なオブジェクトの一覧です。
- Snap Distance – カーソルが、スナップ対象として有効なオブジェクトのスナップポイントからこの距離内にある場合（かつ、アクティブレイヤーでスナップが有効な場合）、そのポイントにスナップします。
- Axis Snap Range – カーソルが、スナップ対象として有効なオブジェクトのスナップポイントと軸方向に整列し、そのポイントからこの距離内にある場合（かつ、Axesボタンが有効な場合）、整列したことを示す動的なガイドラインが表示されます。
グリッドマネージャー
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Grid Manager – 基板のデフォルトのスナップグリッドに加え、局所的に使用するカスタムグリッドを定義、管理できます。
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Priority – デザインスペースでは、描画順序によって優先順位が区別されます。優先順位が最も高いグリッド（優先順位
1）は他のすべてのグリッドよりも手前に描画され、その次に優先順位2のグリッドが描画されます。この順序で、他のすべてのカスタムグリッドの背面に描画されるデフォルトのGlobal Board Snap Gridまで描画されます。 - Name – グリッドの名前を表示します。
- Color – クリックするとドロップダウンが開き、対応するグリッドの色を設定、変更できます。
- Enabled – チェックを入れると、対応するグリッドが有効になります。
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Priority – デザインスペースでは、描画順序によって優先順位が区別されます。優先順位が最も高いグリッド（優先順位
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Add
- Add Cartesian Grid – クリックすると、直交座標グリッドを追加します。
- Add Polar Grid – クリックすると、極座標グリッドを追加します。極座標グリッドを使用すると、長方形ではない形状や基板をより簡単に設計できます。
- Properties – クリックすると、対応するグリッド編集ダイアログ（直交座標グリッドエディターまたは極座標グリッドエディター）が開き、選択したグリッドのプロパティを変更できます。
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– クリックすると、現在選択されているグリッドを削除します。
ガイドマネージャー
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Guide Manager – 基板用のさまざまな手動スナップガイドおよびスナップポイントを定義、管理できます。
- Enabled – デザインスペースにガイドを表示するか（チェックあり）、表示しないか（チェックなし）を指定します。
- Name – ガイドの名前です。
- X – ガイドが通過する位置、またはポイントを配置する位置としてデザインスペース内で指定されたX座標です（該当する場合）。
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Y – ガイドが通過する位置、またはポイントを配置する位置としてデザインスペース内で指定されたY座標です（該当する場合）。
座標は、該当するフィールドをクリックして値を入力することで定義できます。また、該当する機能が使用できる場合は、フィールドの右側にある
をクリックし、PCBフットプリントのデザインスペースで目的のポイントを直接指定することもできます。
- Color – クリックするとドロップダウンが開き、対応するガイドの色を設定、変更できます。
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Add – クリックすると、新しいスナップガイドまたはスナップポイントを追加します。表示されるメニューから目的のガイドタイプに対応するコマンドを選択すると、新しいガイドまたはポイントの項目が一覧に追加されます。次のガイドタイプを使用できます。
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Add Horizontal Guide– このコマンドを使用すると、デザインスペースの目的のY座標位置に水平ガイドラインを追加します。 -
Add Vertical Guide– このコマンドを使用すると、デザインスペースの目的のX座標位置に垂直ガイドラインを追加します。 -
Add +45 Guide– このコマンドを使用すると、デザインスペースの目的のX、Y座標位置を通る45度（y=x）のガイドラインを追加します。 -
Add -45 Guide– このコマンドを使用すると、デザインスペースの目的のX、Y座標位置を通る-45度（y=-x）のガイドラインを追加します。 -
Add Snap Point– このコマンドを使用すると、ポイントスナップガイドを追加します。これは、デフォルトのスナップグリッドの範囲内に手動で設定するホットスポットです。オブジェクトの配置や移動などのインタラクティブな操作中に、オブジェクトのホットスポットがポイントスナップガイドに近づくと、そのガイドにスナップします。
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Place – クリックしてガイドを配置します。ドロップダウンからガイドタイプを選択します。
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Place Horizontal Guide– このコマンドを使用して、デザインスペース内の任意のY座標位置に水平ガイドラインを配置します。 -
Place Vertical Guide– このコマンドを使用して、デザインスペース内の任意のX座標位置に垂直ガイドラインを配置します。 -
Place +45 Guide– このコマンドを使用して、デザインスペース内の任意のX、Y座標位置を通る45度（y=x）のガイドラインを配置します。 -
Place -45 Guide– このコマンドを使用して、デザインスペース内の任意のX、Y座標位置を通る-45度（y=-x）のガイドラインを配置します。 -
Place Snap Point– このコマンドを使用して、ポイントスナップガイドを配置します。これは、デフォルトのスナップグリッド内に手動で指定するホットスポットです。オブジェクトの配置や移動などの対話的な操作中に、オブジェクトのホットスポットがポイントスナップガイドに近づくと、そのガイドに「スナップ」します。
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– クリックすると、現在選択されているガイドを削除します。
その他
- Units – 現在のPCBフットプリントドキュメントのデフォルトの測定単位を選択します。デフォルトの単位は、画面上やレポート内で距離に関する情報を表示するために使用されます。距離に関する情報を指定する際に単位の接尾辞（mmまたはmil）を入力しない場合は、常にデフォルトの単位が使用されます。
- Route Tool Path – ドロップダウンを使用して、基板のルーター加工用ツールパスを定義するメカニカルレイヤーを、デザインで現在使用可能なすべてのレイヤーから選択します。
以下の折りたたみセクションでは、パネルの Footprint タブで使用できるオプションとコントロールについて説明します。
PropertiesパネルのFootprintタブを使用してフットプリントのプロパティを定義する機能は、Advanced SettingsダイアログでPCB.FootprintParametersオプションが有効になっている場合に使用できます。このオプションが無効な場合、フットプリントのプロパティは PCB Library Footprintダイアログ（
）で定義します。このダイアログには、メインメニューからTools » Footprint Propertiesコマンドを選択するか、PCB LibraryパネルのFootprints領域でフットプリントのエントリを選択してEditボタンをクリックするか、PCB LibraryパネルのFootprints領域でフットプリントのエントリをダブルクリックしてアクセスできます。
プロパティ
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Name – このフィールドを使用して、フットプリントの名前を指定します。
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Description – このフィールドを使用して、フットプリントのわかりやすい説明を追加します。
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Type – このフィールドを使用して、フットプリントのタイプを指定します。以下のタイプから選択します。
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Standard– 基板に実装される標準的な電気的フットプリントです。常に同期され、常にBOMに含まれます。 -
Mechanical– ヒートシンクや取り付けブラケットなどの非電気的フットプリントです。回路図とPCBの両方のドキュメントに存在する場合に同期され、常にBOMに含まれます。 -
Graphical– 会社のロゴや表題欄などに使用する非電気的フットプリントです。同期されず、BOMにも含まれません。 -
Net Tie (In BOM)– 配線で2つ以上のネットを短絡するためのものです。通常、ジャンパータイプのフットプリントを実装し、同じ位置で短絡も行う必要がある場合に使用します。常に同期され、BOMに含まれます。 -
Net Tie– 上記と同様ですが、短絡する位置にフットプリントが存在することがわからないように設計されています。常に同期されますが、BOMには含まれません。このタイプの部品を配置する場合は、PCBでDRCを実行する際に、Design Rule CheckerダイアログのVerify Shorting Copperオプションを使用して短絡を確認してください（つまり、フットプリント内に未接続の銅箔がないことを確認します）。 -
Standard (No BOM)– 基板に実装される標準的な電気的フットプリントです。常に同期されますが、BOMには含まれません。 -
Jumper– ワイヤージャンパーを表すために使用し、通常は片面基板で使用します。回路図では、Jumperタイプのフットプリントを配線する必要はありません。ジャンパーを確実にBOMに含めるためだけに配置します。PCBでは、ジャンパーパッドに同じゼロ以外のJumperID値を設定します。ソフトウェアはこの状態を認識し、ワイヤージャンパーを表すシンボリックなリンクをジャンパーパッド間に追加して、デザインルールチェックでそのリンクを考慮します。詳細については、ジャンパー部品の操作ページを参照してください。
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Height – このフィールドを使用して、フットプリントの高さを指定します。この値は、Placementルールカテゴリに属するHeightデザインルールで使用されます。詳細については、PCBフットプリントへの高さの追加 セクションを参照してください。
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Area – このフィールドを使用して、フットプリントに関連付けられた部品の面積計算を変更します。
以下のオプションとコントロールは、Workspaceからフットプリントを定義する場合にのみ使用できます。
- Item Revision – Workspaceで定義するフットプリントモデルに使用されるItem-Revision IDです。
- Source – フットプリントモデルが保存されているWorkspaceの名前を示します。クリックすると、フットプリントを表示するExplorerパネルが開きます。
- Revision Details – フットプリントのリビジョンに定義されている説明を表示します。
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Revision State – フットプリントのリビジョンの現在のライフサイクル状態を表示します。
パラメーター
パネルのこの領域を使用して、フットプリントのパラメーターを定義できます。詳細については、ユーザー定義のフットプリントパラメーター セクションを参照してください。
デザインオブジェクトを選択すると、そのオブジェクトタイプ固有のオプションがパネルに表示されます。次の表は、PCBフットプリントのデザインスペース内に配置できるオブジェクトタイプの一覧です。リンクをクリックすると、そのオブジェクトのプロパティページにアクセスできます。
| 3Dボディ | 円弧 |
| 円弧キープアウト | フィル |
| フィルキープアウト | パッド |
| 領域 | 領域キープアウト |
| テキスト（文字列、テキストフレーム） | トラック |
| トラックキープアウト | ビア |
ソルダーマスクとペーストマスクの拡張
PCBフットプリントエディターでソルダーマスクやペーストマスクが正しく定義されていることを確認するには、View Configurationパネルを開き、各マスクレイヤーの表示オプション（
）を有効にします。
各パッドの縁に表示されるTop Solder Maskレイヤーの色のリングは、マルチレイヤーパッドの下から拡張量の分だけはみ出したソルダーマスク形状の縁を表しています。これは、multi-layerがレイヤーの描画順序の最上位にあり、手前に描画されるためです。Layer Drawing Order は、PreferencesダイアログのPCB Editor - Displayページ で設定します）。
下の画像は、各パッドの縁に紫色（Top Solder Maskレイヤーの色）の枠が表示されたPCBフットプリントを示しています。
レイヤーをすばやく順番に確認するには、シングルレイヤーモード（Shift+S）とCtrl+Shift+Wheel rollを組み合わせて使用します。
パラメーターのサポート
Altium Designerのオブジェクトに適用されるパラメーターは、PCB設計に追加情報を付加するための強力かつ柔軟な手段です。パラメーターは親オブジェクトのプロパティとして適用され、 プロジェクト、ドキュメント、テンプレート、設計ドキュメント内の個々のオブジェクトなど、さまざまなレベルで使用できます。
PCB環境で利用可能になったパラメーターは、クエリ、デザインルール、スクリプト、バリアントでのフィルタリングに使用できるほか、PCBコンポーネントのフットプリントに適用して、配置済みのフットプリント内でカスタム文字列を呼び出すこともできます。
Engineering Change Orderによるパラメーターの転送
PCBのパラメーター 機能は、ECOメカニズムとPCBドキュメントに組み込まれた機能に基づいており、ユーザー定義のコンポーネントパラメーターをPCB環境に転送して保持できます。これは一方向の転送であり、 転送されたパラメーターはPCB環境では読み取り専用になります。
パラメーターを転送するには、 Design » Update PCB Document メニューコマンドを使用して、回路図からPCBへのECOを作成します。
ECOを実行すると（ Execute Changes ボタンを使用）、新しいユーザー定義の回路図コンポーネントパラメーターが、PCB設計内の対応するフットプリント参照に転送されます。
転送されたパラメーターをPCBエディターで確認するには、コンポーネントをダブルクリックして Properties パネルを開き、Parameters タブを選択します。 このタブには、選択したコンポーネントフットプリントに現在割り当てられているユーザーパラメーターが一覧表示されます。選択したコンポーネントフットプリントのパラメーターは、Components パネルでも確認できます。
参照情報へのリンク
PCB環境は、回路図から定義済みの ComponentLink パラメーターを自動的に受け入れます。これらはパラメーターのペア（説明とリンクURL）として定義され、通常は特定のファイルやインターネット上の場所（一般にメーカーのWebサイトやデータシートのURL）へのデータ参照リンクを設定します。
回路図とPCBのどちらの設計環境でも、コンポーネントにカーソルを合わせて右クリックすると、コンテキストメニュー（ References サブメニューの項目）からリンクにアクセスできます。これらの専用パラメーターはProperties パネルで追加され、PCB環境に転送されると、コンポーネントフットプリントのパラメーターとして表示されます。
ソースフットプリントのパラメーター
PCBに転送されたパラメーターは、コンポーネントフットプリントを介して、基板製造や機能に関する追加情報を提供するために使用できます。ソースライブラリの段階でフットプリントに特殊パラメーター文字列を追加すると、対象のメカニカルレイヤーまたはオーバーレイ上でカスタム文字列が値に展開されます。
ユーザー定義パラメーターを表す特殊文字列は、 Properties パネルの特殊文字列ボタンとドロップダウン（
）を使用して、ソースコンポーネントのフットプリントに追加できます。
下のライブラリフットプリントでは、特殊文字列 .Designator がMechanical 2レイヤーに配置されています。
ユーザーパラメーターを表す特殊文字列をコンポーネントフットプリントに追加できます。
そのカスタムパラメーターが回路図コンポーネントにも適用され、パラメーターデータがPCBに転送されている場合、値に展開されたフットプリント文字列が、基板ビューと生成された出力ファイルの両方に表示されます。この例では、特殊パラメーター文字列に、実装作業を支援するためのカスタムのコンポーネント部品識別子が含まれています。
ユーザーパラメーターを特殊文字列としてコンポーネントフットプリントに適用することで、PCBに関するさまざまな独自の要件にも対応できます。たとえば、スイッチやコネクターの機能ラベルとして、これらのコンポーネントのフットプリントのTop Overlayに「function」パラメーター文字列を配置できます。
パラメータークエリ
PCB環境のパラメーター文字列には、Altium Designerのクエリ言語からもアクセスできます。そのため、Find Similar Objects機能を含むオブジェクトのフィルタリング機能で利用できます。
類似オブジェクトを選択するには、コンポーネントを右クリックし、コンテキストメニューから Find Similar Objects を選択して、Find Similar Objectsダイアログを開きます。
Find Similar Objectsダイアログには、 Parametersが含まれています。 セクションで、必要に応じてフィルタリングオプションを選択できます。
PCB Filter パネルでは、パラメーター固有のクエリキーワードをフィルター条件として適用でき、PCBパラメーターに基づくデザインルールの作成にも使用できます。
PCBフットプリントパラメーターを扱うためのクエリキーワードがいくつか用意されており、文字列値を数値に変換する専用の関数（StrToNumberなど）も含まれています。文字列値の変換では単位（V、mA、mV、kOhmなど）が認識されるため、パラメーター値の文字列を数値として処理し、その結果に基づいてクエリ結果を判定できます。
クエリで指定できる単位の種類は次のとおりです。
- % – パーセント
- A – 電流
- C – 温度
- dB – デシベル
- F – 静電容量
- G – コンダクタンス
- H – インダクタンス
- Hz – 周波数
- Kg – 質量
- m – 長さ
- Ohm – 抵抗
- Q – 電荷
- s – 時間
- V – 電圧
- W – 電力
- Z – インピーダンス
PCBコンポーネントのフットプリントパラメーターを扱うために、複数のパラメータークエリキーワードが用意されています。
上のQuery Helper ダイアログに示す例では、各コンポーネントの定格電圧パラメーターを処理し（文字列から数値への変換 – StrToNumber(Unit Value, Unit Type)を使用）、その値が50Vを超えているかどうかを判定します。このクエリをPCB Filter パネルで適用すると、サンプルの基板レイアウトでは高電圧コンポーネントが1つ検出されます。C1 (このコンポーネントの定格電圧値は3kVです。
ルールとスクリプト
PCBパラメーターのクエリは、Altium Designerのスクリプトやデザインルールにも適用できます。デザインルールでは、たとえばフットプリントパラメーターを検出してコンポーネントの配置やレイヤー割り当てを評価するなど、レイアウトの検証チェックを実行できます。上のQuery Helper ダイアログに表示されている関数は、スクリプト言語でも使用できます。
次の例では、コンデンサーの定格電圧に関するクエリ（上記のフィルタークエリを参照）をコンポーネント配置ルールに適用しています。このルールを実行すると、高電圧（>50V）デバイスとして検出されたコンポーネントについて、指定のクリアランス値をチェックします。
回路図から転送された特定のフットプリントパラメーターに基づいてデザインルールを定義することで、独自のレイアウト条件を検出できます。
同様に、カスタムPCBパラメーターを使用して、コンポーネントを特定のレイヤーに配置できるかどうかをチェックすることもできます。たとえば、ウェーブはんだ付けに対応していないため、Bottom Layerに配置できないコンポーネントがある場合です。この場合、カスタムの「WaveSoldering」パラメーター（Yes/No）を処理するオブジェクト照合クエリを、配置可能レイヤールールに適用できます。
その後、この（バッチ）ルールによってコンポーネントパラメーターの値がチェックされ、Bottom Layerへの配置に対応していないコンポーネントがあると、違反が生成されます。
バリアント
PCBに転送されたパラメーターのうち、設計のバリエーション（デザインバリアント）に含まれるものは、選択したバリアントに応じて処理されます。
実際には、PCB側でバリアントごとに異なるコンポーネントパラメーターは、クエリ文字列によって動的に検出されます。また、たとえば特殊文字列を使用して基板レイヤー上に表示することもできます。
ユーザー定義のフットプリントパラメーター
Altium Designerでは、フットプリントのユーザー定義パラメーターがサポートされています。PCBフットプリントエディターのデザインスペースでオブジェクトが選択されていないときは、Library Options モードのProperties パネルにあるFootprintタブのParameters領域で、フットプリントパラメーターを表示および編集できます。
コンポーネントをPCBに配置すると、Component モードのProperties パネルにあるParameters タブで、これらのパラメーターを確認できます。
デジグネーター文字列とコメント文字列
デフォルトのデジグネーター文字列とコメント文字列
フットプリントを基板に配置すると、設計の回路図ビューから抽出された情報に基づいて、デジグネーターとコメントが割り当てられます。デジグネーター文字列とコメント文字列のプレースホルダーは、フットプリントを基板に配置した際に自動的に追加されるため、手動で定義する必要はありません。これらの文字列の位置は、デザインスペースでデジグネーター文字列またはコメント文字列を選択したときに、Parameter モードのProperties パネルに表示される、デジグネーター文字列とコメント文字列のAutoposition オプションによって決まります。デジグネーター文字列とコメント文字列のデフォルトの位置とサイズは、Preferences ダイアログのPCB Editor - Defaultsページにある、それぞれのプリミティブで設定します。
追加のデジグネーター文字列とコメント文字列
デジグネーター文字列やコメント文字列を追加で表示したい場合があります。たとえば、実装業者は各コンポーネントの外形内にデジグネーターを表示した詳細な実装図を必要としている一方で、自社では最終PCBのコンポーネントオーバーレイ上で、コンポーネントのすぐ上にデジグネーターを配置することを求めている場合です。このように追加のデジグネーターが必要な場合は、フットプリントに.Designator特殊文字列を含めることで対応できます。また、別のレイヤーや位置にコメント文字列の配置場所を指定するための.Comment特殊文字列も用意されています。
実装業者の要件に対応するには、PCBフットプリントエディターで.Designator文字列をメカニカルレイヤーに配置します。その後、このレイヤーを含む印刷出力を、設計の実装指示書の一部として生成できます。
レイヤー固有の特別な要件への対応
PCBコンポーネントには、接着剤ドット や剥離可能なソルダーマスクの定義が必要になるなど、さまざまな特殊要件があります。これらの特殊要件の多くは、コンポーネントを実装する基板面に関連しており、コンポーネントを反転したときには、基板の反対側に移動する必要があります。
Altium DesignerのPCBエディターでは、使用頻度の低い専用レイヤーを多数用意する代わりに、レイヤーペアと呼ばれる機能でこの要件に対応しています。レイヤーペアとは、ペアとして定義された2つのメカニカルレイヤーです。コンポーネントを基板の片面から反対側の面に反転すると、ペアを構成するメカニカルレイヤー上のすべてのオブジェクトが、ペアのもう一方のメカニカルレイヤーに移動します。 この方法では、接着剤ドット（またはその他の特殊要件）を配置するのに適したメカニカルレイヤーを選択し、 使用可能なオブジェクトを使ってその形状を定義します。 そのフットプリントを基板に配置する際には、レイヤーペアを設定する必要があります。これにより、コンポーネントを基板の反対側に反転したときに、オブジェクトをどのレイヤーへ移動させるかをソフトウェアに指示します。PCBフットプリントエディターではレイヤーペアを定義できません。この設定はPCBエディターで行います。
メカニカルレイヤーの名前は、View Configurationsパネルで右クリックし、 Edit Layerを選択することで直接編集できます。
メカニカルレイヤーの使用を管理する一般的な方法は、必要なメカニカルレイヤーの機能ごとに専用のレイヤー番号を割り当てることです。この方法では、すべての設計者が同じレイヤー割り当てと番号付けの規則に従う必要があります。また、同じ割り当てと番号付けの規則に従っていない他のソースからコンポーネントを取得した場合、問題が生じることがあります。異なる規則が使用されている場合は、設計オブジェクトを現在のメカニカルレイヤーから、 その機能に割り当てられたメカニカルレイヤーへ移動する必要があります。
この問題は、Layer Typeプロパティの導入によって解決されます。コンポーネントをライブラリからPCBエディターに配置した場合、あるライブラリから別のライブラリにコピーした場合、またはIPC Footprint Wizardで作成した場合、各レイヤータイプに割り当てられたメカニカルレイヤー番号に関係なく、既存のレイヤータイプの割り当てが自動的に照合されます。オブジェクトは、そのレイヤータイプに応じた正しいレイヤーに 再配置されます。レイヤータイプで照合できない場合は、代わりにレイヤー番号で照合されます。
個々のメカニカルレイヤーとコンポーネントレイヤーペアのどちらについても、あらかじめ定義されたタイプの一覧からレイヤータイプを選択できます。以下に示すダイアログには、個々のレイヤーを右クリックし、メニューからEdit Layer またはAdd Component Layerコマンドを選択することでアクセスできます。
PCBフットプリントへの高さ情報の追加
最も基本的な3D表現として、PCBフットプリントに高さ情報を追加できます。これを行うには、PropertiesパネルをLibrary Optionsモード（設計スペースでオブジェクトが選択されていないときに有効）で開き、パネルのFootprintタブにあるHeightフィールドに、コンポーネントの推奨高さを入力します。
高さのデザインルールは、基板設計中に定義できます（PCBエディターで Design » Rulesをクリック）。通常は、コンポーネントクラス内、または定義されたルーム内で、コンポーネントの最大高さをチェックするために使用します。
高さ情報を定義するより適切な方法は、PCBフットプリントに3Dボディ を追加することです。
配線プリミティブを含むコンポーネントの管理
設計を転送すると、各コンポーネントで指定されたフットプリントが利用可能なライブラリから抽出され、基板上に配置されます。次に、フットプリント内の各パッドのネットプロパティが、回路図上でそのコンポーネントのピンに接続されているネットの名前に設定されます。パッドに接触するすべてのオブジェクトは、そのパッドと同じネットに接続されます。
PCBエディターには、包括的なネット管理ツールが用意されています。起動するには、メインメニューからDesign » Netlist » Configure Physical Netsを選択して、物理ネットの設定ダイアログを開きます。Menuボタンをクリックすると、オプションのメニューが表示されます。New Net Nameヘッダーのドロップダウンをクリックして、未割り当てのプリミティブに割り当てるネットを選択します。
同じピンに接続された複数のパッドを持つフットプリント
以下に示すSOT223トランジスタのフットプリントには、回路図上の同じ論理コンポーネントピン（ピン2）に接続された複数のパッドがあります。この接続を実現するために、同じデジグネーター「2」を持つ2つのパッドが追加されています。 回路図エディターでDesign » Update PCBコマンドを使用して設計情報をPCBに転送すると、同期の結果、PCBエディターでは両方のパッドに接続線が表示されます。つまり、 これらは同じネットに属しています。どちらのパッドにも配線できます。
デジグネーターが2のパッドを2つ持つSOT223フットプリント。
シルクスクリーンの調整
シルクスクリーンが露出銅箔や 穴と重なることで生じる、製造性設計（DFM）上の一般的な問題 の解決を支援するため、PCBフットプリントエディターには、フットプリントのシルクスクリーンを調整する専用機能が用意されています。これらの 問題 には、次の方法で効果的に対処できます。
- シルクスクリーンのラインと円弧の自動クリッピング
- フィルとリージョンの自動クリッピングまたは移動
- シルクスクリーンのテキスト文字列の自動移動
PCBフットプリントエディターでシルクスクリーン調整ツールにアクセスするには、メインメニューのTools » Silkscreen Preparationコマンドを使用します。Silkscreen Preparationダイアログが開きます。
このダイアログで、シルクスクリーンオブジェクトのクリッピングと移動の設定を行います。使用できるオプションは次のとおりです。
- Clip to Exposed Copper – 有効にすると、露出銅箔に合わせてオブジェクトを自動的にクリッピングします。
- Clip to Solder Mask Openings – 有効にすると、ソルダーマスク開口部に合わせてオブジェクトを自動的にクリッピングします。
- Silkscreen Clearance – シルクスクリーンオブジェクトと、露出銅箔／ソルダーマスク開口部および穴との間に許容される最小間隔を定義します。
- Min Remaining Length – クリッピング後のライン／円弧の長さが定義した 値より短い場合、そのオブジェクトは フットプリントから削除されます。この長さは、エッジ間の長さではなく、頂点間の長さであることに注意してください。 – 画像を表示。
- Move Text – 有効にすると、シルクスクリーンのテキスト文字列と、露出銅箔／ソルダーマスク開口部および 穴との間隔が Silkscreen Clearance未満の場合、テキスト文字列をそれらから離れる方向へ移動します。移動量は Max Distance の値によって制限されます。
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Fill & Region – フィルおよびリージョンと、 露出銅箔／ソルダーマスク開口部および 穴との間隔が Silkscreen Clearance未満の場合に実行する処理を選択します。
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None– フィルとリージョンは変更されません。 -
Clip– Silkscreen Clearanceを維持するために、フィルとリージョンがクリッピングされます。必要に応じて、フィルはリージョンに変換されます。 -
Move– フィルとリージョンは、露出銅箔／ソルダーマスク開口部および穴から離れるように移動されます。移動量は Max Distance の値によって制限されます。
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- Max Distance – Silkscreen Clearanceを維持するために、文字列、部品デジグネータ、フィル、リージョンを移動できる最大距離を指定します。
画像を表示OKをクリックすると、ダイアログの設定に従ってシルクスクリーンオブジェクトのクリッピングや移動が実行されます。
シルクスクリーン準備ツールの実行例を以下に示します。
IPC準拠フットプリントウィザードを使用したフットプリントの作成
IPC Compliant Footprint Wizardは、IPC規格7351のリビジョンB（Generic Requirements for Surface Mount Design and Land Pattern Standard）に完全に準拠したPCBフットプリントを生成します。フットプリントウィザードのようにフットプリントの寸法を直接使用するのではなく、IPC Compliant Footprint Wizardは部品自体の寸法情報を使用し、IPCが公開したアルゴリズムに従って、適切なパッドやその他のフットプリントプロパティを計算します。
フットプリントの定義に使用するパッドやトラックのプロパティを入力する代わりに、Wizardでは実際の部品寸法を入力します。Wizardは、IPC-7351規格向けに開発された計算式に基づいて、パッドやトラックなどのAltium Designerの標準オブジェクトを使用してフットプリントを生成します。
IPC Compliant Footprint Wizardを実行するには、PCBライブラリドキュメントのメインメニューから Tools » IPC Compliant Footprint Wizard を選択します。
Select Component Typeページで、Select Component Typeページ上でフットプリントを作成する部品のファミリを選択します。ウィザードの右側にあるプレビュー領域は動的に変化し、現在選択されている部品が表示されます。また、生成可能なパッケージの種類も示されます。以下の表に、このウィザードでサポートされる部品の種類とパッケージを示します。
| 名前 | 説明 | 含まれるパッケージ |
|---|---|---|
| BGA | ボールグリッドアレイ | BGA, CGA |
| BQFP | バンパー付きクワッドフラットパッケージ | BQFP |
| CAPAE | アルミ電解コンデンサ | CAPAE |
| CFP | セラミックデュアルフラットパッケージ - 切断・成形済みガルウィングリード | CFP |
| チップアレイ | チップアレイ | チップアレイ |
| DFN | デュアルフラットノンリード | DFN |
| CHIP | チップ部品、2ピン | コンデンサ、インダクタ、抵抗 |
| CQFP | セラミッククワッドフラットパッケージ - 切断・成形済みガルウィングリード | CQFP |
| DPAK | トランジスタ外形パッケージ | DPAK |
| LCC | リードレスチップキャリア | LCC |
| LGA | ランドグリッドアレイ | LGA |
| MELF | MELF部品、2ピン | ダイオード、抵抗 |
| MOLDED | モールド部品、2ピン | コンデンサ、インダクタ、ダイオード |
| PLCC | プラスチックリード付きチップキャリア、正方形 - Jリード | PLCC |
| PQFN | プルバッククワッドフラットノンリード | PQFN |
| PQFP | プラスチッククワッドフラットパッケージ | PQFP、露出パッド付きPQFP |
| PSON | プルバックスモールアウトラインノンリード | PSON |
| QFN | クワッドフラットノンリード | QFN, LLP |
| QFN-2ROW | クワッドフラットノンリード、2列、正方形 | 2列QFN |
| SODFL | スモールアウトラインダイオード、フラットリード | SODFL |
| SOIC | スモールアウトライン集積回路パッケージ、1.27mmピッチ - ガルウィングリード | SOIC、露出パッド付きSOIC |
| SOJ | スモールアウトラインパッケージ - Jリード | SOJ |
| SON | スモールアウトラインノンリード | SON、露出パッド付きSON |
| SOP, TSOP | スモールアウトラインパッケージ - ガルウィングリード | SOP, TSOP, TSSOP |
| SOT143/343 | スモールアウトライントランジスタ | SOT143, SOT343 |
| SOT223 | スモールアウトライントランジスタ | SOT223 |
| SOT23 | スモールアウトライントランジスタ | 3リード、5リード、6リード |
| SOT89 | スモールアウトライントランジスタ | SOT89 |
| SOTFL | スモールアウトライントランジスタ、フラットリード | 3リード、5リード、6リード |
| 巻線 | 精密巻線インダクタ、2ピン | インダクタ |
ウィザードの以降のページは、選択した部品の種類によって変わります。ウィザードのわかりやすい各ページに従い、必要に応じて部品のフットプリントを設定してください。IPC Compliant Footprint Wizardを使用する際の注意点を以下に示します。
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ウィザードに入力するすべての寸法には、メートル法（mm）単位を使用します。
-
パッケージ全体の寸法、ピン情報、ヒール間隔、はんだフィレット、公差を入力し、すぐに確認できます。
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コートヤード、アセンブリ、部品（3D）ボディ情報などの機械的寸法を入力できます。
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Wizardは再実行可能で、確認や調整を簡単に行えます。
-
各段階でフットプリントのプレビューが表示されます。部品の種類ごとに、Preview 領域が動的に更新され、各種設定に応じた新しい位置やサイズなどが表示されます。Preview 領域では、
または 
をクリックして、2Dと3Dのプレビュー画像を切り替えることができます。
-
必要に応じて、モデルを生成する前に3D STEPモデルのプレビューを確認できます。Generate STEP Model Previewをクリックします。Wizardの任意のページでコンポーネントの種類を選択すると、Preview領域に3D STEPモデルのプレビューが表示されます。
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大きなサーマルパッド（2.1 mm × 1.6 mm以上）を持つパッケージでは、ペーストマスクが小さなフィルに分割されます。
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ガルウィングリードを持つパッケージでは、パッドがパッケージ本体の下まで延びないようにトリミングされます。
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中央に大きなサーマルパッドを持つ小型パッケージでは、IPC規格に準拠したパッド間の必要なクリアランスを確保するため、周辺のパッドがトリミングされます。
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パッドのトリミングが適用されると、ダイアログ内に警告が表示されます。
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フットプリントの名前と説明は、Wizard に入力した情報に基づいて自動的に提案されますが、組織の要件に合わせて変更できます。
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IPC規格に従い、ウィザードは基板の実装密度に応じた3種類のフットプリント（
_L、_N、_M）に対応しています。 -
Finishボタンはどの段階でも押すことができ、その時点でプレビューされているフットプリントを生成できます。Wizardをすべて完了する前にFinish をクリックすると、選択したコンポーネントの種類に対するシステムのデフォルト値を使用してフットプリントが作成されます。
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ファイルベースのPCBフットプリントライブラリを使用している場合は、IPC準拠フットプリント一括生成ツールを使用すると、複数の密度レベルで複数のフットプリントをすばやく生成できます。
ファイルベースのPCBフットプリントライブラリからウィザードを起動した場合は、Footprint Destinationページを使用でき、新しく作成するフットプリントの保存先を選択できます – 画像を表示：
画像を表示-
既存のPCBライブラリファイルにフットプリントを保存する場合は、 Existing PcbLib Fileを選択します。テキストボックスにファイルを直接入力するか、を使用してダイアログを開き、目的のファイルを検索できます。
-
新しいPCBライブラリファイルにフットプリントを保存する場合は、New PcbLib Fileを選択します。テキストボックスに新しいPCBライブラリファイルの名前を入力します。新しいライブラリファイル名には、拡張子
.PcbLibが自動的に付加されます。 - 表示されているPCBライブラリファイルにフットプリントを保存するには、Current PcbLib Fileを選択します。
- 3D STEPモデルを生成するには、Produce 3D/STEP modelを有効にします。
-
有効な「MCAD Co-Designer - SOLIDWORKS(R)」ライセンスをお持ちの場合は、モデルをファイル形式
Parasolidで保存できます。Formatの右側にあるドロップダウンをクリックし、Parasolidを選択します。External Fileテキストボックスに表示されるファイルが*.x_tファイルに変わります。これが、保存されるファイルの名前と保存先になります。 -
Embedded（デフォルト）またはExternal Fileを選択します。3D STEPモデルを外部ファイルとして保存するには、 External Fileを選択します。デフォルトのファイル形式はSTEPで、ファイル名はExternal Fileテキストボックスに拡張子
*.step付きで表示されます。必要に応じて、をクリックして、生成する3D STEPモデルの保存先フォルダーを参照して選択します。
フットプリントウィザードを使用したフットプリントの作成
PCBフットプリントエディターには、Footprint Wizardが用意されています。このWizard では、さまざまなパッケージタイプから選択し、適切な情報を入力することで、コンポーネントのフットプリントを作成できます。なお、Footprint Wizardでは、パッドとコンポーネントのオーバーレイに必要な寸法を入力します。
Footprint Wizardを起動するには、メインメニューからTools » Footprint Wizardを選択するか、デザインスペース内で右クリックし、コンテキストメニューからTools » Footprint Wizardコマンドを選択します。
Component patternsページで、作成するコンポーネントのパターンを指定します。リストから目的のパターンを選択し、ドロップダウンでコンポーネントの単位（Imperial (mil)またはMetric (mm)）を選択します。使用可能なパターンは次のとおりです。
- Ball Grid Arrays (BGA)
- Capacitors
- Diodes
- Dual In-line Packages (DIP)
- Edge Connectors
- Leadless Chip Carriers (LCC)
- Pin Grid Arrays (PGA)
- Quad Packs (QUAD)
- Resistors
- Small Outline Packages (SOP)
- Staggered Ball Grid Arrays (SBGA)
- Staggered Pin Grid Arrays (SPGA)
ウィザードの以降のページは、選択したコンポーネントのパターンに応じて変わります。ウィザードのわかりやすい各ページに従って、必要に応じてコンポーネントのフットプリントを設定します。
画像を表示コンポーネントレポートの生成
アクティブなPCBフットプリントのレポートを生成するには、メインメニューからReports » Componentコマンドを選択します。コマンドを実行すると、元のPCBライブラリドキュメントと同じフォルダーにレポート（<PCBLibraryDocumentName>.CMP）が生成され、メインのデザインウィンドウでアクティブなドキュメントとして自動的に開きます。レポートには、フットプリントの寸法、フットプリントを構成するプリミティブオブジェクトの内訳、およびそれらが配置されているレイヤーなどの情報が記載されます。
レポートは、ProjectsパネルのDocumentation\Text Documentsサブフォルダーにフリードキュメントとして追加されます。
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