パッドスタックのカスタマイズ

Altium Designerでは、パッドの形状をカスタマイズし、ソルダーマスク層とペーストマスク層で必要なパッド形状を定義できるほか、パッドのサーマルリリーフもカスタマイズできます。

カスタムパッド形状の操作

標準の パッドオブジェクトでは、次のことができます。

• 円形、長方形、角丸長方形、八角形など、さまざまな形状を設定できます。

• X方向とY方向で異なるサイズを設定でき、作成できる形状の幅が広がります。

• 基板の各層で形状を変更できます。

• 丸穴または長穴を設定でき、穴をパッドの中心からオフセットできます。

ただし、部品フットプリントに必要なパッド形状は非常に多様で、標準パッドだけでは対応できない場合があります。上記以外の形状を作成するには、カスタムパッド形状を作成する必要があります。

カスタム形状パッドを使用したフットプリントの例。

カスタム形状パッドの作成方法

カスタムパッド形状は、配置済みのリージョンオブジェクトまたは閉じた輪郭を変換して作成できます。また、Properties パネルのPad モードにあるShape ドロップダウンから、新しい Custom Shape 項目を選択して直接作成することもできます。

リージョンの変換

リージョンを変換してカスタム形状パッドを作成するには、次の手順に従います。

1. カスタムパッド形状を定義する1つまたは複数の重なり合うリージョンを、設計スペースに配置します。リージョンは任意の層に定義できます。
2. カスタム形状を定義するリージョンの領域内に中心が収まるように、パッドを配置します。パッドの中心が、作成するカスタムパッド形状の原点になります。パッドを配置した層が、カスタム形状パッドの層になります。
3. パッドとリージョンを選択します。
4. 選択したオブジェクトを右クリックし、コンテキストメニューからPad Actions » Add Selected Region to Custom Padコマンドを選択するか、メインメニューからTools » Convert » Add Selected Region to Custom Pad コマンドを選択します。

カスタム形状のパッドは、元のパッドが配置されていた層に作成されます。

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選択したリージョンを変換して、カスタムパッド形状を作成できます。ここでは、パッド形状を定義するリージョンと、カスタム形状パッドの中心を定義する標準形状のパッドを示しています。   リージョンとパッドを選択し、選択したオブジェクトを右クリックして、コンテキストメニューからPad Actions » Add Selected Region to Custom Padコマンドを選択します。 選択したオブジェクトからカスタム形状パッドが作成されます。

輪郭の変換

場合によっては（部品のデータシートに従って、またはインポートしたデータを使用してパッド形状を定義する場合など）、閉じた輪郭を作成してカスタム形状を定義する方が便利です。 輪郭を変換してカスタム形状パッドを作成するには、次の手順に従います。

1. 線と円弧を使用して、形状の閉じた輪郭を定義します。 輪郭は任意の層に定義できます。
2. カスタム形状を定義する輪郭の領域内に中心が収まるように、パッドを配置します。パッドの中心が、作成するカスタムパッド形状の原点になります。パッドを配置した層が、カスタム形状パッドの層になります。
3. パッドと輪郭を選択します。
4. 選択したオブジェクトを右クリックし、コンテキストメニューからPad Actions » Create Custom Pad from Selected Outline コマンドを選択するか、メインメニューからTools » Convert » Create Custom Pad from Selected Outline コマンドを選択します。

カスタム形状のパッドは、元のパッドが配置されていた層に作成されます。輪郭オブジェクトは残るため、再利用することも削除することもできます。

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選択した輪郭を変換して、カスタムパッド形状を作成できます。ここでは、パッド形状を定義する輪郭と、カスタム形状パッドの中心を定義する標準形状のパッドを示しています。 輪郭とパッドを選択し、選択したオブジェクトを右クリックして、コンテキストメニューからPad Actions » Create Custom Pad from Selected Outlineコマンドを選択します。 選択したオブジェクトからカスタム形状パッドが作成されます。

パッドのプロパティから直接作成

標準形状（円形、長方形、八角形など）のパッドは、プロパティから直接カスタム形状パッドに変換できます。次の手順に従います。

1. 設計スペースに標準形状のパッドを配置します。
2. 選択したパッドのプロパティで、Pad Stack領域の対象の銅箔層にあるShapeドロップダウンからCustom Shapeを選択します。
3. Properties パネルの Edit Shape ボタンをクリックし、標準の頂点定義・管理手法を使用して、頂点を目的の位置までドラッグします。詳細については、 多角形のPCB設計オブジェクトの編集 ページを参照してください。パッド領域の外側をクリックして編集を終了します。

パッド形状をカスタムに設定し、必要に応じて形状を編集します。

カスタム形状パッドの編集

カスタムパッドの形状を編集するには、新しいカスタムパッド形状を最初から作成する場合と同様の手法を使用できます。

デザインスペースで、配置済みのリージョンオブジェクトまたはアウトラインと既存のカスタム形状パッドを選択し、 Add Selected Region to Custom Pad または Create Custom Pad from Selected Outline コマンドを選択します。既存のカスタムパッド形状を置き換えるか、新しい形状を既存の形状と結合するか、実行する操作を選択するように求められます。

または、Edit Shape ボタンを使用して、標準形状パッドから変換した直後のパッドにカスタム形状を定義する場合と同様に、パッド形状を対話的に編集できます（上記を参照）。

カスタム形状パッドの右クリック Pad Actions メニューにある Modify Custom Pad shape コマンドも使用できます。コマンドを実行すると、カーソルが十字形に変わります。クリックするたびに、既存のパッド形状に新しい頂点が追加されます。元の境界を既存の形状の外側に拡張したり、元の境界の内側に戻して既存の領域を実質的に「削除」したりできます。 Shift+Spacebar を使用して配置モードを変更し、 Spacebar を使用して終端のコーナーモードを切り替えます。

カスタム形状パッドを選択し、パッドの右クリックメニューから Pad Actions » Explode Custom Pad to Free Primitives コマンド、またはメインメニューから Tools » Convert » Explode Custom Pad to Free Primitives コマンドを選択すると、リージョンと標準形状パッドに分解することもできます。

クエリキーワード

カスタム形状パッドの選択やデザインルールの適用範囲の設定などを簡単にするため、次のクエリキーワードを使用できます。

PadShape_AllLayers、 PadShape_TopLayer、 PadShape_BottomLayer、および PadShape_MidLayer<n> キーワードを 'Custom Shape' 文字列と組み合わせて使用し、特定のレイヤー上でカスタム形状を持つパッドを取得することもできます。たとえば、 PadShape_TopLayer = 'Custom Shape' クエリは、トップレイヤー上でカスタム形状を持つパッドオブジェクトを返します。

出力でのカスタム形状パッド

カスタム形状のパッドは、GerberおよびODB++出力に Custom DCode Shape のパッドとしてエクスポートされます。これらの形式では、カスタムパッド形状は円弧を含む実際の輪郭として出力されます。

ソルダーマスクとペーストマスクの形状の定義

拡張値に基づいてペーストマスク／ソルダーマスク上のパッド形状を定義する方法（こちらで説明しているように、適用される拡張ルールの値を使用するか、手動で入力）に加えて、標準の定義済みパッド形状から手動で選択するか、独自のカスタム形状を作成できます。

標準の定義済み形状を選択するには、Pad モードの Properties パネルで、Paste または Solder 領域の Shape ドロップダウンから Round、Rectangular、Octagonal、Rounded Rectangle、または Chamfered Rectangle オプションを選択し、使用可能なオプションで対応するレイヤー上の形状を設定します。

ペーストマスクまたはソルダーマスクレイヤー上のカスタム形状は、Shape ドロップダウンから Custom Shape を選択し、Properties パネルの Edit ボタンをクリックしてから、既存のプリミティブを編集するか、新しいプリミティブ（トラック、円弧、フィルなど）を配置して、このレイヤー上のリージョンの形状を定義することで作成できます。形状を定義する際のプリミティブのコピーと貼り付けもサポートされています。

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Properties パネルを使用してTop Solder Maskレイヤー上にカスタム形状を定義する例です。パッドを選択した状態で、対象レイヤーの Shape ドロップダウンから Custom Shape オプションを選択します。 レイヤーの領域を展開したら、Edit ボタンをクリックして、そのレイヤー上の形状の編集モードに入ります。 目的の形状を定義したら、Properties パネルの上部にある Complete ボタンをクリックします（または、デザインスペースで Shift+C ショートカットを使用します）。 Top Solder Maskレイヤー上にカスタム形状を定義した結果です。

または、トラック、円弧、フィル、ソリッドリージョンのプリミティブを組み合わせてペーストマスク／ソルダーマスクレイヤー上に目的のカスタム形状を作成し、新しい Add Selected Custom Masks to Pad コマンド（右クリックの Pad Actions サブメニュー内）を使用して、選択したプリミティブをパッド（そのペーストマスク／ソルダーマスクレイヤー上）に追加します。

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配置済みのプリミティブを使用してTop Paste Maskレイヤー上にカスタム形状を定義する例です。ここでは、トップペーストマスク形状が無効になっているパッドを示しています。 ソルダーマスクレイヤーやペーストマスクレイヤーにプリミティブを配置して、必要に応じてこれらのレイヤー上のパッド形状を定義します。ここでは、トップペーストマスクレイヤーに配置した4つのフィルを示しています。 配置したプリミティブを選択した状態で、選択対象を右クリックし、右クリックメニューから Pad Actions » Add Selected Custom Masks to Pad コマンドを選択します。 プリミティブを追加するパッドをクリックします。 選択したパッドの現在のソルダーマスク／ペーストマスク形状にプリミティブが追加されます。変更されたレイヤーには Custom Shape が表示されます。

パッドのカスタムペーストマスク／ソルダーマスク形状は、パッドを選択し、パッドの右クリックメニューから Pad Actions » Explode Custom Masks to Free Primitives コマンドを選択することで、独立したプリミティブに分解できます。

カスタムサーマルリリーフの定義

個々のパッドについて、対象の銅箔レイヤーの関連する Thermal Relief オプション（またはレイヤーの行にある Relief オプション）を有効にすることで、サーマルリリーフ設定をカスタマイズできます。この場合、このパッドでは適用される Polygon Connect Styleルール が上書きされ、サーマルリリーフは custom として扱われます。

パッドを選択した状態で Properties パネルを使用して、パッドレベルでサーマルリリーフ設定をカスタマイズします。

Thermal Relief オプションが有効な場合は、現在の設定の概要を示すリンクをクリックして Edit Polygon Connect Style ダイアログを開き、必要に応じてサーマルリリーフのオプションを変更できます。 このダイアログでは、Polygon Connect Style 設計ルールと同じオプションを使用できます。サーマルリリーフ接続では、導体の数を2本または4本に指定するか、Auto モードを選択できます。このモードでは、設定された導体間の最小距離を考慮して、パッドの各辺に導体が配置されます。

Edit Polygon Connect Style ダイアログを使用して、個々のパッドのカスタムサーマルリリーフを設定します。

手動で定義するサーマルリリーフ

標準の2本または4本のスポークを持つサーマルリリーフや、パッド形状の各辺にスポークが自動配置されるサーマルリリーフに加えて、特定のパッドのサーマルリリーフスポークの接続点を定義できます。カスタムサーマルリリーフ設定が有効な場合は、 設計スペースに配置されたパッドの Pad Actions 右クリックメニューのコマンドを使用するか、Properties パネルの Edit Points ボタンをクリックします。

• 新しいサーマルリリーフ接続点を追加するには、Add Thermal Connection Points コマンドを選択します。パッド形状の輪郭上の目的の位置にカーソルを合わせ、クリックすると、白い十字線で表示される新しい接続点マーカーが追加されます。続けて接続点を追加するか、右クリックして終了します。

  または、 Ctrl+Click ショートカットを使用して、パッド形状の輪郭上の任意の位置にスポークをグラフィカルに追加することもできます。これを行うには、Properties パネルの Edit Points をクリックし、Ctrl キーを押しながら、パッド形状の輪郭上でスポークを追加したい位置にカーソルを合わせます。目的の位置に小さな白い円が表示されたら、クリックして新しい接続点を追加します。

• 既存のサーマルリリーフ接続点の位置を編集するには、Edit Connection Points コマンドを選択するか、Properties パネルの Edit Points をクリックします。接続点マーカーのハンドルをクリックし、パッド形状の輪郭に沿って目的の位置までドラッグします。
• サーマルリリーフ接続点を削除するには、Delete Thermal Connection Points コマンドを選択します。接続点マーカーのハンドルにカーソルを合わせてクリックします。 続けて接続点を削除するか、右クリックして終了します。または、接続点をドラッグしているときに Delete キーを押します。

サーマル接続点を1つでも変更すると、そのサーマルリリーフは manual と見なされ、 Properties パネルにもそのように表示されます。

カスタム形状のパッドに適用された手動定義のサーマルリリーフ接続点の例

導体の数を自動的に決定する場合は、導体間に必要な最小距離を設定することで、定義した位置に配置されるサーマルリリーフ導体の数を制限できます。これを行うには、Properties パネルの Thermal Relief フィールドにあるリンクをクリックし、開いた Edit Polygon Connect Style ダイアログで Min Distance チェックボックスを有効にします。用意されているフィールドに適切な値を入力します。

Min Distance を定義して、配置されるサーマルリリーフ導体の数を制限します。

手動で定義したサーマルリリーフ接続を含むドキュメントを、この機能に対応していない旧バージョンの Altium Designer で開くと、この機能がサポートされていないことを示す警告が表示されます。また、関連するポリゴンを再ポアすると、定義した接続は標準の4本スポークの接続に戻ります。