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、はんだおよびペーストマスク層上のパッドの必要な形状を定義し、さらにパッドのサーマルリリーフをカスタマイズすることができます。

カスタムパッド形状での作業

標準のパッドオブジェクトは次のことができます：

• 円形、長方形、丸みを帯びた長方形、八角形など、さまざまな形状に設定できます。
• X方向とY方向でサイズが異なるため、作成できる形状の幅が広がります。
• ボードのレイヤーごとに形状を変えるカスタマイズが可能。
• パッド中心からオフセットできる丸穴またはスロット穴がある。

しかし、部品のフットプリントに必要なパッド形状は多種多様であり、標準パッドでは必ずしも十分とは言えません。上記と異なる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。

カスタム形状のパッドを使用したフットプリントの例。

カスタム形状のパッドを作成するための戦略

カスタムパッドシェイプは、配置された領域オブジェクトや閉じたアウトラインを変換するか、Propertiesパネルの PadモードのShapeドロップダウンから 新しいCustom Shapeエントリを選択して直接作成することができます。

領域の変換

領域を変換してカスタムシェイプパッドを作成するには、以下の手順に従います：

1. カスタムパッドの形状を定義する1つ以上のオーバーラップする領域をデザインスペースに配置します。領域はどのレイヤーにも定義できます。

2. パッドの中心が、カスタムパッド形状を定義する領域の領域内に位置するようにパッドを配置する。パッドの中心が、作成されるカスタムパッド形状の原点となる。パッドが置かれたレイヤーは、カスタムシェイプのパッドのレイヤーを定義します。

3. パッドと領域を選択します。

4. 選択範囲を右クリックして、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が、元のパッドが配置されたレイヤー上に作成されます。

❯❮ ジャバスクリプト

選択された領域を変換することによって、カスタムパッド形状を作成することができる。パッド形状を定義する領域と、カスタム形状パッドの中心を定義する標準形状パッドがここに示されている。 領域とパッドを選択し、選択部分を右クリックして、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シェイプパッドが作成されます。

アウトラインの変換

場合によっては（例えば、パッドの形状をコンポーネントのデータシートに従って定義したり、インポートデータを使用して定義する場合）、閉じたアウトラインを作成してカスタム形状を定義した方が便利なことがあります。アウトラインを変換してカスタム形状のパッドを作成する：

1. 線と円弧を使用して、形状の閉じたアウトラインを定義します。アウトラインはどのレイヤーでも定義できます。

2. パッドの中心が、カスタムシェイプを定義するアウトラインの領域内に位置するようにパッドを配置します。パッドの中心が、作成されるカスタムパッド形状の原点となります。パッドを配置したレイヤーが、カスタムシェイプパッドのレイヤーを定義します。

3. パッドとアウトラインを選択します。

4. 選択範囲を右クリックし、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。

カスタムシェイプのパッドは、元のパッドが配置されたレイヤー上に作成されます。アウトラインオブジェクトは残るので、再利用も削除もできます。

❯ ❮ ジャバスクリプト

選択されたアウトラインを変換することにより、カスタムパッド形状を作成することができます。パッド形状を定義するアウトラインと、カスタム形状パッドの中心を定義する標準形状パッドがここに示されています。 アウトラインとパッドを選択し、選択部分を右クリックして、コンテキストメニューから、パッドアクション » 選択されたアウトラインからカスタムパッドを作成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シェイプパッドが作成されます。

パッドプロパティから直接

標準形状（円形、長方形、八角形など）のパッドは、そのプロパティから直接カスタム形状のパッドに変換することができます。これを行うには

1. 標準形状のパッドをデザインスペースに配置します。
2. 選択したパッドのプロパティで、Pad Stack領域の必要な銅層の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、標準的な頂点定義と管理テクニックを使用して必要な位置に頂点をドラッグします - 詳しくは、Editing Polygonal Shaped PCB Design Objectsページを参照してください。編集を終了するには、パッド領域の外側をクリックします。

パッドの形状をカスタムとして設定し、必要に応じて形状を編集します。

カスタムシェイプパッドの編集

カスタムパッドの形状を編集するには、ゼロから新しいカスタムパッドの形状を作成するときと同様のテクニックを使用できます。

デザインスペースで領域オブジェクトまたはアウトラインと既存のカスタムシェイプパッドを選択し、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にマージするかを選択するプロンプトが表示されます。

あるいは、Edit Shapeボタンを使って、標準形状のパッドから変換したばかりのパッドにカスタム形状を定義するときと同じように、パッド形状をインタラクティブに編集することもできます（上記参照）。

右クリックパッドアクションメニューから、Modify Custom Pad shapeコマンドも利用できます。コマンドを起動すると、カーソルは十字になります。クリックするたびに、新しい頂点が既存のパッドシェイプに追加されます。元の境界線を既存のシェイプの外側に拡張したり、あるいは元の境界線の内側に戻って、既存の領域を実質的に「削除」することができる。Shift+Spacebarで配置モードを、Spacebarでエンドコーナリングモードを切り替えられる。

また、カスタムシェイプパッドを選択し、パッドの右クリックメニューからPad Actions » Explode Custom Pad to Free Primitivesコマンドを選択するか、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ことで、カスタムシェイプパッドを領域と標準シェイプパッドに分解することができます。

クエリーキーワード

カスタム形状パッドの選択、デザインルールのスコープなどを簡素化するために、以下のクエリーキーワードが利用できます：

PadShape_AllLayers,PadShape_TopLayer,PadShape_BottomLayer,PadShape_MidLayerキーワードを、'Custom Shape'文字列と共に使用して、特定のレイヤー上のカスタム形状のパッドを取得することもできます。例えば、PadShape_TopLayer = 'Custom Shape'クエリは、トップレイヤーのカスタムシェイプのパッドオブジェクトを返します。

カスタムシェイプのパッド

カスタムシェイプのパッドは、Custom DCode ShapeのパッドとしてガーバーやODB++出力にエクスポートされます。カスタムパッド形状は、円弧を含む真の輪郭としてこれらのフォーマットで出力されます。

ソルダとペーストマスク形状の定義

拡張値（適用可能な拡張ルールから、またはここで説明するように手動で入力）に基づいてペースト/はんだマスク上のパッドの形状を定義する以外に、定義済みのパッド形状の標準セットから手動で選択、または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パネルの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を使用して対応するレイヤーの形状を設定します。

ペースト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、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、塗りつぶしなど）を配置することによって、このレイヤー上の領域の形状を定義することができます。形状定義中のプリミティブのコピー＆ペーストもサポートされています。

❮ ジャバスクリプト

プロパティパネルからトップソルダーマスクレイヤーにカスタムシェイプを定義する例。パッドが選択されているときに、必要なレイヤーのShapeドロップダウンからCustom Shapeオプションを選択します。 レイヤー領域が展開されたら、Editボタンをクリックして、そのレイヤーの形状の編集モードに入ります。 必要なシェイプが定義されたら、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・スペース内でShift+Cショートカットを使用します）。 Top Solder Maskレイヤーにカスタムシェイプを定義した結果。

または、トラック、円弧、塗りつぶし、ソリッド領域のプリミティブを組み合わせて、ペースト/ソルダーマスクレイヤーに必要なカスタム形状を作成し、選択したプリミティブをパッドに追加コマンド（右クリックのPad Actionsサブメニューから）を使用して、ペースト/ソルダーマスクレイヤーのパッドに追加します。

❮ ジャバスクリプト

配置されたプリミティブを使用して、トップペーストマスクレイヤーにカスタムシェイプを定義する例。無効化されたトップペーストマスクシェイプを持つパッドがここに示されています。 プリミティブをはんだレイヤーやペーストマスクレイヤーに配置し、必要に応じてパッド形状を定義します。トップペーストマスクレイヤーに配置された4つの塗りつぶしを示します。 配置したプリミティブが選択されたら、選択範囲を右クリックし、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。 プリミティブは選択されたパッドの現在のはんだ/ペースト形状に追加されます。Custom Shapeの項目は、影響を受けるレイヤーに対して表示されます。

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、パッドのカスタムペースト/はんだマスク形状をフリープリミティブに分解することができます。

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、必要な銅層のThermal Reliefオプション（またはレイヤーの行のReliefオプション）を有効にすることで、サーマルリリーフの構成をカスタマイズできます。この場合、該当するポリゴン接続スタイルルールがこのパッドに対して上書きされ、そのサーマルリリーフはカスタムと見なされます。

パッドを選択したら、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オプションが有効になっている場合、現在の設定を示すリンクをクリックするとEdit Polygon Connect Styleダイアログが表示され、必要に応じてサーマルリリーフオプションを変更することができます。このダイアログでは、ポリゴン接続スタイルのデザイン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、サーマルリリーフの導体を2本または4本選択するか、導体間の最短距離を考慮してパッドの両側に導体を配置するAutoモードを選択します。

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

手動で定義したサーマルリリーフ

標準の2スパイクまたは4スパイクのサーマルリリーフ、またはパッド形状の両側に自動配置されたサーマルリリーフスパイクを使用する以外に、特定のパッドに対してサーマルリリーフスパイクの接続ポイントを定義することができます。カスタムサーマルリリーフの設定が有効な場合は、デザインスペースに配置したパッドの右クリックメニューのPad Actionsを使用するか、プロパティパネルの 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。パッド形状の端の必要な位置にカーソルを合わせてクリックし、白い十字線として表示される新しい接続点のマーカーを追加します。接続点の追加を続けるか、右クリックして終了します。

  あるいは、Ctrl+クリックのショートカットを使って、パッド形状の任意の位置にグラフィカルにスポークを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キーを押したまま、スポークを追加したいパッドシェイプ上のポイントにカーソルを合わせます - 希望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ポイントを追加します。

• 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、パッド形状の端に沿って必要な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。接続点の削除を続けるか、右クリックして終了します。または、接続点をドラッグする際にDeleteキーを押します。

少なくとも1つの熱伝導接続点が変更されると、サーマルリリーフは手動とみなされ、プロパティパネルにそのように表示されます。

カスタムシェイプパッドに適用された手動サーマルリリーフ接続点の例

自動的に選択される導体数については、導体間の必要最小距離を適用することによって、定義された位置に配置されるサーマルリリーフ導体の数を制限することができます。これを行うには、PropertiesパネルのThermal Reliefフィールドの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。指定されたフィールドに適切な値を入力します。

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