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たり、ソルダーマスク層およびペーストマスク層で必要なパッド形状を定義したり、さらにパッドのサーマルリリーフもカスタマイズしたりできます。

カスタム パッド形状の操作

標準の pad object では、次のことが可能です。

• 円形、長方形、角丸長方形、八角形など、さまざまな形状に設定できる。

• 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る。

• 基板の各レイヤーごとに形状を変更するようカスタマイズできる。

• 円形またはスロット付きの穴を持たせることができ、穴位置はパッド中心からオフセットできる。

ただし、部品フットプリントで必要となるパッド形状は非常に多様であり、標準パッドだけでは十分で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を作成する方法

カスタム パッド形状は、配置済みの Region objects または閉じたアウトラインを変換して作成することも、Custom Shape モードの Properties panel の Shape ドロップダウンから新しい Pad エントリを選択して直接作成することもできます。

Region の変換

region を変換してカスタム形状パッドを作成するには、次のようにします。

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 region をデザインスペースに配置します。region は任意のレイヤー上に定義できます。
2. カスタム形状を定義する region の領域内に中心が入るようにパッドを配置します。パッドの中心は、作成されるカスタム パッド形状の原点になります。パッドを配置したレイヤーが、そのカスタム形状パッドのレイヤーになります。
3. パッドと region を選択します。
4. 選択対象を右クリックし、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レイヤー上に作成されます。

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選択した region 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 region 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を示しています。   region とパッドを選択し、選択対象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。

アウトラインの変換

場合によっては（たとえば、部品データシートに従ってパッド形状を定義する必要がある場合や、インポートしたデータを使う場合）、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ほうが便利です。アウトラインを変換してカスタム形状パッドを作成するには、次のようにします。

1. ラインとアークを使って、形状の閉じたアウトラインを定義します。アウトラインは任意のレイヤー上に定義できます。
2. カスタム形状を定義するアウトラインの領域内に中心が入るようにパッドを配置します。パッドの中心は、作成されるカスタム パッド形状の原点になります。パッドを配置したレイヤーが、そのカスタム形状パッドのレイヤーになります。
3. パッドとアウトラインを選択します。
4. 選択対象を右クリックし、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レイヤー上に作成されます。アウトライン オブジェクト自体は残るため、再利用することも削除することもできます。

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選択したアウトラインを変換して、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を示しています。 アウトラインとパッドを選択し、選択対象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。

Pad Properties から直接作成

標準形状のパッド（円形、長方形、八角形など）は、その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。手順は次のとおりです。

1. 標準形状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 領域内の必要な銅箔レイヤーについて、Shape ドロップダウンから Custom Shape を選択します。
3. Properties panel の Edit Shape ボタンをクリックし、その後、標準的な頂点定義および管理の手法を使って頂点を必要な位置までドラッグします。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 パッド形状を一から作成するときと同様の手法を使用できます。

デザインスペース上に配置された region 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。必要な操作、つまり既存のカスタム 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、の選択を求められます。

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ばかりのパッドにカスタム形状を定義するときと同様に、インタラクティブにパッド形状を編集することもできます（上記参照）。

カスタム形状パッドの右クリック Pad Actions メニューから使える Modify Custom Pad shape コマンドもあります。このコマンドを起動すると、カーソルが十字形になります。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。既存形状の外側へ元の境界を拡張することも、元の境界の内側に戻って既存領域を実質的に「削除」することもできます。配置モードを変更するには Shift+Spacebar を、終端コーナー モードを切り替えるには Spacebar を使用します。

また、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 コマンドを、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ことで、region 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、デザインルールのスコープ設定などの処理を簡略化するために、次のクエリ キーワードが使用できます。

PadShape_AllLayers、 PadShape_TopLayer、 PadShape_BottomLayer、および PadShape_MidLayer<n> キーワードを 'Custom Shape' 文字列と併用して、特定レイヤー上のカスタム形状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にあるカスタム形状のパッドオブジェクトを返します。

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

ソルダーマスク形状およびペーストマスク形状の定義

ペースト／ソルダーマスク上のパッド形状を拡張値（適用される拡張ルール、または手動入力。説明は こちら）に基づいて定義するだけでなく、あらかじめ定義された標準パッド形状セットから手動で選択したり、独自のカスタム形状を作成したりすることもできます。

標準の定義済み形状を選択するには、Properties パネルの Pad モードで、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を使って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 パネルで Edit ボタンをクリックした後、既存のプリミティブの編集または新しいプリミティブ（トラック、円弧、フィルなど）の配置によって、そのレイヤー上の領域形状を定義することで作成できます。 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。

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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、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。 必要な形状を定義したら、Properties パネル上部の 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。

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／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、その後、右クリックの Pad Actions サブメニューにある新しい Add Selected Custom Masks to Pad コマンドを使用して、それらの選択したプリミティブをパッド（そのペースト／ソルダーマスクレイヤー上）に追加することもできます。

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配置した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化されたパッドが表示されています。 必要に応じて、これらのレイヤー上のパッド形状を定義するプリミティブをソルダーマスクおよび／またはペーストマスクレイヤー上に配置します。ここでは、Top Paste Mask レイヤー上に配置した 4 つのフィルが表示されています。 配置したプリミティブを選択した状態で、選択部分を右クリックし、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対象のパッドをクリックします。 プリミティブは、選択したパッドの現在のソルダー／ペースト形状に追加されます。影響を受けるレイヤーには Custom Shape エントリが表示されます。

パッドのカスタムペースト／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 コマンドを選ぶことで、自由な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は、必要な銅箔レイヤーに対して関連する Thermal Relief オプション（またはそのレイヤー行の Relief オプション）を有効にすることで、サーマルリリーフ設定をカスタマイズできます。この場合、そのパッドには適用される Polygon Connect Style rule が上書きされ、そのサーマルリリーフは custom とみなされます。

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、現在の設定を要約した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オプションを変更します。 このダイアログでは、Polygon Connect Style 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、2 本または 4 本のサーマルリリーフ導体を選択するか、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ながら、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、個別パッドのカスタム サーマルリリーフを設定します。

手動定義サーマルリリーフ

標準的な 2 本または 4 本スポークのサーマルリリーフ、あるいはパッド形状の各辺に自動配置されるサーマルリリーフスポークを使用するだけでなく、特定のパッドに対してサーマルリリーフスポークの接続点を定義することもできます。カスタムサーマルリリーフ設定が有効な場合は、デザインスペース上の配置済みパッドの 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。パッド形状のエッジ上の目的位置にカーソルを合わせ、クリックして、新しい接続点のマーカーを追加します。マーカーは白い十字カーソルとして表示されます。接続点の追加を続けるか、右クリックして終了します。

  または、Ctrl+Click ショートカットを使用して、パッド形状上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 パネルで 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形状上の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てドラッグし、パッド形状のエッジに沿って目的の位置まで移動します。
• 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。あるいは、接続点をドラッグ中に Delete キーを押します。

なお、サーマル接続点が 1 つでも変更されると、そのサーマルリリーフは manual とみなされ、Properties パネルでもそのように表示されます。

カスタム形状パッドに手動サーマルリリーフ接続点を適用した例

自動選択される導体数については、導体間の必要な最小距離を適用することで、定義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 フィールド内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。表示されたフィールドに適切な値を入力します。

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

この機能をサポートしていない以前のバージョンの Altium Designer で、手動定義されたサーマルリリーフ接続を含むドキュメントを開くと、この機能がサポートされていない旨の警告が表示されます。さらに、そのように定義された接続は、関連するポリゴンを再注入すると標準の 4 スポーク接続に戻ります。