パッド・ビアテンプレートの使用方法

Trackオブジェクトと同様に、PadとViaはすべての回路基板設計における基本要素です。各PadおよびViaは、配置中または配置後にカスタムオブジェクトとして設定できます。

 
3DでのPadとVia

PCB設計におけるPadとViaの設計再利用性と管理機能を高めるため、Altium Designerは次の機能もサポートしています：PadおよびViaテンプレートの自動作成、PadおよびViaテンプレートライブラリ、ならびに関連するPad/Via管理パネル群。

ライブラリに収集できるPad/Viaテンプレートという概念は、PCBフットプリントライブラリに似ていますが、より基本的なものです。Pad Via Templateライブラリは実際のPadやViaを保存するのではなく、PadまたはViaのインスタンスを配置する際に適用される、事前設定済みの定義を保存します。保存したPad Via Templateライブラリは読み込んで使用でき、任意のPCB設計やPCBフットプリントで、定義済みのPad/Viaインスタンスを配置できます。

前述のとおり、既存テンプレートはPad/Via Templateライブラリに保存でき、新しいテンプレートも作成できます。これらのライブラリ内のテンプレートは、PCB Pad Via Templatesパネルを通じて使用可能になります。ローカルテンプレートもパネルに一覧表示されるため、このパネルがPad/Viaテンプレートライブラリを扱うための中心的なリソースになります。

PCB Pad Via Templatesパネル

PCB Pad Via Templatesパネルは、現在のPCBドキュメント（Local）に保存されているPad/Viaテンプレート、または現在の設計プロジェクトにインストール済み／含まれているPad Via Librariesから利用可能なテンプレート（Available libraries）の両方を一覧表示する専用パネルです。

デザインスペース右下のボタンをクリックし、PCB Pad Via Templatesを選択してパネルを開きます。

このパネルは、ローカルおよびライブラリベースのテンプレートの両方にアクセスするという二重の機能を提供します。

パネルで提示される2つのライブラリ概念は、次のように要約できます：

• Available Pad/Via Template Libraries – 読み込み済み／インストール済みのPad Via Libraries（Pad/Viaテンプレートのファイルベースのコレクション）。この領域には、現在選択されているPad Via Libraryに含まれるテンプレートが一覧表示されます。
• Local Pad & Via Library – 現在の基板設計で使用されているPad/Viaテンプレートの総称。これには、Pad Via Libraryから取得または追加されたものも含まれます。この領域には、現在の基板設計内のPad/Viaに適用されるテンプレートが一覧表示されます。

ローカルPad & Viaライブラリ

パネル下部のLocal Pad & Via Library領域に一覧表示されるエントリは、現在の基板設計で使用され、保存されているPad/Via構成（テンプレート）を表します。選択したテンプレートのプレビューが領域下部に表示されます。

ここに一覧表示されるテンプレートはPCBファイル内に保存されたPad Viaテンプレートであり、別途定義された「ライブラリ」に格納されているわけではありません。選択したテンプレートは、レイアウト上へドラッグするか、パネルの右クリックコンテキストメニューからPlaceを選択することで、現在の基板内で新しいPad/Viaインスタンスとして再利用できます。

ローカルPadテンプレートのインスタンスを配置。

利用可能なPad & Viaテンプレート・ファイルライブラリ

パネル上部の領域Available Pad/Via template Librariesは、Pad Via Templateファイルライブラリを扱うために使用します。

選択したライブラリからテンプレートをPCBへ配置するには、パネルからドラッグするか、右クリックコンテキストメニューを使用します。外部のテンプレート・ファイルライブラリからPad/Viaを配置しているため、そのプロパティはPCB上で編集できません。これは、下に示すPropertiesパネル画像（右側）で確認できます。ライブラリベースのPad/Viaのプロパティを編集するには、テンプレートのリンクを解除する必要があります。詳細はUnlinking a Template from a Libraryセクションを参照してください。

 
この例では、アクティブなPad Via Library（Preferred.PvLib）内のテンプレート。選択したPadの配置インスタンスのプロパティが2枚目の画像に表示されています。Pad形状や穴径などの物理プロパティは編集できない点に注意してください。

パネル上部のドロップダウンは、どの利用可能ライブラリをアクティブにするかを選択するために使用します。下の画像ではExampleViaLib.PvLibです。 ボタンはAvailable Librariesダイアログを開くために使用し、そこでテンプレートライブラリファイルの追加／削除ができます。Available Librariesについては後述します。Filterフィールドを使用すると、Nameがその文字列で始まるテンプレートのみを表示できます。

Filterフィールドを使用して、テンプレート一覧を素早くフィルタできます。

Pad Via Templateライブラリを利用可能にする

Available Librariesという用語は、現在の基板設計で使用可能なテンプレートを持つPad Via Templateライブラリを意味します。これには、現在のプロジェクトに追加されたテンプレートライブラリと、Altium Designerにインストールされたテンプレートライブラリの両方が含まれます。どちらの種類もAvailable Librariesダイアログで確認・管理できます。PCB Pad Via Templatesパネル上部の ボタンをクリックしてダイアログを開きます。

外部のPad Via Libraryをインストールするか、Projectタブを使用して既存ライブラリを現在のプロジェクトに追加します。

• ダイアログのProjectタブには、プロジェクトに含まれるすべてのPvLibファイルが一覧表示され、プロジェクトへのライブラリ追加／削除ボタンも用意されています。
• Installedタブには、このAltium Designerインストール環境で現在利用可能なPad Via Templateライブラリがすべて一覧表示され、したがってすべてのPCB設計プロジェクトで利用できます。インストール済みライブラリでは、関連するActivated optionを有効／無効にすることで、使用可能かどうかを制御できる点に注意してください。これにより、ライブラリを削除して再追加する手間を省けます。

設計でテンプレートを使用する

PCB Pad Via Templatesパネルに一覧表示されるテンプレートは、現在の基板設計で次の方法で使用できます：

• Placed – パネルからローカルまたはテンプレートライブラリのPad/Viaを直接配置します。
• Templateドロップダウンで選択 – PadまたはViaを選択したときのPropertiesパネルで使用します。この方法で、選択したPad/Viaが使用するテンプレートを別のものに変更できます。
• ルール制約として – Pad Via Templateは、配線のRouting Via Styleデザインルール（下図）で制約として選択できます。
• ルールスコープとして – デザインルールのスコープ指定（例：Testpoint Styleデザインルール）では、次のクエリキーワードを使用できます：
  • IsLinkedToPadViaTemplate(TemplateName : String) : Boolean/Boolean_String（例：IsLinkedToPadViaTemplate('r75_140')）
  • PadViaLibraryTemplate : string（例：PadViaLibraryTemplate = 'r75_140'）
  • PadViaLinkedToTemplate : Boolean_String（例：PadViaLinkedToTemplate = 'True'）
• ビアスティッチング／シールド用 – 必要なVia Templateを、Add Stitching to Net dialogまたはAdd Shielding to Net dialogで選択します。

Routing Via StyleデザインルールでViaテンプレートを使用する、またはネットにビアスティッチングを追加する際に使用します。

Pad Via Templateとその命名方法

基板設計に配置される各ユニークなPadまたはViaごとに、Pad/Via Templateが自動的に作成され、命名され、基板ファイルに保存されます。テンプレートには、サイズ、形状、パッドスタック種別、Paste/Solder Mask、穴情報など、Pad/Viaの基本構成が保存されます。この構成はIPC規格（具体的にはIPC-7251/7351のPadstack命名規則）に準拠して自動命名されます。設計で使用されるすべてのPadおよびViaはそれぞれのテンプレートを参照しており、これは下図のPropertiesパネルで確認できます。

IPCの命名体系はメートル法ベースで、1単位は1/100mm（10^-5メートル、10µm）に相当します。たとえば、穴径0.8mmの直径1.5mm円形パッドのテンプレート名はc150h80となります。ここでcは円形（round）を示し、hは穴径を示す接頭辞です。r155_125という名前のパッドは、1.55mm x 1.25mmの長方形SMDパッドです。また、s160h100という名前のパッドは、1.6mm角の角形スルーホールパッドで、穴径は1.0mmです。custom shape padテンプレートの名前はuで始まります。指定されたPaste/Solder Maskプロパティに応じて、さらに文字／整数の組み合わせが追加されます。

この動作を確認するには、対象オブジェクトをダブルクリックするか、オブジェクトを選択して右クリックコンテキストメニューからPropertiesを選び、関連するPropertiesパネルで既存のPadまたはViaのプロパティを確認します。

Propertiesパネルに表示される自動生成されたPad/Viaテンプレート名。

PCBデザインスペース内でPadまたはViaを見つける

PlaceメニューまたはActive Barを使用してPCB設計に固有サイズのPadまたはViaを配置するたびに、ボードファイル内に新しいPad/Viaテンプレートが自動的に作成されます。これらのテンプレートは<Local>テンプレートと呼ばれます。現在のPCBについて、使用されているすべてのPadおよびViaテンプレートの一覧は、PCBパネルをPad & Via Templates modeに設定すると確認できます。

Pad & Via TemplatesモードのPCBパネル

Pad & Via Templatesモードでは、現在のPCBドキュメントで使用されているPadおよびViaテンプレートを高度に制御できます。このパネルのモードは次の3つのセクションに分かれています。

• Library Name
• Templates
• Pads/Vias

Library Name

このリストには、設計内のPad & Viaテンプレートのインスタンスが、仮想ライブラリおよび物理ライブラリの集合として表示されます。これらは下部パネルセクションのリストに含めるテンプレートをフィルタし、次のように配置されています。

• All – Pad & Via Librariesから使用されているものを含め、すべてのPadおよびViaテンプレートを表示します。
• Pads – ローカルおよびライブラリベースの両方を含め、すべてのPadを表示します。
• Vias – ローカルおよびライブラリベースの両方を含め、すべてのViaを表示します。
• Local – ボードに適用されているすべてのPadおよびViaテンプレートを表示します（ただしPad Via Librariesから追加されたものは除く）。
• Pad & Via Libraries – 選択したPad Via Libraryから適用されたPadおよびViaテンプレートのみを表示します。

Templates

この領域には、現在のPCB設計で使用されているすべてのPad/Viaテンプレートの一覧が表示されます。列にはテンプレートのソースLibrary Name（ローカルまたはPad Via Library名）と、各テンプレートのPad/Viaインスタンス数（Count）が含まれます。

一覧にあるテンプレートは任意の数を別のPad Via Libraryに保存できます。保存するには、標準のShift+ClickおよびCtrl+Clickの操作で複数テンプレートを選択し、Save as Libraryボタンをクリックします。ライブラリは自動的にプロジェクトへ追加され、Projects panelからFile » Save Asを使用して、希望する*.PvLibファイル名で保存できます。Pad Via Templateライブラリの作成について詳しくは、Creating and Editing a Pad Via Template Libraryページを参照してください。

Templates セクションでは、Placeボタンを使用してPad Via LibraryベースのテンプレートをPCB設計に配置することもできます。この機能を有効にするには、パネル上部のLibrary Nameセクションで目的のPad Via Libraryを選択します。

Pads/Vias

この領域には、上のTemplatesセクションで選択したテンプレートの個々のPad/Viaインスタンスが表示されます。

各Pad/Viaインスタンスを選択すると、PCBパネル上部にある標準のハイライト、ズーム、選択オプションで定義されたとおり、設計空間内でそのオブジェクトがグラフィカルに強調表示されます。選択したPadまたはViaは、Propertiesパネルで別のテンプレートを使用するよう編集でき、Templateドロップダウンで必要なテンプレートを選択します。

この領域に一覧表示される各インスタンスにはChangedインジケータボックスが付いており、リンクされたライブラリソーステンプレートがローカルのPadまたはViaで使用されているものと異なる場合、チェックが入ります。つまり、ソースのPad Via Libraryが更新された場合です。Changed インジケータは、ローカルPad/Viaのパッドスタック種別が変更された場合にもチェックされます。たとえば、PadインスタンスがローカルでMultilayerからSingle layerに変更された場合などです。

いずれの場合も、ローカル版のPadまたはViaは、PCB Pad Via Templates panel Updateボタンを使用して、ソースPad Via Library内の現在のテンプレートへ更新（または元に戻す）できます。

Pad Via Templateの編集および管理タスク

このセクションでは、PadまたはViaテンプレートを編集する必要があるさまざまなシナリオについて説明します。

既存のPads/Viasに別のテンプレートを適用する

既存のPadまたはViaに別のテンプレートを適用したい場合があります（たとえば、設計で使用するViaの種類を減らしたい場合など）。この場合、PCBパネルのPad & Via Templatesモードを使用して、変更したいPad/Viaを見つけて選択します。選択したPadまたはViaは、Propertiesパネルで別のテンプレートを使用するよう編集でき、Templateドロップダウンで必要なテンプレートを選択します。

別のテンプレートが適用されています。

テンプレートのライブラリからのリンク解除

ファイルベースのテンプレートライブラリのテンプレートを使用しているPad/Viaのプロパティを編集することはできません。もし編集できてしまうと、ローカルインスタンスが参照しているライブラリテンプレートと一致しなくなるためです。ライブラリテンプレートを参照しているPadまたはViaを編集するには、テンプレートのリンクを解除する必要があります。

ボタンをクリックしてテンプレートのリンクを解除します。このボタンをクリックすると、そのテンプレートのコピーがローカルライブラリに作成され、選択したPad/Viaインスタンスはローカルテンプレートを参照するようになります。

クリックしてファイルベースライブラリからテンプレートのリンクを解除します。テンプレートはローカルライブラリにコピーされ、そのテンプレートが使用されます。

ライブラリテンプレートをローカルライブラリに追加する

必要に応じて、ライブラリテンプレートをローカルライブラリに追加できます。これは、テンプレート名を右クリックしてコンテキストメニューからAdd to Internal Libraryを選択するか、パネルのPad/Via Library領域からテンプレートをドラッグしてLocal Pad & Via Library領域の空白部分にドロップすることで行えます。

右クリックメニューまたはドラッグ＆ドロップ操作でPad/Viaテンプレートをローカルライブラリに追加します。

未使用のPad/Viaライブラリテンプレートは、Removed Unused Pad/Viaボタンをクリックしてローカルライブラリから削除できます。これは、Pad Via Libraryテンプレート由来のpad/viaを配置してからボード上で削除し、そのテンプレートをローカルで利用可能として登録するのと同等です。ローカルリストに追加するのではなくローカルテンプレートをreplaceする場合は、以下のReplace a Local Templateを参照してください。

Pad Via Libraryから更新

Pad/Via用テンプレートがライブラリで更新され、そのテンプレートがすでにボード設計で使用されている場合、PCB Pad Via TemplatesパネルのUpdateボタンをクリックして設計内のPad/Viaテンプレートを更新します。更新は、ボード内でそのテンプレートを使用しているすべてのPad/Viaインスタンスに自動的に反映されます。

ライブラリで更新されたテンプレートを使用しているPad/Viaは、PCB Pad Via TemplatesパネルのUpdateボタンを使用してPCB設計内で更新できます。

更新が開始されると、Update Pads/Vias on Boardダイアログが開き、適用される検出済みの変更内容の詳細が一覧表示されます。

ソースライブラリ版と異なると検出されたPad/Viaテンプレートは、ライブラリからPCB設計へ更新できます。

ダイアログでは、更新プロセスを制御するために次の3つの更新オプションが提供されます。

• Update locked objects – Locked状態に関係なく、Pad/Viaオブジェクトのテンプレート更新を強制します。
• Update free objects – フリーのPadおよびViaに適用されるPad/Viaテンプレートのみを更新します。
• Update component objects – コンポーネント内で使用されているPadおよびViaに適用されるPad/Viaテンプレートのみを更新します。

この同期動作はPadおよびViaのLibraryプロパティによって確立され、選択したpadまたはviaのプロパティを表示しているときにPropertiesパネルで確認できます。ローカル版テンプレートとソーステンプレートの間に差分があることは、PCBパネルのPad & Via Templates modeにおけるPads/Vias領域のChanged列で示されます。

ダイアログ下部の領域には、更新対象のPads/Viasが一覧表示されます。各項目にはType、Description、Library、Template、およびActionなどの情報が表示されます。さらに、各Pad/Viaに対してLockedおよび/またはIn Componentとしてマークする選択が可能です。これらのオプションを有効にすると、オブジェクトはダイアログ上部領域の制御の対象になります。

ローカルテンプレートを置き換える

ライブラリベースのPad/Viaテンプレートは、ローカルテンプレートをreplaceすることもでき、そのローカルテンプレートを使用しているボード上のPadまたはViaが更新されます。

これを行うには、パネルのPad/Via Library領域から目的のライブラリテンプレートをLocal Pad & Via Library領域へドラッグします。ただしこの場合は、ライブラリテンプレートを既存のローカルテンプレートエントリのon top ofにドロップします。テンプレートを使用しているフリーまたはコンポーネントのpads/viasのすべてのインスタンスが、新しいライブラリテンプレートのスタイルに更新されます。

以下のアニメーションでは、C1 および C2 コンポーネントのパッドが、「ドロップ」したライブラリテンプレートによって決定されたタイプへ物理的に変更される点に注目してください。つまり、r110_100 から s120 へ変わります。

ローカルテンプレートのエントリ上にライブラリテンプレートをドロップすると、設計内のすべてのインスタンスに対して置き換えられます。

未使用のパッド／ビアを削除

ローカルライブラリに一覧表示されるテンプレート名は、現在のPCBレイアウト内のパッドおよびビアから派生しているため、特定のローカルのパッド／ビア構成のインスタンスがすべて基板から削除されると、対応するテンプレートはローカルリストから削除されます。

ただし、配置されたパッドまたはビア が Pad Via Library から取得された場合、そのパッド／ビアのインスタンスがすべて基板から削除されても、テンプレートはローカルリストに保持されます。不要になった Pad Via Library テンプレートのインスタンスは、Remove Unused Pad/Via ボタンを使ってローカルの「データベース」レコードから削除できます。 Update Templates from Library ダイアログが開き、ローカルの Pad & Via Library から削除するパッドおよびビアのテンプレートを選択できます。リスト内のすべてのテンプレートを一括で選択／選択解除、または選択を反転するには、 Templates  ボタンまたは右クリックメニューを使用します。

 Update Templates from Library ダイアログ