コンポーネントの配置

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Altium Essentials: PCB Component Placement

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「PCB設計は配置が90%、配線が10%」という言い回しがあります。各割合については議論の余地があるものの、良い基板設計には良い部品配置が不可欠であることは一般に認められています。配線を進めながら配置を調整する必要がある場合もあることを覚えておいてください。

コンポーネントのフットプリントは、プリント基板上に実部品を実装するために必要なスペースと接続点を定義します。これは、パッド、線分、円弧などの単純なプリミティブオブジェクトの集合に加え、その他の設計オブジェクトから構成されるグループオブジェクトです。

コンポーネントのフットプリントは、PCB上での部品の実装と接続を定義し、実際の部品を定義するための3Dボディオブジェクトを含めることもできます。 
コンポーネントのフットプリントは、PCB上での部品の実装と接続を定義し、実際の部品を定義するための3Dボディオブジェクトを含めることもできます。

パッドは、部品ピンの実装および接続点を提供します。さらに、線分や円弧などの追加の設計プリミティブが、コンポーネントオーバーレイ(シルクスクリーン)層上で部品形状の外形を定義するために含まれることがよくあります。

コンポーネントのフットプリントには、オプションで 3D body objects を含めることもでき、これは基板に実装される実部品の物理的な占有空間(外形包絡)を定義します。実部品が3DボディオブジェクトまたはインポートしたSTEPモデルで定義されている場合、三次元の部品クリアランスチェックを実行できます。

コンポーネントフットプリントは、PCBフットプリントエディタで、部品を実装・接続するために必要な形状となるよう適切な設計オブジェクトを配置して作成します。コンポーネント参照点はPCBフットプリントエディタの設計空間の原点であり、エディタ内でピン1、幾何学中心、またはコンポーネント上のユーザー定義位置に設定できます。フットプリント作成の詳細は、Creating a PCB Footprint ページを参照してください。

PCB上のコンポーネントの利用可能性

設計が回路図エディタからPCBエディタへ転送されると、利用可能なライブラリからPCBコンポーネントのフットプリントが自動的に配置されます。これは Design Synchronization と呼ばれ、回路図とPCBの差分を検出して解決するプロセスです。

Altium Designer は、PCB設計空間に必要なコンポーネント・フットプリントを配置するための一連のツールをサポートしています。これらのツールについては、次のページを参照してください。

配置済みコンポーネントの参照

PCB panel の モードでは、3つの主要領域が現在のPCB設計のコンポーネント階層(上から順)を反映するように変化します。

  • Component Classes
  • Components クラス内
  • Component Primitives

PCB パネルの各領域では、コンポーネントクラスから個々のコンポーネント、さらにコンポーネント・プリミティブへと、累積的にフィルタ選択できます。
PCB パネルの各領域では、コンポーネントクラスから個々のコンポーネント、さらにコンポーネント・プリミティブへと、累積的にフィルタ選択できます。

コンポーネントまたはコンポーネント・プリミティブのエントリを右クリックして Properties コマンドを選択(またはエントリを直接ダブルクリック)すると Properties パネルにアクセスでき、必要に応じてコンポーネント/プリミティブのプロパティを表示/変更できます。

コンポーネントクラスのエントリを右クリックし、Properties (またはエントリを直接ダブルクリック)を選択すると、そのクラスの Edit Component Class dialog  が開きます。このダイアログから、クラスのコンポーネント所属を表示/変更したり、名前を変更したり、追加のクラスを作成したりできます。

選択したコンポーネントクラスの編集。
選択したコンポーネントクラスの編集。

クラスの操作については、Working with Classes on a Schematic & PCB ページを参照してください

パネルの Component Primitives 領域における各コンポーネント・プリミティブ種別の表示/含有は、Components または Component Primitives 領域からアクセスできる右クリックメニューで、対応する各オプションが有効になっているかどうかに依存します。

コンポーネントまたはコンポーネント・プリミティブのエントリを右クリックして、含める項目を選択します。
コンポーネントまたはコンポーネント・プリミティブのエントリを右クリックして、含める項目を選択します。

参照中、Components 領域の Footprint 列の右側にあるボックスをダブルクリックすることで、コンポーネントを簡単にロック/ロック解除できます。

PCB panel からロック/ロック解除を行うことで、Properties panel を辿る必要がなくなります。
PCB panel からロック/ロック解除を行うことで、Properties panel を辿る必要がなくなります。

コンポーネント選択バウンディングボックス

コンポーネントをクリックして選択すると、選択バウンディングボックスが表示されます。バウンディングボックスの定義に使用するレイヤーを制御するには、Advanced Settings dialog  の PCB.ComponentSelection  オプションを使用します。このオプションは3つのモードをサポートします(値として 01、または 2 を入力。既定モードは 2)。

  • 0 - legacy mode - このモードは、Silkscreen の Designator および Comment 文字列を除くすべてのレイヤーのジオメトリを結合します。

  • 1 - by layer mode - 下記に列挙されたレイヤーのうち、オブジェクトを含む最初のレイヤーのジオメトリを使用します。優先順位は次のとおりです。

    1. コートヤード層タイプ

    2. 3Dボディ層(STEPモデルは、モデルを収める最小の直方体サイズに設定された3D Bodyオブジェクト内に格納されます。部品選択では、STEPモデルの形状ではなく、この3D Bodyが使用されます)

    3. シルクスクリーン層+銅層

    4. 銅層

     

  • 2 - by graphic mode - このモードでは、コートヤード層タイプ、シルクスクリーン、3D Bodyオブジェクト、銅層で検出されたジオメトリを結合します。文字列(Strings)は除外されます。

  • コートヤード層への参照は、Layer Type = Courtyard のコンポーネント層ペアに対するものであり、層ペア名は考慮されません。

  • コンポーネントに3Dモデルが含まれる場合、component collision checking には実際の3Dモデル形状が使用されます。一方、コンポーネント選択ボックスの形状は上記の説明どおりに決定されます。

  • メカニカル層オブジェクトは選択用バウンディングボックスからは除外されますが、3D Bodyまたはコートヤード層オブジェクトが定義されていない場合には、衝突チェック用バウンディングボックスには含まれます。例外は .Designator および .Comment のテキスト文字列で、これらは常に除外されます。詳細は Working with Mechanical Layers を参照してください。

  • コンポーネントの選択用バウンディングボックスがコートヤード層のトラックで定義される場合、これらトラックの中心線がバウンディングボックス定義に使用されます(コンポーネントを選択すると表示されるとおり – )。これは、コートヤード層上で定義された形状が閉じた形状であり、トラック端点の頂点が一致(正確に接触)している場合に限ります。そうでない場合、バウンディングボックスはコートヤード層上のすべてのオブジェクトを包含する最小の矩形として定義されます。

  • コンポーネントの選択用バウンディングボックスは、component area の算出、および PushAvoid の Obstacles placement modes における部品配置時に使用されます。

コンポーネントへのプリミティブの追加

選択したプリミティブは、メインメニューから Tools » Convert » Add Selected Primitives to Component コマンドを選択することでコンポーネントに追加できます。コマンドを選択した後、選択したプリミティブを追加したいコンポーネントを選びます。確定すると、新しいプリミティブは単一のコンポーネントオブジェクトの一部として認識され、コンポーネントの元のプリミティブと組み合わせて使用できます。

この操作を行うには、対象コンポーネントのプリミティブがアンロックされている必要があります。コンポーネントのプロパティにある Primitives ロックアイコンを使用して、コンポーネントプリミティブをアンロックしてください。

コンポーネントをプリミティブに分解(Explode)

コンポーネントは、メインメニューの Tools » Convert » Explode Component to Free Primitives コマンド、または配置済みコンポーネント上で右クリック(選択の有無は不問)してコンテキストメニューから Component Actions » Explode Component To Free Primitives (または Explode Selected Components To Free Primitives)コマンドを選ぶことで、構成プリミティブオブジェクトへ変換できます。分解されたコンポーネントはもはやコンポーネントではないため、デジグネータとコメントは削除され、コンポーネントは作成元の各種プリミティブに戻ります。

Explode は、該当するソースライブラリに保存されているフットプリントモデルには影響せず、PCBドキュメント上に配置されたコンポーネントの変換インスタンスのみに影響します。

  • Explode は一方向の処理であり、分解したコンポーネントを再グループ化するコマンドはありません。ただし、Undo コマンドを使用することでこれを実現できます。

  • Explode コマンドは、コンポーネントのプロパティを変更する目的では使用しないでください。コンポーネントのプリミティブは、(コンポーネントのプロパティにある Primitives ロックアイコンで)アンロックし、必要に応じて編集した後、再度ロックすることで編集できます

参照情報へのクリック可能リンクへのアクセス

コンポーネントに名前付きドキュメントリンクが追加されている場合、選択中のコンポーネント、またはカーソル下のコンポーネントについて、定義済みの基礎URLリンクパラメータを通じて指定されたドキュメント/ページURLを開くことができます。この機能により、回路図コンポーネントから転送された名前付きドキュメントリンクを、PDF、テキストファイル、HTMLページへの名前付きPCBコンポーネントリンクとして提示できます。これは、コンポーネントの名前付きドキュメントリンクが回路図からPCBへ更新されたとき(Design » Update PCB Document)に発生します。その更新プロセス(ECO経由)では、回路図側の名前付きドキュメントリンクが、対応するPCBコンポーネントの ComponentLink パラメータペア(ComponentLinknDescription/ComponentLinknURL))に変換されます。例:

回路図コンポーネントパラメータ   PCBコンポーネントパラメータ
Name Url

 

Name Value
STM32 Family Web Page http://www.st.com/stm32 ComponentLink1Description STM32 Family Web Page
ComponentLink1URL http://www.st.com/stm32

コンポーネントパラメータで使用されるリンクのインデックス番号(n)により、References サブメニュー内の対応するPCB Component Linkの表示順が定義されます。PCB上でコンポーネントを選択すると、定義された ComponentLink パラメータペアが ParametersProperties panel の セクションに表示されます。

コマンドを起動すると、WebベースのURLのターゲットページ、または指定されたドキュメントが(利用可能であれば)直接開きます。

  • WebベースのURLは、Preferences ダイアログの System - View page にある Open internet links in external Web browser オプションの設定に従い、外部ブラウザで開くか、Altium Designer内のタブ付きドキュメントとして開きます。外部ブラウザで開くには、リンクパラメータの値(URL)に http:// プレフィックスが含まれている必要がある点に注意してください。

  • 回路図空間でドキュメントリンクパラメータを設定する方法の詳細は、Schematic Libraries ページを参照してください。

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