未使用パッドの取り外しと涙袋の追加

パッドとビアは、現代のPCB設計に欠かせない要素です。パッドは部品の実装ポイントを提供するだけでなく、ビアと組み合わせることで、あるネットが部品ピンから別の部品ピンへ移動する際にPCBの異なる層をまたいで配線できるようにします。パッドとビアには代償もあります。貴重な基板面積を消費し、高速信号に対してインピーダンス不整合を生み、ポリゴンプアで定義された大きな銅箔領域に穴を作ってしまいます。

銅箔領域への影響を抑えるために、Altium Designerには Unused Pad Shapes 未使用パッド形状の除去ツールが用意されています。このツールは設計内のすべてのパッドまたはビアをスキャンし、そのパッド／ビアがその層で使用されていない（つまり、その層で他のオブジェクトが接触していない）場合に、その層からパッド形状を削除します。パッド／ビアを取り囲むポリゴンは、未使用のパッド形状の外周までではなく、パッド／ビアの穴に対して指定クリアランスを確保するだけで済むようになります。BGAの下など状況によっては、ポリゴンで失われていた銅箔を大幅に回復できることがあります。

さらに、配線済みのPCB設計では、トラック-パッド、トラック-ビア、トラック-トラックの接続をより強固にするために、ティアドロップが追加されることがよくあります。これは設計オブジェクトが非常に小さい場合に有効で、特にドリル穴のあるパッドやビアでは重要です。というのも、ドリル中心とパッド／ビア中心のずれにより、ドリル穴がトラックとパッド／ビアをつなぐ銅箔の多くを削り取ってしまう可能性があるためです（この現象は drill breakoutとして知られています）。

未使用パッド形状の除去

このツールは、配線が完了し、製造用ファイルを生成する前に使用することを想定しています。未使用パッド形状を除去するには、2D Layout Mode（ショートカット: 2）に切り替え、メニューからTools » Remove Unused Pad Shapesを選択します。すると、下図のようにUnused Pad Shapesダイアログが開きます。

このツールは主に未使用パッド形状の除去に使われますが、復元するようにも設定できます。設計要件に応じて、ツールの動作（除去／復元）を正しく設定してください。また、除去／復元の対象範囲（パッドのみ、ビアのみ、すべて、または設計ワークスペースで現在選択中のもののみ）も決めます。

ダイアログのオプションを次のように設定します。

• Scope
  • Vias - 設計内のすべてのビアを検査し、未使用パッド形状を除去します。
  • Pads - 設計内のすべてのパッドを検査し、未使用パッド形状を除去します。
  • Both - 設計内のすべてのビアとパッドを検査し、未使用パッド形状を除去します。
• Operation
  • Remove unused - ツールを使用して未使用パッド形状を除去します。
  • Restore unused - ツールを使用して、除去されたパッド形状をすべてのビアに復元します。
  • Update unused - ツールを使用して、すべてのビアについて、接続されている／されていない未使用パッド形状の両方を更新します。
• Selected only - 選択したビアまたはパッドのみを検査し、未使用パッド形状を除去します。

• Preserve pads on start and end layers - パッド／ビアは、その構造が存在する最外層でパッド形状を使用しない場合があります。必要に応じて、これら外層のパッド形状を保持できます。

  このオプションを無効にする前に、外層でパッド形状のないパッド／ビアが製造業者でサポートされていることを確認してください。

未使用パッド形状除去ツール使用時の注意

• パッドやビアの未使用パッド形状によって失われていた銅箔領域を、既存のポリゴンで可能な限り回復させるには、未使用パッド形状を除去した後にTools » Polygon Pours » Repour All コマンドを実行してください。
• Remove Unused Pad Shapesツールを使ってあるパッド／ビアの一部層で未使用形状を除去した場合、そのパッド／ビアは該当するMinimum Annular Ring デザインルールの違反としては報告されません。その後、これらの層でトラックがそのパッド／ビアに接続されると、この状況は該当するMinimum Annular Ring デザインルールの違反として検出されます。

ティアドロップの使用

ティアドロップは、トラックがパッド／ビアに接する箇所でクラックが発生するのを防いだり、ドリル穴がパッド／ビアの中心にない場合の影響を軽減したりするため、フレックス設計で特に有効です。ティアドロップはリージョン（Region）オブジェクトから作成され、ティアドロップ1つにつきリージョン1つだけで済み、エッジは直線または曲線にできます。 また、T字ジャンクションやネックダウン接続部など、2本のトラックの接合部にもティアドロップを追加できます。

設計へのティアドロップ追加

ティアドロップは、メインメニューからTools » Teardropsを選択して追加（または削除）します。コマンドを選択するとTeardrops ダイアログが開きます。このダイアログで、モード（追加／削除）と、必要に応じたティアドロップ適用範囲を定義します。Vias（および丸形のスルーホールパッド）、SMD Pads（および非丸形のスルーホールパッド）、Tracks、T-Junctions（およびネックダウン接続部）のいずれか、またはすべてを対象にできます。ティアドロップはTrackやArcオブジェクトではなくRegionオブジェクトから作成されます。これにより、各ティアドロップ形状を単一のリージョンオブジェクトで作成でき、エッジを直線または曲線にできます。 選択オブジェクトのみを対象にする場合は、Selected only オプションが有効になっていることを確認してください。

ダイアログでOK をクリックすると、定義した設定に従って、該当オブジェクトにティアドロップが適用または削除されます。

必要に応じて、レポート（<PCBDocumentName>.REP）が作成され、ProjectsパネルのDocumentation\Text Documents サブフォルダ配下にフリードキュメントとして追加されます。レポートはPCBドキュメントと同じフォルダに保存され、自動的にアクティブドキュメントとして開かれます。レポートには、訪問したパッド／ビアの数、失敗したティアドロップの件数、およびそれらのデジグネータ、位置、レイヤ情報が表示されます。

ティアドロップは追加でき、プロパティは次のとおり定義されます。

• Working Mode - 他のダイアログ設定に従って、AddまたはRemoveでティアドロップを処理します。
• Objects - ティアドロップの追加／削除の大まかな対象範囲を定義します。すべてのオブジェクト（All）を対象にするか、設計空間で現在選択中のオブジェクトのみ（Selected only）を対象にします。この設定は、ダイアログのScope 領域で有効化したオブジェクト種別と組み合わせて使用します。
• Teardrop style - ティアドロップ作成に使用するリージョンオブジェクトのエッジは、直線（Line）またはCurvedにできます。このオプションはティアドロップ追加時のみ使用できます。
• Force teardrops - このオプションを有効にすると、DRC違反になってもすべてのビアおよび／またはSMDパッドにティアドロップが適用されます。 このオプションはティアドロップ追加時のみ使用できます。
• Adjust teardrop size - このオプションを有効にすると、ティアドロップサイズが適用されるデザインルールを満たすよう自動的に縮小されます。
• Generate report - 成功／失敗したティアドロップ箇所の両方を一覧化するテキストレポートを作成します。 このオプションはティアドロップ追加時のみ使用できます。
• Scope - ティアドロップ追加／削除の対象とするオブジェクト（Vias, SMD Pads, Tracks, T-Junctions）を、ダイアログのObjects 領域で定義した大まかなスコープと組み合わせて有効化します。ティアドロップ追加時は、サイズを次のように設定できます。
  • Via/TH Pad - ティアドロップの長さと幅を、ビア／スルーホールパッド直径（d）に対する割合（%）で指定します。デフォルトは30%と70%です。青色のパーセンテージ値をクリックして必要に応じて変更します。
  • SMD Pad - ティアドロップの長さと幅を、接続されるトラック幅（w）に対する割合（%）で指定します。デフォルトは100%と200%です。青色のパーセンテージ値をクリックして必要に応じて変更します。
  • Tracks - ティアドロップの長さを、接続されるトラック幅（w）に対する割合（%）で指定します。デフォルトは100%です。 青色のパーセンテージ値をクリックして必要に応じて変更します。
  • T-Junction - ティアドロップの長さと幅を、主トラック幅（w）（画像の水平トラック）に対する割合（%）で指定します。デフォルトは300%と100%です。青色のパーセンテージ値をクリックして必要に応じて変更します。

ティアドロップ使用時の注意

• パッド／ビアまたはトラックのいずれかに編集操作を行うと、ティアドロップは自動的に削除されます。ティアドロップが付いたパッドをクリックして押し続けると、この挙動を確認できます。
• ティアドロップはTools » Teardropsコマンドを再実行することで再追加できます。コマンドを再実行する前に既存のティアドロップを削除する必要はありません。
• 現在のティアドロップ設定はPCBファイルに保存されます。