Altium Designer で PCB のフレックス領域にカバーレイを含める

リジッドフレックス基板で一般的な機能の一つが、カバーレイ材料の選択的な使用です。この絶縁層は基板の特定の領域に合わせてカットされ、ラミネートされます。この選択的な使用方法から、カバーレイはbikini coverlayとも呼ばれます。カバーレイ層はレイヤースタックマネージャーで追加され、カバーレイオブジェクトの形状は、該当する基板領域でカバーレイが有効化された後、ボードプランニングモードで操作できます。

カスタムカバーレイの例

カバーレイの追加と設定

カバーレイ層はLayer Stack Managerで追加します。カバーレイ層を追加するには：

1. フレックスサブスタックに対してIs Flexオプションを有効にします。
2. 該当するレイヤーを右クリックし、Insert layer above (below) » Coverlayコマンドを選択してカバーレイを追加します。
3. カバーレイのプロパティ（Coverlay expansionプロパティを含む）を定義します。Coverlay expansion列が表示されていない場合は、既存の列見出しを右クリックしてSelect Columnsダイアログを開き、そこで有効化できます。
4. レイヤースタックを保存して、基板上の変更を反映させます。
5. ボードプランニングモードでは、スタックに追加された各カバーレイ層ごとに追加のタブが表示されます。カバーレイの色はレイヤーカラー（View Configurationパネル）で定義されており、レイヤースタックマネージャーで割り当てた色ではありませんのでご注意ください。

カバーレイ層をサブスタックに追加し、Layer Stack Managerでレイヤープロパティを設定します。

カバーレイの有効化と表示

カバーレイ層がサブスタックに追加され、beforeそのサブスタックがボードリージョンに割り当てられている場合、サブスタックがボードリージョンに割り当てられるとカバーレイオブジェクトが存在します。

カバーレイ層がサブスタックに追加され、afterそのサブスタックがすでにボードリージョンに割り当てられている場合は、そのリージョンにカバーレイを追加する必要があります。ボードプランニングモードでボードリージョンを選択し、次のいずれかの方法でカバーレイを追加できます：

• 標準リジッドフレックスモードの場合：
  • フレックスリージョンをダブルクリックしてBoard Regionダイアログを開き、Custom Coverlaysオプションを有効にします。
• アドバンスドリジッドフレックスモードの場合：
  • リージョンを右クリックしてCoverlay Actions » Add Coverlayコマンドを選択、または
  • Add CoverlayボタンをPropertiesパネルのボードリージョンモードでクリックします。

ボードリージョンにサブスタックが割り当てられた後にLSMでカバーレイが追加された場合は、右クリックコマンドまたはパネルボタンを使ってそのリージョンにカバーレイを追加してください。

カバーレイの編集や追加配置

カバーレイは自動的に、追加されたボードリージョン全体をカバーするように配置されます（下図参照。レイヤースタックマネージャーで定義されたCoverlay expansion値に従います）。追加のはんだマスク層のように動作し、部品パッドの開口部は、該当するはんだマスク拡張デザインルール、またはSolder Mask Expansions設定でデザインルールを上書きしている場合はパッドで定義された設定に従って自動的に作成されます。

部品パッドのカバーレイ開口部は、該当するはんだマスク拡張デザインルール（ローカルパッド設定で上書き可能）によって制御されます。

カバーレイを編集するには：

• ボードプランニングモードに切り替えます。
• 該当するレイヤータブをクリックしてカバーレイ層をアクティブレイヤーにします（カバーレイ層はView Configurationパネルで表示可能にする必要がある場合があります）。
• 自動カバーレイはポリゴンオブジェクトとして形成されており、必要に応じて選択・形状変更（または削除）が可能です。
• 必要に応じてDesign » Place Coverlay PolygonやDesign » Place Coverlay Cutoutコマンドを使ってユーザー定義のカバーレイ形状も配置できます。これらのカバーレイ形状もポリゴンオブジェクトなので、他のポリゴン形状オブジェクトと同様の手法で定義・編集できます。詳細はポリゴン形状PCB設計オブジェクトの編集ページをご参照ください。

カスタムカバーレイの一部が配置され、これからカットアウトが定義されるところです。

カバーレイポリゴン

カバーレイポリゴンは、PCBエディタがBoard Planning Modeのときに配置できます。メインメニューからDesign » Place Coverlay Polygonコマンドを選択してください。

カバーレイポリゴン配置モード

• ポリゴン配置中は、5つのコーナーモードが利用でき、そのうち4つはコーナー方向のサブモードもあります。配置中は：
• Shift+Spacebarを押すと、5つのコーナーモードを順に切り替えられます。
• Spacebarを押すと、2つのコーナー方向サブモードを切り替えられます。
• アークコーナーモードのいずれかの場合、矢印キーを押し続けるとアークが縮小・拡大します。Shift キーを押しながら操作するとアークのサイズ変更が加速します。
• 1ショートカットキーを押すと、1クリックで2辺配置と1辺配置を切り替えられます。後者のモードでは、点線の辺が「ルックアヘッドセグメント」と呼ばれます（下記画像の最後の例参照）。
• Backspaceキーを押すと最後の頂点を削除します。

Shift+Spacebarを押して5つのコーナーモードを順に切り替え、1ショートカットで2辺配置と1辺配置を切り替えます。

カバーレイポリゴンのグラフィカル編集

この編集方法では、設計空間内で配置済みのカバーレイポリゴンオブジェクトを直接選択し、そのサイズ・形状・位置をグラフィカルに変更できます。

カバーレイポリゴンオブジェクトを一度クリックすると選択され、編集モードに入ります。カバーレイポリゴンオブジェクトの外形は一連のエッジによって定義されており、各エッジは両端の終端頂点（実線の白い四角）と中央の中心頂点（中空の白い四角）で表されます。各終端頂点は、2つのエッジが交わる位置を示します。

選択されたカバーレイポリゴン

• Aをクリック＆ドラッグして、該当する終端頂点を移動します。
• Bをクリック＆ドラッグして、該当する中心頂点を移動します。これにより新しい終端頂点が作成され、元のエッジが2つに分割されます。
• エッジ上の編集ハンドル以外の場所をクリックし、そのままドラッグしてエッジ全体をスライドさせます。
• Ctrl+エッジ上の編集ハンドル以外の場所をクリックして新しい終端頂点を挿入します。
• 終端頂点をクリック＆ホールドし、Deleteを押すとその頂点を削除できます。
• カバーレイポリゴン上の編集ハンドル以外の場所をクリックし、そのままドラッグしてポリゴン全体を移動します。ドラッグ中は、カバーレイポリゴンを回転またはミラー反転できます：

  • Spacebarを押すとカバーレイポリゴンが反時計回りに回転し、Shift+Spacebarで時計回りに回転します。Rotation StepのサイズはPreferences ダイアログのPCB Editor – Generalページで定義されています。

  • XまたはYキーを押すと、X軸またはY軸に沿ってカバーレイポリゴンをミラー反転できます。

カバーレイ層の出力生成方法

出力が生成されると、各層は個別のデータとして出力されます。たとえば、Gerberを生成する場合、トップはんだマスクは1つのGerberファイルに、トップカバーレイは別のGerberファイルに書き出されます。

カバーレイの出力は2つのカテゴリに分けられます：

• パッド／ビア開口部 - パッドやビアの開口部の出力は、通常のトップ／ボトムはんだマスク出力と同様に生成されます。該当するはんだマスク拡張設計ルール、またはローカルオーバーライドが有効な場合はオブジェクト設定に従い、正しいサイズ・形状のオブジェクトがフラッシュされます。
• カバーレイのポリゴン領域（自動配置・手動配置の両方） - 各カバーレイ領域の外周を定義する閉じたポリラインのアウトラインが生成されます。このアウトラインはカバーレイのカットパスとして利用できます。カバーレイ内で定義されたカットアウト（ユーザー定義の不規則な形状の穴）も、カットパス生成用の閉じたポリラインとして出力されます。

CAMビューアでGerber出力を確認すると、青がカバーレイ層、紫がトップはんだマスク層です。

拡大すると、カスタムカバーレイカットアウトが選択されており、カバーレイのアウトラインと同様にカットアウトも閉じたポリラインで定義されています。

対応カバーレイ出力フォーマット

カバーレイ出力は、Altium Designerで利用可能なすべての適切な出力フォーマットでサポートされています。

カバーレイフィルム出力

• Gerber RS-274X, X2 - パッドやビアなどのオブジェクト上に定義された開口部はフラッシュされます。カバーレイの外周やユーザー定義のカットアウトはアウトラインとして描画され、これらのアウトラインは製造業者によるカットパス生成に利用できます。
• ODB++ - 特定のレイヤースタック材料領域（ポリゴンおよびポリゴンカットアウト）がODB++ v7.0以降で出力され、複数のレイヤースタックやリジッドフレックス定義を正しくサポートします。
• IPC2581B - ODB++と同様に、複数のレイヤースタック定義やレイヤースタック領域のポリゴンをサポートします。

レイヤースタック出力

• ODB++
• IPC2581B
• レイヤースタックレポート

ツール出力

• NC / Excellonルートツールパス - ポリラインオブジェクトのアウトラインから生成されます。

印刷

• 印刷は必要に応じて設定できます。