その他のツール

概略

Altium DesignerのCAMtasticエディターに搭載された、銅箔面積の計算、銅箔ポアの配置、孤立パッドやスタックパッドの削除、オブジェクトのサイズ変更、ティアドロップの追加、シルクスクリーンのトリミングに役立つ各種ツールをご紹介します。この記事では、これらの操作の手順、設定、前提条件を解説し、CAMドキュメントでの活用方法を理解できるようにします。ぜひ読み進めて、次回のCAM編集作業でこれらの実用的なツールを活用してください。

- 銅箔面積レポートの生成方法と、銅箔ポアのパターンおよびクリアランスの設定方法を学びます。
- 内層パッドの削除、オブジェクトの拡大・縮小、選択したパッドへのティアドロップの適用方法を理解します。
- ソルダーマスクのパッド周辺でシルクスクリーンをトリミングする方法、比較用に元のデータを保持する方法、必要なレイヤーとネットリストの条件を満たす方法を確認します。
AIでさらに深掘り:

Altium DesignerのCAMエディターには、CAMドキュメントでの特定の作業を容易にするさまざまなツールが用意されています。

銅箔面積の計算

現在のドキュメントで選択したオブジェクトの総銅箔面積を計算するには、メインメニューから Tools » Calc. Copper Area コマンドを選択します。コマンドを実行すると、カーソルが小さな四角形に変わり、銅箔面積の計算モードに入ります。操作手順は次のとおりです。

  1. 計算に含めるオブジェクトをクリックして選択します。オブジェクトのない場所からドラッグすると、選択領域を指定して複数のオブジェクトを選択できます。選択は累積されます。
  2. 必要なオブジェクトをすべて選択したら、右クリックします。レポートファイル(Copper Area.rpt)が生成され、メインの設計ウィンドウでアクティブドキュメントとして開きます。レポートには、選択したオブジェクトに関連する各レイヤーについて、使用される銅箔の面積が平方インチ単位で表示されます。総銅箔面積も表示されます。

レポートは自動的に生成され、次のフォルダーに保存されます。

Altium Designer Develop / Altium Designer Agile: \Users\<ProfileName>\AppData\Roaming\Altium\Altium Designer <Solution> <GUID>\CAMtastic

Altium Designer: \Users\<ProfileName>\AppData\Roaming\Altium\Altium Designer <GUID>\CAMtastic

このフォルダーにアクセスするには、Projectsパネルでレポートファイル(*.rpt)を右クリックし、コンテキストメニューからExploreオプションを選択します。

銅箔ポアの配置

閉じた境界の内側を銅箔で塗りつぶすには、メインメニューから Tools » Copper Pour コマンドを選択します。コマンドを実行すると、カーソルが小さな四角形に変わり、閉じた境界を選択するよう求められます。閉じた境界として使用できるのは、円、長方形、または閉じたポリラインです。操作手順は次のとおりです。

  1. 銅箔で塗りつぶす領域の境界上の任意の位置にカーソルを合わせてクリックします。Copper Pourダイアログが表示されます。
  2. ダイアログには、銅箔ポアに使用するパターンのプレビューと、クリアランス値が表示されます。この値は、ポアが元のイメージの境界内に完全に収まるように、クリアランス境界を設定するものです。デフォルトでは、最後に定義した銅箔塗りつぶしパターンが提示されます。別のパターンを使用する場合は、Edit PatternボタンをクリックしてEdit Pattern - Copper Pourダイアログを開きます。このダイアログで、必要に応じてポアのパターンを定義します。
    1. Fill TypeがPolygon (Raster)に設定されている場合、このダイアログの他の設定はすべて無効になります。選択した境界の内側は、Copper Pourダイアログで指定したクリアランスに従って、ソリッドポリゴンで塗りつぶされます。
    2. Fill TypeがVectorに設定されている場合、ソリッドイメージまたはシェイプ/Dcodeのいずれかを選択できます。塗りつぶしに使用するシェイプとサイズを指定するか、既存のアパーチャを使用するよう指定できます。シェイプ/Dcodeを使用する場合は、使用するシェイプのXY方向の間隔を指定できます。
  3. パターンとクリアランスを設定したら、OK をクリックして境界内に銅箔を配置します。
  4. 続けて銅箔を配置する別の閉じた境界を選択するか、右クリックまたはEscを押して終了します。
  • ポリゴン塗りつぶしを使用すると、アパーチャリストに新しいDcodeが追加されます。これはPoexという項目として表示されます。
  • ベクター塗りつぶしに使用するシェイプとサイズが既存のアパーチャにない場合、それらは次の使用可能なDcodeでアパーチャリストに追加されます。
  • ポリゴン(ラスター)塗りつぶしはベクター(ソリッド)塗りつぶしと同じように見えますが、微細な塗りつぶしではなく、大きなシェイプを重ね合わせて定義されます。これにより、一般にファイルサイズを小さく抑え、再描画を高速化できます。
  • 境界のクリアランスには正の値のみ使用できます。負の値を入力すると、負号は無視されます。

パッドの削除

現在のドキュメント内のすべての内層信号レイヤーから、孤立パッドとスタックパッドを削除するには、メインメニューから Tools » Pad Removalコマンドを選択します。コマンドを実行すると、情報ダイアログが表示され、現在のドキュメント内のすべての内層信号レイヤーで検出された孤立パッドとスタックパッドの概要が示されます。OKをクリックすると、表示された総数のパッドが削除されます。

  • このコマンドを使用するには、現在のドキュメント内の少なくとも1つのレイヤーがInternalタイプである必要があります。
  • Altium DesignerのPCBエディターでGerberファイルを生成する場合、Gerber SetupダイアログのLayers タブでInclude unconnected mid-layer padsオプションを無効にすると、このコマンドと実質的に同じ処理を行えます。

オブジェクトの拡張量の変更

メインメニューのTools » Spread/Reduceコマンドは、選択したオブジェクトの拡張量を増減するために使用します。具体的には、オブジェクトに関連する元のアパーチャを太く、または細くし、その結果を新しいアパーチャとして保存します。

コマンドを実行すると、カーソルが小さな四角形に変わり、拡張/縮小モードに入ります。操作手順は次のとおりです。

  1. 拡大/縮小するオブジェクトを選択します。各オブジェクトにカーソルを合わせてクリックし、選択に追加するか、用意されている各種選択ツールを使用します。
  2. すべてのオブジェクトを選択したら、右クリックします。Spread/Reduce Sizeダイアログが表示されます。このダイアログで拡大/縮小の寸法を指定します。縮小する場合は、必ず負号を付けてください。新しいオブジェクトの配置先として、同じレイヤー、新しいレイヤー、または既存のレイヤーのいずれかを選択できます。Delete Old Objectsオプションでは、比較用に元のオブジェクトを残すかどうかを選択できます。
  3. サイズに関する設定を行ったら、OK をクリックすると、選択したオブジェクトのサイズが変更されます。生成されたシェイプは、選択範囲内の元のアパーチャの種類ごとに1つずつ、新しいアパーチャ定義として追加されます。それぞれに、最初の使用可能な(空いている)Dcodeから順にDcodeが割り当てられます。
  4. 続けて他のオブジェクトを拡大/縮小するか、右クリックまたはEscを押して終了します。
  • オブジェクトを縮小し、新しいオブジェクトを同じレイヤーに配置する場合は、Delete Old Objectsオプションを有効にする必要があります。有効にしない場合、何も起こりません。
  • 新しいアパーチャ定義は、CAMtastic パネルまたはEdit Aperturesダイアログ(Tables » Apertures)で確認できます。

選択したパッドへのティアドロップの追加

メインメニューの Tools » Teardrops コマンドは、現在のドキュメントの配線(信号)レイヤーで選択したパッドにティアドロップを追加するために使用します。パッドへのティアドロップの追加は、基板製造時にドリル穴がパッドからはみ出すのを防ぐための一般的な手法です。

まず、ティアドロップ付きパッドを追加する配線(信号)レイヤーが、CAMtastic パネルのレイヤーリストでオンになっていることを確認してください。

コマンドを実行すると、カーソルが小さな四角形に変わり、ティアドロップを追加するパッドを選択するよう求められます。各パッドにカーソルを合わせてクリックし、選択に追加するか、利用可能な各種選択ツールを使用します。ティアドロップを追加するすべてのパッドを選択したら、右クリックします。Add Teardrops ダイアログが表示されます。

ダイアログの左半分では、適用するティアドロップのスタイルを Pad または Lineから選択できます。Pad スタイルのティアドロップでは、配線とパッドの接続部に、元のパッドの半分のサイズのパッドが配置されます。Line スタイルのティアドロップでは、配線とパッドの接続部を埋めるように、パッドに接する2本の線が配置されます。Line スタイルを使用する場合は、ティアドロップの長さを制御する Line Offset Factorを指定できます。

ダイアログの右半分では、各種クリアランスチェックを設定して適用できます。必要に応じて、これらの制約を設定します。デフォルトでは、すべて 5milに設定されています。

Inflate Pads/Vias bounding Rect By フィールドは、ティアドロップの追加処理を高速化するために使用します。パッドの外接矩形を拡張することで、ティアドロップの追加対象として検討する配線を、拡張した境界に接するものだけに絞り込むことができます。これは大まかなチェックであり、その後、残った配線が実際にパッドに接続しているかどうかを詳細にチェックします。デフォルト設定は 25mil/sideです。

必要に応じてティアドロップのスタイルとクリアランスチェックを設定し、OK をクリックすると、選択したすべてのパッドにティアドロップが追加されます。ティアドロップを配置すると1つ以上のチェックに違反する場合、そのパッドにはティアドロップが追加されません。

引き続きティアドロップを追加するパッドを選択するか、Esc を押して終了します。

  • クリアランス制約のオプションを適用するには、ティアドロップコマンドを使用する前に、現在のドキュメントのネットリストを抽出しておく必要があります。
  • パッドにティアドロップが追加されるのは、少なくとも1本の配線が接続されている場合のみです。
  • パッドにティアドロップを追加する際、外接矩形の拡張が効果を発揮するのは、特定の領域にまとまっているパッドに対してのみです。デザイン内でパッドが離れている場合、大まかなティアドロップチェックに使用される外接矩形は、個別に選択したパッドをすべて含むものになります。そのため、デザイン全体にまで広がり、処理が遅くなる可能性があります。
  • PCB編集ツールとCAMtastic Editorの両方でパッドにティアドロップを追加することは推奨されません。配線とパッドの接続部で望ましくない結果になる可能性があります。

シルクスクリーンのトリミング

メインメニューの Tools » Trim Silkscreen コマンドは、ソルダーマスク層のパッドに重なっているシルクスクリーン層のイメージをトリミングするために使用します。

コマンドを実行すると、Trim Silkscreen ダイアログが表示されます。このダイアログで、シルクスクリーンのイメージとソルダーマスクのパッド端との間のクリアランス制約を指定します。正の値(シルクスクリーンをパッドから後退させる)または負の値(パッドに重なるようにする)を入力できます。

Copy to New Layer オプションを使用すると、元のシルクスクリーンのコピーを新しいレイヤーに保存できます。これは、トリミングの結果を比較する場合に非常に便利です。

必要に応じてトリミングのオプションを設定し、OK をクリックすると、トリミングが実行されます。

  • このコマンドを使用するには、現在のドキュメントに少なくとも1つのシルクスクリーン層と1つのソルダーマスク層が定義されている必要があります。Layers Table ダイアログ(Tables » Layers)で、対応するレイヤータイプ(Silk Top、Silk Bot、Mask Top、Mask Bot)を適切なレイヤーに割り当てる必要があります。
  • Copy to New Layer オプションを使用すると、シルクスクリーンとソルダーマスクのペアごとに <designname>-old_n レイヤーが作成されます(たとえば、上面と下面のレイヤーが存在し、Layers Table ダイアログで定義されている場合は、それぞれに1つずつ作成されます)。
  • このコマンドを使用する際は、ソルダーマスク層とシルクスクリーン層のみを表示することを推奨します。シルクスクリーンが重なっているパッドを確認しやすくなるだけでなく、他のレイヤーに妨げられることなく、元のシルクスクリーン層とトリミング後のシルクスクリーン層を比較できます。

部品の作成とグループ化

メインメニューの Tools » Parts » Create & Group Parts コマンドは、現在のデザインイメージ内で同一の部品を作成してグループ化するために使用します。これにより、最終的に、エクスポート可能な部品リストを生成できます。

まず、メインデザインウィンドウで上面または下面のレイヤー(上面または下面のソルダーマスク層など)が1つだけ表示され、他のすべてのレイヤーが非表示になっていることを確認します。

コマンドを実行すると、カーソルが小さな四角形に変わり、フットプリントを選択するよう求められます。操作手順は次のとおりです。

  1. 各パッドを個別にクリックするか、パッドを囲むように選択ボックスをドラッグして、特定のフットプリント内のすべてのパッドを選択します。
  2. 右クリックすると、Assign/Group Parts ダイアログが表示されます。このダイアログで、フットプリントの説明(例:DIP14)を入力し、回転角度を指定して、タイプ(Thru Holeまたは SMT)を定義します。
  3. 必要に応じてフットプリントのプロパティを設定し、OKをクリックします。ソフトウェアは、サイズ、形状、向きに基づいて、同じレイヤー内のみで同一のフットプリントを検索します。同一の各部品の周囲には、中心に十字線の入った矩形が描かれます。これらの十字線付きの矩形は、部品の作成に使用しているレイヤーが上面か下面かに応じて、新しいレイヤー(Refdes_Top または Refdes_Bottom)に追加されます。このレイヤーは、CAMtastic パネルのレイヤーリストに追加されます。
  4. 引き続き他のフットプリントを選択してグループ化するか、右クリックするか、Escを押して終了します。
  • すでにグループ化されている部品を再度グループ化することはできません。そのため、グループ化済みのフットプリントを選択して新しい説明を付けても、変更は生じません。ただし、フットプリントを選択して同じ説明を付けることで、同じタイプのフットプリントを部品リストに追加できます。
  • 部品情報は、Export Part Centroids ダイアログ(File » Export » Part Centroids)に一覧表示されます。

リファレンスデジグネータの割り当て

メインメニューの Tools » Parts » Assign Ref Designators コマンドは、現在のデザインドキュメントで正常に作成/グループ化されたすべての部品にリファレンスデジグネータを割り当てるために使用します。

コマンドを実行すると、カーソルが小さな四角形に変わり、部品を選択するよう求められます。グループ化された部品の十字線の中心にカーソルを合わせてクリックします。Enter Value ダイアログが表示され、部品に割り当てるリファレンスデジグネータを入力できます。必要なデジグネータを入力して OKをクリックすると、部品の十字マークの中央にデジグネータが表示されます。

設計内の他の部品へのリファレンスデジグネータの割り当てを続けるか、右クリックするか、 Escを押して終了します。

  • リファレンスデジグネータには英数字を使用できます。アンダースコアは使用できますが、スペースやその他の文字は使用できません。英字は小文字のみ使用できます。
  • 英数字のデジグネータを配置する場合は、自動インクリメントを使用できます。たとえば、最初のデジグネータに u1 を入力すると、2つ目のデジグネータを配置する際に u2 が自動的に用意され、以降も同様に続きます。これは、同じコンポーネントの各部品にデジグネータを割り当てる場合に非常に便利です。
  • リファレンスデジグネータの情報は、 Export Part Centroids ダイアログ(File » Export » Part Centroids)の部品リストに追加されます。

フラッシュパッドをホームベースパッドに変換する

メインメニューの Tools » SMT Stencil » Homebase Pad Conversion コマンドは、フラッシュパッドのペアをホームベースパッドに変換するために使用します。ホームベースパッドは、SMTステンシルで塗布するはんだペーストの面積(パッドあたり)を改善するために使用します。

コマンドを実行すると、カーソルが小さな四角形に変わり、変換モードになります。手順は次のとおりです。

  1. 変換の基準となるフラッシュパッドのペアを選択します。ペアの各パッド上にカーソルを置き、クリックするだけで選択できます。
  2. 右クリックして Flash - Homebase Conversion ダイアログを開きます。このダイアログでは、次の設定を行います。
    • ペアの各パッドに適用する面取りの方向と量を指定して、ホームベースパッドの形状を定義します。
    • 変換後のホームベースパッドを、同じレイヤー、新しいレイヤー、または現在のドキュメントの既存レイヤーのいずれかに描画するよう選択します。
    • このダイアログでは、その他のさまざまな変換オプションも設定できます。最初に選択したパッドペアと一致するペアを検索する際のフラッシュ許容差や、元のパッドを保持するか完全に削除するかなどを指定できます。
  3. 必要なオプションを設定して OK をクリックすると、メインの設計ウィンドウに戻り、変換対象とする領域全体を選択するよう求められます。設計全体を囲む選択ボックスをドラッグし、領域が選択されたら右クリックします。選択されたオブジェクトが最初に選択したパッドペアと比較され、一致するものがすべてホームベースパッドに変換されます。
  4. 他のフラッシュパッドのペアを引き続きホームベースパッドに変換するか、右クリックするか、 Escを押して終了します。
  • 最初に選択するフラッシュパッドのペアは、形状やサイズが異なっていてもかまいません。ホームベースパッドのサイズの計算には、2つのうち小さい方が使用されます。
  • 変換後、各ホームベースパッドは単一のオブジェクトとして扱われます。

エポキシバーを追加する

メインメニューの Tools » SMT Stencil » Add Epoxy Bars コマンドは、現在のドキュメント内で、選択したフラッシュパッドのペアと同じ組み合わせを持つすべての箇所に、パッド間のエポキシバーを追加するために使用します。

コマンドを実行すると、カーソルが小さな四角形に変わり、エポキシバー追加モードになります。手順は次のとおりです。

  1. 基準となるフラッシュパッドのペアを選択します。このペアの各パッド上にカーソルを置き、クリックするだけで選択できます。
  2. 右クリックして Add Epoxy Bars ダイアログを開きます。このダイアログでは、次の設定を行います。
    • 2つのパッド間の配置位置に対するエポキシバーの幅と高さを定義します。
    • 作成するエポキシバーを、同じレイヤー、新しいレイヤー、または現在のドキュメントの既存レイヤーのいずれかに描画するよう選択します。
    • このダイアログでは、その他のさまざまな変換オプションも設定できます。最初に選択したパッドペアと一致するペアを検索する際のフラッシュ許容差や、元のパッドを保持するか完全に削除するかなどを指定できます。
  3. 必要なオプションを設定して OK をクリックすると、メインの設計ウィンドウに戻り、変換対象とする領域全体を選択するよう求められます。設計全体を囲む選択ボックスをドラッグし、領域が選択されたら右クリックします。選択されたオブジェクトが最初に選択したパッドペアと比較され、一致するすべてのペアの間にエポキシバーが配置されます。
  4. エポキシバーの追加を続けるか、右クリックするか、 Escを押して終了します。
  • エポキシバーの Gap Factor は、2つのパッド間に配置するバーの幅と高さを示します。幅は、パッド間の水平方向の距離(それぞれの内側の端から測定)に基づいて決まります。高さは、パッドが占める垂直方向の距離(上側のパッドの上端から下側のパッドの下端まで測定)に基づいて決まります。これらのフィールドには、10~100パーセントの値のみ入力できます。
  • 1回の設計セッションでこのコマンドを2回使用した場合、 Add Epoxy Bars ダイアログが表示されるのは、最初に選択するパッドペアが1回目のコマンド実行時に選択したものと異なる場合のみです。それ以外の場合は、同じ設定を適用するものとみなされ、変換領域を選択するよう直接求められます。

マクロの作成と使用

現在のドキュメントで行う操作を新しいマクロとして記録するには、メインメニューから Macro » Start Recording コマンドを選択します。コマンドを実行すると、 Create New Macro File ダイアログが表示されます。このダイアログで、新しいマクロスクリプトファイルの保存先と名前を指定します。 Openをクリックすると、記録モードになります。CAMtasticエディター内で行うすべての操作が記録され、対応するスクリプト行がマクロファイル(*.bas)に追加されます。

マクロに含めるすべての操作を終えたら、 Macro » Stop Recording コマンドを使用して記録モードを終了します。現在のマクロ記録セッションが終了し、生成されたマクロスクリプトファイルがメインの設計ウィンドウでアクティブドキュメントとして自動的に開きます。生成されたファイルは、Projectsパネルにフリードキュメントとして表示されます。使用されるスクリプト言語はEnable Basicです。

生成されたマクロスクリプトを編集するには、Macro » Edit Script コマンドを使用します。コマンドを実行すると、 Open Macro File ダイアログが表示されます。このダイアログで、編集するマクロファイル(*.bas)を探して開きます。マクロファイルがメインの設計ウィンドウでアクティブドキュメントとして開きます。その後、必要に応じてスクリプトを編集できます。

指定したマクロスクリプトを実行するには、 Macro » Run Scriptを選択します。 コマンドをメインメニューから選択します。 コマンドを実行すると、Open Macro File ダイアログが表示されます。このダイアログで、実行するマクロファイル(*.bas)を指定します。Open をクリックするとマクロが実行され、ファイル内のコマンドが実行されます。

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