Altium Designerでのスタート | ルールの変更！

Altium Designerの環境はルールによって制御されており、これらのルールは「PCBルールと制約エディタ」と呼ばれる強力なツールを使用して作成されます。

コンポーネントの配置とルーティングが始まる前にルールを作成することで、Altiumは設定に応じて、間違いを犯すことを警告したり防いだりすることができます。途中でルールが変更された場合、Altiumの高度なデザインルールチェッカーは、改訂されたルールに基づいて違反を強調表示し、整理された形式でレビューおよび編集のために報告することができます。

PCBルールと制約エディタ

「<Default>」テンプレートを使用して新しいプロジェクトを作成し、そのプロジェクトに新しいPCBを追加すると、いくつかのデフォルト設定が既に割り当てられた空のPCBが作成されます。ここでは、それらの設定のいくつかをレビューし、いくつかの変更を提案します。

メインメニューからデザイン > ルールを選択するか、キーボードから「DR」と入力します。

左側にカテゴリーで分類された列がある新しいウィンドウが表示されるはずです。
白い三角形が隣にあるカテゴリーは、その中にさらに情報があることを意味します。
以下の例では、最初のカテゴリ「Electrical」と呼ばれる白い三角をクリックしました。それによりサブカテゴリが表示され、「Clearance」をクリックしてクリアランスルールを表示しました。

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上に示されたクリアランスルールでは、単位はミルに設定されており、デフォルトのクリアランスは10ミル（穴を除く）に設定されています。私のような古参者はまだ「ミルで考える」ことがありますし、一部のベアボード製造業者はDFM文書でミルを使用していますが、現在ではほとんどの人がメートル法を使用しています（メートル法のみの場合、ミルはインチの千分の一です）。

エディターではどちらのシステムも使用でき、ミルとmmを簡単に切り替えることができます。「Ctrl-Q」（コントロールキーを押しながらQを押す）を使用すると簡単です。提供されている単位で値を入力する方が、単位変換ツールを使用するよりもはるかに簡単です。

これらのカテゴリのいくつかには、「Advanced」モードがあり、さらに多くの可能性が開かれます。上の写真では、「Simple」ボタンの隣にあります。

また、このクリアランスルールが全てのネットに適用されることに注意してください。特定のネットに異なるクリアランスを設定する新しいルールを作成したい場合は、「クリアランス」を左列で右クリックし、「新規ルール」を選択します。新しいルールでは、スコープを特定のネット、例えば高電圧ネットクラスなどに変更し、そのルール内で高電圧ネットのクリアランスを増やすことができます。最も具体的なルールを優先リストの上位に移動させ、「全て対全て」のルールがリストの最後のルールであることを確認してください。

PCBルールエディタの構造を簡単に見てきましたが、この記事の残りの部分では、エディタのルールカテゴリのいくつかにおける個々の設定について説明します。

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例えば、上の「クリアランス」設定の画像では、穴を除いてすべてのクリアランスが10ミルに設定されています。ほとんどの現代の回路基板設計では、それよりも小さいクリアランスを使用しています。多くの年月を通じて、私は8ミルのトレースと7ミルのクリアランスで配線を行ってきましたが、基板上にスペースがある場合は今でもそれを使用していますが、より小さい幅とクリアランスが一般的です。裸の基板製造業者がより小さい特徴に対してコストを加算し始める場所を見つけ出すことができれば、彼らの限界を超えないことでお金を節約できるかもしれません。
穴のためのクリアランス設定では、デフォルトはゼロに設定されています。Altiumのドキュメント（「穴対オブジェクトのクリアランスチェック」という段落の下）の例では、0.381 mm（15ミル）に設定されています。15は良い最小値ですが、私は少なくとも20を使用します。https://www.altium.com/documentation/altium-designer/pcb-dlg-clearancerule-frameclearance-ad

デフォルトルール設定の変更

見直すかもしれないいくつかのデフォルト設定はこちらです：

電気 > 未配線ネット
この設定はデフォルトでは無効になっています。なぜなら、Altiumの最新バージョンでは、銅の特徴が互いに接触していれば（例えば、パッドの端でルーティングを停止し、ピンの中心まで完全にルーティングしない場合など）、ネットが完全に配線されたとみなされるからです。私は「配線されたものは配線されたもの」という論理に反論はしませんが、システムによる未接続の端のチェックを行う方が安心です。
「不完全な接続のチェック」のチェックボックスをマークすることを検討してください

ルーティング > 幅
クリアランス設定（5/5 6/6 8/7など）に合わせてデフォルトのルーティング幅を修正します。

ルーティング > ルーティングビアスタイル

デフォルトのビアは、50milパッド内の28mil穴です。この設定は、最も簡単な設計を除いて、必要以上に大きいです。古い標準のインサーキットテストポイントサイズは40milパッド直径であり、これはハイパワー回路を除いてすべてに十分以上です。テストフィクスチャは32-36milパッドで信頼性があり、一部は今日のICTの下限として25milパッドを宣伝しています。

穴のサイズについては、製造業者に確認せずに8ミルの直径以下にすることは避けるべきです。可能であれば10ミル以上を使用してください

（常により小さいレーザーで穿孔されたビアタイプ、ブラインドビアやバリードビアなどを作ることができます。これらの推奨事項は、デフォルトの典型的なポイントツーポイントの配線に対するものです）

マスク>はんだマスクの拡張
この設定は、露出した銅からはんだマスクをクリアし、4ミルに設定されています。これは3以下に変更されるべきで、私たちは2を使用しています。ビア用に別のルールを作成する場合、それはより少なくても良いです。Altiumはビアマスクのテンティングとマスクの侵入をサポートしており、ICTテストポイントとしてビアを使用していない場合、穴の端ではなくパッドの端から拡張を追加するためのチェックボックスがあります。

プレーン > ポリゴン接続スタイル
この設定については、「詳細」設定を確認してください。ビアをプレーンやポリゴンに直接接続したい場合は、サーマルリリーフを使用する代わりにそうすることが望ましいでしょう。

時にはスルーホールが列に配置されるため、互いに重ならないように45度のスポークが望ましいですが、サーフェスマウントパッドの角からスポークが出てくるのは避けたいので、これらは90度に設定してください。

電力回路の自己発熱を制限するためには、スポークの幅を長さよりも広くするべきです。高電流アプリケーションでは、細いもの4つよりも幅の広いスポーク2つを使用する方が良いです。

テストポイント > 組立テストポイントスタイル

組立パートナーに確認してくださいが、デフォルトのテストポイントサイズはもはや40ミルである必要はないかもしれません。一部の製造業者は最小限を25に設定しています。設計に工具穴が提供されている場合は32ミルの直径が妥当ですが、そうでない場合は35の直径がより安全です。この直径（および対応するビアサイズ）を減らすことは、設計のルーティング性を大幅に改善し、場合によってはレイヤー数さえも改善することができます。

テストポイント > 組み立てテストポイントの使用
理想的には、テスターに多くのGNDテストポイントを利用可能にし、電源ネットごとにいくつか、低インピーダンスのケルビン4線式回路の両側に2つずつ用意したいところです。これらの理由から、「Allow More Testpoints (Manually Assigned)」のチェックボックスを埋めるべきです。

製造 > 穴のサイズ
現在、8ミル未満の穴を機械的にドリルすることは望ましくありませんので、ここでの最小設定をもっと現実的なものに変更してください。

スペクトラムのもう一方の端では、最大ドリル穴サイズがデフォルトで100ミルに設定されています。
この直径を倍にするか、少なくとも0.125インチの無めっき工具穴を含むように十分に上げることを検討します。

製造 > シルクからはんだマスクまでのクリアランス
デフォルト設定では、シルクスクリーンインクから露出した銅までの距離をチェックしますが、時には特定のエリアのはんだマスクを取り除くよう依頼されることがあります。そのような場合、そのエリアにシルクスクリーンがある場合に警告を受けたいと思います。また、マスク材料の端にシルクスクリーンが垂れるのも避けたいので、このルールを「はんだマスク開口部へのクリアランスをチェック」に変更します。
このチェックでは、クリアランスをゼロに設定できます。

製造 > 最小はんだマスクスリバー
このルールの説明画像では、はんだマスクスリバーが何であるか理解しにくいですが、上の画像の四角いパッドを見てください。これらのパッドが近接している場合、それらの間の緑色のマスク材料は非常に細い帯状になります。この帯があまりにも細いと、はんだ付け作業中に剥がれて問題を引き起こす可能性があります。私はこの「スリバー幅」を4-5ミルに設定します。大きな設定をすると、多くの誤警告が発生する可能性があります。

要約

この記事では、Altiumの「PCBルールと制約エディタ」を紹介しました。これにより、設計者はカスタムルールを作成および編集して、回路基板レイアウトのニーズに合わせることができます。プロジェクトのための設計ルールを作成することは面倒な作業になることがありますので、Altium Designerに慣れてくると、デフォルト設定を保存するための1つ以上のテンプレートを作成したくなるでしょう。
テンプレートから新しいボード設計を開始することで、時間を節約し、エラーの可能性を減らすことができます。
プロジェクトテンプレート

詳細情報

Altium Designerドキュメンテーション：PCB設計ルールリファレンス

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