PCBのポリゴンと銅領域の定義

プリント基板において一般的な要求事項は、大きな銅の領域です。これは、アナログ設計上のハッチングされた接地銅領域、重い電源電流を運ぶための大きな、固体の銅領域、またはEMCシールドのための固体の接地領域である可能性があります。Altium Designerでは、銅の領域は、フィル、ソリッド領域、ポリゴンプールの3つの異なる設計オブジェクトを使用して定義することができます。ポリゴンプールの利点は、適用可能な電気クリアランスおよびポリゴン接続スタイル設計ルールに従って、別のネットに属する銅オブジェクトの周りに自動的にプールすることです。

ポリゴンプールと銅領域

フィルとソリッド領域

選択されたソリッド領域の例

フィル（Place » Fill）は、銅（シグナル）層を含む任意の層に配置できる長方形のデザインオブジェクトです。フィルは長方形に限定され、パッド、ビア、トラック、領域、他のフィルやテキストなどの他のオブジェクトを避けることはありません。フィルがシグナル層に配置される場合、ネットに接続することができます。

領域（Place » Solid Region）は、多角形の形状を定義するために使用される設計オブジェクトです。固定領域（一般に領域と呼ばれる）は、信号（銅）層を含む任意の層に配置できます。フィルと同様に、領域はパッド、ビア、トラック、フィル、他の領域やテキストなどの他のオブジェクトを避けません。領域が信号層に配置される場合、ネットに接続することができます。

領域オブジェクトには、以下のような特別なプロパティがあり、それによって使用されます：

• ポリゴンカットアウト - 周囲のポリゴンが回り込む、基本的には負（空）のオブジェクトとして機能します。
• ボード形状のカットアウト - 不規則なカットアウトやボードの穴を定義するためにも、負（空）のオブジェクトとして機能します。
• カスタムパッド形状 - 通常とは異なるパッドの銅領域を定義し、自動的に一致する形状のはんだおよびペーストマスクの収縮/拡張を定義する能力を提供します。

ポリゴン構築

    

ポリゴンが実線とハッチングで示され、クリアランスの違いや制御された接続スタイル、エアギャップが示されています

ポリゴン構築（銅構築とも呼ばれます）は、PCB上に銅の領域を作成するために使用されます。

シグナルレイヤー上に配置されたポリゴン構築（Place » Polygon Pour）は、実体またはハッチングされた多角形（多辺）の銅領域を作成します。ポリゴンは注がれると、異なるネットに属する電気オブジェクトの周りにクリアランスを自動的に許可し、同じネットのオブジェクトに接続し、不規則な形状の領域を埋めます。クリアランスと接続プロパティは、適用される電気クリアランスとポリゴン接続スタイルの設計ルールによって制御されます。

ポリゴン構築の配置

PCBエディタの現在のレイヤーにポリゴンを配置するには、メインメニューからPlace » Polygon Pourコマンドを選択します。コマンドを実行すると、カーソルが十字線に変わり、ポリゴンプール配置モードに入ります。Tabキーを押すと、配置を一時停止し、PropertiesパネルのPolygon Pourモードにアクセスできます。ここで、塗りつぶしやネット接続オプション、周囲のプロパティを設定できます。

PropertiesパネルのPolygon Pourモード

ポリゴンを配置するとき、ポリゴンオブジェクトのアウトラインを定義しています。アウトラインが完成すると、ポリゴンはPropertiesパネルで選択されたFillモードおよびその他のオプションに従って自動的に塗りつぶされます。

ポリゴン塗りつぶしモード

3つのサポートされている塗りつぶしモードがあります：Solid、Hatched、またはNone。

Solid - このモードが選択されると、ポリゴンはソリッド領域オブジェクトから内部的に構築され、完成したポリゴンの銅の連続した領域ごとに別々の領域があります。このタイプのポリゴンは、Gerber領域定義を使用してGerberに出力されます。円形のカットアウトはGerber領域定義ではサポートされていないため、円形のカットアウトのためのアーク（穴）は実際には直線の弦のセクションによって近似されます。これらの精度は、PropertiesパネルのArc Approx設定によって定義されます。このタイプのポリゴンは一般的に注ぎやすく、PCBおよびGerberファイルのサイズが小さくなります。

Hatched - このモードが選択されると、ポリゴンはトラックとアークオブジェクトから作成されます。トラック/アークオブジェクトのTrack WidthとGrid Sizeの設定を調整することで、完成したポリゴンはハッチングされた外観またはソリッドな外観のいずれかになります。このタイプのポリゴンは一般的に注ぎ込みが遅く、PCBおよびGerberファイルサイズが大きくなります。ハッチングされたポリゴンは、しばしばアナログ設計で使用されます。ハッチングされたポリゴンのアウトラインは、ポリゴンのユーザー定義エッジがアウトライントラックとアークの中心線にあるトラックとアークから作成されることに注意してください。

None - このモードは、基本的にHatchedモードと同じです。境界を定義するためにトラックとアークを使用しますが、塗りつぶし用のトラックとアークは追加されません。このモードは、さまざまなポリゴンの構造とデザインを分析し、重なり合うポリゴンの相互作用を理解しようとしている場合に役立ちます。このモードは、デザインの変更が行われていて、ポリゴンがプロセスを妨げている場合にも有用です。デザイン変更中にアウトラインを使用する代わりのアプローチとして、ポリゴンを保留する方法があります。これは、PCBファイル内に保持されるものの、ビューからは削除されます。

配置プロセス

Altium DesignerのPCBエディターでは、ソリッド領域、ボード形状、またはポリゴンなど、任意の多面体オブジェクトを定義するプロセスは同じです。ソリッドオブジェクトは閉じたオブジェクトなので、配置プロセスをどれだけ進めていても、ソフトウェアはカーソルからオブジェクトの開始位置に戻る線を表示します。この線は、Esc（または右クリック）を押して配置モードを終了すると、ソリッドオブジェクトの最後のエッジになります。配置プロセスは、利用可能なさまざまなコーナーモードを使用して、コーナーの位置を定義するプロセスです。

コーナーモード

ポリゴン配置中に利用可能なコーナーモードは、以下の通り、45º、45ºarc、90º、90ºarc、およびAny Angleの5種類です。

    

ポリゴン配置時に利用可能なさまざまなコーナーモード。モードを切り替えるには、Shift+Spacebar を押します。

ポリゴンを配置する際のヒント：

• Shift+Spacebar を押して、コーナーモードを切り替えます

• 各コーナーモード内でSpacebarを押して、コーナーの方向を切り替えます（Any Angleモードを除く）。

• Backspaceを押して、最後のコーナーを削除します。

• Escキーまたは右クリックで配置モードを終了します。ソフトウェアがポリゴンを完成させます。

• アークコーナーモードでは、"," および "." キーを使用してアークのサイズを変更できます。Shiftを押し続けると、サイズ変更プロセスが加速します。

ルックアヘッド機能の理解

PCB設計では、将来のトラックセグメントまたはオブジェクトエッジがどこに行く必要があるかを予測できる必要がある多くの状況があります。この要件をサポートするために、Altium Designerにはルックアヘッドと呼ばれる機能が含まれています。ルックアヘッドが有効になっている場合、カーソルに現在接続されているトラック/オブジェクトの端はクリック時に配置されず、前のセグメントのみが配置されます。言い換えれば、最後のセグメントによって、将来のセグメントがどこに配置されるかを先読みすることができます。

オブジェクト配置中に1のショートカットキーを押して、ルックアヘッドをオンまたはオフに切り替えます。各モードを表示すると表示がどのように変わるか注意してください。トラック配置では、次のクリックで配置されるセグメントがハッチング表示され、ルックアヘッドセグメントは空または空洞として表示されます。固体オブジェクトの配置では、次のクリックで配置されるエッジが実線の白線として表示され、ルックアヘッドエッジは点線の白線として表示されます。

以下の画像は、ルックアヘッド機能がオンとオフの時にトラックセグメントの表示がどのように変わるかを示しています。

  ルックアヘッドがオンの場合（最初の画像）とオフの場合（2番目の画像）のトラック配置。次のマウスクリックでハッチングされたトラックセグメントが配置されます。

ルックアヘッド機能は、ポリゴンプールの配置中にも機能します。配置中に1のショートカットキーを押して、オンとオフを切り替えることができます。以下の画像は、ポリゴンプールの最初のコーナー配置を示しています。

 

ルックアヘッドがオンになっています。次のマウスクリックで、実線がポリゴンのエッジになりますが、点線はなりません。実線の戻り線に注目してください。これは、ポリゴンの配置を終了した場合にポリゴンがどのように閉じられるかを示しています。

  ルックアヘッドがオフです。次にクリックすると、2つの実線がポリゴンのエッジになります。実線のリターンラインに注目してください。これは、ポリゴンの配置を終了する場合にポリゴンがどのように閉じられるかを示しています。

ネットにポリゴンを接続する

ポリゴンはネットに接続することができます。PropertiesパネルのConnect to Netドロップダウンで必要なネットを選択します。ポリゴンは、ポリゴンのアウトライン内に見つかったこのネット上の各パッドに接続します。ポリゴンがパッドにどのように接続するかは、適用されるPolygon Connect Style設計ルールによって決まります。ポリゴンと他のネットに属するオブジェクトとのクリアランスは、適用される電気的クリアランス設計ルールによって決まります。

同じネット上のオブジェクト、例えばルーティングトラックなどがポリゴンによってどのように扱われるかは、Pour Overドロップダウンで選択されたオプションによって決まります：

• Pour Over All Same Net Objects - ポリゴンが同じネット上の全オブジェクトに自動的に接続するようにしたい場合、このオプションを選択してください。

• Pour Over Same Net Polygons Only - ポリゴンがその境界内の同じネットに接続されたポリゴンオブジェクトにのみ自動的に接続するようにしたい場合、このオプション（デフォルト）を選択してください。

• Don't Pour Over Same Net Objects - ポリゴンの注ぎがこの（または他の）ネット上の他の非パッドオブジェクトに接続しないように特に望む場合、このオプションを選択してください。

不要な銅を除去する

ポリゴンが注ぎ込まれると、他のトラック、パッドなどの存在により、ポリゴンの一部の領域（島）が接続されたネットから完全に隔離されることがあります。これらの隔離された銅の島を検出して削除するには、Remove Dead Copperオプションを有効にします。

ポリゴン接続スタイルの制御

メイン記事： ポリゴン接続スタイル設計ルール

ポリゴンがそれに接続されているネット上のパッドにどのように接続するかは、適用されるPlane » Polygon Connect Style設計ルール（Design » Rules）によって制御されます。

ポリゴンがネット上のパッドにどのように接続するかは、Polygon Connect Style設計ルールによって決定されます。

3つの接続オプションが利用可能です：

• Relief Connect - スポークスタイルの接続が作成されます。導体の数、これらの導体の角度（90度または45度）、Conductor Width、およびAir Gap Width（パッドの端とパッドを囲むポリゴンの端との間のクリアランス）を定義します。

• Direct Connect - ポリゴンがパッドの上に流れ込み、ピンに対して固体の銅を作り出します。

• No Connect - ネット上のパッドはポリゴンから隔離されます。

ポリゴンのクリアランスを制御する

信号（銅）層に配置された任意のオブジェクトと同様に、ポリゴンが周囲のオブジェクトから注がれるクリアランスは、適用される電気的クリアランスの設計ルールによって制御されます。

ポリゴンと他のネット上のオブジェクトとのクリアランスは、電気的クリアランス設計ルールによって制御されます。

ポリゴンと他のネットオブジェクト間のクリアランスを大きくすることは一般的な実践です。これを実現するために、ポリゴン専用の電気的クリアランス設計ルールを定義することができます。これの例は上の画像に示されています。また、ポリゴンクリアランスルールは、任意の効果を持つためには、一般的なクリアランスルールよりも高い優先度を持つ必要があることを覚えておいてください。

ポリゴンの再構築

ポリゴンを再構築する方法はいくつかあります。

ポリゴンを再構築するには：

• ポリゴンのどこかをダブルクリックしてPropertiesパネルを開きます。必要に応じて設定を変更してください。

• ポリゴンを右クリックして、Polygon ActionsサブメニューからRepourコマンドを選択します。

• Polygon Pour Managerダイアログ（Tools » Polygon Pours » Polygon Manager）で、必要なポリゴンを選択し、再塗りつぶしボタンをクリックします。

• Tools » Polygon Poursサブメニューで適切なRepourコマンドを使用します。

Confirmダイアログで変更を確認します。

ポリゴンのカットアウト

ポリゴン構築カットアウトは、基本的にポリゴン内に空洞または穴を定義している負の銅領域です。ポリゴン内にカットアウトを定義するには、メインメニューからPlace » Polygon Pour Cutoutを選択し、カットアウトの形状をクリックで定義します。カットアウトが定義されたら、ポリゴンを再構築する必要があります。そうすると、定義したカットアウトの周りにポリゴンが構築されます。カットアウトは実際には固体の領域オブジェクトであり、一度選択してから、端または頂点をドラッグしてサイズを変更することができます。カットアウトのサイズを変更した後、ポリゴンを再構築する必要があります。

   

カットアウトが配置されました（最初の画像）；ポリゴンが再び流されました（二番目の画像）。

トラックのセットからポリゴンプールを作成する

電気銅の領域を定義するだけでなく、ポリゴンやソリッド領域は、特別なシンボルや会社のロゴなど、他の多角形形状の設計オブジェクトを定義するためにも使用されます。必要な形状のアウトラインがAutoCADのような他の設計ツールで定義されている場合、DXFファイルとしてエクスポートしてからAltium Designerにインポートすることができます。そのアウトラインは、ポリゴンまたはソリッド領域に変換することができます。

トラックのセットをポリゴンに変換するには、トラックセグメントを選択し、メニューからTools » Convert » Create Polygon from Selected Primitivesを選択します。

注意：

• ポリゴンは選択されたトラックがあるレイヤーではなく、現在の（またはアクティブな）レイヤーに作成されます。これは、形状をメカニカルレイヤーで定義し、その後に信号レイヤーでポリゴンを作成できることを意味します。

• ポリゴンが作成された後も、選択されたトラックは存在し続け、選択されたままになります。

• ポリゴンが選択されたトラックと同じレイヤー上に作成される場合、適用される電気的クリアランスの設計ルールに従って、トラック内に流れます。

• ポリゴンはFillモードがNoneに設定された状態で作成されます。必要なFillモードで再構築するには、ダブルクリックしてください。

ポリゴンの移動

選択したポリゴンをクリックしてドラッグすると移動できます。Shiftキーを押しながら複数のポリゴンを選択して移動することができます。

ポリゴン構築の形状変更

90度のアークコーナーを持つポリゴンがリサイズされています。

既存のポリゴンは形を変えることができます。

ポリゴンの形状を変更するには：

• ポリゴンを選択するためにクリックすると、そのポリゴンの頂点がハイライト表示され、カーソルが十字線に変わります。

  • フルハンドルをクリックして保持し、ドラッグすると、その角を移動できます。
  • 辺の上でクリックして保持し、ドラッグすると、その全体の辺を移動できます。
  • 空のハンドルをクリックして保持し、ドラッグすると、全体の側面（トラックおよびアークの場合）を移動できます。
  • 空のハンドル上でCtrl+クリックすると、その辺を二つの辺に分割できます。Ctrlは移動の開始時にのみ保持する必要があります。その後、Shift+Spacebarのホットキーを使用して、モード（アーク、マイター、任意の角度）を切り替えることができます。

   

• 'any angle'の配置モードが望ましくない頂点を作成した場合、頂点をクリックして保持し、その辺の頂点を一つに減らすために辺をドラッグします。頂点を削除するには、それを移動するかのように頂点をクリックして保持し、Deleteキーを押します。

•  作業が完了したら、右クリックしてPolygon Actions » Repour Selectedを選択し、新しい形状のポリゴンを再注ぎします。

ポリゴン構築のスライス

Place » Slice Polygon Pourコマンドは、単一のポリゴンを二つ以上の別々のポリゴンにスライスするために使用されます。このコマンドを選択すると、スライスモード（トラック配置モードに似ている）になります。スライスラインを定義する一連の頂点点にアンカーを打つためにクリックします。スライスを定義する際には、Shift+Spacebarを押してコーナーモードを切り替え、Tabを押して幅を変更し、Spacebarを押してスタートとエンドのコーナーモードを切り替え、最後に配置したコーナーを削除するためにBackspaceキーを使用します。スライスの終わりをポリゴンの端を越えるように配置します。スライスの定義が完了したら、右クリックまたは Escを押します。

新しく作成されるポリゴンの数を示す確認ダイアログが開きます。Yesをクリックして、ポリゴンの再構築を確認してください。

ポリゴン構築の保留

設計プロセス中には、変更が発生するのが普通です - コンポーネントが追加されたり変更されたり、ルーティングを更新する必要があるなどです。このプロセス中に既存のポリゴンを簡単に管理するために、保留することができます。これにより、エディターから一時的に隠されますが、PCBデータベースには保持されます。

• 現在の設計で全てのポリゴン構築を保留するには、メインメニューからTools » Polygon Pours » Shelve n Polygon(s)を選択します（nは設計内で検出されたポリゴンの数です）。

• 保留された全てのポリゴン構築を復元するには、メインメニューからTools » Polygon Pours » Restore n Shelved Polygon(s)コマンドを選択します（nは現在保留されているポリゴンの数です）。

• また、右クリックPolygon ActionsサブメニューコマンドやPolygon Pour Managerダイアログから、ポリゴンを選択的に保留することもできます。

非銅層でのポリゴン構築の使用

ポリゴン構築は非銅層にも使用できます。ポリゴン構築が非シグナル層に配置された場合、それらがネットに割り当てられていないため、既存のオブジェクトの周りには構築されません。

Polygon Pour Managerダイアログ

メイン記事： Polygon Pour Manager

Polygon Pour Managerダイアログは、PCB設計スペースに現在存在するすべてのポリゴンの高レベルビューを提供します。このダイアログでは、各ポリゴンの名前を命名/再命名する、ポリゴンのプア順序を設定する、選択したポリゴンに対して再構築または保留アクションを実行する、選択したポリゴンに対して設計ルールを追加/適用することができます。

Polygon Pour Manager ダイアログは、設計内の全てのポリゴンを完全に制御することができます。

Polygon Pour Manager ダイアログについての注意点：

• Polygon Pour Managerダイアログは、Tools » Polygon Pours » Polygon Managerを選択することで起動します。

• ポリゴンは配置中に自動的に名前が付けられます。デザインに合わせて名前を変更することができます。なお、名前はポリゴンを対象とする設計ルールを指定するために使用できます。

• Pour Order領域では、Move Up、Move Down、Auto Generateボタンを使用してポリゴンのプア順序を並べ替えることができます。また、多くのポリゴン構築を特徴とする設計では、マウスのドラッグアンドドロップ機能を使用して順序を変更する方がはるかに迅速です。

• ポリゴンが別のポリゴンに完全に囲まれている場合、プア順序は重要になることがあります。通常、最小のポリゴンから最大のポリゴンへと順序を設定します。

• Auto Generateボタンは、レイヤーごとに最小の面積から最大の面積へとポリゴンを順序付けます。

• Repourボタンをクリックすると、変更されたポリゴン、選択されたポリゴン、違反があるポリゴン、またはすべてのポリゴン、あるいはすべてのポリゴンを強制的に再構築するかを選択できます。更新の進行状況はステータスバーで監視できます。

ポリゴンに関するレポート

PCB内のポリゴン構築についての詳細情報は、デザインスペースでオブジェクトが選択されていないときにアクセスできるPropertiesパネルのBoard Information領域を使用するか、ポリゴン構築とその子のプロパティをリストアップしてください。PCB上で検出されたポリゴンの数は、Board Information領域のPrimitives & Others領域に表示されます。この合計は、ポリゴン構築だけでなく、内部プレーンや分割プレーンも反映していることに注意してください。ポリゴンのプロパティの詳細リストには、PCBリストパネルを使用してください。

リストパネルを使用してポリゴンプロパティを表示・編集する

メイン記事: PCBリストパネル

PCBリストパネルは、ワークスペースに現在存在するすべての設計オブジェクトを表示および編集するための代替手段を提供します。PCBリストパネルを開くには、ワークスペースの右下にあるPanelsをクリックし、メニューからPCB Listを選択します。PCBリストパネルは、表形式、またはスプレッドシートのような形式でデータを表示します。デフォルトでは、ワークスペース内のすべてのオブジェクトが表示されます。パネルの上部にあるコントロールを使用してリストをフィルタリングします。下の画像では、PCBリストパネルがEdit、all objects、そしてPolygonsのみに設定されていることがわかります。PCBリストパネルで一つまたは複数のポリゴンのプロパティを編集できます。

PCBリストパネルは、ポリゴン構築を確認および編集するために使用できます。

内部電源と分割プレーンの使用

電源プレーン

電源プレーンは、PCB全体に電気的に安定したグラウンドまたは電源リファレンスを提供するために通常使用される特別な固体銅の内部層です。

PCBエディタは、最大16の内部パワープレーンをサポートしています。これらのレイヤーのそれぞれにネットを割り当てるか、パワープレーンを2つ以上の隔離されたエリアに分割して、複数のネット間で共有することができます。パッドとビアのパワープレーンへの接続は、プレーン設計ルールによって制御されます。パワープレーンはネガティブで作成されます。パワープレーンレイヤー上に配置されたオブジェクトは銅の空洞となり、残りの領域は固体の銅となります。

内部プレーンの作成

内部電源プレーンは、Layer Stack Manager（Design » Layer Stack Manager）を通じてPCB設計に追加されます。新しい内部プレーンを追加するには、内部レイヤーを作成したい既存のレイヤーをハイライトし、次にInsert layer below » Planeを選択します。新しい内部プレーンがレイヤースタックに追加されます。PropertiesパネルのLayer Stack Managerモードを使用して、選択した内部プレーンレイヤーのプロパティを定義します。

プレーンの表示

設計スペースで内部プレーン（電源タイプを含む）を表示するには、まずView ConfigurationパネルのLayer & Colorsタブでプレーンレイヤーの表示を有効にする必要があります。

必要に応じて、Tools » Split Planes » Rebuild Split Planes on Current LayerまたはすRebuild Split Planes on All Layersを選択して、プレーンを再計算し、再描画します。パッドホールレイヤーやマルチレイヤーを表示すると便利な場合があります。興味のあるオブジェクトを強調表示するために、Shift+S ショートカットキーを使用して、さまざまなシングルレイヤーモード設定を切り替えることができます。

3D表示モード（ショートカット3）では、すべての内部プレーンオブジェクトの物理的表現を見ることができます。表示するだけでなく、3D環境を利用して基板を通過することができ、内部プレーンの検査が非常に簡単になります。内部プレーンをクリックすると、プルバックトラック内の全エリアがハイライト表示されます。Split Plane Editorモードを使用して、内部プレーンとその内容を選択して表示することもできます。このモードは、PCBパネルの上部にあるドロップダウンメニューから利用可能です。

分割プレーン上のサーマルリリーフ接続の3Dビュー。

プルバックとパワープレーン

パワープレーンが追加されると、ボードの端からプレーンを引き戻すために、プルバックトラックのセットがボード形状の周りに自動的に作成されます。プルバックトラックは、その幅がLayer Stack Managerで定義されているため、画面上で編集することはできません。内部プレーンのプルバック値が変更された場合、これらのトラックは自動的に再生成されます。

ブローアウトセクションの作成

プレーンのセクションを「ブローアウト」する、つまり銅のない領域を作成するには、Placeコマンドを使用して線、アーク、または塗りつぶしを配置し、銅のない領域を構築できます。

パッドとビアをパワープレーンに接続する

パッドとビアへの接続は、PCB Rules and Constraints Editorダイアログ（Design » Rules）で設定されたプレーン設計ルールに従って、電力プレーン上に表示されます。特定の接続または非接続要件を持つパッドとビアに対して追加のルールを作成することができます。

サーマルリリーフと直接接続

スルーホールパッドとビアは、直接接続またはサーマルリリーフ接続のいずれかで電力プレーンに接続できます。サーマルリリーフ接続は、ボードがはんだ付けされるときに、接続されたピンを固体銅プレーンから熱的に隔離するために使用されます。PCBエディタの設計ルールでは、電力プレーンに接続する各パッドまたはすべてのパッドのサーマルリリーフ形状を定義できます。

パワープレーン接続スタイルの設計ルールは、コンポーネントのピンからパワープレーンへの接続スタイルを指定します。3つの接続オプションが利用可能です

• Relief Connect

• Direct Connect

• No Connect

SMDパワーピンをパワープレーンレイヤーに接続するための特別なサポートも提供されています。パワープレーンに接続されているネット上のSMDパッドは、適切なプレーンに接続されていると自動的にタグ付けされます。オートルーターは、これらのパッドの物理的な接続を完成させるために、プレーンレイヤーへのレリーフまたはダイレクト接続である短いトラックとビアであるファンアウトを配置します。

パワープレーンに接続されたパッドのサーマルリリーフ接続。色付きの領域は銅がない領域を示しています。

ネットがパワープレーンに割り当てられると、該当するパワープレーンレイヤー上の各パッドに小さなクロスが表示されます。クロスはリリーフ接続の場合は「+」として、直接接続の場合は「x」として表示されます。直接接続されたパッドはピンまで銅が固まっているため、パッドホールまでプレーンの色が表示されます。

パワープレーンに接続しないパッド

パッドがプレーンに接続していない場合、そのパッドは銅がない領域によってプレーンから隔離されます。この銅がない領域は、パワープレーンクリアランス設計ルールで、パッドホール周りの放射状拡張として指定されます。

パワープレーンへのビアの接続

パッドと同様に、ビアは同じネット名の内部電源プレーン層に自動的に接続します。ビアは適用される電源プレーン接続スタイル設計ルールに従って接続します。ビアを電源プレーンに接続したくない場合は、接続スタイルが接続なしで、スコープクエリがIsViaである電源プレーン接続スタイル設計ルールを追加してください。

製造上の考慮事項

サーマルリリーフ接続に適した寸法特性については、製造業者に確認してください。また、接続されていないパッドやビアが接続されたパッドを完全に囲まないようにしてください。これは、接続されたパッドが偶然に孤立して切断される原因となる可能性があります。銅を取りすぎないようにし、最大限の銅と手頃な製造のバランスを取ることが重要です。

プレーンからのパッドとビアの切断

パワープレーン接続スタイルの設計ルールでは、クエリを使用して、どのパッドやビアがパワープレーンに接続するか、または接続しないかをさらに制限できます。パッドは、指定子の名前や物理的特性（例えば、パッドのサイズ）によって対象とすることができます。ビアには指定子がないため、ビアの直径などの物理的特性によって対象としなければなりません。

パワープレーンに接続しない特定のパッドとビアの範囲指定

例えば、特定の指定子名がU7で始まるパッドのみを切断する場合、(ObjectKind = 'Pad') および (Name Like 'U7-*') のクエリを使用してパワープレーン接続スタイルの設計ルールの範囲を設定できます。接続スタイルはNo Connectに設定されます。別のクエリである (ObjectKind = 'Pad') および (HoleSize = 25) は、穴のサイズが25ミルのパッドのみを対象とします。

接続したくないビアを扱う場合、特別なプロパティを含むようにビアを変更して、それらを一意に識別できるようにすることができます。例えば、異なるビア直径を使用し、新しいパワープレーン接続スタイル設計ルールを範囲指定し、No Connect接続スタイルをそれらのビアのみに一致させることができます。クエリ(ObjectKind = 'Via') そして (ViaDiameter = '24')は、例えば、直径が24milのビアを対象とするために使用できます。クエリ InNet('VCC') と IsVia は、ネットVCCに接続されているビアのみを対象とするために使用できます。

上記の方法でビアを選択できない場合は、それらをフリーパッドに変換してから、パッド名を使用して範囲を設定することもできます。これを行うには、接続したくないビアを選択し、それらをフリーパッドに変換します（Tools » Convert » Convert Selected Vias to Free Pads）し、すべてに同じ指定名を割り当てます。例：NoPlaneConnect。次に、新しいパワープレーン接続スタイルの設計ルールを追加し、ルールの範囲（ObjectKind = 'Pad'）および（Name = 'Free‑NoPlaneConnect'）を指定します。また、接続スタイルとしてNo Connectを選択します。名前がNoPlaneConnectのすべてのフリーパッドは、すべてのパワープレーン層から切断されます。

内部パワープレーンの削除

内部プレーンを削除するには、Layer Stack Managerでレイヤーを右クリックし、コンテキストメニューからDelete layerを選択します。レイヤーの削除でそのレイヤー上の全てのプリミティブが削除されることを警告する確認ダイアログが表示されます。Yesをクリックして確認します。

分割プレーン

分割プレーンは、内部プレーン上の囲まれた領域で、プレーンを別々の電気的に隔離されたエリアに分割します。各領域は、そのネット上の全てのピンを囲むように境界線を配置することで定義されます。それぞれのエリアは異なるネットに割り当てられ、これにより一つの内部電源プレーンレイヤー上に二つ以上の分割プレーンが作成されます。

電源プレーンは任意の数の別々の領域に分割することができます。この分割プロセスは、プレーンをセクションに切り分けるようなもので、配置する線の幅が分離距離を定義します。電源プレーンはネガティブで構築されるため、これら特別な境界線は銅のないストリップとなり、このネットとプレーン上の隣接するネット（複数可）との間の分離を作り出します。

内部プレーン上の分割プレーン

通常、最も多くのパッドを持つネットが内部プレーンに最初に割り当てられ、その後、このプレーンを介して接続したい他のネットのために領域が定義され（分割されます）。分割プレーン領域に含めることができないパッドは、信号層上で接続する必要があることを示す接続線を表示し続けます。

分割電源プレーンは、デザインルールチェッカーによって完全にサポートされています。しかし、シグナルインテグリティでは、電源プレーンが連続した銅層であると仮定されるため、認識されません。CAMエディターでのネットリスト抽出は、各領域を記述するポリラインを定義できないため、Altium Designerモードの分割プレーンをサポートしていません。

設計で複数の分割プレーンを使用する

分割内の分割（ネストされた分割またはアイランド）がサポートされているため、内側の分割を囲む外側の分割を追加する必要はありません。分割プレーンをさらに分割したい場合は、既存の分割プレーン内の電源プレーンレイヤー上にオブジェクトを追加し続けることで、他の電気的に隔離された領域を作成できます。

分割プレーンを定義する際の表示のヒント

電源プレーンで分割エリアを定義するとき、分割エリアが包含する必要があるすべてのパッドを見るのが難しい場合があります。分割プレーンに接続したいネットのパッドをより見やすくするために、開始する前に以下の技術が推奨されます。

• 内部プレーンを再計算および再描画するには、メインメニューから Tools » Split Planes » Rebuild Split Planes on Current Layer / Rebuild Split Planes on All Layersを選択します。

• 3Dモード（ショートカット3）を使用して、ボイドエリアや熱リリーフ接続を含むプレーンの物理的表現を表示します。3Dでボードを移動しやすくするために、レイヤー間の垂直距離を増やすためにボードの厚さをスケールアップします。Board thickness (Scale) コントロールは、View ConfigurationパネルのView Optionsタブの3D Settings領域にあります。

• 使用しているパワープレーンと、必要な機械層、マルチレイヤー、キープアウトレイヤーなど、最小限のレイヤーのみを表示します。他のレイヤーはView Configurationパネルで無効にします。

• すべての接続線を非表示にします（View » Connections » Hide All）。場合によっては、分割プレーンを作成したい個別のネットを表示すると便利かもしれません（View » Connections » Show Net）。

• 分割プレーン上の各ネットの色属性を、PCBパネルのNetsを選択して、ネット名をダブルクリックしてEdit Netダイアログを開くことで、異なる色に設定します。

• 内部プレーンのネットをPCBパネルでクリックして、他のパッドをマスクアウトすることで、そのネットに関連するすべてのパッドを表示します。

• 最も多くのパッドを持つネットを内部パワープレーンに割り当て、PCBリストパネルでInNet('A')やInNet('B')などのクエリを使用してネットを表示します。例えば、サーマルリリーフがあるものとないものを区別し、新しい分割プレーンに含めるパッドを区別します。

• 内部プレーン上のオブジェクトとプリミティブのみを表示するには、PCBフィルターパネルでOnPlaneクエリを使用します。

スプリットプレーンの定義

Altium Designerでは、内部パワープレーン上に線、アーク、トラック、塗りつぶしを任意の配置で配置することで、スプリットプレーンを定義できます。これらがプレーンの一部を残りの部分から隔離するとすぐに、新しいスプリットプレーンが作成されます。次に、新しいスプリットプレーンにネットが関連付けられます。スプリットプレーンを定義する最も簡単な方法は、Place » Lineコマンドを使用して、パワープレーン上にスプリットプレーンの境界を描画することです。

Place » Lineコマンドを使用してスプリットプレーンを作成する。

これにより、アートワークに線が作成され、銅を残さないようにし、その結果、平面が分割されます。線幅は分離幅になります。右クリックして線の配置モードを終了すると、平面が分析され、独立した分割領域が作成されます。線の配置中に分割平面と内部電源平面の間の分離幅を変更するには、Tabキーを押してLine Constraintsダイアログを開き、Line Widthの値を変更します。

電源プレーンを2つの分割プレーンに分けるには、プルバックトラックからプルバックトラックまで基板を横切るように直線を引くことができます。線がプルバックトラックに接続している限り、隔離されたエリアを形成し、それによって分割プレーンを識別するポリゴンタイプのオブジェクトを作成します。線が接続していることを確認してください。線が接続すると、カーソルは大きな円の中に十字が表示されます。

線、アーク、塗りつぶしを使用して、通常とは異なる形状の分割プレーンを定義するための閉じた形状を作成することができます。また、内部層にある既存の線、アーク、塗りつぶし、またはトラックを境界の一部として使用することもできます。それらが接続して閉じたエリアを形成する限り、分割プレーンが形成されます。

アーク、塗りつぶし、トラックの使用

平面を分割するためにアークを使用する場合は、アークセグメントの間に短いトラックセグメントを配置することをお勧めします。なお、Place » Fillを使用しても分割平面は作成されず、空白領域のみが作成されます。例えば、線の代わりにそれらを配置することで、分割平面の外側のエッジを塗りつぶしで作成することができます。

Place » Interactive Routingコマンドを使用して線の代わりにトラックを配置する場合は、トラックがNo Netに設定されていること、そして分割平面が適切なネット名に関連付けられていることを確認してください。

分割平面にネットを割り当てる

各分割領域が正しく定義されているかを確認するには、分割された領域を一度クリックします。閉じた領域であれば、その領域のみがハイライト表示されます。

分割プレーンがハイライト表示されています。

エリアがハイライト表示されたら、ダブルクリックしてSplit Planeダイアログを開き、ネット割り当てを確認または設定します。ダイアログのドロップダウンリストから分割プレーンのネット名を選択します。

電源プレーンにトラックを配置する

電源プレーン層はネガティブで構築されているため、電源プレーン層に配置されたトラックは銅の中に空洞を作り、その結果、接続は行われません。このため、プレーン層上でネットをルーティングするために単一のトラックを使用することはできません。電源プレーン層上でネットをルーティングしたい場合は、使用したいトラックのサイズと同じ非常に薄い銅の島を作成する必要があります。エリアの周囲に線の境界を作成することで（Place » Line）、必要なネットに割り当てることができる分割プレーンを作成します。

もし同じ層に多数の接続をルーティングする必要がある場合、信号層を使用して接続をルーティングし、その後ポリゴンプレーン（銅の流れ）を使用して電源プレーンを作成する方が効率的かもしれません。

分割プレーンのレビューと編集

PCBパネルで分割プレーンをレビューおよび編集することができます。パネルの上部にあるドロップダウンからSplit Plane Editorを選択します。電源プレーン上のその分割プレーンとそのネットを表示するために、ネット/レイヤーをクリックします。

Split Plane(s)およびNet(s)領域の分割プレーンをクリックすると、その分割プレーン上のパッドとビアが表示されます。分割プレーン名をダブルクリックすると、分割プレーンに関連付けられたネットを編集できる分割プレーンダイアログが開きます。または、デザインスペース内を右クリックして、ポップアップメニューからオプションを選択します。

3Dビューイングモード（ショートカット3）では、すべての内部プレーンオブジェクトの物理的表現を見ることができます。3D環境を使用すると、ボードを簡単に移動でき、真のプレーン検査を非常に簡単に行うことができます。編集後に内部プレーンを再計算して再描画するには、Tools » Split Planes » Rebuild Split Planes on Current LayerまたはRebuild Split Planes on All Layersを選択します。

スプリットプレーンの削除

スプリットは、プレーン上の領域が隔離されると形成されるため、スプリットの境界を形成する任意のオブジェクトを削除すると、そのスプリットが削除されます。したがって、スプリットプレーンを削除するには、スプリットプレーンの輪郭を作成する線やその他のプリミティブなど、境界プリミティブを削除します。プルバックトラックは、内部プレーンをレイヤースタックから削除することによってのみ削除できることを覚えておいてください。

スプリットプレーンの設計ルールチェック

バッチ設計ルールチェック（DRC）中に、以下のルールについて分割プレーンのチェックと報告ができます：

• 破損したプレーン

• デッドカッパーエリア

• スターブドサーマル接続

これらのオプションは、メインメニューからTools » Design Rule Checkを選択してアクセスするDesign Ruler CheckerダイアログのDRC Reportオプションにあります。バッチDRC中にこれらがチェックされ、報告されるように望ましいオプションを有効にします。

レポートが作成されると、これらのルールの違反がレポートに表示されます。レポート内をクリックすると、PCBエディターで関連するエラーが表示されます。

ブロークンプレーン

ブロークンプレーンは、ネットに接続性を持つプレーンの領域が、残りのプレーンから電気的に切断されたときに発生します。これが発生する一例として、スプリットプレーンをまたいで配置されたが、それに接続されていないコネクタがあります。ピンの周りの空隙が結合してプレーンの銅を完全に切断し、事実上それを二つの部分に分割します。

DRCエラーを示すブロークンプレーン（明るい緑色）。

デッドカッパー

デッドカッパーとは、ネットに接続されていない、かつ元のプレーンから電気的に切断された銅のセクションのことを指します。これが発生する例としては、プレーンに接続されていないコネクタ（ピンが密接に配置されている）で、ピンの周りの空隙が結合して、プレーンの銅の領域を残りのプレーンから隔離する場合があります。

DRCエラーを示すデッドカッパー領域（明るい緑色）。

不足したサーマル接続

サーマルは、プレーン銅への熱伝導を減らすために、周囲に熱リリーフの「切り欠き」があるプレーンへの接続です。サーマルは、それをプレーンに接続する銅のスポークの表面積がボイド領域によって減少した場合、「不足」状態になることがあります。このルールは、サーマルへのスポークだけでなく、サーマルの表面積も、サーマルに侵入する任意のボイド領域に対してチェックします。

DRCエラーを示す不足状態のサーマル接続（明るい緑色）。

スプリットプレーンについての注意点

• スプリットプレーンのDRCチェックはバッチモードのみです。

• エラーマーカーを削除するには、バッチDRCを再度実行するか、メインメニューからTools » Reset Error Markersを選択してください。

• 編集後に内部プレーンの再計算と再描画を行うには、メインメニューからools » Split Planes » Rebuild Split Planes on Current Layer/Rebuild Split Planes on All Layersを選択してください。

• ブロークンプレーンとデッドカッパーチェックには、未配線ネットルール（電気カテゴリー）がBatchで有効になっている必要があります。