ボード形状

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基板の形状は、完成した基板の形を定義します。

概要

ボード形状、またはボードアウトラインとも呼ばれるものは、ボードの境界または範囲を定義する閉じた多角形です。ボード形状は、設計の配置と配線に利用可能なスペースの範囲の視覚的ガイドラインを提供するだけでなく、内部の電源プレーンが電源プレーンのエッジプルバックと電源プレーンの分割エッジの参照として使用されます。

使い方

ボード形状は、PCBエディターでのみ利用可能です。新しいPCBファイルが作成されると、デフォルトのボード形状で開きます。

この形状を変更する方法はいくつかあります。使用できるコマンドは、現在のビューモードによって異なります:

• Board Planningモード - ボードを計画モードで表示しているとき、以下のコマンドがメインのViewメニューから利用可能です：

  • Redefine Board Shape - このコマンドを使用して、新しい形状をインタラクティブに描画します。

  • Edit Board Shape - このコマンドを使用して、頂点を移動したり、形状の端をスライドさせたりして、ボードの形状をインタラクティブに変更します。

  • Modify Board Shape - このコマンドを使用して、新しい頂点を追加することによりボードをインタラクティブに変更します。

  • Move Board Shape - このコマンドを使用して、ワークスペース内のボード形状の位置を移動します。

   

• 2D Layoutモード - ボードを2Dで表示しているとき、以下のコマンドがDesign » Board Shapeサブメニューから利用可能です：

  • Define From Selected Objects - 閉じた形状を定義する線や円弧のプリミティブのセットを選択し、このコマンドを使用してボード形状をこの形状に再定義します。

  • Create Primitives From Board Shape - ボード形状が存在するが、現在境界に沿ってオブジェクトがない場合にこのコマンドを使用します。

  • Define Board Cutout - ボードが製造されるときにボードを通して穴が開く領域を定義するためにこのコマンドを使用します。

  • Auto-Position Sheet - そのシートにリンクされた機械層上のオブジェクトを正確に囲むように表示されるPCBシートのサイズを自動的に変更するためにこのコマンドを使用します（ワークスペースのリフレッシュが必要になります）。

   

• 3D Layoutモード - ボードを3Dで表示しているとき、以下のコマンドがDesign » Board Shapeサブメニューから利用可能です：

  • Define From 3D Body - このコマンドを使用して、3Dモデルの望ましい表面を選択することによりボード形状を定義します。

   

ボード形状の再定義

Redefine Board Shapeコマンド（Board Planningモード内）を起動すると、カーソルが十字線に変わり、標準の多角形オブジェクト配置モードに入ります。ボード形状の定義は、次の一連のアクションを実行することによって行われます：

1. カーソルを位置づけ、クリックしてボード形状の開始頂点をアンカーします。

2. カーソルを移動して、2番目の頂点を配置します。デフォルトの動作では、各クリックで2つのエッジを配置し、それらの間にユーザー定義のコーナー形状があります。Placement Modesセクションを参照して、コーナーモードの変更方法の詳細を確認してください。

3. マウスを動かし、クリックしてさらに頂点を配置します。

4. 最後の頂点を配置した後、右クリックまたはEscキーを押して、ボード形状の定義を閉じて完了します。ソフトウェアが自動的に開始点と最終点を接続して形状を完成させるため、手動でボード形状を閉じる必要はありません。

配置モード

ボード形状を再定義する際には、5つの利用可能なコーナーモードがあり、そのうちの4つにはコーナー方向のサブモードもあります。再定義中に：

• Shift+Spacebarを押して、5つの利用可能なコーナーモードを切り替えます：45度、45度アーク付き、90度、90度アーク付き、任意の角度。
• Spacebarを押して、2つのコーナー方向のサブモード間で切り替えます。
• アークコーナーモードのいずれかにいるとき、 または キーを押し続けると、アークを縮小または拡大します。アークのサイズ変更を加速するには、押しながらShiftキーを保持します。
• 1のショートカットキーを押して、クリックごとに2つのエッジを配置するか、または1つのエッジを配置するかを切り替えます。この2番目のモードでは、点線のエッジは先読みセグメントと呼ばれます（下の画像セットの最後の画像に示されています）。
• Backspaceキーを押して、最後の頂点を削除します。

Shift+Spacebarを押して、5つの利用可能なコーナーモードを切り替えます。1のショートカットを押して、2エッジと1エッジの配置を切り替えます。

ボード形状のグラフィカル編集

ボード形状の編集

Edit Board Shapeコマンド（Board Planningモード内）を起動すると、既存のボード形状が緑色に変わります。外形は一連のエッジによって定義されます：各エッジは、実線の白い四角で示される端点と、空白の白い四角で示される中心点によって表されます。各端点は、2つのエッジが合わさる位置を表します。

編集モードに入った後の例示ボード形状の編集ハンドル。

• 適用する端点を移動するには、Aをクリックしてドラッグします。
• 適用する中心点を移動するには、Bをクリックしてドラッグします。これにより新しい端点が作成され、元のエッジが二つに分割されます。
• 編集ハンドルから離れたエッジの任意の場所をクリックしてドラッグすると、そのエッジをスライドさせることができます。
• 編集ハンドルから離れたエッジの任意の場所でCtrl+クリックすると、新しい端点が挿入されます。
• 端点をクリックして保持し、Deleteを押すと、その頂点を削除できます。

ボード形状の変更

Modify Board Shape コマンドを使用すると、設計者はボードの形状を簡単に変更できます。このコマンドは Board Planningモードでアクセスされ、Design » Modify Board Shape を選択することで実行されます。コマンドを起動すると、カーソルが十字線になります。クリックするたびに新しい頂点が追加されます。Shift+Spacebar キーを使用して、角の形状を変更できます。

ボードの形状を変更しています。

ボード形状のグラフィカルな移動

Board PlanningモードでModify Board Shapeコマンドを起動すると、既存のボード形状が緑色になり、形状のアウトラインのコピーがカーソルに添付されます。単に形状をワークスペース内の新しい希望の位置に移動してクリックするか、またはEnterを押して配置を行います。移動中、ボード形状は回転または反転することができます：

• Spacebarを押してボード形状を反時計回りに回転させるか、またはShift+Spacebarを押して時計回りに回転させます。Rotation Stepのサイズは、PreferencesダイアログのPCB Editor – Generalページで定義されます。

• XキーまたはYキーを押して、それぞれX軸またはY軸に沿ってボード形状を反転させます。

ボードの形状のアウトラインのコピーがカーソルに添付され、元の形状を参照として使用できます。

選択したオブジェクトから形状を定義する

ボードの形状は、選択したオブジェクト（2D Layoutモードで）からも定義できます。通常、これにはキープアウトレイヤーやメカニカルレイヤーに配置された一連の線やアークが使用されます。以下の手順に従ってください：

1. レイヤー上の全てのオブジェクトは、メインメニューからEdit » Select » All on Layerコマンドを使用して選択できます。

2. 全てのオブジェクトが選択されたら、Design » Define From Selected Objectsコマンドを実行します。ボードの形状は、選択された線によって定義されたパスに従って更新されます。選択されたオブジェクトの中心線をソフトウェアが追跡できない場合は、警告ダイアログが表示されます。

このボード形状は、キープアウトレイヤーに配置された選択された線とアークのセットから定義されています。

3Dボディから形状を定義する

この機能は、メインメニューからDesign » Board Shape » Define From 3D Bodyコマンドを使用してアクセスします（3D Layoutモード時）。このコマンドを起動する前に、既に3Dボディをワークスペースに配置している必要があります。3Dボディからボード形状を定義するには：

1. コマンドを起動した後、3Dボディをクリックして選択します。カーソルが十字線に変わり、任意の表面を選択する準備ができます。

2. モデルの周りをカーソルを動かします。表面が見つかると、その表面がハイライト表示され、残りのモデルがやや透明になります。

3. モデルの平らな表面をクリックします。この表面が新しいボード形状になります。

3Dボディの選択された表面に基づいてボード形状を再定義する例。

ボード形状からプリミティブを作成する

選択されたプリミティブからボード形状を定義するだけでなく、ボード形状からプリミティブを作成することも可能です。ボード形状が存在するが、境界に沿って現在オブジェクトがない場合にこのコマンドを使用します。このコマンドが役立つ状況には以下のようなものがあります：

• トラックやアークのプリミティブを最初に修正することで、ボード形状（またはボードの切り抜き）を変更したい。
• ボードのキープアウト境界、またはボードの切り抜きのためのキープアウト境界が必要です。これについては、以下のセクションボードの切り抜きを使用する際の重要な設計上の考慮事項で詳しく説明されています。

ボード形状に穴を開ける

ボードカットアウトは、ボード形状のどこにでも配置できます。カットアウトを配置するには、2D Layoutモードでボードを表示に切り替え、メインメニューからDesign » Board Shape » Define Board Cutoutコマンドを使用します。カットアウトは実際には、ネガティブオブジェクトとして設定されたソリッド領域オブジェクトであることに注意してください。このタイプのオブジェクトを配置する方法について詳しくは、領域オブジェクトを参照してください。

ボード形状にボードカットアウトが配置されました。

ボードカットアウトを使用する際の重要な設計上の考慮事項

ボードカットアウトの端からポリゴンを離す

固定領域のボードカットアウトを覆うポリゴンは、適用されるクリアランス設計ルールによって許可される限りカットアウトの端に近づいて流れます。必要に応じて、特定のクリアランス設計ルールを作成できます。これは例えば、IsBoardCutoutRegionとInPolygonの間に適用されるように設定することができます。

ボードとカットアウトの端を囲むルートツールパスの定義

製造パネルから完成した基板を切り出す一般的な方法は、基板をパネルからミル加工または配線することです。基板のカットアウトも配線で切り出すことができます。ルートツールパスは、機械層にラインおよび/またはアークオブジェクトを配置することによって定義されます。これは手動で行うことも、ソフトウェアによって自動的に行うこともできます。

基板および任意の基板カットアウトのルートツールパスを定義するには：

1. 2D Layoutモードで基板がある状態で、Design » Board Shape » Create Primitives From Board Shapeコマンドを実行します。Line/Arc Primitive From Board Shapeダイアログが表示されます。

2. ルートツールパスを定義するオブジェクトの適切なWidthを定義します。これについて不明な点がある場合は、製造業者に相談してください。

3. 利用可能な機械層を選択します。この層はルートツールパスの定義のためだけに使用します。

4. 基板にカットアウトがある場合は、Include Cutoutsオプションを有効にします。

5. Rout Tool Outlineオプションを有効にします。このオプションが有効になると、線/円弧オブジェクトは、そのエッジが基板形状のエッジとカットアウトのエッジに触れるように配置されます。

6. 選択した機械層にルートツールオブジェクトを作成するには、OKをクリックします。

7. 使用する機械層はルートツール層として設定する必要があります。これを行うには、Board Optionsダイアログを開きます（ワークスペースで右クリックしてOptions » Board Optionsを選択）し、Rout Tool Pathオプションで必要なLayerを選択します。

以下の画像は、機械層に定義されたルートツールパスを示しています。

左に示されたボードのカットアウトと、右の画像に定義されたルートツールパス。

PCBシートの使用

PCBシートは、2D Layoutモードで印刷ページを表すために使用される特別な描画機能です。シートは設計オブジェクトではなく、むしろ機械層に配置されたオブジェクトと連動する表示機能です。以下の画像では、寸法オブジェクトが機械層に配置され、シートがView ConfigurationsダイアログのBoard Layers And Colorsタブでこの層にリンクされています。リンクされているため、Auto-size to linked layerオプション（Board Optionsダイアログ）が有効になっており、Design » Board Shape » Auto-Position Sheetコマンドを使用して、その機械層上のオブジェクトを正確に囲むようにシートのサイズを自動的に調整できます。これにより、プロフェッショナルで印刷可能なボードのプレゼンテーションが得られます。

シートが機械層の内容にリンクされ、寸法オブジェクトが配置された結果、デザインのプロフェッショナルで印刷準備が整ったプレゼンテーションが実現しました。

シートの表示を制御する

PCBエディタでシートを表示するには：

• Design » Board Optionsコマンドを実行して Board Options ダイアログを開き、Sheet Positionエリアで Display Sheetオプションを有効にします。シートは、Display Sheetオプションを無効にすることでいつでも非表示にできます。リンクされたすべての機械層も非表示になります。

• シートの色は、View Configurationsダイアログの Board Layers And Colorsタブで変更できます（L ショートカットを押す）。タブの System Colorsエリアで Sheet Area Colorと Sheet Line Colorの新しい色を選択します。

キープアウト

ボードの形状と同様に、ボードの端に配置と配線の境界を定義するべきです。これは、Design » Board Shape » Create Primitives From Board Shape コマンド（2D Layout Modeモード）を使用して、ボードの形状自体から自動的に作成することができます。または、キープアウトレイヤーにオブジェクトを配置することによって、手動で行うこともできます。このレイヤーに配置されたオブジェクトは、コンポーネントと配線に対して越えてはならない境界を定義します。通常、コンポーネントや配線などのオブジェクトをボードの端から一定の距離に保ちたい場合があります。この距離は、適用可能な配線およびコンポーネント配置の設計ルールを設定することで制御できます。また、ネジの頭部やその他の取り付け要件など、機械的オブジェクトのための他の配線およびコンポーネントのキープアウトエリアも定義できます。

キープアウト境界は、キープアウトレイヤーに標準的な線オブジェクトを配置することで定義されます。

また、任意の銅層にレイヤー固有のキープアウトを定義することもできます。これを行うには：

1. 必要なレイヤーのレイヤータブをクリックします。

2. レイヤー固有のキープアウトオブジェクトを配置して、キープアウトエリアの境界またはエリアを定義します（Place » Keepoutサブメニュー）。レイヤー固有のキープアウトは、Keepout属性が有効になっている標準オブジェクトに過ぎません。これらはレイヤーと同じ色で表示され、キープアウトの色のエッジがあります。レイヤー固有のキープアウトオブジェクトは、GerberまたはODB++の出力ファイルには含まれませんので注意してください。

ヒント

1. ボードの形状は出力生成には使用されず、配置されたオブジェクトのみが使用されます。