5 Tipps zur Spezifizierung der Toleranz von PCB-Bohrlochgrößen

Erfahren Sie, wie Sie schnell Lochgrößentoleranzspezifikationen hinzufügen und klar an Ihren Fertiger kommunizieren können, um sicherzustellen, dass Ihr PCB-Design korrekt hergestellt wird.

Eines der oft vergessenen Themen im PCB-Design sind die Löcher, durch die Komponenten montiert werden. Die Angabe der Toleranz von Lochabmessungen bei der PCB-Fertigung gewährleistet eine korrekte Passform von durchkontaktierten (PTH) Komponenten. Ebenso wichtig ist, dass diese Abmessungen klar an den Fertiger kommuniziert werden, damit die Platinen ordnungsgemäß hergestellt werden.

Jetzt ermöglicht Ihnen die PCB-Designsoftware Altium Designer, Toleranzattribute für Ihre Pads und Vias hinzuzufügen, die durch die Aufnahme in die Bohrtabelle an den Fertiger kommuniziert werden. Hier sind fünf Tipps, die Ihnen bei der Angabe der Toleranz von PCB-Lochgrößen helfen.

TOLERANZEN

Komponentendatenblätter listen eine Toleranz mit Plus/Minus auf, um Variationen aufgrund von Alterung, Verschleiß, Temperatur, Beschichtung, Material, Bearbeitung usw. zu berücksichtigen. Zum Beispiel gibt das Datenblatt eines spezifischen Herstellers von 1/4-Watt-Widerständen den Leitungsdurchmesser mit 0,022 ±0,003 an. Daher können die Leitungen am tatsächlichen Bauteil von 0,019 bis 0,025 variieren.

Häufig geben Hersteller von gedruckten Schaltungen (PCB) eine Lochtoleranz von ±0,004 an. Der Anschlussdraht, egal ob am großen oder kleinen Ende des Toleranzbereichs, muss immer in das Loch passen. Daher muss die minimale Lochgröße den größten Widerstandsdraht plus Toleranz (0,022 Widerstandsdraht + 0,003 Widerstandsdrahttoleranz) sowie die 0,004 PCB-Lochtoleranz aufnehmen können. Somit ergibt sich 0,022+0,003+0,004 = 0,029 Zoll, was das kleinste zulässige Loch auf der Platine ist.

Beim Bohren nutzen sich Bohrer ab und werden kleiner. Oder der Bohrer kann in einem Loch leicht vibrieren oder wackeln, was zu einem etwas größeren Loch führt. Montagelöcher werden dann beschichtet, und die Beschichtung kann für jede Charge oder Position auf der Platine dicker oder dünner sein. Man muss auch die thermische Ausdehnung oder Schrumpfung des PCB-Substrats während der Verarbeitung berücksichtigen.

Die Lochtoleranz ist also kritisch im Designprozess, um eine korrekte Platzierung von PTH-Bauteilen zu gewährleisten. Eine Faustregel ist, dass man ein PCB-Loch 0,007 Zoll größer als den Bauteilanschluss Lochdurchmesser machen sollte, um alle Toleranzen, Bohrerverschleiß oder -wackeln und Beschichtungsvariationen zu berücksichtigen.

In Altium Designer gibt es keinen Standardwert für die Lochtoleranz. Sie können die Attribute der Lochtoleranz in den Dialogen für Pads und Vias anpassen. Lochtoleranzen und Standardwerte können auch im Pad Via Library Panel und in der Footprint Library festgelegt werden.

FÜNF TIPPS ZUR ANGABE VON LOCHTOLERANZEN

Die Lochtoleranz in Altium Designer kann auf mehrere verschiedene Arten aufgerufen und bearbeitet werden, die wir im Folgenden untersuchen werden. Bei jeder Methode können Sie die Attribute für die minimale (-) und maximale (+) Lochtoleranz festlegen.

Tipp 1 — Festlegen von Lochtoleranzattributen für bestimmte Pads und Vias

Sie können die Toleranzen für Pads/Vias schnell über die Eigenschaften jedes einzelnen festlegen.

Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf das Pad oder Via und wählen Sie Eigenschaften. Im Dialogfeld Pad-Eigenschaften (Abbildung 1) kann die Lochtoleranz im Abschnitt Lochinformationen bearbeitet werden.

Im Dialogfeld Via-Eigenschaften kann die Lochtoleranz über Toleranz in der oberen linken Ecke des Dialogfelds bearbeitet werden (Abbildung 2).

Abbildung 1: Die Lochtoleranz kann im Dialogfeld Pad-Eigenschaften angegeben werdenAlt-Text: Die Lochtoleranz kann im Dialogfeld Pad-Eigenschaften angegeben werden)

Tipp 2 — Erstellen von Lochtoleranzattributen für eine Pad- oder Via-Vorlage

Sie können Lochtoleranzen auch mithilfe einer Pad- oder Via-Vorlage festlegen.

Klicken Sie mit der rechten Maustaste im Pad-Via-Bibliothek-Panel und wählen Sie Via-Vorlage hinzufügen oder Pad-Vorlage hinzufügen. Die Lochtoleranz kann im Abschnitt Lochinformationen eingestellt werden.

Tipp 3 — Einstellen der Lochtoleranzattribute für mehrere Pads oder Vias gleichzeitig

Praktischerweise können Sie die Lochtoleranz für mehrere Pads oder Vias gleichzeitig einstellen.

Öffnen Sie das PCB-Inspektor-Panel, dargestellt in Abbildung 3. Wählen Sie die Pads oder Vias auf der PCB aus, für die Sie die Einstellungen vornehmen möchten, und geben Sie die notwendigen Lochtoleranzwerte im Panel in der rechten Spalte unter Objektspezifisch ein.

Lochtoleranzspalten können auch zum PCB-Panel hinzugefügt und über den Lochgrößen-Editor bearbeitet werden. Klicken Sie mit der rechten Maustaste unter der Überschrift Einzigartige Löcher und wählen Sie Spalten » Lochtoleranz (+) und Lochtoleranz (-). Durch Klicken in den Lochtoleranzspalten können die Toleranzattribute geändert werden.

Tipp 4 — Hinzufügen von Lochtoleranz zu Via-Verstitchung/Via-Abschirmung

Lochtoleranzen können für mehrere Verstitchungs-Vias hinzugefügt werden, um Zeit zu sparen.

Gehen Sie zu Werkzeuge » Via-Verstitchung/Abschirmung » Verstitchung zu Netz hinzufügen. Lochtoleranzinformationen können im Abschnitt Via-Stil unter Toleranz hinzugefügt werden.

Tipp 5 — Anzeigen der Lochtoleranz in der Bohrtabelle

Sie können die Toleranzen in der Bohrgrößen-Tabelle auf zwei Arten anzeigen: mit einer oder zwei Spalten, um Toleranzattribute anzuzeigen.

Im Dialogfeld "Eigenschaften der Bohrtabelle" klicken Sie auf Spalte hinzufügen. Um alle Toleranzattribute in einer Spalte anzuzeigen, wählen Sie Lochtoleranz. Diese Spalte zeigt die minimalen und maximalen festgelegten Attribute gemeinsam an. Alternativ können Sie wählen, die minimalen und maximalen festgelegten Lochtoleranzattribute in getrennten Spalten anzuzeigen. Für die letztere Option wählen Sie Lochtoleranz (+) und Lochtoleranz (-). Sie können natürlich auch wählen, nur die minimale oder maximale festgelegte Lochtoleranz unabhängig anzuzeigen.

Sie können auch wählen, Objekte nach ihrer Lochtoleranz zu gruppieren. Im Dialogfeld "Bohrsymbole konfigurieren" (klicken Sie auf Bohrsymbole konfigurieren im Dialogfeld Bohrtabelle), klicken Sie auf Gruppierung und wählen Lochtoleranz.

Beachten Sie, dass beim Hinzufügen von Lochtoleranzinformationen zu Pads und Vias, sofern nicht alle Pads oder Vias, die unter der Spalte Anzahl gruppiert sind, die gleichen Lochtoleranzattribute aufweisen, die Lochtoleranzwerte als * (Asterisk) angezeigt werden.

WICHTIG: Nachdem Sie Spalten zur Bohrtabelle hinzugefügt haben, müssen Sie auf OK klicken, um das Dialogfeld Bohrtabelle zu verlassen, oder Ihre Änderungen werden nicht gespeichert.

Montage von PCB-Komponenten

Die Sicherstellung einer angemessenen Lochtoleranz ist entscheidend dafür, dass Ihre PTH-Teile ordnungsgemäß auf Ihrer Leiterplatte montiert werden können. Altium Designer hat die Dokumentation Ihrer Lochgrößentoleranzen vereinfacht, sodass Ihre Toleranzspezifikationen leicht an Ihren Hersteller kommuniziert werden können.