PCBツーリングホールについて: それらが何であり、どこに配置されるか

多くの設計者がPCBに焦点を当てるのを好みますが、設計が実際の製品に変わるためには、設計の機械的および製造面を考慮する必要があります。PCBの工具穴は、製造を通じて設計を進めるのに役立つ重要な機械的特徴の一つです。工具穴は取り付け穴とは異なり、製造中にボードを作業台に固定するために必要です。

工具穴はPCB上でおそらく最も単純な特徴かもしれませんが、工具穴を配置する場所を決定する際にはいくつかの基本的なガイドラインに従うべきです。製造業者とそのパネルおよび工具要件について相談した後、または自分のパネルを作成することに決めた場合、PCB設計ソフトウェアの標準的なパッドと穴の機能を使用して工具穴を配置することができます。これがどのように機能し、設計における工具穴のベストプラクティスについてここで説明します。

PCB工具穴の取り扱い

工具穴はPCBの中で最も単純な特徴の一つかもしれませんが、製造と組み立てには不可欠です。PCBに工具穴を配置する場所と方法を決定する際に考慮すべき3つの主要なポイントがあります：

• パネル化中の配置
• サイズとめっき
• フィデューシャルとの配置

回路基板またはパネル？

最初に明らかな質問のように思える項目は、工具穴をどこに配置すべきかということです。工具穴は、基板を配列に配置する場合に特に、回路基板ではなくパネルに配置されます。製造業者は実際には個々の基板ではなくパネルを生産します。PCBの工具穴は製造を支援するために使用されるので、パネルに配置すべきです。下の画像は、PCBパネルの切り離しレールに工具穴をどのように配置すべきかを示しています。

自分でパネルや切り離しレールを設計する場合、PCBの工具穴をレールエリアやパネルの角に配置できます。私が協力しているメーカーは、サイズが合えば顧客のパネルを受け入れますが、設計ファイルと一緒にパネルを提出する必要はありません。一般的に、彼らは自分たちでパネルを作成し、PCBの工具穴を含め、これをNREコストに組み込みます。自分でパネルを作成したい場合は、工具穴を含めるようにしてください。最初に間違った場所に配置されていても、製造業者はパネルを修正できますので、基板が製造を通過できるようになります。

製造業者からの推奨を含め、完成したPCB上に直接工具穴を配置することを推奨する意見を見たことがありますが、パネルではなく明らかに単一のPCBを指している場合には、「取り付け穴」と書くべきだったのかどうか不確かです。製造および組立工場を含む大多数のガイドラインでは、PCBパネルに工具穴を配置するよう明確に述べています。これを踏まえて、PCBの工具穴と取り付け穴の違いを見てみましょう。

工具穴と取り付け穴

いくつかのガイドでは、工具穴と取り付け穴は同じものだと述べていますが、これは必ずしも真実ではありません。主な違いはめっきです：PCBの工具穴は非めっきスルーホールであり、取り付け穴は通常めっきされています。もう一つの違いはサイズです：PCBの工具穴は一般的にいくつかの標準的なインペリアルまたはメトリックサイズを持ち、製造業者はボードを変更なしで自社のプロセスに組み込むことができるよう、特定のPCB工具穴サイズを推奨する場合があります。取り付け穴のサイズは、ボードをそのエンクロージャに取り付けるために使用される取り付けハードウェアにのみ標準化されています。

金属ハードウェアを使用する取り付け穴の場合、穴は接地されるべきです。これは、接地されたトレースまたはグラウンドプレーン/銅プールに接続することにより行います。めっきされたスルーホールは、金属マウントに低抵抗の電気接続を提供するために、露出したパッドも持つべきです。基板上に追加の接地導体を配置する基本的な効果は、追加のシールディングを提供し、浮遊導体からの漂遊静電容量を防ぐことです。私は、大きな金属マウントがヒートシンクのように機能し、基板からエンクロージャーへと余分な熱を引き出すことができるため、大きな銅プール領域またはプレーンに接地することを好みます。

フィデューシャル

TRANSLATE: もう一つ重要なポイントは、基板の向きを確認するために使用されるフィデューシャルです。これは、ステンシル印刷機、ピックアンドプレース機、自動光学検査（AOI）機がPCBの向きを判定できるようにするために使用されます。フィデューシャルは、裸のPCBの向きが明確になるように、PCBレイアウトの3つの角に配置する必要があります。しかし、角が識別できるように、パネル上にも配置する必要があります。簡単にするために、PCBの工具穴からオフセットした角にフィデューシャルを配置し、組み立て業者のサイズの推奨事項に従ってください。

PCB工具穴の配置

工具穴の配置は簡単です。設計ソフトウェアで「パッドを配置」または「穴を配置」機能を使用するだけです。優れたPCB CADツールは、特定の穴をめっきありまたはめっきなしとして定義できます。単に穴をめっきなしに設定し、必要な直径を設定すれば、工具穴の設計は完了です。Altium DesignerのようなPCB設計ソフトウェアは、PCB設計とレイアウトのための完全なCADツールセットを提供しており、これを簡単に行うことができます。

どのようなタイプのPCBツーリングホールやその他の特徴を回路基板レイアウトに含める必要がある場合でも、Altium Designer®のPCB設計ツールを使用して、高品質の設計を作成し、PCBを製造の準備ができます。設計が完成し、製造業者にファイルをリリースしたい場合、Altium 365™プラットフォームを使用すると、プロジェクトの共有やコラボレーションが簡単になります。

Altium DesignerとAltium 365で可能なことの表面をかすめただけです。より詳細な機能説明については、製品ページをチェックするか、オンデマンドウェビナーのいずれかをご覧ください。