RF設計におけるPCBエッジめっきのガイド

Zachariah Peterson
|  投稿日 2023/05/4, 木曜日  |  更新日 2024/09/2, 月曜日
PCB エッジめっき

一部の設計では、PCBの外周に沿ってエッジメッキを使用しています。ここでは、PCB基板の側壁が銅でメッキされています。RF PCBで使用される銅メッキは、シールドされたエンクロージャへのグラウンド接続を提供したり、電磁場を含めたりするなど、複数の理由で配置されます。エッジメッキを含める必要があると判断した場合、PCBレイアウトおよび製造データでこれをどのように指定すべきでしょうか?

この記事では、PCBレイアウトにエッジメッキを適用する方法と、製造納品物でのエッジメッキの見え方についての簡単な概要を説明します。PCBレイアウトでエッジメッキを成功裏に適用するために、これらの設計ルールに従ってください。

エッジメッキのための設計ルール

DFMルール

エッジメッキに関する最初の重要な設計ルールセットは、エッジメッキのためのDFMルールです。エッジメッキは通常、2つの方法で適用されます。最初の方法は、エッジメッキをPCB上の他の銅プールとは切り離された別の銅構造として適用することです。これは、PCBの端にガードリングを適用する場合に行われることが一般的であり、通常はシャーシグラウンドを適用する際に行われます。

以下の画像は、基板の内部にある銅プールとエッジメッキの間に適用する必要がある典型的な取り付け距離とクリアランスを示しています。エッジメッキを定義するプールは、基板の端に約0.5 mm超えて伸びていることに注意してください。これは、設計ルールを使用してPCBレイアウトに反映させることができます(下記参照)。

pcb edge plating

上記の場合、エッジメッキは、それ自体のネットに割り当てることによって適用されます。リングに独自のネット名を付けると、基板の端に対するネット固有のクリアランスルールを作成できます。これにより、基板のアウトラインを超えてプールを伸ばすことができます。また、このルールを使用して、エッジメッキと非接続銅の間に必要なクリアランスを設定することもできます。

もう一つのオプションは、ポリゴンプール層をPCBの全周に完全に巻き付けて、他の表面層に戻すことです。この場合、上層で適用される同じクリアランスが適用されます。これは、他の配置と同様です。上記は通常、シャーシグラウンドでは使用されず、システムGNDにのみ適用されます。

pcb edge plating

PCBレイアウトで

PCBレイアウトでエッジメッキを適用するには、ポリゴンプアを使用してメッキを定義する必要があります。その後、ポリゴンプアをPCBの端まで実行できます。ECADソフトウェアでの一般的な実践は、PCBの端を越えて銅プアをさらに延長することです。銅メッキの延長距離は端を越えて小さく、通常は上の画像に示されている20ミル/0.5 mmの距離です。

これをAltium Designerで行うには、ボードアウトラインクリアランスルールを設定できます。クリアランスを負の値に設定すると、ボードの端の外側にポリゴンをプアすることができます。

PCBレイアウトにエッジマウントコネクタがある場合は、ボードの端を越えてポリゴン拡張を適用した後、注意してください。ポリゴンはパッドの周りに拡張され、ショートサーキットの可能性を生じさせることがあります。これは、SMAエッジコネクタの中央マウントで予想されるかもしれません。この問題を防ぐために、その領域でのエッジメッキを防ぐためにパッドの周りにポリゴンカットアウト領域を使用してください。

pcb edge plating

上記のプロセスはエッジメッキについて示されていますが、PCBの内部領域にあるボードの切り抜きにも適用されます。メッキ領域が定義され、設計ルールが設定されたら、メッキが施される領域にアクセスできるようにエッジ沿いのはんだマスクを取り除きます。これにより、シールドされたエンクロージャーなど、必要に応じて外部の金属とメッキが接触できるようになります。

製造データ

製造ファイルをエクスポートすると、銅がボードのアウトラインレイヤーのエッジを越えて表示されます。通常、製造業者はあなたにメールを送り、設計ファイルに誤りがないか質問し、確認します。これらの設計に関する質問を受けずに迅速に製造に入れるようにするためには、構築要件が適切に伝えられていることを確認する必要があります。

pcb edge plating
エッジメッキを施し、基板エッジに注ぎ込んだ場合のGerber出力例です。 ボードの端の近くにある黒い四角形は、PCB がパネルから取り外される予定のボードの端を示しています。

これを行うには、製造図面にメモを含めます。以下のような内容を含めるべきです:

  • ボードエッジに沿ってメッキを施す。エッジメッキの完成厚さはXミル +/- Yミルである。

最後に、注文のための見積もりフォームを完成させる必要がある場合は、見積もりフォームにエッジメッキが含まれていることを確認してください。これにより、設計意図に関して曖昧さがなくなります。

RF PCBレイアウトに独自の銅構造、エッジメッキを含む、を配置する必要がある場合はいつでも、Altium Designer®の完全なPCB設計および製造ツールセットを使用してください。PCBレイアウトを完成させ、製造デリバラブルを共有する準備ができたら、Altium 365™プラットフォームを使用して、データを簡単に共有し、チームにファイルをリリースできます。

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筆者について

筆者について

Zachariah Petersonは、学界と産業界に広範な技術的経歴を持っています。PCB業界で働く前は、ポートランド州立大学で教鞭をとっていました。化学吸着ガスセンサーの研究で物理学修士号、ランダムレーザー理論と安定性に関する研究で応用物理学博士号を取得しました。科学研究の経歴は、ナノ粒子レーザー、電子および光電子半導体デバイス、環境システム、財務分析など多岐に渡っています。彼の研究成果は、いくつかの論文審査のある専門誌や会議議事録に掲載されています。また、さまざまな企業を対象に、PCB設計に関する技術系ブログ記事を何百も書いています。Zachariahは、PCB業界の他の企業と協力し、設計、および研究サービスを提供しています。IEEE Photonics Society、およびアメリカ物理学会の会員でもあります。

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