PCBマスクの拡張はどれくらいが過ぎるのか？

最高級の設計ソフトウェアを使用していなくても、PCBフットプリントレイヤーで非常に重要なものが見えてきます：はんだマスクとペーストマスクの開口部です。これらはステンシルに配置され、PCBの製造と組み立てに使用されます。設計者が自分自身でコンポーネントを作成する必要がある場合があるため、PCBフットプリントで設定するマスク拡張の適切な値は何か、という質問が価値があります。次に出てくる質問は、この数値を後で変更できるかどうかです。

これは実際には非常に重要な設計ルールであり、推測に任せるべきではありません。PCB設計アプリケーションには拡張値のデフォルトルールが組み込まれていますが、より高度な設計のためにこれらを変更する必要がある場合が多々あります。

PCBマスク拡張設定

レイアウトエディタでPCBフットプリントを見ると、部品のSMDパッドの上に重ねて表示される2つのレイヤーのデータがあります。下の画像で、PCBレイアウト内のSOIC-8フットプリントでこれを見ることができます。

ここでは、ペーストマスクレイヤー（灰色）がはんだマスクレイヤー（紫色）よりもわずかに小さく、ペーストマスクレイヤーがパッドのアウトラインと完全に重なっていることがはっきりとわかります。

これらの値は大きすぎるか、小さすぎるか？最高のPCB設計ソフトウェアは、設計ライフを簡単モードで生活できるように支援します。つまり、通常はマスク拡張値を調整する必要はありません。しかし、他の場合では、マスク拡張を変更する必要が絶対にあり、通常はそれを小さくする必要があります、大きくするのではなく。

「簡単モード」設定

PCBフットプリントでマスク拡張を静的に設定するか、PCB設計ルールで手動で調整するかにかかわらず、物事を簡単にする設定があります。これらの設定は、デフォルトのペーストマスク拡張とはんだマスク拡張の値として設定されているかもしれません。安全なアプローチは、以下に従ってこれを行うことです：

• ペーストマスク拡張を0 mm/0 mil（ペーストマスクの開口部がパッドサイズと等しい）に設定する

• ペーストマスク拡張よりも大きい任意の値にはんだマスク拡張を設定する

• マスク拡張は、パッドと銅の間隔値を超えてはいけません

このアプローチを取り、ペーストマスクの拡張を0ミルに設定し、はんだマスクの拡張をデフォルト値のままにしておくと、通常は問題ありません。これは、部品間に多くのスペースがあり、小さなはんだマスクのスリバーを作り出さない場合にうまく機能します。しかし、非常に密度が高くなると、マスクの拡張を調整することが重要になります。

「ハードモード」設定

これらの設定は、高密度の部品配置とルーティングが行われる場合に通常実装されます。この場合、ペーストマスクとはんだマスクの拡張の差を減らす必要があるかもしれません。高密度の部品配置が使用される場合の最も安全な設定は、はんだマスクの拡張を1ミルに設定しないことです。これにより、層間の位置ずれがあっても最大限のはんだマスク開口部を確保できます。

これにより、SMDパッドの近くで細いラインのルーティングが可能になり、近くのトラックがはんだにさらされることがなくなります。以下の例では、標準ピッチのBGAにデフォルトのエクスパンション値が使用されていますが、これはエスケープルーティング領域のトラックが露出する危険性があります。したがって、これらのパッドでは、マスクエクスパンションを1ミルに減らすか、はんだを着陸パッドに限定するために0ミルにすることが最善です。

設計ルールを活用する

簡単モードとハードモードの設定にアクセスできるようにフットプリントを作成する最も簡単な方法は、マスクエクスパンションの設計ルールを利用することです。

まず、パッドを設計ルール設定に従うように構成して、デフォルトのマスクエクスパンション値でフットプリントを作成します。その後、部品がPCBレイアウトにインポートされると、エクスパンション値の設計ルールを変更することでマスクエクスパンション値を調整できます。Altium Designerでは、これらの値は「Solder Mask Expansion」と「Paste Mask Expansion」の設計ルールを使用して調整されます。

マスクエクスパンション設定についての詳細は、Altium Designerのドキュメントで学ぶことができます。

たとえPCBフットプリントで正しいマスク拡張設定を推測する必要があっても、Altium Designer®の統合設計環境を使用すれば、後で設定を素早く変更できます。今日のクロスディシプリナリー環境でのコラボレーションを実装するために、革新的な企業はAltium 365™プラットフォームを使用して設計データを簡単に共有し、プロジェクトを製造に移行しています。

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