PCBエッジメッキ製造プロセス：設計者向けガイド

エッジメッキ、しばしば「メッキルート」と呼ばれるものは、PCBの端を金属層で包み込み、その後に標準の表面メッキを施す技術です。はんだマスクは通常、エッジメッキを露出させるために取り除かれ、これにより遮蔽された筐体と接触させることができます。この技術は、高周波設計におけるEMIシールドを強化し、シャーシグラウンド接続点を提供するために使用されます。エッジメッキは、回路基板の単一の端または複数の端に適用でき、4つの側面すべてに適用することも可能です。

エッジメッキのプロセスは、回路の特徴の金属化の前にルーティングパスを作成することから始まります。エッジメッキの設計要件は、メッキされる端の数、ボードのサイズ、およびボードがマルチアップアレイで提供されるかどうかに依存します。特定の設計能力とDFMガイドラインを理解するために、好みのPCBサプライヤーと常に協力してください。ここでの設計ガイドラインは一般的なガイドラインであり、製造業者によって異なる場合があります。

メッキエッジのためのDFMルール

別の記事で示されたように、エッジメッキに必要なCAD要件とコールアウトはシンプルであり、特別な設計ツールや機能なしで実装できます。そのCADデータに、より高度な製造上の考慮事項を加えるには、以下に説明されているように製造業者への追加入力が必要です。これには以下が含まれるかもしれません：

• メッキ除去用のタブを指定する
• 内部プレーンへの接続を指定する
• 組み立てのためのクリアランス
• 剛性の低い材料の取り扱い方法（例：補強されていないPTFE）

最小ラップアラウンド距離： 効果的なエッジメッキのためには、金属層がエッジからPCBの表面にかけてラップアラウンドする必要があります。このラップアラウンドは、適切な接着と内部処理の安定性を確保するために重要です。このラップアラウンドの最小距離は0.015インチです。この仕様は、メッキがエッジにしっかりと接着し、頑丈な機械的および電気的接続を提供することを保証します。

メッキエッジからの特徴のクリアランス： エッジメッキを施したプリント基板を設計する際には、メッキエッジと基板の特徴との間に安全な距離を保つことが重要です。これは、ショート回路や干渉の可能性を避けるためです。ラップアラウンドメッキから特徴を配置できる最小距離は0.010インチです。このクリアランスは、基板の機能を損なう可能性のある意図しない電気的接続を防ぐのに役立ちます。

隣接するルーティング特徴の距離： 構造的な整合性を保ち、製造プロセス中の問題を避けるために、メッキエッジと隣接するルーティング特徴との間には最小0.100インチの距離が必要です。この距離は、ルーティングプロセスによってメッキエッジが損傷されたり、メッキの割れや剥離が発生するのを防ぐために重要です。

メッキの連続性と中断： エッジメッキは通常、プリント基板の全エッジに沿って連続しており、これは電気的な連続性とシールド効果を維持するために不可欠です。ただし、特定の設計要件によっては、メッキの中断が必要になる場合があります。

• タブ方式：中断を作成する一つの方法は、中断を希望する位置に突出したタブを配置することです（マウスバイトを使用したタブルーティングに似ています）。めっき処理後、このタブを取り除くことで、めっきに隙間が生じます。この方法は、正確で制御された中断を作成するのに役立ちます。
• ルーティング方式：別の方法として、最終ルーティング段階で中断を導入することができます。この方法は、ルーターを使用してめっきの部分を取り除き、小さなタブまたはくぼみを作成します。中断が0.200インチ未満の場合、めっきは端まで完全に覆われ、中断はルーティングプロセスによって作成されます。

タブルーティングは、PCBの端からエッジめっきを正確に削り取る必要がないため、はるかに簡単です。どちらの方法も、以下に示すように、めっきに意図的な隙間を残すことができます。

エッジめっきに意図的な隙間は、タブの配置および取り除き、またはエッジめっきの部分をルーティングで取り除くことによって提供できます。

エッジメッキによる内部プレーンへの接続：エッジメッキは、PCB内の内部プレーンを接続することがよくあります。これらの内部プレーンはエッジまで延び、メッキプロセスによって電気的に接続されます。通常、ボードがパネルからルーティングされて取り外されたときに露出した銅を防ぐために、0.050インチの極性境界が維持されます。これにより、内部プレーンが保護され、意図しない電気的パスが露出しないようにします。

寸法的に安定していない材料の取り扱い：寸法的に安定していない材料、例えば非補強または薄い材料は、エッジメッキに追加の考慮が必要です。これらの材料は、処理中の安定性を維持するために、追加のタブが必要になる場合があります。タブは、製造および取り扱い中にPCBの構造的完全性を維持するために、メッキされたエッジに沿って2インチごとに一般的に配置されます。非FR-4材料の場合、これらのガイドラインは、ボードがプロセス中に歪んだり変形したりしないようにするために、さらに重要です。

タブの配置と設計

製造および組み立てプロセスにおいて、タブの設計と配置は重要です。タブは、構造的サポートの必要性と組み立て後の取り外しの容易さのバランスを取るために、戦略的に配置する必要があります。タブには主に2つのタイプがあります：

• パーフォレーテッドタブ： これらのタブは組み立てプロセス中に使用され、組み立てが完了した後に簡単に取り外せるように設計されています。ボードを損傷することなく簡単に取り外せるようにしながら、十分なサポートを提供します。
• ソリッドタブ： これらのタブはより頑丈であり、メッキルートプロセス中に使用されます。これらは最終製造段階でルーターを使用して取り除かれます。これらのタブを取り除くと、ボードの端に小さな突起が残りますが、最終製品設計で考慮する必要があります。

これらのタブの配置は、組み立て要件とプリント基板のスタックアップに使用される材料によって決定されます。不安定な材料を使用する場合は、製造プロセス全体でボードが安定していることを確認するために、より頻繁にタブの配置が必要になります。

エッジメッキは、メタライゼーション前のルートパスの作成やパネル輸送用のタブの開発など、追加の工程が必要になるため、製造プロセスに複雑さとコストを加えます。好みのPCB製造業者と協力し、その製造可能性設計（DFM）ガイドラインに従うことで、コストを大幅に削減し、設計の成功を確実にすることができます。製造業者と最初から協力することで、パフォーマンスとコストの両方を最適化する情報に基づいた決定を行うことができます。