プリント基板の再設計

プリント基板の再設計には、慎重な計画と細部への注意が必要です。基板のレイアウトは、すべての部品の性能と筐体の設計の間でバランスを取る必要があります。機械部品は、筐体の開口部と嵌合する必要があるため、最初に配置する必要があります。これらの部品が配置されたら、残りの部品はその周りに、正しい順序で配置されなければならない。さらに、主要な部品は互いに近くに配置しなければならないが、周囲には他の部品のために十分なスペースを確保しなければならない。また、熱管理と回路性能のバランスにも注意する必要がある。

テストパッドの追加

PCBにテストポイントを追加することは、すべてのコンポーネントが正しく機能することを保証する素晴らしい方法です。これらのテストポイントは設計によってPCBの上、下、あるいは両側に配置することができます。また、テストポイントを追加することにより、メーカーは自動テスト機を使用することができ、製造工程をスピードアップすることができます。これらのパッドを追加することは、基板の機能性を向上させるだけでなく、再設計のコストを削減することができます。

テスト・ポイントとは、プリント回路基板の銅が露出した小さな部分のことで、開発時にはオシロスコープのプローブに、製造時にはコンタクト・ピンに接続することができる。通常、基板の底面にありますが、より複雑な基板では両面にある場合もあります。ほとんどの場合、PCBにテストポイントを追加することは、エンジニアがその機能をチェックし、すべての設計要件を満たしていることを確認するのに役立ちます。テストを容易にするために、各テストポイントに意味のあるラベルをつけると便利です。また、各ポイントの数値参照もデバッグに役立ちます。

パッドのクレーターを検出する方法はいくつかある。その一つは、テストパッドにピンをはんだ付けし、それが壊れるまで引っ張る方法である。この方法はほとんどのパッド形状に有効ですが、基板設計や材質に敏感です。場合によっては、パッドクレーターの問題に対処するために基板の再設計が必要になることもある。

ビアに銅リングを追加する

プリント回路基板のビアを囲む銅リングの追加は、比較的簡単な作業である。この工程では、ビアの位置からソルダーマスクパッドを取り除きます。はんだが基板を流れるためには、銅リングが穴を完全に囲む必要があることを理解することが重要です。これには2つの方法がある。最初の方法であるビア・テンティングは最も簡単な方法であり、無料で行えます。ただし、この方法は確実ではないことに注意が必要です。銅リングが穴を完全に囲んでいない可能性があり、その結果ブレークアウトが発生する。

接線を避けるため、銅リングの直径がビアの直径より広くならないようにしてください。大きすぎる環状リングを追加すると、特に小さな銅パッドでは基板の機能を阻害します。また、基板の接続性にも問題が生じる可能性があります。

ビアに環状リングを追加する

ビアに環状リングを追加する場合、考慮すべきいくつかの要素がある。まず、電気的接続を確実にするために、環状リングは十分な厚みが必要です。また、ビアを壊すことなく部品を取り付けられるよう、十分な長さが必要です。そうでないと、接続が切れて回路が設計通りに動作しなくなる可能性があります。

環状リングのサイズと構造は、ビアのサイズと配置に依存する。一般的に、環状リングの直径は、基板上で最も重い部品と同じ大きさである。例えば、スイッチはLEDよりも大きなリングが必要になります。理想的なリングの直径は約0.25mmです。

アニュラーリングは、ビアホールを取り囲む銅パッドの領域である。通常、製造工程で作られる。ビアホールを囲む銅パッドは、回路層間の相互接続ノードとして機能します。環状リングは、銅トレースが適切に接続できるようにするために重要です。小さな銅パッドは破損しやすいため、銅リングは基板上の銅パッドより大きくする必要があります。