■基板の構成
P板の基板は部品面より透過した形でパターンを配置します。今回の基板は表面実装型2層基板です。PCBEの各レイヤーにP板の約束に従って設定します。
■レイヤの設定
パターンの製作前にレイヤーの設定を行うと、完成後にガーバーデータを出力する際にレイヤーの指定をする作業を省くことができます。次のように設定することをお勧めします。
■パターンの設計
部品面に部品を配置し、パターンを描きます。
■部品面パターン
部品面パターンはレイヤ2の緑線です。このレイヤは今まで手彫り線に使っていたので、大幅な修正が必要になりました。
・パターン・・・幅0.5mmで描きます。
・ICなどの足部分・・・0.7mmです。0.5mmでも大丈夫だと思いますが、部品のずれが心配だったので、余裕を持たせました。
・角ランド・・・手ではんだ付けをするので、なるべく大きめにしています。ICの足間:1.2mm、 ほかは1.7mmと2.0mmを配置場所に応じて選択しています。
・パッドビア・・・部品面とはんだ面を接続する小径のスルーホールです。穴はΦ0.4mmとします。No.6の設定を変更して使うとよいでしょう。
レイヤー1・2・・・Φ0.8mmのパターン
レイヤー5.8・・・Φ0.85mmでレジストを剥がします。
レイヤー8・・・Φ0.4mmの穴を開けます。
以上の点に注意して製作したレイヤー2:部品面パターンです。レイヤ1:はんだ面パターンもレイヤ2と同様に描きます。パッドビアは基板面パターンで置いたものです。
パターン・・・0.5mm
です。
・文字・・・高さ0.8、幅0.15mmで記入しています。高さ制限がはっきりしませんでしたが、線の最小幅までは大丈夫と思われます。
・線・・・部品の外形などを最小限記入しています。
・レジスト・・・はんだ付けが必要な部分+0.1mm余分に指定します。
パターン製作中には、
PCBEメニュー→表示→間隔
を使って、パターンの間隔がP板の制約を守っているかどうか確認してください。下のパターン間隔(右上の白い線分)は、
ICのピン間隔-パターン幅/2*2=1.27mm-0.7mm/2*2=0.57mm
です。計算通りの間隔になっています。もちろん、最小幅0.127mmはクリアしています。
以上で、P板の製造基準に準拠した基板パターンが完成しました。
長野県飯田工業高校 竹内浩一
==========<コラム>======================
レイヤー1:はんだ面パターン・・・基板の裏面です。はんだ面のパターンが配置されます。手彫り基板でジャンパ線となる部分をここに配置しました。
レイヤー2:部品面パターン・・・基板の表面になります。部品面のパターンが配置され、表面実装用部品を取り付ける面です。部品をはんだ付けする部分を確保し、この部分のレジストは剥がす指定をします。
レイヤー3:はんだ面シルク・・・裏面のシルク印刷は特別料金となるので今回はなしとします。
レイヤー4:部品面シルク・・・小さな基板なので、あまりスペースがありませんが、組み立てる際の間違いを減らすために最低限の文字を入れます。
レイヤー5:はんだ面レジスト・・・はんだ面には部品は実装しないので、今回はなしです。
レイヤー6:部品面レジスト・・・部品を実装する際にレジスト=緑色の保護膜を剥がして、はんだメッキする部分を指定します。これを忘れると部品をはんだ付けできなくなります。
基板のサイズ・・・基板の最小サイズは10mm×10mmです。これより小さくもできるようですが、特別料金になります。できるだけ小型にするのが目標なので、縦方向は最小10mmにします。
この最小10mm・・・外形線を0.2mmで描いた場合、PCBEの表示→間隔で測定して9.8mmが完成時の10mmです。PCBEの測定機能は線の中心から中心までの距離を示すので、9.8mm+0.2mm/2=10.0mmとなります。
シルク・・・組み立てる際にわかりやすくするために印刷する文字などをシルクといいます。シルク印刷ともいいます。主に部品の極性や、配線を接続するランドなどに文字や部品の外形を描きます。基板が小さいので、あまりたくさんのシルクは入れていません。
レジスト・・・銅板から銅箔を残した部分がパターンやランドになりますショートなどを防ぐために、緑色などの保護膜を塗布します。基板の全てを保護してしまっては、部品をはんだ付けすることができないので、必要な部分には保護膜ができないようにし、はんだメッキをします。これがレジストです。
フット・プリント・・・今回はパターン完成後に、レジスト部分を指定したので、修正するのが大変でした。部品ごとにパターン+レジスト+シルクをセットにして部品登録(フット・プリントという)したほうがよいと思います。




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