PCB ボードにポジショニングと防眩が必要な理由

マシンを設置したり、PCB 生産ラインを追跡したりしたエンジニアは、PCB 印刷にポジショニングと防眩が必要な理由を深く理解する必要があると思います。 ここではあまり言いません。 あるいは、製造プロセスが問題を解決すると言うこともできます。 デザイナーはそれについて心配する必要はありません。 場合によっては、製造プロセスを通じてすぐに解決する必要がありますが、これは必ずしも望ましい結果ではありません。 これには、コスト、効率、およびその他の側面が含まれます。 一般に、設計の最初から検討する必要がありますが、これは実際には DFA の一部です。

PCB の配置は、通常、次の 2 つの考慮事項に基づいています。

まず、組み立てが簡単で、大まかな位置決めとも呼ばれる制限に焦点を当て、組み立てと PCB の位置決め精度に対する要件が低くなります。

2つ目は、PCBの組み立て位置精度に焦点を当てた精密位置決めです。

どのような位置決め方法を使用しても、組み立てが完了したときに PCB アセンブリの位置の一意性を確保する必要があります。つまり、だまされないようにし、逆の取り付けを避ける必要があります。 (PCB基板配置や部品配置などの特殊な場合を除き、接続機能の対称性はほとんどありません。

優れたポジショニング構造には防眩の特性があり、一度にすばやく設置して、ポジショニングだけが防眩ではない、またはポジショニングだけが防眩ではないという状況を回避できます。

大まかな位置決め

内部機能 PCBA は通常、主に組み立ての便宜上、PCB ボードの大まかな位置決めを使用します。 位置決め精度の要件は高くなく、通常は鉄筋の位置が位置決めに使用されます。

上記の PCB 基板の固定構造は位置付けられていますが、絶対確実な構造はありません。 PCB ボードの形状と固定穴は、PCB ボードの中心点に沿って対称であり、180 度回転させても PCB ボードを組み立てることができます。 左右の固定穴が非対称になるように、片側の 2 つの固定穴を内側に一定距離移動します。 PCB を 180 度回転させると、所定の位置に取り付けることができますが、穴とスタッドの位置が合わず、最後にネジを取り付けることができません。 この処理は逆取り付けを回避しますが、試行錯誤のコストがかかり、フールプルーフの特性を見つけるのは容易ではないため、組み立て効率は高くありません。

PCBボードの端にはノッチアンチダズルが提供され、ノッチの形状は正方形または半円形にすることができるため、ノッチアンチダズル機能を簡単に見つけることができ、一度に正しいアセンブリ方向のみを所定の位置に取り付けることができます .

ポジショニング機能とアンチフール機能が別々に設計されている場合、ポジショニング前にアンチフール機能を保証する必要があること、つまり、PCB アセンブリプロセスでは、アンチフール機能の時間をポジショニングよりも早くする必要があることを特に指摘する必要があります。 これは、たとえば、次のアンチ フール機能を高くするなど、正しいアセンブリ効率の向上に役立ちます。

同時に、絶対確実なだけでポジショニングを怠ったり、十分にポジショニングを行ったりしないように注意する必要があります。

PCBの精密位置決めは、スペースが狭い場合や、PCB上の一部のコンポーネントの位置決め精度が高い必要がある場合に使用されることが多く、位置決めには通常位置決めポストが使用されます。

DC 外部インターフェイスと USB 外部インターフェイスは、ボックスの対応する開口部を配置する必要があるため、PCB ボードの位置決め精度が要求されます。 ここでは、XY 方向の PCB 基板の位置決め精度を確保するために、2 つの位置決めポストを使用して位置決めを行います。 位置決めポストとボード穴の間のギャップは 0.05 で、位置決めポストの数は通常 2 で、小さすぎてはいけません。 PCB ボードと位置決めポストのサイズ公差が大きいほど、PCB ボードと位置決めポストの寸法公差の要件が高くなり、過剰な位置決めが発生し、組み立てがより困難になります。過剰な位置決めを避けるため 、プレート穴の 1 つを丸穴として設計することもできます

対称形状の PCB 基板の場合、位置決めポストと位置決め穴は一般に対角線上に配置され、少なくとも 1 つの位置決め穴の X 値または Y 値が別の位置決め穴の X 値または Y 値より大きいか小さいことを指摘する必要があります。 、PCBボードの位置決め穴は、PCBボードの逆取り付けを避けるために、PCBボードの中心点に沿って対称ではありません。 ポジショニング カラムの正しい設計は、ポジショニングと反愚かさの役割を果たす必要があります。

位置決め柱を使用した方が補強を使用した場合よりも位置決めが正確なのはなぜですか?

まず、PCB の製造寸法公差から始めます。

以下は、次の 2 つの位置における PCB の中間部品の位置精度の計算例です (以下は、例として長さ方向の位置精度計算のみを取り上げ、幅方向の位置精度計算を行いません)。

PCB ボードの長さは 50 ± 0.2、位置決めバー間の間隔は 50.4 ± 0.2、PCB ボードと位置決めバー間の間隔は 0.2 です。

計算によると、PCB ボードの中間コンポーネントの位置決め精度は ± 0.4 であり、PCB ボードのサイズが大きいほど、位置決め精度は低くなります。

位置決めコラムと位置決め穴の間の距離は 8 ± 0.05、位置決めコラムの直径は 2 ± 0.05、位置決め穴の直径は 2.1 ± 0.05、位置決めコラムと位置決め穴の間の距離は 0.05 です。 

計算によると、PCB ボードの位置決め精度は約 ± 0.2 であり、位置決めコラムと位置決め穴の関連するサイズが制御されている限り、位置決め精度は PCB ボードのサイズの影響をあまり受けません。

つまり、補強の位置決めはサイズが大きく、精度を制御するのが難しいため、位置決め誤差が大きくなります。 位置決めコラムは小型の位置決めを採用し、精度の制御が容易であるため、位置決め誤差が小さくなります。

回路基板の位置決め穴の要件:

少なくとも 2 つの位置決め穴を PCB の対角に設定し、オーバー ポジションの問題に注意する必要があります。

第二に、位置決め穴は滑らかな穴、つまり非金属の貫通穴であり、高精度でプレートに接続でき、その直径誤差は通常0.1mm以内です。

位置決め穴とプレートの間の端の距離は少なくとも 2mm とし、PCBA の強度を確保する条件下では簡単に割れません。

実際、上記はPCBの位置決めだけでなく、他の部品の位置決めと防眩にも当てはまります。