Was sind die Tipps für die Angabe der PCB-Lochtoleranz?

Eines der eher vergessenen Themen im PCB-Design sind die Löcher für die Montage von Komponenten. Toleranzen für Lochabmessungen werden bei der Leiterplattenherstellung festgelegt, um eine ordnungsgemäße Passung von Plated Through Hole (PTH)-Komponenten zu gewährleisten.

Die PCB-Designsoftware Altium Designer kann Ihren Pads und Vias Lochtoleranzeigenschaften hinzufügen, die durch Aufnahme in die Bohrtabelle an den Hersteller weitergegeben werden. Hier sind fünf Tipps, die Ihnen helfen, die Größe der Löcher in Ihrem nächsten PCB-Design schnell festzulegen.

Toleranz

Komponenten-Datenblätter führen Plus-/Minus-Toleranzen auf, um Änderungen in Bezug auf Alterung, Verschleiß, Temperatur, Beschichtung, Materialien, Bearbeitung usw. Rechnung zu tragen. Beispielsweise gibt das Datenblatt eines Herstellers eines 1/4-Watt-Widerstands einen Drahtdurchmesser von 0 an.{ {4}}22 ± 0.003. Daher kann der tatsächliche Durchmesser zwischen 0,019 und 0,025 variieren.

Normalerweise geben Leiterplattenhersteller eine Lochtoleranz von ±{{0}} an.004. Der Draht muss immer in das Loch passen, egal ob am großen oder kleinen Ende der Toleranzzone. Daher muss die Mindestlochgröße die maximale Widerstandsleitung plus Toleranz (0.{{10}}22 Widerstandsleitung plus 0,003 Widerstandsleitungstoleranz) plus 0,004 PCB-Lochtoleranz aufnehmen. Daher ist 0,022 plus 0,003 plus 0,004=0,029 Zoll die kleinste zulässige Lochgröße in der Platine.

Beim Bohren verschleißt der Bohrer weniger. Alternativ kann der Bohrer im Loch leicht vibrieren oder wackeln, was zu einem etwas größeren Loch führt. Die Löcher werden dann plattiert, und für jede Charge oder Position auf der Platine kann die Plattierung dicker oder dünner sein. Sie müssen auch die Wärmeausdehnung oder -kontraktion des Leiterplattensubstrats während der Verarbeitung berücksichtigen. Daher sind Lochtoleranzen im Designprozess entscheidend, um die richtige Platzierung von PTH-Teilen sicherzustellen. Als Faustregel gilt, dass Sie PCB-Löcher 0.007" größer als den Teildrahtdurchmesser machen sollten, um alle Toleranzen, Bohrerverschleiß oder Wackeln und Beschichtungsabweichungen auszugleichen. Es gibt keinen Standardwert für Lochtoleranzen in Altium Designer. Sie können die Bohrungstoleranzeigenschaften im Dialogfeld „Pad und Eigenschaften“ anpassen. Bohrungstoleranzen und Standardwerte können auch im Bedienfeld „Pad Via Library“ und „Footprint Library“ festgelegt werden.

5 Tipps zum Festlegen der PCB-Lochtoleranz

Lochtoleranzen in Altium Designer können mit verschiedenen Methoden aufgerufen und bearbeitet werden, die wir im Folgenden untersuchen werden. Bei jeder Methode können Sie die minimalen (-) und maximalen ( plus ) Bohrungstoleranzeigenschaften festlegen.

Lochtoleranzen in Altium Designer können mit verschiedenen Methoden aufgerufen und bearbeitet werden, die wir im Folgenden untersuchen werden. Bei jeder Methode können Sie die minimalen (-) und maximalen ( plus ) Bohrungstoleranzeigenschaften festlegen.

Tipp 1 - Legen Sie Lochtoleranzeigenschaften für bestimmte Pads und Vias fest

Sie können Pad/Via-Toleranzen basierend auf individuellen Eigenschaften schnell festlegen.

Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf ein Pad oder Via und wählen Sie Eigenschaften. Bearbeiten Sie im Dialogfeld Pad-Eigenschaften (Abbildung 1) die Lochtoleranz unter Lochinformationen.

Bearbeiten Sie im Dialogfeld Durchgangsbohrungseigenschaften die Bohrungstoleranz in der oberen linken Ecke „Toleranz“ in Abbildung 2.

Abbildung 1 Einstellen der Lochtoleranz im Dialogfeld Pad Properties Abbildung 2 Einstellen der Lochtoleranz im Dialogfeld Via Properties

Tipp 2 - Verwenden Sie Pad- oder Durchgangslochschablonen, um Lochtoleranzen festzulegen

Sie können auch Lochtoleranzen mithilfe von Pad- oder Durchgangslochschablonen angeben.

Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf Pad-Via-Bibliothek und wählen Sie Via-Vorlage hinzufügen oder Pad-Vorlage hinzufügen. Die Lochtoleranz kann unter "Hole Information" eingestellt werden.

Tipp 3 Legen Sie die Lochtoleranzeigenschaften für mehrere Pads oder Vias gleichzeitig fest

Praktischerweise können Sie die Lochtoleranz für mehrere Pads oder Vias gleichzeitig einstellen.

Öffnen Sie das Bedienfeld „PCB Inspector“, wie in Abbildung 3 gezeigt. Wählen Sie die Pads oder Durchkontaktierungen auf der Leiterplatte aus, die Sie festlegen möchten, und geben Sie die erforderlichen Lochtoleranzwerte in der rechten Spalte unter dem Bedienfeld „Objektspezifisch“ ein.

Tabelle 1 Beispieltabelle mit allen Lochtoleranzspalten

Sie können sie auch nach Lochtoleranz gruppieren. Klicken Sie im Dialogfeld „Bohrsymbole“ (klicken Sie im Dialogfeld „Bohrtabelle“ auf „Bohrsymbole konfigurieren“) auf „Gruppierung“ und wählen Sie „Lochtoleranz“ aus.

Beachten Sie, dass beim Hinzufügen von Lochtoleranzinformationen zu Pads und Vias der Lochtoleranzwert als * (Sternchen) angezeigt wird, es sei denn, alle Pads oder Vias, die unter der Spalte „Anzahl“ gruppiert sind, haben dasselbe Lochtoleranzattribut.

Hinweis: Nachdem Sie Informationen zur Drill-Tabelle hinzugefügt haben, müssen Sie auf OK klicken, um das Dialogfeld „Drill-Tabelle“ zu schließen. Andernfalls werden Ihre Änderungen nicht gespeichert.

Abschließend

Die Sicherstellung der richtigen Lochtoleranz ist entscheidend für die ordnungsgemäße Montage von PTH-Komponenten auf der Leiterplatte. Altium Designer vereinfacht die Dokumentation Ihrer Lochgrößentoleranzen, sodass Ihre Toleranzspezifikationen einfach an Ihren Hersteller übermittelt werden können.