PCBを設計する際には、締結部品に適した穴の種類を選択することが非常に重要です。そして、その議論の多くを占めるのが、座ぐり穴と皿穴のどちらが良いかという点です。どちらも同じような目的で設計されていますが、形状や用途の点では、それほど似ているわけではありません。このブログでは、座ぐり穴と皿穴の最大の違いを解説し、プロジェクトの要件に最適な穴を選ぶお手伝いをします。それでは早速見ていきましょう。
座ぐりと皿穴の理解
ザグリ穴とは、PCBに開けられる円筒形で平底の穴のことです。ソケットヘッドキャップスクリューまたは六角ボルトを基板表面の高さまたは基板表面より下まで差し込めるようにするためです。この穴は直線の壁と水平の底面を持ち、特定の用途に応じた寸法で形成されます。
皿穴は、円錐形の入口凹部を備え、側面は皿ネジの設計に合わせた角度を維持しています。穴は82°と90°のどちらの角度にも対応し、滑らかな表面仕上げを実現します。穴設計により、ネジ頭のサイズと必要な仕上げ面に合わせて深さを調整することで、表面から穴領域へのスムーズな移行を実現します。
座ぐりと皿穴：重要な違い
座ぐり穴と皿穴は、ネジをボードの表面と面一にするという同じ目的で使用されますが、機能とその実行方法にはいくつかの違いがあります。
- 形状：座ぐり穴と皿穴の主な違いは形状です。座ぐり穴は底面が平らな円筒形であり、皿穴は円錐形です。
- 深さ：ザグリ穴はカウンターよりも深く貫通するため、ネジが板材の表面よりわずかに深く入り込むことができます。ザグリ穴の深さが広いため、ネジ頭全体が板材の表面より完全に沈み込むスペースが生まれます。
- ドリル角度：座ぐり穴のドリル角度は、角度を付けずに真下方向にする必要があります。皿穴の加工には、皿頭ネジの頭の寸法に合わせて、82°、90°、または60°の角度で特定の角度のドリル加工を行う必要があります。
- 強度特性：皿穴加工は、座ぐり加工に比べて強度に優れています。皿穴加工を施さずに締めすぎると、木材の割れや構造的な損傷につながる可能性があるためです。特定の角度で設計された皿穴は、材料全体にかかる張力を分散させ、締結具が締め付けられた際に材料の破損を防ぎます。
以下の表で、座ぐり穴と皿穴の比較を見てみましょう。
| 機能 | ざぐり | 皿穴 |
| 形状 | 底が平らな円筒形 | 角度のついた壁を持つ円錐形 |
| 底面 | フラット（穴軸に対して90°） | 角度付き（通常82°～90°） |
| トランジション | 鋭く、階段状 | 徐々に、先細り |
| 互換性のあるファスナー | ソケットヘッドネジ、スペーサー | 皿頭ネジ |
| 製造ツール | エンドミル | 皿穴ビット |
| 深さ制御 | より批判的 | それほど重要ではない |
| 表面プロファイル | コンポーネントは平らなプラットフォーム上に設置されます | コンポーネントは角度のある表面に適合します |
座ぐりと皿穴の応用
皿穴と座ぐり穴は、さまざまなファスナーとパフォーマンスのニーズを満たすために PCB 設計内で独自の機能を提供します。
皿穴の一般的な用途:
皿穴は、PCBの外面に面一にネジを取り付ける際によく使用されます。これらの穴は、ボルトの頭を基板の表面と面一に見せるための最適なソリューションです。ボルトの頭を低く抑える必要がある場合、露出した外面から滑らかな流れのような表面が得られます。 PCB層 穴加工により、様々な用途での利点が得られます。さらに、皿穴はPCBをコンパクトなアルミシートや保護シースに接続するのに適しています。
座ぐり穴の一般的な用途:
座ぐり穴は、強度を必要とする用途に最適です。 せん断抵抗 座ぐり加工は、機械ネジとボルトの間に隙間を作る加工です。座ぐり加工により、ワッシャーやスペーサーがPCB表面に均一に載るスペースが確保されます。座ぐり加工は、大きなファスナーヘッドをPCB表面に取り付ける際に、基板の削り込みを最小限に抑えるという特別な利点があります。これらの穴は、高い動作負荷下でもネジの接合強度を最大限に高めます。座ぐり加工のもう一つの重要な用途は、PCB内部の層を確実に接続し、表面の凹凸を最小限に抑えることです。
座ぐり穴と皿穴：PCBに適した穴の種類を選ぶ
皿穴加工は、スペースと設計の柔軟性が求められるプロジェクトに最適な選択肢です。ネジが基板と同じ高さにあるため、スマートウォッチやスマートフォンなど、スペースが限られたデバイスにPCBを組み込むことができます。また、皿穴加工により表面デザインが滑らかになり、美観の面でも他のデバイスとの干渉を防ぐという点でも好ましい場合があります。
しかし、コンパクトさや表面の見た目よりも構造的な安定性が重視される場合は、ザグリ穴を使用することでより良いパフォーマンスが得られます。ソケットネジを使用したザグリ穴は、ボードへの固定がより確実で耐久性に優れています。
まとめ：
座ぐり穴と皿穴の違いを見極めることは、部品の正しい取り付けを維持しながら最適なPCBを作成する上で非常に重要です。座ぐり穴と皿穴はそれぞれ異なる形状をしており、それぞれ異なる用途の部品用凹部として機能します。適切なパラメータを用いて適切な穴の種類を組み合わせることで、PCBの機能性だけでなく、耐久性と性能レベルも向上し、製造時および製品ライフサイクルメンテナンスにおける組み立て上の問題も軽減できます。
