PCB 取り付け穴とは何ですか?
PCB取り付け穴とは、プリント回路基板（PCB）に開けられた穴のことで、これにより基板をシャーシまたは筐体に固定することができます。通常、これらの穴は基板の角に配置され、基板上の他の穴よりも直径が大きくなっています。また、銅パッドまたは環状リングが穴の周囲に配置されており、取り付けハードウェアと基板間の安定した接続を確保しています。
ツー 取り付け穴の種類
取付穴は、導電層の有無に基づいて、めっき取付穴と非めっき取付穴の2種類に分類できます。めっき取付穴は、プリント基板の異なる層間の電気接続を確立するのに役立つだけでなく、部品を基板上にしっかりと固定するためのネジ、ボルト、その他のハードウェアの固定点としても機能します。一方、非めっき取付穴は主に機械的な用途向けであり、導電層を必要としません。非めっき取付穴は、基板上の他の部品や配線との干渉を防ぐために、隔離された状態を維持する必要があり、立ち入り禁止区域を設ける必要があります。
PTHとNPTHの比較 PCB Moう Hオレス
| 機能 | PTH | NPTH |
| 銅めっき | はい | いいえ |
| 電気的接続 | 導電性 | 電気的に絶縁された |
| 接地機能 | 接地可能 | 通常は孤立している |
| 製造の複雑さ | めっき処理が必要 | よりシンプルな製造方法 |
| 費用 | やや高いです | 低くなる |
基板取り付け穴のサイズ（ネジのクリアランス）
下の表は、一般的なネジのサイズに対する推奨穴径を示しています。
| スクリューサイズ | クリアランス穴のサイズ（mm） | ||
| 閉じる フィット | ノーマル フィット | 緩い フィット | |
| M1.6 | 1.7 | 1.8 | 2.0 |
| M2 | 2.2 | 2.4 | 2.6 |
| M2.5 | 2.7 | 2.9 | 3.1 |
| M3 | 3.2 | 3.4 | 3.6 |
| M4 | 4.3 | 4.5 | 4.8 |
| M5 | 5.3 | 5.5 | 5.8 |
| M6 | 6.4 | 6.6 | 7.0 |
PCB に取り付け穴を開けるにはどうすればいいですか?
製造工程において、PCBの実装穴はCNCマシンを用いて超硬ドリルビットで加工されます。非めっき実装穴の場合、穴あけ加工が完了すれば、そのまま使用可能となります。しかし、めっき実装穴の場合は、穴あけ加工後に銅めっきを施し、導電性のあるバレルを形成する必要があります。
プリント基板メーカーは通常、穴の種類（PTHまたはNPTH）、穴のサイズ、クリアランスなど、穴の仕様をガーバードリルファイルに明確に定義することを要求します。
プリント基板の取り付け穴の設計上の考慮事項
取付穴 数量と配置
基板のずれや振動を防ぐため、少なくとも3つの穴を設けることを推奨します。3点支持構造は機械的応力を均等に分散し、安定した機械的支持を実現します。特に角部や重量のある部品がある場合は、取り付け穴の位置も機械的力が均等に分散されるように配置する必要があります。
| ボードサイズ | 推奨される取り付け方法 |
| S | 四隅の取り付け穴 |
| 技法 | 四隅＋追加のエッジサポート |
| L | 通常、80～150 mm間隔（PCBの機械的要件に基づく）＋中央支持部 |
ホール D直径 およびクリアランス
ファスナーが適切なクリアランスで収まるように、必ず適切なサイズの穴を開けてください。NPTH穴の場合、仕上がり穴のサイズはドリル穴のサイズと同じです。PTH穴の場合、銅メッキの厚さのため、仕上がり穴のサイズはドリル穴のサイズよりも小さくなります。したがって、ドリル径をそれに応じて大きくする必要があります。
PTHとNPTHの比較
設計要件に応じて、メッキまたは非メッキの取付穴を使用できます。非メッキの穴は機械的な取付には適していますが、接地機能はありません。メッキされた穴は、EMIシールド用の接地ネットを作成し、機械的な安定性を向上させるために使用できます。
PCB 厚さの互換性
取り付け穴を設計する際には、基板の厚さを考慮することが重要です。安定した安全な取り付けを保証するためには、穴の深さと直径が基板の厚さに合致している必要があります。厚さ2mmまたは2.4mmの基板を使用する場合は、適切なスペーサーとネジのねじ込み深さを確認してください。
環状リングの要件
PCBメーカーの能力と信頼性要件に基づき、PTH取り付け穴は、0.2 mm以上の最小環状幅を持つ必要があります。 IPC-2221。
接地とEMIに関する考慮事項
設計にEMIシールドが必要な場合は、PTH取り付け穴をグランドプレーンに接続してください。金属製のネジとスペーサーを使用すると、シャーシグランドへの低インピーダンス経路が形成されます。
最終的な考え
結論として、PCBの取り付け穴は、機械部品を基板にしっかりと固定する必要があるあらゆるPCB設計において重要な要素です。このブログで概説した設計ルールに従うことで、機械部品を安全かつ安定して固定できる取り付け穴を作成できます。ただし、PCBの取り付け穴に関する経験や専門知識が不足している場合は、この分野の専門家に相談することをお勧めします。MOKO Technologyは、 PCB設計 (NAIST) と 製造 10 年以上の経験を持つ当社は、お客様のプロジェクトを成功に導くための専門的なガイダンスを提供できます。
よくあるご質問
プリント基板上の取り付け穴が、小さなビアで囲まれていることがあるのはなぜですか？
これらのビアは、機械的強度、電気的接地性、および熱性能を向上させるために、PCBの取り付け穴の周囲に追加されます。
基板の取り付け穴は接地すべきでしょうか？
実際には、設計要件によって異なります。EMIシールド、シャーシ接地、または電気的安定性の向上が必要な場合は、PCBの取り付け穴を接地する必要があります。
皿穴と座ぐり穴の違いは何ですか？
皿穴は、平頭ねじ用の円錐形の凹部を使用するのに対し、座ぐり穴は、円筒形のねじ頭またはナット用の平底の凹部を使用する。
ツーリング holes vs. moう hオレス違いは何ですか？
ツーリングホールは通常、メッキされていない穴で、穴あけ、ステンシル印刷、自動組み立ての際に基板の位置合わせを行うために設計されています。これらは一般的にパネルレール上にあり、基板がパネルから取り外されると廃棄されます。取り付け穴はPCB筐体で使用され、ネジなどの特定のハードウェアに適合するように設計されています。
