JP2017526182A - プリント基板及びそのレイアウト方法 - Google Patents

Abstract

【課題】プリント基板に複数のネジ孔を設けるようレイアウトする場合のＤＥＣＡＬを確立できない状況に対して、これを解決するための方法を提供し、プリント基板製造工場の工程の質問項目を減少させることで遅れが発生しないようにし、プリント基板完成品のエラー発生率を減少させ、製品の歩留まりを高めるプリント基板及びそのレイアウト方法を提供する。【解決手段】 最上層と、上ソルダーマスク層と、配線層と、下ソルダーマスク層と、ベース層とを順に設け、かつ該プリント基板を貫通する若干のネジ孔穿設部及びその裸銅領域とを設けてなるプリント基板上に、キープアウト層とボード・ジメトリー・アウトライン層とを配置するステップＡと、該アウトキープ層上に、該ネジ孔穿設部に対応し、かつネジ孔）の横断面より大きい第１円を配置するステップＢと、該ボード・ジメトリー・アウトライン層上に、該ネジ孔穿設部に対応し、かつ該ネジ孔の横断面と大きさが等しい第２円を配置するステップＣと、該最上層と、該上ソルダーマスク層と、該配線層と、該下ソルダーマスク層と、該ベース層とのそれぞれに対応する裸銅領域に銅箔を設け、かつ該銅箔の面積が該裸銅領域の面積よりも狭くならないようにするステップＤと、を含む。【選択図】図１

Description

この発明は、プリント基板に関し、特に複数のネジ孔を有するプリント基板と、そのレイアウト方法に関する

電子製品の業界にとって言えば、プリント基板（ＰＣＢ）上には、どうしても固定作用を得るためのネジ孔は欠かせない。通常は一つ、もしくは二つのネジの孔によって構成される。スタンダードなネジ孔は、アースとの好ましい接続性を得るために、ネジ孔の内壁に導電性の金属材をメッキすることにより、ネジを螺挿する場合、ネジとアースが接続する。ここから静電気放電（ＥＳＤ）と電磁妨害（ＥＭＩ）とを減少させられることが実験で証明されている。但し、係る設計は、螺子を螺挿する場合に内壁が擦れて傷つくという欠点を有する。即ち、ネジ孔が損壊し、このためネジで固定できなくなり、左右に揺れ動くといった状況を直接招き、製品の使用に影響を与える。係る現象を改善するために、プリント基板のレイアウトする場合、ネジ孔の内壁に導電性金属材をメッキすることなく、プリント基板の基材を直接露出させる。プリント基板の設計者がレイアウトする場合、プリント基板のパッケージ完成品上のそれぞれのディスクリート部品は回路図上の素子一つ一つと対応している。係るディスクリート部品は技術用語でＤＥＣＡＬと称する。したがって、プリント基板をレイアウトする前に、予めＤＥＣＡＬを確立して、正常に導入、使用されるようにしなければならない。

目下、我々のＣ−Ｂｏａｒｄには、通常３つ及び／もしくは３つ以上のネジ孔が形成される。ＰＣＢソフトウエアは、ＤＥＣＡＬの確率を満足させられない。この場合、プリント基板の設計者は、通常ＰＡＤを強制的に重畳させる（ＰＡＤと素子のピン）。係るレイアウトは設計ルールに背向する。このためＤＲＣエラーが出現する。係るＤＲＣエラーは目下のソフトウエアでは除去することができず、人的な見落としとするしかない。

この発明は、プリント基板に複数のネジ孔を設けるようレイアウトする場合のＤＥＣＡＬを確立できない状況に対して、これを解決するための方法を提供し、プリント基板製造工場の工程の質問項目を減少させることで遅れが発生しないようにし、プリント基板完成品のエラー発生率を減少させ、製品の歩留まりを高めることのできる複数のネジ孔を有するプリント基板及びそのレイアウト方法を提供すること、を課題とする。

そこで、本発明者は従来のプリント基板に係る技術に見られる欠点に鑑み鋭意研究を重ねた結果、最上層と、上ソルダーマスク層と、配線層と、下ソルダーマスク層と、ベース層とを順に設け、かつ該プリント基板を貫通する若干のネジ孔穿設部及びその裸銅領域とを設けてなるプリント基板上に、キープアウト層とボード・ジメトリー・アウトライン層とを配置するステップＡと、
該アウトキープ層上に、該ネジ孔穿設部に対応し、かつネジ孔の横断面より大きい第１円を配置するステップＢと、
該ボード・ジメトリー・アウトライン層上に、該ネジ孔穿設部に対応し、かつ該ネジ孔の横断面と大きさが等しい第２円を配置するステップＣと、
該最上層と、該上ソルダーマスク層と、該配線層と、該下ソルダーマスク層と、該ベース層とのそれぞれに対応する裸銅領域に銅箔を設け、かつ該銅箔の面積が該裸銅領域の面積よりも狭くならないようにするステップＤと、を含むプリント基板のレイアウト方法、及びそのプリント基板によって課題を解決でできる点に着眼し、係る知見に基づいて本発明を完成させた。

以下この発明について説明する。請求項１に記載する複数のネジ孔を有するプリント基板のレイアウト方法は、最上層と、上ソルダーマスク層と、配線層と、下ソルダーマスク層と、ベース層とを順に設け、かつ該プリント基板を貫通する若干のネジ孔穿設部及びその裸銅領域とを設けてなるプリント基板上に、キープアウト層とボード・ジメトリー・アウトライン層とを配置するステップＡと、
該アウトキープ層上に、該ネジ孔穿設部に対応し、かつネジ孔（１６）の横断面より大きい第１円を配置するステップＢと、
該ボード・ジメトリー・アウトライン層上に、該ネジ孔穿設部に対応し、かつ該ネジ孔の横断面と大きさが等しい第２円を配置するステップＣと、
該最上層と、該上ソルダーマスク層と、該配線層と、該下ソルダーマスク層と、該ベース層とのそれぞれに対応する裸銅領域に銅箔を設け、かつ該銅箔の面積が該裸銅領域の面積よりも狭くならないようにするステップＤと、を含む。

請求項２に記載するプリント基板のレイアウト方法は、請求項１における第１円の直径は、該第２円に比して少なくとも０.２ｍｍ以上大きくする。

請求項３に記載するプリント基板のレイアウト方法は、請求項１における銅箔と該裸銅領域との面積が同一である。

請求項４に記載するプリント基板のレイアウト方法は、請求項１におけるステップＤにおける銅箔の設置が動態である。

請求項５に記載するプリント基板のレイアウト方法は、請求項１における銅箔が、該第１円と該第２円との間に設置される。

請求項６に記載するプリント基板は、最上層と、上ソルダーマスク層と、配線層と、下ソルダーマスク層と、ベース層とを順に設け、かつ該プリント基板を貫通する若干のネジ孔穿設部及びその裸銅領域とを設けてなるプリント基板であって、
該最上層と、該上ソルダーマスク層と、該配線層と、該下ソルダーマスク層と、該ベース層との対応するそれぞれの裸銅領域に銅箔を配置し、かつ該銅箔の面積が該裸銅領域の面積より少なくならない。

請求項７に記載するプリント基板は、請求項６における銅箔と該裸銅領域との面積が同一である。

請求項８に記載するプリント基板は、請求項７における銅箔が、該最上層と、該上ソルダーマスク層と、該配線層と、該下ソルダーマスク層と、該ベース層の表面に設置される・

請求項９に記載するプリント基板は、請求項６における裸銅領域における円周の直径が、該ネジ孔穿設部における円周の直径に比して少なくとも０.２ｍｍ以上大きい。

この発明によるプリント基板の各層局部の説明図である。 この発明によるプリント基板の最上層のネジ孔を示した説明図である。

この発明は、プリント基板に複数のネジ孔を設けるようレイアウトする場合のＤＥＣＡＬを確立できない状況に対して、これを解決するための方法を提供し、プリント基板製造工場の工程の質問項目を減少させることで遅れが発生しないようにし、プリント基板完成品のエラー発生率を減少させ、製品の歩留まりを高めることのできるプリント基板及びそのレイアウト方法を提供するものであって、その製造方法は、最上層と、上ソルダーマスク層と、配線層と、下ソルダーマスク層と、ベース層とを順に設け、かつ該プリント基板を貫通する若干のネジ孔穿設部及びその裸銅領域と、を設けてなるプリント基板上に、キープアウト層とボード・ジメトリー・アウトライン層とを配置するステップＡと、該アウトキープ層上に、該ネジ孔穿設部に対応し、かつネジ孔の横断面より大きい第１円を配置するステップＢと、該ボード・ジメトリー・アウトライン層上に、該ネジ孔穿設部に対応し、かつ該ネジ孔の横断面と大きさが等しい第２円を配置するステップＣと、該最上層と、該上ソルダーマスク層と、該配線層と、該下ソルダーマスク層と、該ベース層とのそれぞれに対応する裸銅領域に銅箔を設け、かつ該銅箔の面積が該裸銅領域の面積よりも狭くならないようにするステップＤと、を含む。係る複数のネジ孔を有するプリント基板及びそのレイアウト方法の特徴を説明するために、具体的な実施例を挙げ、図面を参照にして以下に詳述する。

この発明の提供する複数のネジ孔を有するプリント基板のレイアウト方法は、優先的にＡＬＬＥＧＲＯソフトウエアを通じて実現する。具体的には、次に掲げるステップを含む。

Ａのステップにおいて、先ずＡＬＬＥＧＲＯを作動させ、銅箔を静態に設置する。図１に開示するように、プリント基板１０は順に配置する最上層１１と、上ソルダーマスク層１２と、配線層１３と、下ソルダーマスク層１４と、ベース層１５と、及び該プリント基板を貫通する若干のネジ孔穿設部及びその裸銅領域１７とを含む。即ち、これら機能層のいずれにもネジの挿通に供するネジ孔１６が配置され、かつ機能層を重畳することによって完全なネジ孔を形成する。プリント基板１０の表面には回路と各種素子（図示しない）とを配置する。ナット（図示しない）とプリント基板１０とがアース接続を形成するためには、ネジ孔１６には必要とする裸銅面積を配置する必要がある。よって、それぞれの機能層上には、いずれも裸銅領域１７を設ける。これをＧＮＤと称する。

次いで、Ｂのステップにおいて、プリント基板１０上にボード・ジメトリー・アウトライン層（ＢＯＡＲＤ ＧＥＭＥＴＲＹ ＯＵＴＬＩＮＥ）（図示しない）と、キープアウト層（ＲＯＵＴＥ ＫＥＥＰＯＵＴ ＡＬＬ）(図示しない)を配置する。ボード・ジメトリー・アウトライン層とキープアウト層は、ＡＬＬＥＧＲＯレイアウトソフトウエアにおいて、任意の一機能層に出現させることができる。例えば、ボード・ジメトリー・アウトライン層の機能をプリント基板の外フレームの定義に用いることができる。

次いで、Ｃのステップにおいては、ＡＬＬＥＧＲＯレイアウトソフトウエアを用いて、該アウトキープ層上に対応する該ネジ孔穿設部を配置し、ネジ孔の円の中心を円心とするとともに、銅シートを増加する方式でネジ孔１６の横断面大の第１円１８を配置する。キープアウト層上に第１円１８を配置することは、それぞれの機能層上に具体的なネジ孔穿設部を定義することに相当し、ネジ孔穿設部とその他素子とを真の意味で区別することになる。第１円１８以内ではネジ孔とその裸銅領域を配置し、第１円１８以外の領域はプリント基板１０の正常な作動領域とする。かかる配置によって、Ａのステップを行う場合に正常な待避を行うことができ、プリント基板製造工場の技術の工程を満足させることができる。さらに一歩進んで、好ましい実施の形態として、第１円１８は直径をネジ孔１６の横断面の直径より０.２ｍｍ大きくする、よって、ネジ孔穿設部が十分な裸銅面積を得ることができる。

Ｄのステップにおいては、ＡＬＬＥＧＲＯレイアウトソフトウエアを用いて、基板の該ボード・ジメトリー・アウトライン層上に対応する該ネジ孔穿設部を配置し、ネジ孔１６の円の中心を円心とするとともに、図２に開示するように。２Ｄライン（２Ｄ ｌｉｎｅ）を追加する方式で、該ネジ孔１６の横断面と同じ大きさの第２円１９を配置する。該ボード・ジメトリー・アウトライン層上に第２円を配置することは、プリント基板１０上に貫通する孔部を配置したことに相当し、該孔部の直径が第２円１９の直径である。第1円１８と第２円１９とは同心円であって、第２円１９内の領域は、即ち後続のステップでネジ孔を配置する箇所である。第１円１８と第２円１６との間の領域は銅箔を設ける領域とすることができる。例えば第２円１９は直径が３.４ｍｍであって、即ち実質的なネジ孔１６の大きさであって、第１円１８の直径は、優先的に３.６ｍｍとしてもよい。

Ｅのステップにおいて、最上層１１と、上ソルダーマスク層１２と、配線層１３と、下ソルダーマスク層１４と、ベース層１５とのそれぞれに対応するネジ孔穿設部の裸銅領域１７に銅箔を設ける。該銅箔の面積は裸銅領域１７の面積よりも狭くならないようにする。さらに一歩進んで、好ましい実施の形態では、該銅箔と裸銅領域１７との面積を等しくする。実施例において銅箔は、該機能層の表面に優先して設け、機能層の内側には折り曲げないで設ける。よって、ナットの回転によって銅箔が擦れ、ナットが緩む状況を防ぐことができる。

上述する実施の形態に基づき設計されたプリント基板は、さらに配線層のその他機能を完全に完成させて、プリント基板製造工場に送り製品にする。このように、ＡＬＬＥＧＲＯソフトウエアでレイアウトしたプリント基板１０は、若干のネジ孔を穿設する必要のある領域において、ネジ孔穿設部の配置が便利であって、プリント基板製造工場と再三にわたり複数回の意思の疎通を図る必要がなくなり、このため工程の手直し、工程の遅延などの問題が発生せず、高い効率と利便性を以って複数のネジ孔を有するプリント基板の構造を実現することができる。

実施例による方法は、ＡＬＬＥＧＲＯソフトウエアを作動させる場合に銅箔を静態に設ける状況下では、前記ＡからＤのステップは順に実行する。銅箔を動態に設ける場合、ＢからＤのステップの順序は、この発明の技術的効果に影響を与えない。

１０ プリント基板
１１ 最上層
１２ 上ソルダーマスク層
１３ 配線層
１４ 下ソルダーマスク層
１５ ベース層
１６ ネジ孔
１７ 裸銅領域
１８ 第１円
１９ 第２円

Claims (9)

1. 最上層と、上ソルダーマスク層と、配線層と、下ソルダーマスク層と、ベース層とを順に設け、かつ該プリント基板を貫通する若干のネジ孔穿設部及びその裸銅領域とを設けてなるプリント基板上に、キープアウト層とボード・ジメトリー・アウトライン層とを配置するステップＡと、
   該アウトキープ層上に、該ネジ孔穿設部に対応し、かつネジ孔（１６）の横断面より大きい第１円を配置するステップＢと、
   該ボード・ジメトリー・アウトライン層上に、該ネジ孔穿設部に対応し、かつ該ネジ孔の横断面と大きさが等しい第２円を配置するステップＣと、
   該最上層と、該上ソルダーマスク層と、該配線層と、該下ソルダーマスク層と、該ベース層とのそれぞれに対応する裸銅領域に銅箔を設け、かつ該銅箔の面積が該裸銅領域の面積よりも狭くならないようにするステップＤと、を含むことを特徴とする複数のネジ孔を有するプリント基板のレイアウト方法。
2. 前記第１円は、該第２円に比して少なくとも直径が０.２ｍｍ以上増加することを特徴とする請求項１に記載のプリント基板のレイアウト方法。
3. 前記銅箔と該裸銅領域との面積が同一であることを特徴とする請求項１に記載の複数のプリント基板のレイアウト方法。
4. 前記ステップＤにおける銅箔の設置が動態であることを特徴とする請求項１に記載のプリント基板のレイアウト方法。
5. 前記銅箔が、該第１円と該第２円との間に設置されることを特徴とする請求項３に記載のプリント基板のレイアウト方法。
6. 最上層と、上ソルダーマスク層と、配線層と、下ソルダーマスク層と、ベース層とを順に設け、かつ該プリント基板を貫通する若干のネジ孔穿設部及びその裸銅領域とを設けてなるプリント基板であって、
   該最上層と、該上ソルダーマスク層と、該配線層と、該下ソルダーマスク層と、該ベース層との対応するそれぞれの裸銅領域に銅箔を配置し、かつ該銅箔の面積が該裸銅領域の面積より狭くならないことを特徴とするプリント基板。
7. 前記銅箔と該裸銅領域との面積が同一であることを特徴とする請求項６に記載のプリント基板。
8. 前記銅箔が、該最上層と、該上ソルダーマスク層と、該配線層と、該下ソルダーマスク層と、該ベース層の表面に設置されることを特徴とする請求項７に記載のプリント基板。
9. 前記裸銅領域における円周の直径が、該ネジ孔穿設部における円周の直径に比して少なくとも０.２ｍｍ以上大きいことを特徴とする請求項６に記載のプリント基板。