Leiterplatte Blog - Leiterplattenlochtoleranz und Oberflächenrauheit

Eines der am leichtesten zu vernachlässigenden Themen beim Leiterplattendesign sind die Löcher für die Montage von Bauteilen.Geben Sie die Toleranz der Lochgröße bei der Leiterplattenherstellung an, um den korrekten Sitz von durchkontaktierten Bauteilen (PTH) zu gewährleisten.

Die PCB Designsoftware Altium Designer kann Bohrungstoleranzattribute für Ihre Pads und Durchgangsbohrungen hinzufügen,die dann an den Hersteller übertragen werden,indem sie in die Bohrtabelle aufgenommen werden.Im Folgenden finden Sie fünf Tipps,mit denen Sie die Lochgröße im nächsten PCB Design schnell festlegen können.

PCB Toleranz

Im Bauteildatenbuch sind die Plus /Minus Toleranzen aufgeführt,um Änderungen bei Alterung, Verschleiß, Temperatur, Beschichtung, Materialien, Verarbeitung usw. zu berücksichtigen. Im Datenblatt des Herstellers des 1/4-Watt-Widerstands ist beispielsweise ein Drahtdurchmesser von 0.022 ± 0.003 angegeben. Daher kann der tatsächliche Durchmesser von 0.019 bis 0.025 variieren.

Normalerweise gibt der Leiterplattenhersteller eine Lochtoleranz von ± 0.004 an.Ob am großen oder am kleinen Ende der Toleranzzone,der Draht muss immer in der Bohrung stecken bleiben.Daher muss die minimale Lochgröße die maximale Widerstandsleitung plus Toleranz (0.022 Widerstandsleitung+0.003 Widerstandsleitungstoleranz) plus 0.004 Leiterplattenlochtoleranz aufnehmen. Daher ist 0.022+0.003+0.004=0.029 Zoll, was die minimal zulässige Lochgröße auf der Platte ist.

Beim Bohren wird der Verschleiß des Bohrers geringer.Alternativ dazu kann der Bohrer im Loch leicht vibrieren oder wackeln, was zu einem etwas größeren Loch führt.Die Löcher werden dann plattiert,und die Plattierung kann für jede Charge oder Stelle auf der Platte dicker oder dünner sein.Sie müssen auch die thermische Ausdehnung oder Kontraktion des Leiterplattensubstrats während der Bearbeitung berücksichtigen. 

Daher ist die Lochtoleranz im Konstruktionsprozess entscheidend,um die korrekte Platzierung von PTH Teilen sicherzustellen.Als Faustregel sollten Sie Leiterplattenlöcher 0.007 Zoll größer als der Durchmesser des Teiledrahtes machen, um alle Toleranzen,Bohrverschleiß oder Wackeln und Plattierungsänderungen unterzubringen.Es gibt keine Standardlochtoleranz in Altium Designer.Sie können Lochtoleranzattribute im Dialogfeld Pads und Attribute anpassen. Lochtoleranzen und Standardwerte können auch im Bedienfeld Pad Via Library und Footprint Library festgelegt werden.

5 Tipps für die Spezifikation der PCB Loch Toleranz

Die Lochtoleranz in Altium Designer kann auf verschiedene Arten abgerufen und bearbeitet werden,die wir im Folgenden untersuchen werden. In jeder Methode können Sie die minimalen (-) und maximalen (+) Lochtoleranzattribute festlegen.

Auf Basis individueller Attribute können Sie schnell Pad-/Durchgangstoleranzen einstellen.

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

Bearbeiten Sie im Dialogfeld Eigenschaften der Durchgangsbohrung die Lochtoleranz unter Toleranz in der oberen linken Ecke von Abbildung 2.

Tipps zur Festlegung der Toleranz für Leiterplatten-Bohrungen

Sie können Lochtoleranzen auch mithilfe von Pads oder durch Lochvorlagen festlegen.

Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf Pad Via Library und wählen Sie Durchgangslochvorlage hinzufügen oder Pad-Vorlage hinzufügen aus.Die Lochtoleranz kann unter Lochinformation eingestellt werden.

Bequem können Sie die Lochtoleranz mehrerer Pads oder Durchgangslöcher gleichzeitig einstellen.

Öffnen Sie das PCB Inspector-Panel,wie in der Abbildung gezeigt

Wählen Sie das Pad oder Durchgangsloch auf der Leiterplatte aus,das Sie einstellen möchten,und geben Sie den erforderlichen Lochwert in der rechten Spalte unter dem Objektspezifischen Bedienfeld ein.

Tipps zur Festlegung der Toleranz für Leiterplatten-Bohrungen

Lochtoleranzbalken können auch über den Lochgrößeneditor aus dem Leiterplatten Panel hinzugefügt und bearbeitet werden.Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf Spalten>Lochtoleranz (+) und Lochtoleranz (-) unter der Überschrift Eindeutige Löcher.Sie können die Toleranzattribute ändern,indem Sie in die Spalte Lochtoleranz klicken.

Tipps zur Festlegung der Toleranz für Leiterplatten-Bohrungen

Sie können Lochtoleranzen für mehrere durchgenähte Löcher hinzufügen, um Zeit zu sparen.

Klicken Sie auf "Werkzeuge">"Via Stitting/Shielding">"Stitting to Net hinzufügen". Fügen Sie Informationen zur Lochtoleranz unter Toleranz unter dem Abschnitt Via Style hinzu.

Tipps zur Festlegung der Toleranz für Leiterplatten-Bohrungen

Sie können die Toleranzen in der Bohrtabelle auf zwei Arten anzeigen: eine oder zwei Spalten, um die Toleranzattribute anzuzeigen.

Klicken Sie im Dialogfeld Eigenschaften der Bohrtabelle auf Spalte hinzufügen. Wählen Sie Lochtoleranz aus, um alle Toleranzattribute in einer Spalte anzuzeigen, und wählen Sie Lochtoleranz aus. In dieser Spalte werden die minimalen und maximalen Eigenschaften angezeigt. Alternativ können Sie auch die Attribute Min und Max Setup Lochtoleranz in separaten Spalten anzeigen lassen. Bei letzterer Auswahl wählen Sie Lochtoleranz (+) und Lochtoleranz (-). Natürlich können Sie auch wählen, nur die minimalen oder maximalen eingestellten Lochtoleranzen anzuzeigen.

Tipps zur Festlegung der Toleranz für Leiterplatten-Bohrungen

Tabelle 1 Beispieltabelle mit allen Spalten der Lochtoleranz

Sie können sie auch nach Lochtoleranz gruppieren. Klicken Sie im Dialogfeld Bohrsymbole (im Dialogfeld Bohrtabelle auf Bohrsymbole konfigurieren) auf Gruppieren, und wählen Sie dann Lochtoleranz aus.

Beachten Sie, dass beim Hinzufügen von Lochtoleranzinformationen zu Pads und Durchgangslöchern,sofern nicht alle Pads oder Durchgangslöcher, die unter der Spalte "Zählspalte" gruppiert sind, das gleiche Lochtoleranzattribut aufweisen, der Lochtoleranzwert als * (Sternchen) angezeigt wird.

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

Schlussfolgerung

Die Gewährleistung der richtigen Lochtoleranz ist entscheidend für die korrekte Montage der PTH-Komponenten auf dem PCB Design. Altium Designer vereinfacht die Dokumentation Ihrer Lochgrößentoleranzen, sodass Ihre Toleranzspezifikationen einfach an Ihre Hersteller kommuniziert werden können.