最大パッド直径計算ツール
隣接するパッド間に導体が配線されているかどうかに関係なく、加工業者のクリアランスを保ちながら、コンポーネントのピッチに適合する最大のパッドを見つけてください。
公式
参考: IPC-2221B clearance practice; the clearance value is a fabricator rule supplied as an input.
仕組み
これは、2 つのパッドの隙間に何が収まるかを尋ねるのを補足するものです。つまり、そもそもピッチでどれだけのパッドが入るかを尋ねるのです。
隣り合った 2 つのパッドがピッチを共有し、それぞれがピッチの直径の半分を占めているので、これらを合わせると 1 つのパッドの直径全体が消費されます。パッド間に何も配線されていない状態では、1 つのクリアランスでパッドエッジが分離され、最大のパッドはピッチからクリアランスを引いたものになります。
パッド間に配線される導線はすべて、それ自体の幅よりもコストがかかります。導体の両側に何があるのか分からないようにする必要があるため、導線を 1 本追加すると、トレース幅に 1 つと隙間が 1 つ増えます。ファインピッチの部品では、2 つのうち大きいほうのクリアランスが余分にあることがよくあります。
クリアランスと導体がすでにピッチを超えている場合、適合するパッドは存在しません。その結果、負の直径が報告されるのではなく、2つのうちどちらが原因であるかがわかります。
答えは上限であり、推奨値ではありません。パッドが大きいほどハンダ接合の強度とパッドの密着性が向上し、加工業者がドリル穴を開けたときの位置合わせマージンが大きくなります。また、配線スペースが不要になり、ピッチが細かい表面実装部品ではハンダブリッジが促進されます。この計算から得られるのは、支出しなければならないヘッドルームであり、それを理解することで、意図的に支出できるようになります。
すべてのクリアランスの質問と同様に、ルールはフォーミュラではなくファブリケーターに帰属するため、ここでのインプットとなります。
計算例
1.27 mmピッチ（一般的な0.05インチのスルーホールグリッド）を使用し、製造者の最小クリアランスは0.15 mmで、パッド間には何も配線されていません。
D_Max = 1.27 − (0+ 1) × 0.15 − 0 = 1.12 mm
そのため、最大1.12 mmのパッドがフィットし、エッジの間には0.15 mmの隙間が残ります。パッドはピッチの 88.2% を占めており、この比率ではこのレイヤーのパッド間を配線するスペースがなくなります。
次に、それらの間に0.15 mm の導線を 1 本配線します。クリアランスの数が 1 から 2 に増え、導体の幅がそれだけ増えます。
D_Max = 1.27 − 2 × 0.15 − 1 × 0.15 = 0.82 mm
パッドは 0.30 mm 下がります。これはトレース自体が占める距離の 2 倍です。これは余分なクリアランス自体が感じられるもので、この計算で最もよくある驚きです。
0.3 mmのクリアランスでピッチを0.25 mmに締めると、クリアランスだけでピッチを超えます。パッドがまったくフィットせず、電卓では負の直径を返すのではなく、そのように表示されています。
実践的なヒント
- ✓これを使ってヘッドルームを見つけたら、限界までサイズを決めるのではなく、意図的にその下のパッドを選んでください。
- ✓後でパッド間を配線する予定がある場合は、ここで導体を含めてください。改造すると、パッド直径のトレース幅の2倍の費用がかかります。
- ✓穴あけパッドの場合は、環状リングの要件も確認してください。ここでの最大値はクリアランス制限であり、登録制限ではありません。
- ✓どの方向でも、最も近い隣人からピッチを取ってください。図面の主軸にはないことが多い、互い違いに配置されています。
- ✓パッドとピッチの比が約0.85を超える場合は、別のレイヤーにルーティングすることを計画してください。このレイヤーは満杯です。
- ✓クリアランスの数値は、ブレークアウトとパッドエントリーの計算に使用した数値と一致させて、フットプリント全体が1つのショップルールに照らしてチェックされるようにします。
よくある間違い
- ✗パッド間の導体には幅しかかからないと仮定します。両側に隙間が必要なため、幅に加えて余分な隙間がかかります。
- ✗最大サイズを推奨サイズとして扱います。これは天井です。天井にパッドがあると、配線スペースがなくなり、細かいピッチの部分ではブリッジが生じます。
- ✗2 つのパッド半径と 1 つのクリアランスを別々に減算します。各パッドの合計直径は 1 つなので、ピッチから直径を引いた値からクリアランスを引いた計算になります。
- ✗互い違い配列の直交ピッチを使用する。最も近い隣はバインドするもので、互い違いグリッドでは対角線であってもかまいません。
- ✗マスクの形状を確認せずに、ソルダーマスクで定義されたパッドに銅クリアランスを適用します。マスクの形状には独自のレジストレーション公差があります。
よくある質問
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