PCB設計での落とし穴を回避する方法

初出公開日 Sep 25, 2026, 更新日 Sep 25, 2026

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プリント基板（PCB）の設計では、円滑な製造プロセスを確保し、潜在的な落とし穴を避けるために、さまざまな要素に細心の注意を払う必要があります。穴のサイズやスロットの設計から、トレース幅や銅ベタの考慮事項に至るまで、これらの側面を理解することは、信頼性が高く機能的なPCBを作成するために不可欠です。本記事では、PCB設計における一般的な落とし穴をいくつか探り、それらを克服するための推奨事項を提供します。

ビア設計における穴サイズ

PCB製造では、0.3 mmの穴が標準とされており、0.3 mmより小さい穴は小穴に分類されます。

小穴は生産にいくつかの悪影響を及ぼす可能性があります：

メッキの困難さ：小さい穴は、メッキされていない、またはメッキが不十分な穴になる可能性が高くなります。小穴の場合、JLCPCBは信頼性を確保するために4線式低抵抗プロセスを使用しています。

処理効率の低下：小さい穴は、ドリル速度を遅くし、ドリルビットを短くする必要があります。その結果、一度にドリル加工できる基板の数が減ります。したがって、設計時には0.3 mmより大きい穴を使用することが望ましく、スペースが限られている場合にのみ小穴の使用を検討してください。

JLCPCBの最小プロセス能力：

片面/両面基板：0.3 mm（内径）/ 0.45 mm（外径）

多層基板：0.15 mm（内径）/ 0.25 mm（外径）

外径は内径より0.1 mm大きくする必要があり、0.15 mm以上の差が推奨されます。

ビア設計におけるスロット穴

PCBドリル加工におけるショートスロット：長さが幅の2倍未満のスロットはショートスロットと呼ばれます。ショートスロットの最適な長さと幅の比率は、長さ/幅 ≥ 2.5（下限 ≥ 2）です。

ロングスロットに熱風はんだレベリングを使用する場合：熱風はんだレベリングを選択するスロットでは、スロット穴の片側の最小幅が0.4 mm（絶対最小0.3 mm）であることが推奨されるか、無電解金メッキ技術の使用を検討してください。

Hot Air Solder Leveling for Long Slots

熱風はんだレベリングは高圧・高温処理を伴います。スロット幅が小さいとはんだメッキが剥がれる可能性があります。

片側に銅メッキがあり、もう片側に銅リングがないスロット、特に片面銅リングのスロット穴は、高温応力により剥がれやすくなります。

密集して配置されたスロットには、無電解金メッキ技術の使用が推奨されます。

ビア設計における穴の属性

設計中、穴サイズはVIA穴またはPAD部品穴として分類され、これらを混同しないことが重要です。

Hole Attributes Incorrect Hole Attributes Correct

VIA穴：これらは通常、両面の回路間の電気的接続を提供する目的で使用されます。製造中、VIA穴は通常ソルダーマスクで処理され、JLCPCBは生産時に VIA穴のサイズ公差を指定していません。

PAD部品穴：これらは一般的に、部品をはんだ付けするための部品穴として設計されます。

これらを混同すると、以下の問題が発生する可能性があります：

VIA穴を誤ってPAD部品穴として扱い、ソルダーマスク処理を選択すると、ソルダーマスクが部品穴を覆ったり詰まらせたりして、はんだ付けに適さなくなる可能性があります。また、サイズを効果的に制御することが難しくなります。

PAD部品穴をVIA穴として使用すると、ソフトウェアがそれらにソルダーマスクを付与しなくなり、ソルダーマスク処理が必要なビアが覆われないままになります。

トレース設計におけるトレース幅と間隔

トレースは細ければ細いほど良いわけではありません。条件が許せば、より幅広いトレースが好ましいです。細いトレースは導電性が低く、断線の可能性が高く、歩留まりが低下します。

標準的なトレース幅と間隔：どちらも4 milです。4 milより狭いものは細いと見なされます。

JLCPCBの最小トレース幅/間隔 能力：

1 oz	片面/両面：0.10/0.10 mm（4/4 mil）多層：0.09/0.09 mm（3.5/3.5 mil）；BGAファンアウトでは3 milが許容されます PCBコイル：0.254 mm
2 oz	両面：0.16/0.16 mm（6.5/6.5 mil）多層：0.16/0.20 mm（6.5/8 mil）
2.5 oz	両面：0.2/0.2 mm（8/8 mil）
3.5 oz	両面：0.25/0.25 mm（10/10 mil）
4.5 oz	両面：0.3/0.3 mm（12/12 mil）

大面積トレースにおけるハッチング銅充填

広い面積を銅で充填する場合、小さなハッチンググリッドの使用は避けてください。これは生産に深刻な影響を与える可能性があります。小さなグリッドではなく、ソリッド銅充填または大きなグリッドを選択してください。小さなグリッドはいくつかの問題を引き起こす可能性があります：

図に示すように、ソルダーマスクの被覆が不十分になります。

Inadequate solder mask coverage

AOI（自動光学検査）が小さなグリッドを検出できず、エラーが発生する可能性があります。

小さなグリッドはソルダーマスクの剥離を引き起こし、導電性に影響を与える可能性があります。

グリッド銅充填を使用する必要がある場合、またはネットワークを分離する必要がある場合は、以下を確認してください：

grid copper filling

グリッド線の幅/間隔は少なくとも0.254 mmです。

同じネットのトレース間に少なくとも0.254 mmの間隔があります。

不均一な銅ベタ分布

不均一な外層銅ベタ：不均一な外層銅ベタはメッキ電流のバランスに影響を与え、樹脂の集積により銅厚が過剰になったり短絡が発生したりする可能性があります。

不均一な内層銅ベタ：

ボイド領域が大きすぎる場合、PP上の樹脂接着剤が蓄積し、銅のない領域に向かって流れます。その結果、基板が薄くなり、銅にしわが発生し、樹脂不足による白い斑点や層間剥離の問題が発生します。

金フリンガーなど重要な領域で厳密な厚さ要件がある製品の場合、対応する内層領域が広すぎると、金フリンガー領域が薄くなり、コネクタスロットとの接触が不良になるなどの問題が発生する可能性があります。

異なる層での銅被覆面積比が一致しない場合も、基板の反りのリスクがあります。

銅ベタ設計

ボイド領域を残さない：可能な限りボイド領域に銅を充填してください。

銅を通常のトレースパッドから離す：トレースを配線する際、トレース、銅領域、ドリル穴間の距離が少なくとも0.5 mm以上あることを確認してください。小さなグリッド銅充填ではなく、ソリッド銅充填を使用してください。

金フリンガーコネクタが配置されているすべての層に銅ベタが存在し、最終基板の厚さを確保する必要があります。また、厚さが不十分なラミネート構造を避けるよう注意する必要があります。

アンテナ下の銅：干渉を防ぐために、アンテナ領域の銅配置に関する製品設計ガイドラインに従ってください。

両面の一貫した銅ベタ：両面に一貫して銅がベタられ、片面が空にならないようにしてください。

これらの設計上の考慮事項は、円滑なPCB製造プロセスと一般的な落とし穴を避けるために不可欠です。

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結論

適切に設計されたPCBは、信頼性の高い機能を発揮するだけでなく、電子製品全体の成功にも貢献します。ですから、時間をかけてこれらの設計上の考慮事項を熟知し、ワークフローに取り入れ、円滑で効率的なPCB製造体験のメリットを享受してください。

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