基板分割とは?小型基板の切り離し方とリジット基板の基本
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- 小型基板はまとめて作ってあとで切り離す
- リジット基板とは
- なぜ分割が必要になるのか
- 手で割るときの注意点
- 基板設計時に分割しやすさも考える
- まとめ:分割まで考えると基板は扱いやすくなる
基板を作るとき、小さな基板を1枚ずつ作るのではなく、複数の基板を1枚の大きな基板にまとめて作ることがあります。このように、複数の基板をまとめて配置する方法を「面付け」や「パネライズ」と呼びます。
面付けされた基板は、完成後や部品実装後に、それぞれの小さな基板へ切り離す必要があります。その切り離しに関係するのが、Vカット、ミシン目、スリット、ルーターカット、そして基板分割機です。
特にリジット基板のような硬い基板では、無理に折ったり切ったりすると、バリ、割れ、部品へのストレスが出ることがあります。この記事では、小型基板を切り離すときに知っておきたい、基板分割の基本をご紹介します。
小型基板はまとめて作ってあとで切り離す
電子工作でプリント基板を注文すると、完成した基板が1枚ずつ届くこともありますが、製造や実装の現場では、複数の小さな基板を1枚の大きな板にまとめて作ることがあります。このようにまとめられた基板は、あとから1枚ずつ切り離して使います。
ここで使われるのが基板分割機です。基板分割機は、面付けされた基板や実装済みの基板を切り離すための装置です。個人の電子工作で本格的な分割機を使う機会は少ないですが、「なぜ基板の端にミシン目やV溝があるのか」を理解するうえで役立ちます。
リジット基板とは
リジット基板とは、硬い板状の基材を使ったプリント基板です。リジットは「硬い」「曲がらない」という意味で、一般的な電子機器でよく使われる基板タイプです。代表的な材料には、ガラスエポキシ系のFR-4などがあります。JLCPCBではFR-4を基本材料としています。
電子工作でよく見る緑色のプリント基板やユニバーサル基板の多くも、曲げて使うものではありません。つまり、私たちが普段扱う基板の多くは、広い意味ではリジット基板に近いものだと考えると分かりやすいです。
なぜ分割が必要になるのか
小さな基板を1枚ずつ製造ラインに流すと、取り扱いが難しくなることがあります。そこで、同じ基板を何枚も並べたり、複数種類の基板を1枚のパネルにまとめたりして製造することがあります。実装が終わったあと、必要な形に切り離す工程が基板分割です。
分割方法には、Vカット、ミシン目、スリット、ルーター加工などがあります。Vカットは直線的に切り離す場合に使われ、ミシン目やスリットは穴や切り込みを入れて折りやすくする方法です。ルーター加工は、回転工具で外形を削って切り離す方法です。
手で割るときの注意点
電子工作では、ミシン目付きの小さな基板を手で折ったり、ニッパーで切ったりすることがあります。しかし、力をかける場所を間違えると、基板にクラックが入ったり、部品やはんだ付け部分に負担がかかったりします。
特に、部品を実装したあとで基板を分割する場合は注意が必要です。分割ラインの近くに大きな部品、コネクタ、セラミックコンデンサなどがあると、力が加わったときに部品側へストレスが伝わることがあります。切り離すときは、分割ラインだけに力がかかるように意識しましょう。
基板設計時に分割しやすさも考える
基板を設計する場合、回路だけでなく、切り離しやすさも考慮すると扱いやすくなります。小さな基板を複数まとめて作るなら、外形線、ネジ穴、コネクタ位置、分割ライン周辺の部品配置を意識しましょう。
分割する場所の近くには、できるだけ背の高い部品や割れやすい部品を置かない方が安心です。また、切り離したあとにバリが残ることもあるため、ケースへ入れる基板では外形寸法に少し余裕を持たせるとよいです。
まとめ:分割まで考えると基板は扱いやすくなる
基板分割機は、面付けされたリジット基板を切り離す工程と関係しています。個人の電子工作で本格的な分割機を使う機会は少なくても、Vカットやミシン目の意味を知っておくと、基板の扱い方が分かりやすくなります。
基板は、作るだけでなく、切り離し、組み立て、ケースに収めるところまで含めて考えると失敗が減ります。小型基板を作るときは、回路だけでなく、分割時にどこへ力がかかるかも意識してみましょう。
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