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LEDプリント基板 – カスタム組み立てに失敗するケースを防ぐための7つの方法

LEDプリント基板 の組み立て – 何か燃えるような匂いがしませんか?そして、突然、LEDライトが消えてしまいますか?あるいは、ボードに電源を供給しても、カスタムLED PCBが点灯しないことがありますか?

LED PCB部品の短絡や開回路による問題。これらの問題やその他多くの問題が、LED PCBの故障につながります。カスタムLEDプリント基板のレイアウト設計や、プリント基板の組み立てには注意が必要です。

そこで本日は、カスタムLED基板の故障を回避する7つの方法についてご紹介します。

LEDプリント基板

LEDを搭載した電子回路基板の拡大写真

1.LEDプリント基板アセンブリに電気的な過負荷がかかることがある

方法は?

誤って、または故意に許容電気仕様を超えて動作させた場合、LEDに電気的な過負荷がかかることがあります。

防止策

最大電圧、最大順電流、最大逆電圧・電流、最大サージ電流、最大許容温度、連続パルス電流などのLEDのパラメータを最大定格値以下に保つようにしてください。これにより、LEDプリント基板が確実に、正しく、そして堅牢に動作することができます。

電流リミッタと過渡電圧抑制(TVS)ダイオードを使用することができます。

TVSダイオードは、LEDと並列に接続する必要があるクランプデバイスです。標準的な電圧の時は、TVSダイオードはオフになります。しかし、電圧スパイクが来ると、ダイオードはオンになります。その後、LEDをクランプします。これは、あなたのカスタムLED PCBを保護します。

逆に、保護すべきLEDと直列にカレントリミッターを接続する必要があります。回路を流れる大電流を制限し、LEDを保護します。

抵抗

LED PCBアセンブリを介して電流を制限することができる抵抗を示している)。

2. コンポーネントがカスタムLED PCBアセンブリ上でシフトする可能性がある

どのように。

PCB溶接中に、いくつかの技術的な問題は、LEDがシフトし、最終的に障害につながる可能性があります。

防止策。

ハンダ付けの際に、限られたハンダペーストを使用しないようにすると良いでしょう。劣化が早くなります。また、ソルダーペーストの使用期限が切れていないか確認してください。また、ハンダペーストの粘着力が弱く、LED基板を保持できない可能性もあります。

PCB組立業者は、ソルダーペーストに過剰なフラックス成分を使用していないことを確認する必要があります。LEDプリント基板がリフロー装置を通過する際に、はんだが多く流れてしまう可能性があります。そのため、部品が元の位置からずれてしまう可能性が高くなります。また、LEDプリント基板アセンブリの取り扱いには注意が必要です。故障の原因にもなります。

フラックス

LEDプリント基板実装時のフラックス

3.LED PCBアセンブリは、オープンまたはショート回路を持っているかもしれない

方法は?

ソルダペーストの塗布が不均一だと、LEDプリント基板のショートやオープン回路の原因になります。あなたが限られた量でそれを使用する場合は、はんだ接合部が破裂しやすくなります。やみくもに過剰に使用すると、近くの接続部とつながってショートしてしまうことがあります。

この場合、LEDだけでなく、近くにある敏感な電気部品も焼いてしまうことになります。

短絡により焼けた

短絡によるLED PCBアセンブリの発熱を示しています)。

防止策

LEDプリント基板が環境汚染を受けないようにする必要があります。これには、空気中の微粒子やほこり、化学物質の流出、PCBに触れた後の皮膚の油分などが含まれます。PCBメーカーに品質管理をチェックしてもらいましょう。

彼らはまた、LED PCBアセンブリが破損せず、汚染されていないままであるように、優れた社内処理を確保する必要があります。

さらに、あなたはまた、ショートとオープン回路の場所を見つけるために電気テストを使用することができます。その後、PCBメーカーに連絡し、完全な根本原因の分析を依頼することができます。

短絡による火災

LED基板実装時のショートによる実際の火災を示しています。

4.LED基板実装時の性能劣化について

どのように。

LED PCBアセンブリは、徐々に性能が低下することがあり、その根本的な原因を特定するのは困難です。しかし、ここでは一般的な原因をいくつか挙げ、そもそもの原因を回避するためのお手伝いをします。お客様のカスタムLEDプリント基板は、微量劣化、酸化、不適切な銅重量、結露、はんだフラックスの腐食などの影響を受ける可能性があります。 

予防:

防止策 トレースの劣化は、LED PCBアセンブリの不十分なエッチングが原因であることがよくあります。フェリー塩化物のエッチング液を使用するなど、家庭での従来の印刷方法は避けるべきです。PCBメーカーがこのような目的のために最新の自動機械を使用しているかどうかを確認する必要があります。

あなたのLED PCBアセンブリが酸化していると感じた場合、それは不十分な銅の仕上げが原因となります。あなたのPCBメーカーは、環境保護であなたのカスタムLED PCBを提供する必要があります

同様に、LEDプリント基板アセンブリは、水分との接触により凝縮する可能性があります。この水分は、PCBアセンブリの製造中または保管中に拡散する可能性があります。

汚れによる破損

汚れた粗悪なPCBアセンブリを示しています)。

適切なPCB設計スキルを持っていない場合は、LED PCBアセンブリは、不適切な銅の重量を持っています。不適切なトレースサイズと幅を定義してしまい、最終的にはカスタムLEDプリント基板の故障につながる可能性があります。はんだフラックスの腐食は、カスタムLEDプリント基板の組み立て中にフラックスが残っていることが原因です。そのため、ソルダーマスク、エアゾールスプレーコーティング、エポキシコーティングなどで回避することができます。

LEDプリント基板

カスタムLED基板のはんだ付けに注意

5.Wrong PCB Design of Custom LED PCB

どのように。

PCB設計のスキルが低いと、LED PCBアセンブリの失敗の原因となります。部品の配置を間違えると、基板上の面積が少なくなり、部品の過熱や電源障害の原因となります。

防止策です。

まず、銅パッドや筐体に接続されている他の金属部品の端から適切な沿面距離を確保する必要があります。この沿面距離には、トレース間、パッド間、パッド間の間隔などがあります。

通常、一次回路と二次回路の間には8mmの沿面距離を確保するのが良いとされています。また、1次回路とグランドの間には4mmの沿面距離を確保してください。次に、2つの金属の間に絶縁媒体があるかどうかを確認する必要があります。

LEDプリント基板

良好なLED PCBアセンブリ設計の一例

6. LED PCBコンポーネントの業界認定

どのように。

それはPCBメーカーが産業規制と保護基準に従わなければならないことが非常に重要です。彼らは正しくそれらに従わない場合は、あなたのLED PCBアセンブリが失敗する可能性があります。

LEDプリント基板 – 予防。

PCBメーカーは、品質に細心の注意を払う必要があり、すべてのPCB製造段階で工業規格に準拠しています。このようにして、彼らは信頼性の高い、安全で、高パフォーマンスのLED PCBアセンブリを製造することができます。

PCBのほぼすべての製造段階で利用可能な業界の規制と保護レベルがあります。企業は、一般的に工業規格によって定義された製品の3つのクラスを理解する必要があります。彼らは、専用のサービス電子製品、一般的な電子製品、および高性能電子製品を使用するタイミングを知る必要があります。彼らは、高品質を確保するためにすべての受け入れテストを実行する必要があります。

LED PCBアセンブリの良い品質のためのすべての標準をチェックしてください)。

LED PCBアセンブリの良い品質のためのすべての標準をチェックしてください)。

7. LEDプリント基板アセンブリの熱問題

どのように。

LED PCBのLED、ダイオード、その他の電子部品は、機能している間に熱を出すことがあります。彼らは極端な聴覚を提供する場合、それはそれらを損傷したり、そのパフォーマンスに影響を与えることができます。したがって、これはカスタムLED PCBの失敗の別の原因です。

予防のためです。

では、どのようにしてLED PCBアセンブリの熱伝導と放熱を確保すればよいのでしょうか。温度を安全で定義された限界内に維持するために、いくつかの補助的な冷却が必要です。1つの方法は、LED PCB設計にヒートシンクを使用することです。これにより、あらゆる電子機器の過熱を防ぐことができます。

ヒートシンクは、電子部品が安全な範囲内で動作するように最適化して設計されています。同じように、熱伝導チューブを使用して、高熱を発生する要素と接続することもできます。熱伝導の経路を確保することができます。

LED PCBアセンブリの熱管理のアイデアを示しています。

LED PCBアセンブリの熱管理のアイデアを示しています。

結論

以上のような方法をとることで、回路基板の故障の可能性を大幅に減らすことができます。しかし、高品質の回路基板を製造する能力と専門知識を持つメーカーと協力し、このタスクを達成するための品質プロセスを確立しない限り、正しい設計判断だけでは十分ではありません。

お客様が最良の方法でスタートできるよう、私たちはまず、お客様のためにファイルを慎重に検討します。デザインの準備ができたら、あるいはPCBについてもっと知りたいと思ったら、ぜひ当社にご連絡ください。

Hommer Zhao
こんにちは、WellPCBの創設者であるHommerです。 これまでのところ、世界中に4,000を超える顧客がいます。 ご不明な点がございましたら、お気軽にお問い合わせください。 前もって感謝します。

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