安全性の強化: 差別化された非常用照明製品のための PCB 品質アップグレード戦略

プリント基板の製造工程のポイントを踏まえ、非常灯や非常灯などの高い安全性が要求される製品向けに 信頼性、安全性、耐久性 、次のような具体的な製品品質向上の推奨事項を提案できます。

これらの製品の中核となる要件は、緊急事態 (火災や停電など) において、過酷な環境条件に耐えながら、100% の時間正しく動作し、安定して機能する必要があることです。

高い信頼性と安全性を実現する設計改良

DFM と DFR (信頼性設計) の組み合わせ

おすすめ： DFM 分析内の標準的な製造可能性チェックに加えて、専用の信頼性評価が含まれます。
具体的な対策：
銅配線の幅と間隔を増やす: バッテリーの充電を担当する電源管理セクションと LED ドライバーセクションについては、電源配線とグランド配線を適切に広げて、大電流時の温度上昇を軽減し、長期信頼性を高めます。
熱設計の強化: PCB 設計中に、熱シミュレーション ソフトウェアを使用して、MCU やパワー MOSFET などの発熱コンポーネントの分布を分析します。熱を背面の銅層に伝達するために、発熱コンポーネントの下にサーマル ビアのアレイを設計することをお勧めします。高出力製品の場合、熱放散を大幅に改善し、LED 光源とコンポーネントの寿命を延ばすために、金属基板 (アルミニウムなど) を使用することをお勧めします。
保護回路を追加します。 過渡電圧抑制ダイオード (TVS)、バリスタ、その他の保護素子の PCB 上の位置を予約または統合して、主電源の変動やサージに対する製品の耐性を強化します。

マテリアル選択の改善

高Tg（ガラス転移温度）基板の使用

おすすめ： Tg ≥ 170°C またはより高性能な材料を備えた FR-4 ボードの使用を義務付けます。
理論的根拠: 非常灯 また、周囲温度が比較的高い天井や廊下にインジケータを設置することもできます。高 Tg ボードは高温でも機械的強度と安定性を維持し、長期使用時や過熱時 (初期火災など) の軟化、層間剥離、反りを効果的に防ぎます。

より耐久性の高い表面仕上げの選択

おすすめ： 充電接点やボタンには ENIG (無電解ニッケル浸漬金) または硬質金メッキを推奨します。
理論的根拠:
ENIG: バッテリーの長期保管に適した平坦な表面を提供し、表面の酸化によるはんだ付けの欠陥を防ぎ、複数回の鉛フリーリフローサイクルに耐えます。 OSP や錫仕上げよりも耐摩耗性に優れています。
硬質金メッキ： 外部テスト ボタンまたは充電接点には、硬質金処理が数万回の機械的操作に耐え、信頼性の高い接触を保証します。

厚い銅製 PCB の使用

おすすめ： 電源回路部分には 1 oz (35 μm) 以上の銅の厚さを使用することを検討してください。
理論的根拠: 銅を厚くすることで電流容量が増加し、抵抗と発熱が低減され、長期にわたる緊急事態下でも安定した動作が保証されます。

生産工程管理の改善

高規格のホールメタライゼーションの厳格な実施

おすすめ： 水平電気めっきを促進し、穴壁の銅の厚さを注意深く監視します。
理論的根拠: スルーホールの信頼性は層間接続に直接影響します。均一でコンプライアンスのある穴壁の銅の厚さ (例: 25 μm 以上) を確保することで、システム障害につながる可能性のある過剰な電流や熱膨張/収縮によって引き起こされる破損を防ぎます。これは生命安全システムにとって非常に重要です。

ソルダーマスクプロセスの強化

おすすめ： 高信頼性、高絶縁性、耐黄変性のソルダーマスクインクを使用し、すべての配線を均一な厚さでカバーします。
理論的根拠:
高い断熱性: 湿気や粉塵の多い環境でのトラッキングやショートを防止します。
黄ばみ耐性: パネルの明るさと外観を長期間維持し、紫外線暴露や経年劣化による光透過率の低下を防ぎます。
良好な接着力: 温度変化によるはんだマスクの剥離を防ぎ、トレースが露出する可能性があります。

より厳格なバーンインテストの実施

おすすめ： 基板実装後、高温/低温サイクルバーンイン試験と長期全負荷動作試験を実施します。
具体的な対策： 製品を高温 (例: 60°C) と低温 (例: -10°C) の温度サイクルに置き、停電と非常照明のシナリオをシミュレートして、初期のコンポーネントの故障やはんだ付けの欠陥を事前にスクリーニングします。

品質検査の改善

100% 電気的および機能的テスト

おすすめ： PCB は 100% フライ​​ング プローブ テストを受ける必要があるだけでなく、完成品も 100% の機能検証を受ける必要があります。
テスト内容: 主電源障​​害をシミュレートして、緊急スイッチング時間、点灯時間、明るさの準拠、およびアラーム機能 (該当する場合) をテストします。

X線検査（AXI）を組み込む

おすすめ： 主要コンポーネント (BGA パッケージの MCU、QFN パワー チップなど) に対して AXI サンプリングまたは完全な検査を実行します。
理論的根拠: これらのコンポーネントの下にはピンがあり、コールド ジョイント、ブリッジ、ボイドなどのはんだ欠陥を目視または AOI で確認することはできません。 AXI を使用すると、はんだ接合部の内部検査が可能になり、信頼性が保証されます。

非常灯/非常用標識の PCB 品質向上に注力

上記の各リンクで的を絞った強化と改善を実行することで、非常灯と非常口標識製品の中核となる品質が大幅に向上し、重要な瞬間に「ライフチャネル」を導くという使命を確実に果たすことができます。