過酷な環境で使用される電子製品の製造上の懸念事項

間違いなく、過酷な環境で使用される電子製品には、通常の環境で使用されるものと比べて、常により高い要求が課されています。過酷な環境で使用される電子製品の製造は、主にPCB設計から始まり、PCB製造へPCB組立これらすべてが、極端な温度や湿度の環境下におけるPCBおよび最終電子製品の性能と信頼性を左右します。電子製品の中核として、PCBはその性能を制御するうえで重要な役割を果たしています。

したがって本稿では、PCB 設計の詳細に基づき、過酷環境向け電子製品製造における主要な懸念事項について論じる。PCB製造そしてPCB組立手順。

PCB設計

ボードの動作電流が5アンペアに設計されている場合、レイアウトやシミュレーションを行う前に、動作電流が警告レベルに達した際にアラートを発するバッファを追加しておくのが最善です。そうすることで、最終製品が使用中に極端な高温にさらされて動作電流が上昇したとしても、損傷を防ぐことができます。

6層PCBが過酷な環境で使用される場合、クロストークの可能性を低減するためには、2層追加して8層にするのが最適です。2層を追加することで、より多くのグラウンドを確保できるからです。グラウンドがよりソリッドになるほど、信号同士はよりよく分離されます。さらに、2層を追加することは、回路基板をミックスドシグナル干渉から解放し、SNR（Signal Noise Ratio：信号対雑音比）を許容範囲内に保つうえでも有利です。その結果、PCBの信頼性は15％から20％向上させることができます。

重要な回路、特にクロック回路にはシールドを追加する必要があり、これによりPCBの信頼性は15％から20％向上します。RF回路に関しては、アルミニウムシールドを追加することが推奨され、これによって感度の高い信号同士を分離し、明確でクリーンな状態にすることができます。

PCB設計の最適化対策は、冗長モードの追加、部品の選定、フィードバック回路、監視回路、アナログ／デジタル信号に対する追加の保護および警報などの観点からも行うことができます。

PCB製造

PCB材料PCBの製造およびレイアウトにおいて、完全に考慮されなければならない。過酷な環境が言及される場合、材料は極めて高い温度に耐えられるものを選定する必要がある。例えば、FR4-008 やポリイミド基板材料などは、極端な高温に耐えられるだけでなく、極端な熱によって層間剥離を起こさず、ソルダーレジスト膜の剥離も生じさせない。

過酷な環境で使用されるプリント基板（PCB）は、通常、極端な高温や温度変動にさらされるため、反りを防止する必要があります。基板が反ると、回路が断線したり、はんだ接合部が損傷したりして、使用中に不具合が発生する可能性があるためです。

PCB組立

通常のPCBと比較して、過酷な環境で使用される回路基板には、特に高い信頼性が求められます。DuringPCB組立手順、完成品の品質を保証するためには検査を行わなければならない。例えば、AOI（自動光学検査）この装置ははんだ接合部の性能を検査するために使用されます。はんだペースト厚み測定器は、後工程のSMT（表面実装技術）組立においてスムーズなリフローはんだ付けを実現するのに寄与する、最適な厚みのはんだペーストであるかどうかを判断するために使用されます。

専門的な検査とは別に、最初の記事極限環境で使用される電子製品にとって、検査および認証もまた非常に重要な意味を持ちます。初回品検査には、温度サイクル試験、落下および振り子試験、機械的強度試験などが含まれます。これらすべての検査および試験により、製品エンジニアリングの最初の段階であらゆる問題を解決し、実際の用途において壊滅的な結果を招くことを未然に防ぐことができます。

極限環境で使用される電子製品の製造に関するあらゆる懸念事項をすべて挙げることは、ほとんど不可能です。この文章では、極限環境で使用される電子製品に関するあらゆる懸念点とその解決策を示すことができますが、それでもなお、最も重要なのは高品質であるという点です。最適な解決策は、コスト削減と性能最適化に基づく共同設計や、豊富な経験を持つワンストップのPCBソリューションなど、多くの重要な側面で支援してくれる信頼できるPCBソリューションプロバイダーと協力することにあります。

さらに、OEM（相原機器メーカー）は、過酷な環境で使用される電子製品のコストが上昇せざるを得ないことを念頭に置くべきです。そのため、信頼性の高いEMS（エレクトロニクス製造サービス）プロバイダーは、エレクトロニクス業界で十分な経験を有しており、顧客から提供されたものを最大限に活用できるため、信頼されるべきです。さらに、EMSプロバイダーが IPC、ROHS、ISO9001 などの認証を取得していれば、製品の性能が完全に保証されるため、状況ははるかに良くなります。