PCBボードの正しい取り扱い方

PCB基板の適切な扱い方を学ぶことは、多くの理由から重要である。安全上の注意、材料、検査などです。これらの作業を正しく行うことで、製品の安全性が確保され、回路が設計通りに動作するようになります。ここでは、PCBを取り扱う際に留意すべきいくつかのヒントを紹介します。

安全上の注意

PCB基板を取り扱う際の安全対策は、部品や基板全体の損傷を防ぐために不可欠です。不適切な取り扱い方をすると、基板が破損して使用できなくなることがあります。この問題を防ぐには、PCBを湿気から保護することが不可欠です。これを行う一つの方法は、基板を焼くことである。

プリント基板を取り扱う際、ESD損傷は大きな懸念事項です。わずかな静電気放電でも部品に損傷を与え、わずかな衝撃でも内部回路に深刻な損傷を与える可能性があります。PCBの損傷を避ける最善の方法は、両手で扱うことです。こうすることで、基板を傷つけたり、曲げたりする可能性を最小限に抑えることができます。

PCBA開発は反復プロセスであり、最適な結果を得るためには適切な取り扱いが必要です。PCBAを誤った方法で扱うと、銅トレースが損傷し、最適な設計が達成できなくなる可能性があります。また、銅トレースは適切な表面仕上げを施すことで、酸化や損傷から保護する必要があります。

問題点

PCB基板の一般的な問題には、はんだブリッジがある。はんだブリッジとは、2本のトレースが近接しすぎて、銅と部品との接続が悪くなっている部分のことです。この問題を修正するために、PCBメーカーは製造工程を見直し、はんだ付けの際に使用するはんだの量を管理する必要があります。はんだは製造中に汚染されることがあり、交換が必要になることがあります。また、経年劣化、過熱、電圧降下などにより、トレース回路が非導電性になっている可能性もあります。もう一つの問題は、部品が基板から外れて再装着が必要になることです。

こうした問題の多くは、基板不良の根本原因に対処することで回避できる。多くの場合、根本原因は人為的ミスです。不十分なはんだ付け作業、基板のミスアライメント、その他の製造上の欠陥は、不良PCBにつながる可能性があります。ヒューマンエラーはPCB不良の約64%を占めています。その他の一般的な問題としては、性能の低い製造不良部品があります。

材料

PCBはさまざまな素材でできている。その中には銅とアルミニウムがある。銅が最も一般的です。銅クラッドPCBも一般的です。それぞれの材料は、独自の熱的、機械的、電気的特性を持っています。いくつかの材料は、他のものよりも特定のPCBタスクに適しています。

PCBに使用される材料は、PCBの用途とガラス転移温度（Tg）によって決まります。Tgは、水分や化学物質に対する材料の耐性を示す指標です。Tgが高いほど、より耐久性のあるPCBであることを示します。適切な性能を確保するために、Tgがアセンブリプロセスに適合していることを確認してください。

PTFEはテフロンとしても知られ、軽量で強度が高い。また、優れた熱的・電気的特性を持ち、優れた柔軟性を示す。さらに、PTFEは難燃性である。一方、FR-4は、織ガラス繊維布と難燃性エポキシ樹脂バインダーで作られたガラス強化エポキシ積層シートです。いくつかの利点から、PCB製造のための一般的な選択肢となっています。

検査

PCB基板の検査は、電子製品を製造する上で重要なプロセスである。基板に欠陥があるかどうかを判断し、故障モードを予測するのに役立ちます。また、PCB基板の検査は、歩留まり決定のための正確なデータを提供します。IPCには、ベア基板とアセンブリ基板の検査に関する規格があります。回路基板の種類によって必要な検査は異なります。例えば、クラス3のプリント基板は最も高い検査頻度を必要とします。

ほとんどのPCBメーカーは、PCB検査にAOI（自動光学検査）方式を採用しています。このタイプの検査では、カメラを使って基板を検査し、基準基板や理想的な設計仕様と比較します。このシステムにより、欠陥を早期に発見し、製造コストを最小限に抑えることができます。

修理

PCBボードを修理するプロセスには、さまざまな段階があります。最初のステップの一つは、故障の原因を特定することです。最も一般的な原因は、衝撃や圧力による物理的な損傷です。例えば、デバイスが高いところから落とされたり、他の物体にぶつかったりした可能性があります。別の原因としては、基板を直接損傷させた分解が考えられます。

損傷がスルーホールの場合、新しい部品をはんだ付けする前に、スルーホールを修復する必要があります。これを行うには、まず鋭利なナイフでスルーホールのゴミを取り除きます。次に、消毒用アルコールで洗浄する。その後、ペーパークリップを使ってスルーホールを広げ、部品のリードに合わせます。その後、新しい部品を穴に挿入し、基板にはんだ付けする。