PCBの用途

プリント基板とは何か、どのように使用できるか 

プリント回路基板、略して PCB は多くの用途に使用できますが、多くの場合、PCB 設計を専門とするエンジニアやサードパーティ企業によって顧客に提供されるさまざまな種類の PCB 設計があり、設計にはさまざまな要件、民生用電子機器用 PCB、産業用 PCB などさまざまな用途があります... 私たちは皆、PCB が何に使用されるのか疑問に思っていますが、この記事では、さまざまな PCB の例と PCB の種類、PCB の用途、PCB 設計の種類、コンピューター、マイクロプロセッサー、マイクロコントローラー指向の設計におけるプリント回路基板の機能について説明し、説明します。

 PCBの用途と業界 

PCBの製造には、非常に特殊な用途があります。その用途は、民生用電子機器から工業、航空宇宙、医療、ゲーム・玩具業界、自動車など、多岐にわたります。PCBを製造に出す時点で、私たちはPCBの用途、使用方法、目的、そしてどの業界に属するかを既に把握しています。業界によって、温度、湿度、保管期間などの仕様や要件が異なる場合があり、それぞれの用途に合わせたオーダーメイドの設計が必要になります。

1. 民生用電子機器用PCB

消費者向け電子機器とは、主に私たち一般消費者が日常生活で使用する製品を指します。電球、LCD スクリーン、空気清浄機、ラップトップなどです。消費者向け製品のフォーム ファクターによりはっきりとは見えませんが、各製品には PCB が内蔵されており、これらの電子ボードにより、アプリケーションの機能と長い使用寿命が保証されます。ラップトップやコンピューターの PCB は通常、複数のタスクの処理と実行に使用され、このような PCB には GPU、CPU、メモリ、HDD などの追加コンポーネントが付属しています。これらはすべて、PCB ボードにマウントされるか直接接続される電子コンポーネントです。消費者向けラップトップ / PC の PCB は「マザーボード」と呼ばれているため、名前は異なりますが、マザーボードも PCB または組み立てられた PCB (PCBA) の多くの種類の 1 つです。 

民生用アプリケーションでは、通常、エンドユーザーがプリント基板の使い方やPCBの用途について理解する必要はありません。なぜなら、基板はエンドユーザーのニーズに合わせて設計され、機能的にも完成品として提供されるからです。これらの電子機器用PCBには、高温多湿や過酷な環境条件といった厳しい制約や要件が課されることは通常ありません。そのため、できるだけ多くの消費者がPCBを購入できるようにするために、価格は非常に重要です。これまでにご覧になったことがある民生用アプリケーションのPCBの例には、以下のようなものがあります。 

A. スマート家電、電球、スイッチ 

B. スケール測定装置 

C. パソコン、ノートパソコン、タブレット、スマートフォン 

D. 電子レンジ、オーブン、冷蔵庫、その他の調理器具。 

E. スマートウォッチとウェアラブル 

F. テレビ、LCD、その他のタイプのモニター。

2. 産業、農業、IoT

すべての PCB が同じというわけではありませんが、民生用電子機器や PCB は製造コストが低く、温度、放射線、湿度などのテストも最小限で済みます。一般に、産業、農業関連、IoT アプリケーションでは、長期間にわたって一定の信頼性と機能性を確保するために、一連のテストが必要です。

スマート製造業では、製造プロセスの生産性向上のためにIoTや産業用アプリケーションが頻繁に活用されています。PCBasicは15年にわたる経験と多様なハードウェアを組み合わせ、プロセスを容易、迅速、低コストにしています。例えば、画像からPCBの種類を識別し、PCBAの欠陥を特定できるAIカメラコンピュータモジュールなどが挙げられます。 SMT生産 最終製品を顧客に納品する前に警告を送信し、これらの欠陥を修正するためです。 

例えば農業用途では、PCB電子基板の一部は長年屋外に設置されます。このような場合、製品寿命中の故障率を最小限に抑えるために、部品とPCB材料を慎重に選定する必要があります。産業用電子基板は通常、より高価ですが、同時に信頼性が高く、屋内外の過酷な条件下での動作に適しています。PCBの電子層と厚さは、高電圧・高電流条件下でもクリアな信号を確保できるように設計されています。農業およびIoT用途には、以下が含まれます。

A. スマートガーデン監視システム 

B. 気象観測所 

C. 温室の監視と制御 

D. スマートな廃棄物およびゴミの収集、その他。

3. ネットワークと通信 

人気 PCBアプリケーション ネットワークと通信は、消費者向けと産業用の両方の用途で使用できます。たとえば、消費者は、インターネット サービス プロバイダー (ISP) を介してインターネットにアクセスするために、ルーター、モデム、リピーター、またはアクセス ポイントを使用することが多いですが、産業用では、サーバー、NAS (ネットワーク接続ストレージ) ボックス、およびその他の種類の産業機器が使用されます。上記のすべての例では、非常に特殊な目的とアプリケーションに対応するためにカスタム メイドの PCB を実装しています。PCB システムは、消費者向けの小型サイズから、産業用の通信デバイスによく見られる大型のかさばるパッケージまであります。一部の PCB システムはさらに複雑になる可能性があり、複数の PCB を積み重ねたり、何らかの方法で相互に接続したりする必要がある場合があります。ネットワークおよび通信 PCB エレクトロニクスには、次のものが含まれます。

A. ネットワークルーターとスイッチ

B. アクセスポイント、モデム、リピーター 

C. ネットワーク接続ストレージデバイス 

D. サーバーおよびインターネットサービスプロバイダーステーション

4. 医療産業

運悪く病院や医師の診察を受ける機会がなかったとしたら、病院や医師が業務を遂行するために使用する様々な機器、コンピューター、モニターを目にしたことがあるかもしれません。これらの機器はすべて、プリント基板（PCB）と呼ばれる電子回路基板を内蔵しています。この電子回路基板によって医療機器は人々の命を救い、24時間7日体制で患者をモニタリングしています。ご想像の通り、たった一つの設計上の欠陥が多くの命を奪う可能性があります。そのため、医療業界や医療機器には厳格なPCB設計要件があり、市場に投入されるすべての設計は、設計通りの性能を発揮できることを確認するために、数十ものテストを実施する必要があります。 

医療業界で使用されている PCB 電子デバイスの例: 

A. 心臓血管ペースメーカー。

B. MRI と CT 。 

C. 心臓サポートおよびモニタリング機器。 

D. AKG、X線装置、生命維持装置、 

E. 除細動器、およびその他の生命にかかわる重要な機器。 

5. 軍事用途

一般消費者にはあまり知られていないが、無視できない業界が軍事産業です。PCB 設計の素晴らしさや、ボードの耐久性、長寿命、高品質を表現するときに、「ミリタリー グレード」設計と呼ぶことがあります。つまり、PCB 電気ボードの設計と製造の優秀さを強調するのです。軍事用のデバイスやアプリケーションに使用されている電子 PCB は、間違いなく注目に値するもので、よく使用されるチップセットは機密情報であり、コンポーネントを調達する能力は、非常に特定の目的と流通経路で、許可された企業やメーカーに与えられる場合があります。軍事用途の電子 PCB は、耐久性があり、長寿命で、気圧や高温変化などの厳しい条件に耐えられるように設計されています。

軍隊が PCB 電子基板の製造時に使用するアプリケーションの一部は次のとおりです。 

A. 無人車両。 

B. ロボットおよび防衛ナビゲーションシステム。 

C. 通信および制御システム。 

D. 迫撃砲と大砲。 

E. セキュリティおよび暗号化関連機器。

6. 自動車産業 

自動車業界は過去数十年にわたって変化し、発展してきました。ラジオ機器が贅沢品と考えられていた時代には、シンプルな車を運転していましたが、今日では、ほとんどの車は超スマート コンピューターで駆動され、テスラなどの一部車は完全な電気自動車です。時が経つにつれ、LiDAR、5G、AI などの技術が、私たちが運転する車のあらゆる部分に組み込まれ、自動車アプリケーションはより普及し、よりスマートになっています。今日では、一部の車には自動操縦モードが組み込まれており、運転手は車が運転している間リラックスできます。これらすべては、ご想像のとおり、PCB 電気基板によって駆動されています。これらの PCB は、安全性を最優先に確保するために産業グレードで設計されています。車載コンピュータ システムに単一の障害が発生すると、壊滅的な災害を引き起こす可能性があります。信頼できるコンポーネントを使用して高品質の PCB を製造することで、安全な帰宅を保証できます。 

自動車業界向けの電子 PCB アプリケーションには次のようなものがあります。 

A. エンジン駆動関連システム

B. 温度と湿度のスマート気候制御 

C. ディスプレイ、スピーカー、オーディオシステム 

D. 盗難防止と警報

E. エアバッグ安全制御機構 

F. 点火と車の始動 

G. 障害物検知警報システムなど 

7. 航空宇宙と宇宙探査 

最後に、今日取り上げる産業は航空宇宙産業です。私たちは航空宇宙産業という名前やその用途に馴染みがないかもしれませんが、航空宇宙産業と宇宙探査産業は私たちの日々の生活を支えています。実際、上で取り上げた携帯電話やアプリケーションはすべて、航空宇宙産業に属する衛星がなければ実現できません。 

航空宇宙産業、特に私たちの日常業務に役立つ衛星に搭載されている電子 PCB とコンポーネントは、地球上で私たちが知っているレベルとは異なるレベルの放射線と温度が降りかかる宇宙空間に設置される PCB であるため、軍事および産業グレードのアプリケーションに属します。 

他にも、飛行機や航空機、ナビゲーションシステム、GPS、そして高速で移動する際に役立つ自動操縦装置などにも応用されています。ボーイング737型機は約367,000万XNUMX個の電子部品で作られていることをご存知ですか？信じられないかもしれませんが、私たちが知るあらゆるアプリケーションにはPCB電子部品が必要であり、PCBと電子部品のプロセスがいかに重要かを示しています。 PCBA製造 あらゆる業界に対応します。 

航空宇宙産業で使用されるアプリケーションの一部は次のとおりです。 

A. 放射線モニタリング 

B. 熱管理と材料プロセスの監視 

C. フライトコントローラーと自動操縦システム 

D. GPS、ナノ衛星および衛星システム 

E. 信号センサー監視 

F. 電力網、無線通信システムなど