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基板実装

大型基板でLED基板を1枚化|分割・連結を減らすメリットとは?


LED照明や表示機器などでは、製品の大きさや構造に合わせて複数枚の基板を組み合わせて使用するケースがあります。

一般的な基板サイズでは対応できないような大型の製品では、複数枚の基板を並べて使用し、それぞれを配線やコネクタなどで接続する方法もあります。

しかし、基板の枚数が増えるほど、組立工程や接続作業も増えていきます。

そこで選択肢の一つとなるのが、大型基板を使用して、できるだけ1枚の基板にまとめる方法です。

テックフォースでは、最大1230mm × 390mmまでの基板製作および実装に対応しています。

今回は、大型基板を使用することで、どのようなメリットがあるのかを、特にLED基板を例に紹介します。


一般的なLED基板では、複数枚を組み合わせることも

LED照明などでは、製品のサイズに合わせて、300mm程度の基板を複数枚組み合わせるような構成が考えられます。

1枚の基板では製品全体をカバーできない場合、複数の基板を並べ、それぞれを接続して使用します。

この方法は一般的なサイズの基板を利用できるというメリットがあります。

一方で、基板の枚数が増えると、それだけ後工程での作業も増えていきます。


基板が複数枚になると、連結・接続作業が増える

複数枚の基板を使用する場合、基板を並べるだけでは製品として完成しません。

基板同士を接続したり、配線したり、位置を合わせたりする作業が必要になる場合があります。

特にLED製品などでは、基板同士をつなぐ細かな作業が発生することがあります。

こうした作業が増えると、

  • 組立工数が増える
  • 接続作業に時間がかかる
  • 接続ミスが発生する可能性がある
  • 作業員の負担が増える

といった問題につながります。

つまり、基板そのものの価格だけを見るのではなく、基板を組み合わせた後の組立工程まで含めて考えることが重要です。


大型基板なら、複数枚の基板を1枚にまとめられる場合も

そこで検討できるのが、大型基板の活用です。

例えば、これまで複数枚の基板を組み合わせていた製品でも、十分なサイズの大型基板を使用することで、1枚の基板として構成できる場合があります。

複数枚の基板を使用する必要がなくなれば、基板同士を連結する工程そのものを減らすことができます。

これは単純な部品点数やコストの削減だけではありません。

細かな連結・接続作業をなくすことで、不良が発生する要因そのものを減らすことができます。

特に、人による細かな接続作業が多い製品では、作業ミスや接続ミスを減らすことができ、不良率の大幅な低下につながる可能性があります。

また、細かな連結作業が減ることで、作業員の負担軽減にもつながります。

大型基板は、単に「大きな基板を作れる」というだけではなく、製品全体の組立工程を見直すための選択肢にもなります。


大型基板は、必ず1枚のまま使う必要はありません

「大型基板」と聞くと、大きな基板をそのまま製品に組み込むイメージがあるかもしれません。

しかし、必ずしも1枚のまま使用する必要はありません。

テックフォースでは、最大1230mm × 390mmまでの基板製作および実装に対応しています。

製品の仕様や生産方法に応じて、

  • 大型基板を1枚のまま使用する
  • 必要なサイズに分割・カットして使用する

といった方法を検討できます。

例えば、面付け基板を分割する場合には、Vカットの有無など基板の構成に応じて適切な設備を使用します。

一方、単面基板から必要なサイズにカットする場合は、Vカットではなく基板カッターを使用してカットします。

つまり、「大型基板を作ったら必ず1枚で使う」ということではなく、最終的な製品仕様や組立方法に合わせて、1枚で使用するか、分割・カットするかを選択できるということです。


大型基板では、取り扱いにも注意が必要

大型基板にはメリットがある一方で、サイズが大きくなるほど、取り扱いにも注意が必要です。

通常サイズの基板と比較すると、

  • 搬送
  • 保管
  • 作業時の取り扱い
  • 製品への組み込み

などを考慮する必要があります。

特にサイズの大きな基板では、作業方法や搬送方法まで含めて事前に検討しておくことが重要です。

そのため、大型基板を検討する際には、基板製造だけではなく、実装・組立・搬送まで含めた生産方法を考える必要があります。


大型基板では「反り」も重要なポイント

基板が大きくなると、通常サイズの基板とは異なる注意点も出てきます。

その一つが、基板の反りやたわみです。

基板のサイズが大きくなるほど、自重によるたわみなども考慮する必要があります。

そのため、大型基板を採用する場合には、

  • 基板のサイズ
  • 基板の厚み
  • 材料
  • 部品配置
  • 実装方法
  • 製品への固定方法

などを総合的に検討することが重要です。

「大きな基板を作れるか」だけではなく、その基板を実際の製品でどのように使用するかまで考える必要があります。


大型基板は、基板だけでなく「組立工程」まで考える

大型基板を採用するメリットは、単純に「1枚の基板で大きな面積をカバーできる」ということだけではありません。

複数枚の基板を使用していた製品を1枚にまとめることができれば、基板同士の連結や接続など、後工程の作業を減らせる可能性があります。

特に、

複数枚の基板を接続する作業が多い

接続作業が減る

組立工数が減る

作業員の負担が減る

接続ミスなどの不良要因も減る

というように、製造工程全体に影響します。

そのため、大型基板を検討するときは、基板単体の価格だけで判断するのではなく、製品が完成するまでの工程全体でメリットがあるかを見ることが重要です。


大型基板を検討するときのポイント

大型基板の採用を検討する場合は、次のような点を確認しておくとよいでしょう。

① 本当に複数枚の基板が必要なのか

現在の製品が複数枚の基板で構成されている場合でも、1枚の大型基板にまとめられる可能性があります。

② 基板同士の接続作業が発生していないか

接続や連結のために多くの作業が発生している場合、大型基板によって工程そのものを減らせる可能性があります。

③ 組立時の不良が発生していないか

接続ミスや組立ミスなどが発生している場合、その作業をなくすことが品質改善につながる場合があります。

④ 大型基板のまま使用するのか、分割するのか

製品仕様によっては、大型基板を1枚で使用するだけでなく、必要なサイズに分割・カットして使用する方法も検討できます。

⑤ 実装まで含めて検討する

基板製造だけではなく、部品実装や組立工程まで含めて検討することで、大型基板のメリットをより活かせる場合があります。


まとめ|大型基板は「作れるか」だけでなく「工程を変えられるか」

大型基板のメリットは、単純に大きなサイズの基板を製作できることだけではありません。

複数枚の基板を使用していた製品を1枚にまとめることができれば、基板同士の連結・接続作業を減らし、組立工程の簡略化につなげることができます。

さらに、細かな接続作業を減らすことで、作業員の負担軽減や、不良率の大幅な低下につながる可能性もあります。

一方で、大型基板では搬送や取り扱い、反り・たわみなど、通常サイズの基板とは異なる検討事項もあります。

そのため、

「大型基板を作れるか?」

だけではなく、

「大型基板にすることで、製品全体の製造工程をどう変えられるか?」

という視点で検討することが重要です。

テックフォースでは、最大1230mm × 390mmまでの基板製作および実装に対応しています。

大型基板やLED基板、複数枚の基板を組み合わせている製品などでお困りの場合は、現在の構成や製造工程から、最適な基板サイズ・構成を検討することができます。

「今は複数枚の基板をつないでいる」
「基板同士の接続作業に手間がかかっている」
「大型のLED基板を1枚で作れないか検討している」

といった場合は、ぜひ一度ご相談ください。

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