LEDディスプレイプリント基板（PCB）

LED Circuit Boards（PCB）-建物の地下。「LEDボード”、”LEDブロック”、”LEDパネル”、”LEDモジュール”、”LEDキャビネット”、または単に “LEDディスプレイ “は、個々の製造業者の文化特有の言い回しで、他の数多くの呼称とともに、1つのSMD LEDソリューションを別のものと比較するとき、実質的に最大の差別化である。

良質なプリント基板の選択

LEDディスプレイの品質と信頼性を確保するには、適切な回路基板材料を選択することが重要です。ここでは、十分な情報に基づいた決定を下すのに役立つ、考慮すべき点と一般的な選択肢を簡単に説明します：

1.熱伝導率

LEDディスプレイは多くの熱を発生します。熱伝導性の良い材料を選択することで、この熱を管理し、電子部品を安定した動作温度に保ち、過熱による損傷を防ぐことができます。

2.電気的性能

回路基板材料の電気的性能は、電流と電圧の流れに影響する。注目すべき主なパラメータには、電気抵抗率、誘電率、誘電損失などがあります。これらの要素により、スムーズな電流の流れと安定した信号伝送が保証されます。

3.機械的強度

LEDディスプレイは、振動、衝撃、曲げなどの機械的ストレスに耐える必要があります。高い機械的強度を持つ材料は、ディスプレイの構造的安定性と信頼性を保証します。

4.環境への配慮

環境意識の高まりとともに、環境に優しい素材を選ぶことが重要になってきている。鉛やハロゲン化合物のような有害物質を避けることは、環境と健康の両方の安全にとって極めて重要です。RoHSのような環境基準に準拠した材料を探しましょう。

LEDディスプレイにマルチレイヤーを採用する理由

PCB（Printed Circuit Board）層とは、基本的に回路基板において電気的接続が行われる様々なレベルまたは地層のことです。PCBは多層ビルのようなもので、各フロアはそれぞれ特定の機能を持つ異なるレイヤーを表し、階段やエレベーター（PCB用語ではビア）がそれらをつないでいます。

これらの層には、電源回路と電気的な接地がある。また、デジタルコンテンツをレンダリングするためのデータとLED（発光ダイオード）に電力を供給するための電子回路も、これらの層に収容される。ピクセル」、つまり個々のRGB LEDパッケージに関しては、回路、ダイオード、樹脂、設計要素、および周辺の表面処理材料/色も考慮しなければならない。

• レイヤー1（最上位レイヤー）：抵抗器、コンデンサー、集積回路などの部品が含まれる。回路を形成する銅のトレースで接続されている。
• レイヤー2（インナーレイヤー1）：グランド接続専用。このレイヤーは、電子ノイズや干渉を低減し、回路が機能するための安定した環境を提供するのに役立ちます。
• レイヤ3（インナーレイヤ2）：電力分配に使用される。この層は、電源から基板上のさまざまな部品に電力を分配する。
• レイヤー4（ボトムレイヤー）：トップレイヤーに収まりきらなかった追加コンポーネントやトレースが含まれていたり、トップレイヤーで始まり、トップレイヤーで終わる回路を完成させるために使用されたりする。

LEDディスプレイのPCB層数

LEDディスプレイ用PCBでは、必要な層数はディスプレイの複雑さ、電力要件、サイズによって大きく異なります。一般的に、LEDディスプレイは、小型の家電製品に使用されるような単純な設計と、大型の屋外ディスプレイや高解像度ディスプレイに見られるような複雑な配置に分類することができます。以下に一般的なガイドラインを示す：

ビッグピクセルピッチLEDディスプレイ

1～2層 ：屋外広告用P10,P8や単色LEDバナーなど、シンプルな（画素ピッチの大きな）LEDディスプレイには、1～2層のプリント基板がよく使われる。これらの基板は、複雑な回路を必要とせず、十分な数のLEDに電源と信号を供給するのに十分です。

中程度の複雑さのLEDディスプレイ

2～4層：LEDや駆動ICの数が増えて複雑化（高輝度、高リフレッシュレート）したり、より優れた配電やシグナルインテグリティが必要になると、PCBは2～4層に拡張されることがあります。これにより、適度な密度のLEDに対応できるより洗練された配線、熱管理の改善、電磁干渉（EMI）の低減が可能になります。

高複雑度LEDディスプレイ

4層以上：屋外広告、スタジアム、プロ仕様の屋内ディスプレイなど、大規模または高解像度の屋内外LEDディスプレイには、4層以上が必要です。これらのディスプレイは、数百から数千のLEDのための広範な配線を必要とし、優れた熱管理を必要とし、EMIを最小限に抑える必要があります。高レイヤーカウントPCBは、複雑な配線に必要なスペースを提供し、電源およびグランドプレーン用の専用レイヤーを設けることで、ディスプレイの全体的な性能と信頼性を高めます。

材料の要件PCBボードの厚さ

ほとんどのPCBの基材は、ガラス繊維強化エポキシ樹脂からなる銅張積層板です。一般的なラミネートグレードの標準的な厚さは以下の通りです：

• 0.8 mm
• 1.0 mm
• 1.2 mm
• 1.6 mm

薄いラミネートは反りが発生しやすいが、厚いスタックは曲げやねじりの力に耐えることができる。

一般的に1.6mm厚：材質：FR-4ガラス繊維板、メーカーによってはコスト削減のためFR-2紙基材を使用する場合もある。

銅箔の厚さ：

銅箔の厚さはPCBボードの放熱と回路の安定性の鍵となる。通常の銅箔の厚さは35um（1Oz）ですが、あるメーカーは18um（0.5Oz）の銅箔を使用します。どちらの規格の銅箔を使用しているかは、空の銅箔に重量をかければわかります。

回路設計：

ダイオードにデータと電力を供給する実際の回路の設計は、モネとロートレックの筆跡がフランス印象派に見られるように、LEDディスプレイ製造業界では異なっており、認識可能である。ここが、これらのディスプレイを製造する個々のメーカーの本当の知的財産が、製品を差別化し始めるところである。

このような設計の最終目的は、電気ワット数の熱に対する光への変換を最大化することである。より多くの光、より少ない熱が競争を制する。業界標準によれば、現在の典型的な回路設計では、ワット数が光に変換される割合は60％から75％の範囲にある。つまり、残りの40～25％のワット数は熱に変換される。ディスプレイ・ソリューションが使用される環境によっては、これが問題になる可能性がある。例えば、口紅のPOP構造に隣接する高級化粧品小売店で、LEDディスプレイが高レベルの熱を発することを想像してみてほしい。回路設計のエレガンスを追求するメーカーは、光効率85％に近い変換率をレンダリングしている。一握りのティア1（読み：高品質）ディスプレイメーカーがあり、彼らの回路で設計のエレガンスは、85％に近い対光効率をレンダリングしている。

PCB設計のチェック方法

道路 “の間の距離は、少なくとも “道路 “の厚さの3倍でなければなりません。最も簡単な方法は、Visionpiに送ってチェックしてもらうことです。

業界標準によると、現在の一般的な回路設計では、ディスプレイの光に変換されるワット数の割合は60％～75％の範囲に収まっている。つまり、残りの40％～25％のワット数は熱に変換される。ディスプレイ・ソリューションが使用される環境によっては、これが問題になる可能性がある。例えば、口紅売り場に隣接する高級化粧品売り場で、LEDディスプレイが高レベルの熱を発することを想像してみてほしい。