Highleap ElectronicsによるLED街路灯用PCBの製造および組立
図1.LED街路灯用プリント基板の製造および組立に関する参考資料(見積もりレビュー用)。
Highleap Electronicsは、お客様の仕様に合わせてLED街路灯用基板を製造するプリント基板(PCB)製造・組立工場です。当社は完成品を販売する照明器具ブランドではなく、お客様の受託製造業者です。お客様は設計図(または当社が設計するための仕様書)をお持ち込みいただき、当社は基板を製造し、お客様の製品に必要なライトエンジンとドライバー基板に組み立てます。OEMおよびホワイトラベルの条件で、当社のメタルコアPCBラインを使用して、お客様の図面または設計に基づいて製造いたします。ISO 9001、IPCクラス2/3、最小注文数量1台、24時間以内にお見積もりいたします。
このページでは、当社が製造する道路照明器具の種類、信頼性の高い街路灯基板を実現するための設計上の決定事項、およびご注文方法について説明します。まずは、ガーバーファイルと部品表(BOM)をお送りいただければ、即日お見積もりいたします。
1. 照明ブランドが街路灯用PCBの製造元としてHighleapを選ぶ理由
街路灯用基板は、一般的なプリント基板とは異なります。密閉されたポール取り付け型筐体内で30~250Wの電力を消費し、50,000万~100,000万時間の出力保持が求められ、さらにドライバーにサージ電流を流す長いケーブルの末端に設置されます。一般的な2層FR-4基板のように扱う汎用的な製造工場では、現場で劣化や故障を起こす基板を製造してしまいます。当社は専門の受託製造業者として、お客様が求める仕様や品質レベルに関わらず、こうした過酷な条件下でも製造いたします。
- 仕様に基づいた製造 お客様の設計と基準に基づいて製造・組み立てを行い、完成済みのガーバーデータを提供することも、お客様の性能要件に合わせて基板を設計することも可能です。
- 金属コア専門化 — アルミニウムと 銅芯 軽量エンジンは社内で製造され、熱特性の検証も社内で行われており、外部委託はしていない。
- フルボードセット、サプライヤー1社 —軽エンジン、 ドライバーボードサージ保護機能と制御基板が一体製造されているため、複数のベンダーとの調整が不要になります。
- 最小注文数量 1 個 ―試作品は量産品と同等の基準で製造され、試作品追加料金は発生しません。
- ISO 9001およびIPCクラス2/3 — 注文ごとに仕上がりレベルを選択可能。OEM/ホワイトラベルはNDA(秘密保持契約)締結済み。
- 24時間の見積もり すべての注文に無料の製造性設計(DFM)レビューが付帯し、40か国以上に発送可能です。
2. 街路灯用ライトエンジンの製作 ― アルミニウム製MCPCB
ライトエンジンは照明器具の熱的な中枢です。器具は密閉されているため、基板はLED接合部からヒートシンクへの主要な熱伝達経路となります。そのため、街路灯のライトエンジンはFR-4ではなく、アルミニウムメタルコア基板上に製造されます。当社では、お客様の積層構成に合わせてこの基板を製造するか、お客様が指定する熱目標を満たす基板をご提案いたします。
熱スタックは、接合部から周囲までの一連の抵抗で構成されます。具体的には、LED内部の接合部からケースへの抵抗、はんだ接合部を介したケースから基板への抵抗、誘電体と金属コアを介した基板への抵抗、そして取り付けインターフェースを介した基板からヒートシンクへの抵抗です。通常、基板レベルでは誘電体が支配的な要素となるため、その導電率と厚さは、お客様と最初に確認するパラメータとなります。例えば、100 µmの誘電体で2 W/m·Kの導電率を持つものと5 W/m·Kの導電率を持つものは、150 Wのコブラヘッド型LEDの場合、接合部温度が15~20 °C変化し、光束維持曲線が変化する可能性があります。弊社では、製造前に、お客様の消費電力に合わせてこの予算をモデル化します。
製造パラメータ
- 基板 — アルミニウム芯1.0~3.0mm(5052標準)。アルミニウムでは十分な放熱速度が得られない高フラックス高マストヘッドには銅芯を使用。
- 誘電 — 標準値は1.0~3.0 W/m·K、高密度アレイの場合は5~8 W/m·K。誘電体によって接合部とケース間の抵抗が決まる。
- 銅の重量 — 標準は1~2オンス、強い単弦流や横方向への広がりには3~4オンス。
- 表面仕上げ — OSPまたはENIG。ENIGは、微細ピッチのLEDパッドと長期保存に適しています。
- 戦士の表情 ―迷光を反射する高反射白色。
基板選定に関する背景情報は、当社のアルミニウムLED基板リファレンスおよびMCPCB熱伝導率ガイドに記載されています。
図2. 本記事全体における、LED街路灯用プリント基板の製造をサポートするイメージ図。
3. LEDアセンブリおよびドライバボードの製造
照明器具が正常に動作するためには、ダイオードの配置とテスト、そしてそれらを駆動するドライバーが必要です。当社では、お客様の部品表に基づいて両方を組み立て、道路照明器具に必要なサージ保護基板と制御基板を製造いたします。
LEDの配置と分類
- SMDアセンブリ — レイアウトに従って配置された 2835/3030/5050 エミッタ。参照 SMD LED基板アセンブリ.
- COB軽エンジン — コンパクトなビームのための単一の高密度エミッター。参照 COB LED基板ソリューション.
- ビンニング制御 — お客様が指定された色温度/光束のビンに合わせて材料を調達・選別し(または弊社でそのビンに合わせて調達します)、その後、各基板を発光テストして、治具間の一貫性を確認します。
ドライバーと保護ボードの構築
- 定電流ドライバボード — お客様の設計に合わせて組み立てるか、お客様の電気仕様に合わせて設計します。LEDドライバPCBと 力率改善 舞台。
- サージ保護 — 10 kV / 10 kAのSPDは、ドライバに統合されているか、お客様のご要望に応じて別個のモジュールとして提供されます。
- 調光/制御 — お客様の制御仕様に合わせて構築された、0~10V、DALI、およびNEMA/Zhagaソケットインターフェース。
高マスト用ドライバーの場合、電流要件に応じて、厚銅製のパワーステージを製造します。
4. 当社が製造する道路照明器具の種類
「街路灯」は、基板サイズ、光学系、取り付け方法など、さまざまな形状の照明器具を網羅しています。基板上のLED配置は測光分布の基礎となり、二次光学系と連携して路面に光を照射し、光漏れを最小限に抑えます。当社では、あらゆる用途に対応する基板を製造しています。
- コブラヘッド型/アームマウント型照明器具 — 30~150W、単一の長方形MCPCBモジュール、またはドライバトレイ付きのタイル状モジュール。
- 高マスト照明エリア ― インターチェンジや港湾向けの高密度・高流量アレイ。
- 高速道路照明器具 サージ耐性のあるドライバーを採用し、IPCクラス3規格に準拠して製造されています。
- 住宅街および歩道の照明 ―低消費電力で、多くの場合、光電セル基板と組み合わせて使用される。
- スマート/コネクテッド街路灯 — NEMA/Zhaga、0 ~ 10 V、DALI、またはワイヤレス制御ボード。
- 後付けモジュール ― 既存のHPSランプまたはメタルハライドランプのギアプレートに完全に適合するように製造された基板。
お客様の目標とする光学分布(タイプII~V)に合わせて発光グリッドを配置し、厳密な位置決め公差を維持することで、レンズアレイが正しく位置合わせされ、お客様が設計する測光および暗空に関する目標を満たす照明器具を実現します。
図3. 本記事全体における、LED街路灯用プリント基板の製造をサポートするイメージ図。
5. お客様の基準に合わせた熱、サージ、環境エンジニアリング
街路灯の信頼性は3つの要素によって決まりますが、それらはすべて基板上で実現されます。当社では、筐体に任せるのではなく、お客様が指定する規格に基づいて、これらの要素すべてを製造基板に組み込んで設計しています。
- 熱経路 — 誘電体、銅、およびヒートシンクにきれいに接合する平らでバリのない基板背面により、接合部とケース間の抵抗を最小限に抑えます。これにより、 LEDの熱性能 そして速度が遅くなる ルーメン減価償却.
- サージ耐性 — 露出した電柱における落雷による過渡現象に耐えられるよう設計された10kV/10kAの保護装置。
- 湿気と腐食 - コンフォーマルコーティング 組み立てられたボード上で、当社の耐湿性のある製造方法により 防水PCB 沿岸地域での作業。
自治体や高速道路向けの照明プログラムでは、IPCクラス3に準拠した製品を製造し、初期不良を現場に届ける前にバーンインテストで選別しています。設計の基準となるルーメン維持率(L70/L80/L90)は基本的に熱特性であり、クールジャンクションこそが、販売する照明器具が定格出力を維持できる理由です。
図4. 本記事全体における、LED街路灯用プリント基板の製造をサポートするイメージ図。
6. 街路灯用プリント基板の機能と仕様
道路照明用照明盤の製造・組立能力は、標準生産から高度な高架構造まで、すべてお客様の仕様に合わせて製造いたします。
| スタンダード | 高機能 | |
|---|---|---|
| 基板 | アルミニウムMCPCB 1.0~3.0mm | 銅芯、多層アルミニウム |
| 誘電率 | 1.0~3.0 W/m·K | 5.0~8.0 W/m·K |
| 銅の重量 | 1~2オンス | 3~4オンス |
| LEDフォーマット | SMD 2835/3030/5050 | COB、高密度アレイ |
| 表面仕上げ | OSP、ENIG | ENEPIG、浸漬銀 |
| ドライバービルド | 定電流+PFC | +10 kV SPD、0–10 V/DALI |
| 保護性能 | コンフォーマルコーティング | ポッティング、IP66、IPCクラス3 |
| テスト | AOI + 照明機能テスト | + 焼き付き、熱画像 |
| 最小注文数量/リードタイム | 1ユニット / 7~12日 PCBA | 50冊以上/速達対応可能 |
図5. 本記事全体における、LED街路灯用プリント基板の製造をサポートするイメージ図。
7. 注文方法 ― ファイル、最小注文数量(MOQ)、納期
製造依頼は、製造ファイルをお持ちの場合でも、仕様書のみの場合でも簡単です。すべてのお見積もりには無料のDFM(製造性設計)レビューが含まれており、お客様の設計と基準に基づいて製造いたします。
何を送るか
- 製造のみ — ガーバーRS-274X、エクセロンドリルファイル、基板外形図、および製造に関する注記(基板、誘電体、銅箔、表面処理、マスク)。
- アセンブリ(PCBA) 上記に加えて、メーカーの部品番号が記載された部品表(BOM)とピックアンドプレースファイルが必要です。部品はお客様にご用意いただくか、弊社がお客様のBOMに基づいて調達いたします。
- ターンキー軽エンジン 上記に加え、ヒートシンク/筐体データ、光学系およびドライバの仕様、ブランド情報などもご提供ください。まだ完成ファイルをお持ちでない場合は、仕様書をお送りいただければ、弊社のエンジニアリングチームがそれに基づいて基板を設計いたします。
最小注文数量、リードタイム、規格
- MOQ 1ユニット試作品追加料金なし。数量割引は10/50/100/500/1,000以上で適用されます。
- 製造:5~7営業日(24~48時間特急対応)、PCBA:7~12日、ターンキーモジュール:12~18日。
- ISO 9001、IPCクラス2/3、AOIおよび全基板に対する発光試験を実施。NDA締結によるOEM/ホワイトラベル対応。リピート注文のためにお客様のファイルを保管いたします。
LED街路灯用PCBプロジェクトについては、ウェブサイトの見積もりフォームからガーバーファイル、部品表(BOM)、ドライバ仕様、熱要件、目標数量をご提出ください。Highleap Electronicsが、製造および組み立てに関する実用的なレビューを作成いたします。
8. LED街路灯基板に関するよくある質問
Highleapは完成品の街路灯を販売しているのですか、それとも基板を製造しているのですか?
当社は照明器具ブランドではなく、プリント基板の製造・組立工場です。お客様の仕様と基準に基づき、基板(アルミ製ライトエンジンとドライバー基板)をベアプリント基板、実装済みプリント基板アセンブリ(PCBA)、または筐体に取り付け可能な配線済みライトエンジンとして製造いたします。完成した照明器具はお客様ご自身のブランドで設計・販売していただきます。当社はお客様の受託製造業者およびOEM/ホワイトラベルパートナーです。
仕様書しかなく、ガーバーファイルがない場合でも、基板の設計は可能ですか?
はい。完成したガーバーデータをご提供いただければ、弊社で印刷して製作いたします。または、目標ワット数、配光、ドライバーと制御の要件、環境などの仕様をお送りいただければ、弊社のエンジニアリングチームがそれに基づいてライトエンジンとドライバーを設計し、製造・組み立てを行います。どちらの場合も、最終的な設計の所有権はお客様に帰属し、弊社では再注文のためにお客様のファイルを保管いたします。
LED街路灯はなぜFR-4ではなくアルミ基板を必要とするのですか?
道路照明用LEDは密閉された筐体内で集中した熱を放散するため、光束損失を最小限に抑えながら50,000万~100,000万時間動作する必要があります。アルミニウム製メタルコア基板はFR-4よりもはるかに効率的に接合部から熱を逃がし、接合部の温度を低く保ちます。接合部の温度が上昇するとLEDの出力と寿命の両方が低下するため、これは光束維持率、色安定性、および耐用年数を左右します。そのため、当社では高品質の街路灯エンジンをアルミニウム製MCPCB上に製造しています。
特定のIPC規格に準拠した製品を製造し、入札に必要な書類を提供することは可能ですか?
はい。当社はIPCクラス2またはクラス3の施工品質で製造しており、ご注文ごとに選択可能です。クラス3は、自治体および高速道路関連プログラム向けです。ご要望に応じて、材料のトレーサビリティ、製造記録、試験文書を提供し、信頼性が特に重要な場合はバーンイン試験によるスクリーニングを実施します。これにより、入札や顧客が必要とする適合性証明をサポートします。
部品は御社で調達するのですか、それとも私が用意するのですか?
どちらでも構いません。お客様ご自身で部品をご提供いただくことも、弊社が厳選した販売代理店ネットワークを通じて、お客様が指定されたLEDのグレードや色温度に合わせた部品表(BOM)一式を調達することも可能です。組み立て済みの基板はすべて出荷前に点灯・検証され、色精度が重要な道路照明プログラム向けには、グレード分けの記録も残されます。
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DFM/DFA解析を実施し、結果をレポートとしてお送りします。弊社ウェブサイトから安全にファイルをアップロードできます。お見積もりには以下の情報が必要です。
-
- Gerber、ODB++、または .pcb 仕様。
- 組み立てが必要な場合のBOMリスト
- 数量
- ターンタイム
PCBAサービスをご利用の場合は、BOM(部品表)と具体的な組立指示書をご提出ください。また、DFM/DFA解析により、製造性と組立性を最適化し、スムーズな製造プロセスを実現します。
