生産現場で使用する各種機器やパソコンなどには、ICチップやコンデンサなどの電子部品を搭載したプリント基板が設置されています。
プリント基板の配線断線やパーツの故障などが起これば、電子機器の動作停止、メモリ破損によるデータ消失などが起こる可能性があります。プリント基板が故障すれば交換・修理しますが、産業用機器なら修理に10万円以上かかることもあり、修理難易度が高くなるほど高額になります。
この記事では、プリント基板の故障原因や壊れたときの対処方法、故障予防などについて解説します。プリント基板の故障予防やメンテナンスの相談ができるメーカも紹介しますので、自社設備の保全の相談にお役立てください。
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１．プリント基板が壊れる原因
プリント基板にはトランジスタやコンデンサなどの電子部品が搭載されており、部品同士が微細な配線で接続されています。プリント基板が壊れて動作しなくなる原因は、大きく4つあります。
（1）電子部品の劣化・故障
プリント基板上のトランジスやコンデンサ、ICチップといった電子部品が経年劣化などの理由で故障することで、プリント基板上の電子回路が機能しなくなることがあります。基板上の電子部品は熱にも弱く、使用環境の温度が10度上昇すると寿命が半分以下になるとされています。
（2）配線の断線やショートによる導通不良
基板上の配線にキズや欠けがあって断線したり、回路のショートが起こったりすることで導通不良が起こることがあります。
（3）基板の汚れや腐食による導通不良
プリント基板の配線や電子部品に使用している金属材料の腐食や、汚れの付着などによって電子回路の導通不良が起こることがあります。
配線などに使用する金属部品にはメッキ処理が行われますが、使用環境などによっては酸化でサビが発生します。また、素手で触れるなどして皮脂や汚れが付着した際にも、電流の流れが妨げられることがあります。
（4）電子部品の静電破壊
静電気による放電でプリント基板上の電子部品が故障する「静電（ESD：Electro Static Discharge）破壊」も、原因の一つです。
プリント基板上の電子部品は、電子部品に静電気放電などによって過電流が流れたり、放電による熱に晒されたりすることで故障してしまいます。その要因となる静電気は、そもそも装置内部に帯電していることもあれば、帯電した塵や埃などが侵入・堆積することで発生する場合もあります。
2．プリント基板が壊れたときの対応方法
プリント基板はどれだけ注意して扱ったとしても故障することがあります。ここでは、プリント基板が壊れたときの対処法をご紹介します。
（1）故障箇所を修理する
基板上に断線などの明確な故障箇所があるならば、はんだ付けや電子部品交換などの修理を行います。基板修理は自社での対応が難しいことが多く、自己判断で修理するとメーカ保証外になる恐れもあるため、製造メーカやプリント基板の修理対応をしているメーカに相談しましょう。
（2）修理できなければ基板および装置を交換する
電子回路は複雑化しているため、プリント基板の損傷箇所によっては修理できないことがあります。仮に修理できたとしても、想定以上にコストが高くなるケースもよく見られます。その場合は、基板を交換した方がトータルコストは下げられるでしょう。
また、故障原因がメーカでも特定できない場合は、基板はもちろん装置自体を交換する必要もあります。
3．プリント基板が壊れないようにするための対策
プリント基板は材質や搭載している電子部品の種類、使用環境や保管状態によっても耐用年数が変わり、短いものでは保証期間が2〜3ヵ月のものもあります。ここでは、プリント基板を故障させずに長く使用するための対策についてご紹介します。
（1）電子機器の使用・保管環境に配慮する
プリント基板に使用する電子機器は熱に弱いため、電子機器はメーカが推奨する環境下で使用することが大切です。
使用環境に注意を払っても、電子機器の内部温度が上昇していると同様に電子機器の寿命を縮めます。そのため、排熱機構の定期点検を行い、水冷機構の検査やファンの定期清掃などを行うことも大切です。
また、換気がされていない塵埃が堆積しやすい環境や、結露などが発生する環境、高湿度下での使用・保管も避けましょう。
（2）プリント基板に安易に手を触れない
プリント基板上の金属部品の腐食を防ぐためにも、素手で配線部分や電子部品に触れるのは避けましょう。また、電子機器の筐体を開放してプリント基板が露出すると、それだけ塵や埃の付着につながる可能性も高まるため注意が必要です。
（3）故障する前に予防保全で部品を交換する
生産中に製造装置に使用しているプリント基板が故障してしまうと、供給トラブルを起こす恐れがあります。そのため、定期的な予防保全で経年劣化しやすい電子部品を交換したり、装置自体をオーバーホールしたりすることで延命させることも大切です。
FAプロダクツでは基板のスペア作成も行っているため、故障した際にスムーズな交換が可能です。
4．プリント基板の故障予防のご相談はFAプロダクツへ
プリント基板は電子機器の動作には欠かせないものであり、製造装置などが故障してしまうと生産活動に大きな影響を与えてしまいます。
プリント基板が故障すると、修理や交換などの対応が必要なため、時間や人的面・金銭面でのコストが発生します。そのため、故障する前にオーバーホールなどの予防保全を行って、電子部品の交換や基盤のスペア制作などを行っておくことが大切です。
FAプロダクツでは、プリント基板の修理やオーバーホールに対応しており、工場のFA化や生産効率の向上など、それぞれの工場にとって最適なアドバイスを行っております。お悩みの方は、お気軽にご連絡ください。
また、これまでの実績をもとに、FA化による生産性の向上や工程はもちろん使用している機械・装置のFTAを支援し、それぞれの工場にとって最適なアドバイスを行っております。装置のメンテナンスサービスに加え、振動解析を活用した予知保全（Siluro）による設備の安定稼働支援も行っております。お悩みの方は、お気軽にご連絡ください。
