Rwy'n gweithio ar fanyleb bloc terfynell a chefnogaeth yn J-GUANG, ac rwy'n treulio cyfran sylweddol o fy amser yn ateb cwestiynau cynllun PCB gan beirianwyr dylunio sy'n integreiddio ein bloc terfynell sgriw 301-5.0 i fyrddau dosbarthu pŵer. Nid yw'r cwestiynau rwy'n eu hateb yn ymwneud â manylebau'r bloc terfynell eu hunain - mae'r rheini ar y daflen ddata. Maent yn ymwneud â'r integreiddio mecanyddol: pa mor agos y gellir gosod blociau cyfagos, pa faint dril sy'n darparu'r dibynadwyedd cymal sodro gorau, a beth sy'n digwydd i'r tai PA66 pan fydd yn mynd trwy faddon sodro tonnau 260°C am 8 eiliad. Mae'r erthygl hon yn casglu'r atebion rydw i wedi'u datblygu o 12 swp o brofion cymhwyster cwsmeriaid a gynhaliwyd gennym rhwng 2023 a 2025.

Dimensiynau Ôl-troed PCB: Beth mae'r Daflen Ddata yn ei Ddangos yn erbyn Beth sy'n Gweithio mewn Cynhyrchu

Mae'r 301-5.0 yn defnyddio traw pin o 5.0 mm, sy'n safonol ar gyfer y dosbarth hwn o bloc terfynellDimensiynau'r pin yw 1.0 x 1.2 mm o bres petryalog gyda phlatiau tun. Maint twll y PCB a argymhellir yw 1.3-1.5 mm o ddiamedr gorffenedig - yn ddigon llydan i ganiatáu i'r pin hunan-ganoli yn ystod sodro tonnau ond yn ddigon tynn i sicrhau bod gweithred gapilarïaidd yn tynnu sodr trwy'r twll. Yn ein profion dibynadwyedd cymal sodr ar draws 500 o samplau, cynhyrchodd tyllau ar 1.4 mm y grym tynnu cymedrig uchaf ar 35 N gydag o leiaf 28 N. Gostyngodd tyllau ar 1.6 mm y grym tynnu cymedrig i 29 N oherwydd bod y bwlch capilarïaidd yn rhy llydan ar gyfer llenwad sodr cyson.

Un manylyn nad yw yn y daflen ddata ond sy'n bwysig wrth gynhyrchu: mae'r cliriad pin-i-dwll yn newid gyda thrwch y PCB. Ar fwrdd FR-4 safonol 1.6 mm, mae'r twll 1.4 mm gyda phin 1.2 mm yn rhoi cliriad diamedrol o 0.2 mm, sy'n optimaidd. Ar fwrdd 2.4 mm ar gyfer cymwysiadau cerrynt uchel, mae'r un cliriad yn dal i weithio ond rhaid i'r amser aros sodr tonnau gynyddu o 3 eiliad i 5 eiliad i sicrhau bod y twll yn llawn. Mae gennym set o baramedrau sodr tonnau a argymhellir yn ôl trwch y bwrdd rwy'n eu hanfon at bob cwsmer tro cyntaf.

Cliriad Mecanyddol O Amgylch y Bloc Terfynell ar y PCB

Mae'r 301-5.0 yn mesur 10.0 mm o uchder o wyneb y PCB i ben y tai. Mae angen mynediad i'r sgriw clampio o'r uchod gan sgriwdriwr, ac mae slot y sgriw wedi'i fewnosod 2.5 mm i'r tai. Ar gyfer gwifrau â llaw, mae hyn yn golygu cliriad lleiaf o 15 mm uwchben y PCB i ddarparu ar gyfer sgriwdreifer llafn fflat safonol 3.0 mm ar ongl mewnosod o 15 gradd. Ar gyfer sgriwio awtomataidd mewn cynhyrchu, mae'r gofyniad cliriad yn cynyddu i 20 mm i ddarparu ar gyfer deiliad bit y sgriwdreifer.

Rhwng blociau terfynell cyfagos, rwy'n argymell cliriad o leiaf 2.0 mm o ymyl y tai i'r gydran nesaf. Mae'r tai yn 8.5 mm o led fesul safle polyn, felly gyda thraw o 5.0 mm mae'r bwlch rhwng waliau tai cyfagos yn 8.5 - 5.0 = 3.5 mm. Mae'r bwlch o 3.5 mm hwnnw'n ddigonol ar gyfer y rhan fwyaf o amgylcheddau cynhyrchu, ond os yw'r bwrdd yn mynd trwy orchudd cydymffurfiol, mae ffroenell y cymhwysydd cotio fel arfer angen cliriad o 5.0 mm. Cawson ni un cwsmer a ganfu fod eu robot cotio dethol yn taro waliau'r tai ar fylchau o 3.5 mm - fe wnaethon nhw newid i bob polyn arall wedi'i boblogi i greu traw o 10 mm ar y pas cotio ac yna llenwi'r safleoedd a hepgorwyd â llaw.

Dibynadwyedd Cymal Sodr: Paramedrau Sodr Ton a Data Prawf Tynnu

Mae'r tai 301-5.0 wedi'i fowldio o PA66 gyda sgôr UL94 V-0, ac mae wedi'i gynllunio i wrthsefyll sodro tonnau. Ein proffil sodro tonnau cymeradwy: cynheswch ymlaen llaw 100-120°C am 60-90 eiliad, tymheredd sodro brig 255-260°C, amser aros 3-5 eiliad ar gyfer byrddau 1.6 mm a 5-7 eiliad ar gyfer byrddau 2.4 mm. Fe wnaethon ni brofi 500 o samplau trwy'r proffil hwn yn 2024 heb unrhyw anffurfiadau tai.

Y prawf tynnu cymal sodr yw'r dull QC rydyn ni'n ei argymell ar gyfer dilysu llinell gynhyrchu. Rydyn ni'n defnyddio mesurydd grym gyda gosodiad bachyn sy'n tynnu'n fertigol ar gorff y bloc terfynell ar ôl sodro. Ein data o 500 o samplau: grym tynnu cymedrig 35 N, isafswm 28 N, gwyriad safonol 3.2 N. Ar gyfer cynhyrchu, rydw i'n argymell targed Cpk o 1.33 gyda therfyn manyleb is o 25 N - sy'n golygu na ddylai mwy nag 1 cymal sodr mewn 4,000 fethu islaw grym tynnu 25 N. Y prif ffactor sy'n gwthio'r grym tynnu islaw 25 N yw cyfaint llenwi sodr annigonol, a olrheiniwyd gennym i ddau achos gwreiddiol: diamedr twll PCB yn fwy na 1.55 mm, a chyfradd cymhwyso fflwcs sodr tonnau yn gostwng islaw 0.3 mL fesul bwrdd oherwydd ffroenellau chwistrellu blocedig.

Rheoli Thermol: Capasiti Cyfredol ar Dymheredd Amgylchynol Uchel

Mae cerrynt graddedig 16A y 301-5.0 ar dymheredd amgylchynol o 25°C gyda phob polyn wedi'i lwytho ar yr un pryd. Mae diraddio cerrynt yn dechrau ar dymheredd amgylchynol o 40°C: fe wnaethom fesur gostyngiad o 4% mewn capasiti cerrynt parhaus fesul 10°C uwchlaw 40°C trwy brofion delweddu thermol mewnol. Ar dymheredd amgylchynol o 70°C, mae'r sgôr cerrynt parhaus yn gostwng i 14.0A. Nid y pin pres na'r clamp sgriw yw'r ffactor cyfyngu - ond y gwres a gynhyrchir wrth y rhyngwyneb gwifren-i-bin, sydd â gwrthiant cyswllt wedi'i fesur o 2.0-3.5 mOhm fesul polyn yn ein profion cynhyrchu. Ar 16A, mae pob polyn yn gwasgaru tua 0.45 W. Mewn bloc 12-polyn wedi'i lwytho'n llawn ar 16A fesul polyn, mae'r gwasgariad thermol cyfan yn 5.4 W wedi'i ganoli mewn ardal 60 x 10 mm ar y PCB. Heb suddo gwres plân copr digonol, gall tymheredd y PCB o dan y bloc terfynell godi 25-35°C uwchlaw'r tymheredd amgylchynol.

Mae'r ateb yn syml: cysylltwch y padiau twll trwodd ag o leiaf 50 mm² o arwynebedd copr fesul polyn ar y PCB, gan ddefnyddio copr 35 µm neu drymach. Mae bloc 12-polyn gyda phob polyn wedi'i gysylltu â chopr 50 mm² yn dangos cynnydd tymheredd PCB o 12°C yn unig ar lwyth parhaus o 16A, o'i gymharu â 30°C heb gysylltiad plân copr.

Profi Pot Uchel Ar ôl Cydosod: Beth Mae'r Sgôr AC 2000V yn ei Olygu mewn Cynhyrchu

Mae'r 301-5.0 wedi'i bennu gyda foltedd gwrthsefyll o AC 2000V y funud rhwng polion cyfagos. Mae hwn yn amod prawf math ar y bloc terfynell yn unig, nid ar y PCB wedi'i ymgynnull. Unwaith y bydd y bloc wedi'i sodro tonnau ar y bwrdd, rhaid i'r prawf pot uchel ystyried deunydd y PCB (mae FR-4 fel arfer yn trin 40 kV/mm, felly mae 1.6 mm yn darparu cryfder dielectrig o 64 kV), proffil y cymal sodr, ac unrhyw weddillion fflwcs ar wyneb y bwrdd. Yn ein profiad ni, mae methiannau mewn profion pot uchel cynhyrchu ar 1,500V AC bron bob amser yn cael eu hachosi gan weddillion fflwcs yn pontio rhwng cymalau sodr pin cyfagos, nid gan y bloc terfynell ei hun. Rydym yn argymell pennu fflwcs heb lanhau gyda gwrthiant inswleiddio arwyneb o leiaf 10¹¹ Ohm ar 85°C a 85% o leithder cymharol fesul IPC J-STD-001, a gofyn am archwiliad gweledol o arwynebau rhyng-bin cyn profi pot uchel.

Ar gyfer cymwysiadau sydd angen inswleiddio wedi'i atgyfnerthu — fel cyflenwadau pŵer meddygol yn unol ag IEC 60601 — mae'r traw pin o 5.0 mm yn darparu 4.0 mm o bellter cropian rhwng polion cyfagos (ymyl pin i ymyl pin wrth y cymal sodr). Mae hyn yn ddigonol ar gyfer foltedd gweithio 250V gyda gradd llygredd 2 yn unol ag IEC 60947-7-4. Ar gyfer foltedd gweithio 300V, y pellter cropian gofynnol yw 5.0 mm, sy'n golygu y dylid gadael pob pin arall heb ei boblogi i gyflawni traw o 10.0 mm.

Archwiliad Cynhyrchu a Phrofion QC Rydym yn eu Cynnal ar Bob Swp

Mae pob swp cynhyrchu o flociau terfynell 301-5.0 yn mynd trwy bedwar prawf QC gorfodol yn ein cyfleuster cyn eu cludo. Y cyntaf yw prawf trorym: rydym yn rhoi 0.4 Nm i'r sgriw clampio gan ddefnyddio sgriwdreifer trorym wedi'i galibro ac yn gwirio bod y sgriw yn cylchdroi'n rhydd trwy 360 gradd heb rwymo. Yr ail yw prawf tynnu gwifren: rydym yn clampio gwifren 14 AWG ar 0.4 Nm ac yn tynnu ar 50 N am 10 eiliad — ni ddylai'r wifren symud. Y trydydd yw prawf niwl halen ar 5 sampl fesul 10,000 darn — 48 awr mewn 5% NaCl ar 35°C yn unol ag IEC 60068-2-11, heb unrhyw gyrydiad gweladwy ar y pin pres na'r sgriw tunplat. Y pedwerydd yw archwiliad dimensiynol yn unol ag IEC 60947-7-4 ar gyfer bylchau pinnau, lled y tai, ac uchder gan ddefnyddio system fesur gweledigaeth gyda chywirdeb ±0.01 mm.

Yn 2024, fe wnaethom brofi 47 o swpiau cynhyrchu drwy'r protocol hwn a gwrthod 3 swp: un ar gyfer darlleniad trorym na ellir ei ailadrodd ar un orsaf gydosod awtomataidd, un ar gyfer swp o belenni PA66 yn dangos niwl a oedd yn dynodi amsugno lleithder yn ystod storio, ac un ar gyfer gwyriad dimensiynol yn uchder y pin a achoswyd gan farw stampio wedi treulio. Cywirwyd y tri mater cyn y swp cynhyrchu nesaf.

Profi Torque a Data Dibynadwyedd Cysylltiad

Mae'r sgriw clampio ar y 301-5.0 wedi'i wneud o ddur M2.6 gyda gorffeniad sinc-platiog. Yn ein profion trorym cynhyrchu, rydym yn rhoi 0.4 Nm ac yn gwirio tri chyflwr: mae'r sgriw yn cylchdroi'n rhydd trwy 360 gradd heb rwymo, mae'r pwysau clampio yn cyrraedd isafswm o 20 N ar y wifren, ac nid yw pen y sgriw yn stripio. Dangosodd ein data 2024 o 47 swp dorym gweithredu cymedrig o 0.38 Nm gyda gwyriad safonol o 0.03 Nm. Ni fethodd unrhyw samplau ar y terfyn o 0.4 Nm.

Ar gyfer archebion cylchol sy'n fwy na 5,000 o ddarnau'r mis, rydym yn cynnal cylchred thermol ar 10 sampl bob mis: 500 cylchred o -40°C i +110°C. Mae gan y tai PA66 CTE o 80 x 10⁻⁶ /°C o'i gymharu â 17 x 10⁻⁶ /°C ar gyfer y pin pres. Mae'r ehangu gwahaniaethol ar -40°C yn creu bwlch o 0.02 mm o fewn y goddefgarwch dylunio o 0.05 mm. Cynhelir safonau diogelwch electrodechnegol rhyngwladol gan y CAERoedd y newid cymedrig yng ngrym y clamp ar ôl 500 o gylchoedd yn 6.2% yn ein data ar gyfer 2024.

Gweld ein ystod bloc terfynell gyflawn a proffil cwmniSafonau diogelwch a gynhelir gan IEC.

Data Profi Gwrthiant Inswleiddio a Dielectrig

Mae gwrthiant inswleiddio'r bloc terfynell 301-5.0 rhwng polion cyfagos yn cael ei brofi ar DC 500V yn unol ag IEC 60512-3-1. Yn ein profion cynhyrchu yn 2024 o 1,200 o samplau ar draws 12 swp, y gwrthiant inswleiddio lleiaf a gofnodwyd oedd 5,200 MOhm, gyda chyfartaledd swp o 8,700 MOhm. Mae data'r deunydd PA66 yn dangos gwrthiant cyfaint o 10¹⁵ Ohm·cm ar 23°C a 50% RH, ond mae'r gwrthiant inswleiddio gwirioneddol yn y bloc terfynell wedi'i ymgynnull yn cael ei leihau gan halogiad arwyneb o'r broses weithgynhyrchu. Nodwyd y gall y fflach mowldio chwistrellu - ymwthiadau deunydd PA66 microsgopig ar linell wahanu'r mowld - leihau'r pellter cropian rhwng polion cyfagos o'r gwerth dylunio o 4.0 mm i 3.2 mm yn yr achos gwaethaf. Fe wnaethon ni weithredu protocol cynnal a chadw mowldiau sy'n sgleinio'r llinell wahanu bob 50,000 o gylchoedd, a leihaodd uchder y fflach o 0.08 mm i lai na 0.02 mm.

Nid oes angen unrhyw ddadansoddiad na fflachdro ar gyfer y prawf foltedd gwrthsefyll dielectrig ar AC 2000V y funud yn unol ag IEC 60947-7-4. Yn ein profion ni, mae'r foltedd dadansoddiad rhwng polion cyfagos yn y cyfluniad 301-5.0 fel arfer yn AC 3,800-4,200V, gan ddarparu ymyl diogelwch o tua 2x dros y foltedd gwrthsefyll graddedig. Nid y tai PA66 - sydd â chryfder dielectrig o 25 kV/mm - yw'r ffactor cyfyngu ond y llwybr cropian rhwng y ddau bin pres ar lefel wyneb y PCB, lle mae'r ffiled sodr yn lleihau'r pellter effeithiol.

Gweld ystod bloc terfynell gyflawn a ardystiadauSafonau IEC.

Cydnawsedd Sodro â Chynulliad PCB Awtomataidd

Mae'r bloc terfynell 301-5.0 wedi'i gynllunio ar gyfer sodro tonnau ond mae hefyd yn gydnaws â sodro dethol a sodro â llaw. Ar gyfer sodro tonnau ar fyrddau FR-4 1.6 mm, ein paramedrau a argymhellir yw: cynhesu ymlaen llaw 100-120°C am 60-90 eiliad, tymheredd sodro 255-260°C, amser aros 3-5 eiliad. Ar gyfer sodro dethol gydag un ffroenell, mae'r amser aros a argymhellir yn cynyddu i 6-8 eiliad fesul pin i sicrhau bod digon o sodr yn cael ei lenwi. Gall y tai PA66 wrthsefyll 260°C am hyd at 10 eiliad o gyfanswm amser amlygiad fesul pin, sy'n ddigonol ar gyfer pob proses sodro safonol. Ar gyfer sodro â llaw, defnyddiwch haearn 350-380°C gyda blaen 2.0 mm, cyfyngwch yr amser cyswllt i 3 eiliad fesul pin, a chaniatáu 10 eiliad o oeri rhwng pinnau i atal gwres rhag cronni yn y tai. Ar gyfer cymwysiadau cyfaint uchel sy'n fwy na 10,000 o unedau'r flwyddyn, rydym yn argymell pecynnu tâp-a-rîl ar gyfer y bloc terfynell 301-5.0, sy'n caniatáu gosod awtomatig ar y PCB cyn sodro tonnau. Mae ein fformat tâp-a-rîl yn dal 500 darn fesul rîl gyda thraw o 12.7 mm rhwng blociau. Mae'r peiriant gosod yn codi pob bloc gan gorff y tai gan ddefnyddio ffroenell gwactod, yn ei osod ar y PCB, ac mae grym cadw'r pinnau yn y past sodr yn dal y bloc yn ei le yn ystod cludiant i'r orsaf sodro tonnau. Y grym codi-a-gosod a argymhellir yw 5-8 N, sy'n ddigonol i wthio'r pinnau trwy'r past heb eu plygu.

Dewis Deunyddiau a Chydymffurfiaeth â Sgorio Fflamadwyedd

Mae tai'r 301-5.0 wedi'i fowldio chwistrellu o PA66 (neilon 66) gyda sgôr fflamadwyedd UL94 V-0 ar drwch o 0.8 mm. Mae'r sgôr V-0 yn ei gwneud yn ofynnol bod pob sampl yn diffodd o fewn 10 eiliad ar ôl tynnu'r llosgydd, heb ganiatáu diferion llosgi. Yn ein profion mewnol o 100 o samplau o 10 swp cynhyrchu, yr amser diffodd cyfartalog oedd 3.2 eiliad gyda uchafswm o 7 eiliad. Mae'r deunydd PA66 hefyd yn darparu mynegai olrhain cymharol (CTI) o 600V fesul IEC 60112, sy'n golygu y gall wyneb y tai wrthsefyll foltedd olrhain 600V heb ffurfio llwybr carbon dargludol. Mae'r sgôr CTI yn hanfodol ar gyfer cymwysiadau bwrdd dosbarthu pŵer mewn amgylcheddau lleithder uchel lle gall anwedd arwyneb greu llwybr gollyngiadau rhwng polion terfynell cyfagos. Mae ein cymhwyster deunydd PA66 sy'n dod i mewn yn cynnwys profi CTI ar dri sampl fesul swp, gyda therfyn manyleb o leiaf 575V. Yn 2024, methodd un swp ar 560V a chafodd ei ddychwelyd i'r cyflenwr.

Mae'r bloc terfynell 301-5.0 ar gael mewn cyfluniadau o 2 i 12 polyn fesul bloc. Mae pob polyn yn cynnal yr un sgôr drydanol 16A 300V waeth beth fo cyfanswm y polion. Gellir gosod y blociau aml-begwn ochr yn ochr ar y PCB i greu cysylltiadau â nifer mwy o bolion, ac mae'r traw o 5.0 mm yn sicrhau cydnawsedd â gridiau cynllun PCB safonol. Ar gyfer byrddau dosbarthu pŵer sydd angen mwy na 12 polyn, rydym yn argymell defnyddio blociau lluosog gyda chliriad lleiaf o 2.0 mm rhwng tai bloc cyfagos.

Cwestiynau Cyffredin