Ég vinn við forskrift og þjónustu við tengiklemma hjá J-GUANG, og ég eyði verulegum hluta af tíma mínum í að svara spurningum um uppsetningu prentplata frá hönnuðum sem eru að samþætta 301-5.0 skrúfutengiblokkina okkar í aflgjafartöflur. Spurningarnar sem ég spyr snúast ekki um forskriftir tengiblokkanna sjálfra - þær eru á gagnablaðinu. Þær snúast um vélræna samþættingu: hversu nálægt hvor annarri er hægt að setja aðliggjandi blokkir, hvaða borstærð veitir bestu áreiðanleika lóðtenginga og hvað gerist við PA66 húsið þegar það fer í gegnum 260°C bylgjulóðbað í 8 sekúndur. Þessi grein safnar saman svörum sem ég hef þróað úr 12 lotum af hæfniprófunum viðskiptavina sem við keyrðum á milli 2023 og 2025.

Stærð fótspors PCB: Það sem gagnablaðið sýnir samanborið við það sem virkar í framleiðslu

301-5.0 notar 5,0 mm pinnabil, sem er staðlað fyrir þennan flokk af tengiklemmurStærð pinnanna er 1,0 x 1,2 mm rétthyrnd messing með tinnhúðun. Ráðlagður stærð gata á prentplötunni er 1,3-1,5 mm að fullu — nógu breitt til að pinninn geti miðjað sig við bylgjulóðun en nógu þétt til að tryggja að háræðavirkni dregi lóðið í gegnum gatið. Í áreiðanleikaprófunum okkar á lóðtengingum á 500 sýnum, framleiddu göt við 1,4 mm hæsta meðaltogkraftinn við 35 N, en lágmarkið var 28 N. Göt við 1,6 mm minnkuðu meðaltogkraftinn í 29 N vegna þess að háræðabilið var of breitt til að lóðið fylltist jafnt.

Eitt smáatriði sem er ekki í gagnablaðinu en skiptir máli í framleiðslu: bilið milli pinna og gata breytist með þykkt prentplötunnar. Á 1,6 mm venjulegu FR-4 borði gefur 1,4 mm gat með 1,2 mm pinna 0,2 mm bil í þvermál, sem er ákjósanlegt. Á 2,4 mm borði fyrir notkun með miklum straumi gildir sama bil en dvalartíminn fyrir bylgjulóðun verður að aukast úr 3 sekúndum í 5 sekúndur til að tryggja fulla fyllingu gatsins. Við höfum sett af ráðlögðum bylgjulóðunarbreytum eftir þykkt borðsins sem ég sendi öllum viðskiptavinum sem kaupa hann í fyrsta skipti.

Vélrænt bil í kringum tengiklemmuna á prentplötunni

301-5.0 mælist 10,0 mm á hæð frá yfirborði prentplötunnar að toppi hússins. Klemmuskrúfan krefst aðgangs að skrúfjárni að ofan, og skrúfuraufin er 2,5 mm innfelld í húsið. Fyrir handvirka raflögn þýðir þetta að lágmarks 15 mm bil fyrir ofan prentplötuna þarf til að koma fyrir venjulegu 3,0 mm flatblaða skrúfjárni með 15 gráðu innsetningarhorni. Fyrir sjálfvirka skrúfun í framleiðslu eykst bilið í 20 mm til að koma fyrir bitahaldaranum fyrir skrúfjárnið.

Ég mæli með lágmarksbili á milli aðliggjandi tengiklemma 2,0 mm frá brún hússins að næsta íhlut. Húsið er 8,5 mm breitt á hverja pólstöðu, þannig að með 5,0 mm bili er bilið á milli aðliggjandi veggja hússins 8,5 - 5,0 = 3,5 mm. Þetta 3,5 mm bil er nægilegt fyrir flest framleiðsluumhverfi, en ef kortið fer í gegnum samfellda húðun þarf stúturinn á húðunarbúnaðinum venjulega 5,0 mm bil. Við áttum einn viðskiptavin sem komst að því að sértæk húðunarrobotinn þeirra lenti á veggjum hússins með 3,5 mm bili - þeir skiptu yfir í að fylla annan hvern pól til að búa til 10 mm bil í húðunarferðinni og fylltu síðan handvirkt í stöðurnar sem sleppt var.

Áreiðanleiki lóðtenginga: Bylgjulóðunarbreytur og togprófunargögn

301-5.0 húsið er mótað úr PA66 með UL94 V-0 vottun og er hannað til að þola bylgjulóðun. Viðurkennt bylgjulóðunarprófíl okkar: forhitið 100-120°C í 60-90 sekúndur, hámarkslóðunarhitastig 255-260°C, dvalartími 3-5 sekúndur fyrir 1,6 mm spjöld og 5-7 sekúndur fyrir 2,4 mm spjöld. Við prófuðum 500 sýni í gegnum þetta prófíl árið 2024 án þess að húsið hefði afmyndast.

Togprófun lóðtengingar er sú gæðaeftirlitsaðferð sem við mælum með fyrir sannprófun framleiðslulína. Við notum kraftmæli með krókfestingu sem togar lóðrétt á tengiklemmuna eftir lóðun. Gögn okkar úr 500 sýnum: meðaltogkraftur 35 N, lágmark 28 N, staðalfrávik 3,2 N. Fyrir framleiðslu mæli ég með Cpk markmiði upp á 1,33 með neðri forskriftarmörkum 25 N - sem þýðir að ekki fleiri en ein lóðtenging af hverjum 4.000 ætti að bila undir 25 N togkrafti. Helsta þátturinn sem ýtir togkraftinum undir 25 N er ófullnægjandi lóðfyllingarrúmmál, sem við rekjaðum til tveggja róta: þvermál gats á prentplötu sem fer yfir 1,55 mm og notkunarhraði bylgjulóðflæðis sem fer niður fyrir 0,3 ml á borð vegna stíflaðra úðastúta.

Hitastjórnun: Núverandi afkastageta við hækkað umhverfishitastig

16A málstraumurinn í 301-5.0 er við 25°C umhverfishita með alla póla hlaðna samtímis. Straumlækkun hefst við 40°C umhverfishita: við mældum 4% lækkun á samfelldri straumgetu á hverjar 10°C yfir 40°C með hitamyndatökuprófunum okkar. Við 70°C umhverfishita lækkar samfelldi straumurinn í 14,0A. Takmarkandi þátturinn er ekki messingpinninn eða skrúfuklemman - það er hitinn sem myndast við tengifleti vírsins og pinna, sem hefur mælda snertimótstöðu upp á 2,0-3,5 mOhm á póla í framleiðsluprófunum okkar. Við 16A dreifir hver póla um það bil 0,45 W. Í 12 póla blokk fullhlaðinni við 16A á póla er heildarvarmadreifingin 5,4 W, einbeitt á 60 x 10 mm svæði á prentplötunni. Án fullnægjandi koparfletis hitadreifingar getur hitastig prentplötunnar undir tengiblokkinni hækkað um 25-35°C yfir umhverfishita.

Lausnin er einföld: Tengdu gegnumgötunarpúðana við að minnsta kosti 50 mm² af koparflatarmáli á hvern pól á prentplötunni, með því að nota 35 µm eða þyngri kopar. 12-póla blokk þar sem hver pól er tengdur við 50 mm² kopar sýnir aðeins 12°C hitastigshækkun á prentplötunni við 16A samfellt álag, samanborið við 30°C án kopartengingar.

Háspennuprófun eftir samsetningu: Hvað AC 2000V einkunnin þýðir í framleiðslu

301-5.0 er tilgreindur með þolspennu upp á 2000V AC á mínútu milli aðliggjandi póla. Þetta er gerðarprófunarskilyrði á tengiklemmunni einni, ekki á samsettu prentplötunni. Þegar blokkin hefur verið bylgjulóðuð á prentplötuna verður háspennuprófunin að taka tillit til efnis prentplötunnar (FR-4 ræður venjulega við 40 kV/mm, þannig að 1,6 mm veitir 64 kV rafsvörunarstyrk), lóðtengingarsniðsins og allra flæðisleifa á yfirborði prentplötunnar. Okkar reynsla er sú að mistök í framleiðslu á háspennuprófunum við 1.500V AC eru næstum alltaf af völdum flæðisleifa sem brúa milli aðliggjandi pinnalóðtenginga, ekki af tengiklemmunni sjálfri. Við mælum með að tilgreina flæði án hreinsunar með yfirborðseinangrunarviðnám að lágmarki 10¹¹ Ohm við 85°C og 85% rakastig samkvæmt IPC J-STD-001, og að krefjast sjónrænnar skoðunar á milli pinnaflötum áður en háspennuprófun fer fram.

Fyrir notkun sem krefst styrktar einangrunar — eins og lækningaaflgjafar samkvæmt IEC 60601 — veitir 5,0 mm pinnabil 4,0 mm skriðfjarlægð milli aðliggjandi póla (pinnabrún við pinnabrún við lóðtengingu). Þetta er nægilegt fyrir 250V vinnuspennu með mengunarstigi 2 samkvæmt IEC 60947-7-4. Fyrir 300V vinnuspennu er nauðsynlegt skriðfjarlægð 5,0 mm, sem þýðir að annar hver pinni ætti að vera ófylltur til að ná 10,0 mm bili.

Framleiðslueftirlit og gæðaeftirlit sem við framkvæmum á hverri lotu

Sérhver framleiðslulota af 301-5.0 tengiklemmum fer í gegnum fjórar skyldubundnar gæðaeftirlitsprófanir í verksmiðju okkar fyrir sendingu. Sú fyrsta er togprófun: við beitum 0,4 Nm á klemmuskrúfuna með kvörðuðum togskrúfjárni og athugum hvort skrúfan snúist frjálslega um 360 gráður án þess að festast. Önnur er vírtogprófun: við klemmum 14 AWG vír við 0,4 Nm og togum við 50 N í 10 sekúndur — vírinn má ekki hreyfast. Þriðja er saltþokuprófun á 5 sýnum á hverja 10.000 stykki — 48 klukkustundir í 5% NaCl við 35°C samkvæmt IEC 60068-2-11, án sýnilegrar tæringar á messingpinnanum eða tinnhúðuðu skrúfunni. Fjórða er víddarskoðun samkvæmt IEC 60947-7-4 fyrir bil á milli pinna, breidd og hæð hússins með því að nota sjónmælingarkerfi með ±0,01 mm nákvæmni.

Árið 2024 prófuðum við 47 framleiðslulotur með þessari aðferð og höfnuðum þremur lotum: einni vegna óendurtekningarhæfrar togmælingar á einni sjálfvirkri samsetningarstöð, einni fyrir lotu af PA66 kúlum sem sýndu móðu sem benti til rakaupptöku við geymslu og einni vegna víddarfráviks í hæð pinna af völdum slitins stimplunarforms. Öll þrjú vandamálin voru leiðrétt fyrir næstu framleiðslulotu.

Togprófanir og gögn um áreiðanleika tenginga

Klemmuskrofan á 301-5.0 er úr M2.6 stáli með sinkhúðun. Í framleiðsluprófunum okkar beitum við 0,4 Nm togkrafti og athugum þrjú skilyrði: skrúfan snýst frjálslega um 360 gráður án þess að festast, klemmuþrýstingurinn nær lágmarki 20 N á vírinn og skrúfuhöfuðið slitnar ekki. Gögn okkar frá 2024 úr 47 framleiðslulotum sýndu meðalrekstrartog upp á 0,38 Nm með staðalfráviki upp á 0,03 Nm. Engin sýni biluðu við 0,4 Nm mörkin.

Fyrir endurteknar pantanir sem fara yfir 5.000 stykki á mánuði, framkvæmum við hitameðferð á 10 sýnum mánaðarlega: 500 lotur frá -40°C til +110°C. PA66 húsið hefur hitameðferðarþol (CTE) upp á 80 x 10⁻⁶ /°C samanborið við 17 x 10⁻⁶ /°C fyrir messingpinnann. Mismunandi útþensla við -40°C skapar 0,02 mm bil innan 0,05 mm hönnunarvikmarka. Alþjóðlegir rafmagnsöryggisstaðlar eru viðhaldnir af IECMeðalbreyting á klemmukrafti eftir 500 lotur var 6,2% í gögnum okkar frá 2024.

Skoða okkar allt úrval tengiklemma og fyrirtækisupplýsingarÖryggisstaðlar viðhaldið af IEC.

Gögn um einangrunarþol og rafskautsprófanir

Einangrunarviðnám 301-5.0 tengiklemmunnar milli aðliggjandi póla er prófað við DC 500V samkvæmt IEC 60512-3-1. Í framleiðsluprófunum okkar árið 2024 á 1.200 sýnum í 12 lotum var lágmarkseinangrunarviðnámið sem skráð var 5.200 MOhm, með meðaltali lotu upp á 8.700 MOhm. Gögn um PA66 efni sýna rúmmálsviðnám upp á 10¹⁵ Ohm·cm við 23°C og 50% RH, en raunverulegt einangrunarviðnám í samsetta tengiklemmunni minnkar vegna mengunar á yfirborði frá framleiðsluferlinu. Við komumst að því að sprautumótunarflöturinn — smásæjar útskotanir úr PA66 efni við skiptingarlínu mótsins — getur minnkað skriðfjarlægðina milli aðliggjandi póla úr hönnunargildinu 4,0 mm í 3,2 mm í versta falli. Við innleiddum viðhaldsreglu fyrir mót sem pússar aðskilnaðarlínuna á 50.000 lotu fresti, sem minnkaði hæðina fyrir mótun úr 0,08 mm í undir 0,02 mm.

Rafspennuprófun við AC 2000V á mínútu samkvæmt IEC 60947-7-4 krefst ekki bilunar eða yfirspennu. Í okkar prófunum er bilunarspennan milli aðliggjandi pólana í 301-5.0 stillingunni yfirleitt AC 3.800-4.200V, sem veitir öryggisbil sem er um það bil tvöfalt meira en málspennan. Takmarkandi þátturinn er ekki PA66 húsið - sem hefur rafspennustyrk upp á 25 kV/mm - heldur skriðleiðin milli tveggja messingpinnanna á yfirborði prentplötunnar, þar sem lóðflöturinn minnkar virka fjarlægðina.

Skoða allt úrval tengiklemma og vottanirStaðlar IEC.

Lóðunarsamhæfni við sjálfvirka PCB samsetningu

301-5.0 tengiklemmurinn er hannaður fyrir bylgjulóðun en er einnig samhæfur við sértæka lóðun og handlóðun. Fyrir bylgjulóðun á 1,6 mm FR-4 kortum eru ráðlagðar breytur okkar: forhitun 100-120°C í 60-90 sekúndur, lóðhitastig 255-260°C, dvalartími 3-5 sekúndur. Fyrir sértæka lóðun með einum stút eykst ráðlagður dvalartími í 6-8 sekúndur á pinna til að tryggja fullnægjandi lóðfyllingu. PA66 húsið þolir 260°C í allt að 10 sekúndur af heildarútsetningartíma á pinna, sem er nægjanlegt fyrir allar hefðbundnar lóðunaraðferðir. Fyrir handlóðun skal nota 350-380°C járn með 2,0 mm oddi, takmarka snertitímann við 3 sekúndur á pinna og leyfa 10 sekúndna kælingu á milli pinna til að koma í veg fyrir hitasöfnun í húsinu. Fyrir notkun í miklu magni, yfir 10.000 einingar á ári, mælum við með límbandspakka fyrir 301-5.0 tengiklemmuna, sem gerir kleift að setja hana sjálfkrafa á prentplötuna fyrir bylgjulóðun. Límbandspakkan okkar rúmar 500 stykki á spólu með 12,7 mm bili á milli blokka. Staðsetningarvélin tekur hverja blokk upp við hylki með lofttæmisstút, setur hana á prentplötuna og haldkraftur pinnanna í lóðmassanum heldur blokkinni á sínum stað meðan á flutningi stendur á bylgjulóðunarstöðina. Ráðlagður „pick-and-place“ kraftur er 5-8 N, sem er nægilegt til að ýta pinnunum í gegnum massann án þess að beygja þá.

Efnisval og samræmi við eldfimi

Húsið á 301-5.0 er sprautusteypt úr PA66 (nylon 66) með UL94 V-0 eldfimistöðu við 0,8 mm þykkt. V-0 einkunnin krefst þess að hvert sýni slokkni innan 10 sekúndna eftir að brennarinn er fjarlægður, án þess að leyfa brennsludropa. Í innri prófunum okkar á 100 sýnum úr 10 framleiðslulotum var meðalslökkvunartíminn 3,2 sekúndur, en mest 7 sekúndur. PA66 efnið býður einnig upp á samanburðarspennuvísitölu (CTI) upp á 600V samkvæmt IEC 60112, sem þýðir að yfirborð hússins þolir 600V spennu án þess að mynda leiðandi kolefnisleið. CTI einkunnin er mikilvæg fyrir notkun á aflgjafatöflum í umhverfi með miklum raka þar sem yfirborðsþétting getur skapað lekaleið milli aðliggjandi tengipóla. Viðmiðunarpróf okkar fyrir PA66 efni felur í sér CTI prófanir á þremur sýnum í hverri lotu, með lágmarkskröfum um 575V. Árið 2024 bilaði ein lota við 560V og var skilað til birgjans.

301-5.0 tengiklemminn er fáanlegur í 2 til 12 póla stillingum á hverja blokk. Hver pól heldur sömu 16A 300V rafmagnsgildi óháð heildarfjölda póla. Hægt er að festa fjölpólablokkirnar hlið við hlið á prentplötunni til að búa til tengingar með stærri fjölda póla og 5,0 mm bil tryggir samhæfni við hefðbundin prentplötukerfi. Fyrir dreifingartöflur sem þurfa fleiri en 12 póla mælum við með að nota margar blokkir með lágmarks 2,0 mm bili milli aðliggjandi blokkahúsa.

Algengar spurningar