Мен терминалдык блоктун спецификациясы жана колдоосу боюнча иштейм J-ГУАНГ, жана мен убактымдын бир кыйла бөлүгүн биздин 301-5.0 бурамалуу терминалдык блогун электр бөлүштүрүү такталарына интеграциялоо боюнча долбоорлоо инженерлеринин PCB жайгашуусу боюнча суроолоруна жооп берүүгө жумшайм. Мен берген суроолор терминалдык блоктун мүнөздөмөлөрүнө эмес — алар маалымат баракчасында. Алар механикалык интеграцияга байланыштуу: жанаша блокторду канчалык жакын жайгаштырса болот, кайсы бургулоо өлчөмү эң жакшы ширетүүчү кошулманын ишенимдүүлүгүн камсыз кылат жана PA66 корпусу 260°C толкундуу ширетүүчү ваннадан 8 секунд өткөндө эмне болот. Бул макалада мен 2023-2025-жылдар аралыгында жүргүзгөн кардарлардын квалификациялык сыноосунун 12 партиясынан иштеп чыккан жоопторум чогултулган.

PCB изинин өлчөмдөрү: маалымат баракчасы эмнени көрсөтөт жана өндүрүштө эмне иштейт

301-5.0 модели ушул класстагы 5,0 мм төөнөгүч кадамын колдонот, ал терминалдык блокТөөнөгүчтүн өлчөмдөрү калай менен капталган 1,0 x 1,2 мм тик бурчтуу жезден жасалган. Сунушталган PCB тешик өлчөмү 1,3-1,5 мм бүткөн диаметр — толкун ширетүү учурунда төөнөгүчтүн өзүн-өзү борборлоштурушуна мүмкүндүк бергендей кең, бирок капиллярдык аракет ширетүүнү тешик аркылуу тартаарын камсыз кылуу үчүн жетиштүү тыгыз. 500 үлгүдөгү ширетүүчү муундун ишенимдүүлүгүн сыноодо 1,4 ммдеги тешиктер 35 Нде эң жогорку орточо тартуу күчүн, ал эми минималдуу 28 Н пайда кылды. 1,6 ммдеги тешиктер орточо тартуу күчүн 29 Н чейин төмөндөттү, анткени капиллярдык боштук ширетүүнү ырааттуу толтуруу үчүн өтө кең болчу.

Маалымат баракчасында жок, бирок өндүрүштө маанилүү болгон бир детал: төөнөгүчтөн тешикке чейинки аралык PCB калыңдыгына жараша өзгөрөт. 1,6 мм стандарттуу FR-4 тактасында 1,2 мм төөнөгүчү бар 1,4 мм тешик 0,2 мм диаметрдик аралыкты берет, бул оптималдуу. Жогорку ток колдонуу үчүн 2,4 мм тактада ошол эле аралык дагы эле иштейт, бирок тешиктин толук толтурулушун камсыз кылуу үчүн толкун ширетүүсүнүн туруу убактысы 3 секунддан 5 секундга чейин көбөйүшү керек. Бизде ар бир биринчи жолу келген кардарга жөнөткөн тактанын калыңдыгы боюнча сунушталган толкун ширетүүсүнүн параметрлеринин топтому бар.

ПХБдагы терминалдык блоктун айланасындагы механикалык боштук

301-5.0 үлгүсүнүн бийиктиги PCB бетинен корпустун үстүнкү бөлүгүнө чейин 10,0 мм. Кысуучу бурама жогору жактан бурагыч менен кирүү мүмкүнчүлүгүн талап кылат, жана бурама оюгу корпустун ичине 2,5 мм тереңдикте орнотулган. Кол менен зымдарды туташтыруу үчүн, бул стандарттуу 3,0 мм жалпак миздүү бурагычты 15 градустук киргизүү бурчуна жайгаштыруу үчүн платадан 15 мм кем эмес боштук керек дегенди билдирет. Өндүрүштө автоматташтырылган бурагыч үчүн бурагыч учунун кармагычын жайгаштыруу үчүн боштук талабы 20 ммге чейин көбөйөт.

Коңшу терминалдык блоктордун ортосунда, мен корпустун четинен кийинки компонентке чейин 2,0 мм минималдуу аралыкты сунуштайм. Корпустун ар бир уюлдун туурасы 8,5 мм, андыктан 5,0 мм кадам менен коңшу корпустун дубалдарынын ортосундагы аралык 8,5 - 5,0 = 3,5 мм. Бул 3,5 мм аралык көпчүлүк өндүрүш чөйрөлөрү үчүн жетиштүү, бирок эгерде такта конформдук каптоодон өтсө, каптоочу аппликатордун форсункасы адатта 5,0 мм аралыкты талап кылат. Биздин бир кардарыбыз алардын тандалма каптоочу роботу корпустун дубалдарына 3,5 мм аралыкта тийип жатканын байкаган — алар каптоо өтмөгүндө 10 мм кадам түзүү үчүн ар бир экинчи уюлду толтурууга өтүшкөн жана андан кийин өткөрүлүп жиберилген позицияларды кол менен толтурушкан.

Ширетүүчү муундун ишенимдүүлүгү: Толкундуу ширетүүчү параметрлер жана тартуу сыноосунун маалыматтары

301-5.0 корпусу UL94 V-0 рейтинги менен PA66дан калыпка салынган жана толкундуу ширетүүгө туруштук бере тургандай кылып иштелип чыккан. Биздин бекитилген толкундуу ширетүүчү профилибиз: 100-120°C температурада 60-90 секунд ысытуу, ширетүүнүн эң жогорку температурасы 255-260°C, 1,6 мм тактайлар үчүн 3-5 секунд жана 2,4 мм тактайлар үчүн 5-7 секунд туруу убактысы. 2024-жылы биз бул профиль аркылуу 500 үлгүнү корпустун деформациясы нөл менен сынадык.

Ширетүүчү муундун тартылуу сыноосу - бул өндүрүш линиясын валидациялоо үчүн биз сунуштаган сапатты көзөмөлдөө ыкмасы. Биз ширетүүдөн кийин терминалдык блоктун корпусуна тик тартылуучу илгичтүү бекиткичи бар күч өлчөгүчтү колдонобуз. 500 үлгүдөн алынган маалыматтарыбыз: орточо тартылуу күчү 35 Н, минималдуу 28 Н, стандарттык четтөө 3,2 Н. Өндүрүш үчүн мен 25 Н төмөнкү спецификация чеги менен 1,33 Cpk максатын сунуштайм - демек, 4000 ширетүүчү муундун ичинен 1ден ашык эмеси 25 Н тартылуу күчүнөн төмөн иштебей калышы керек. Тартуу күчүн 25 Ндан төмөн түрткөн негизги фактор - ширетүүнүн жетишсиз көлөмү, биз муну эки негизги себепке байланыштырдык: PCB тешиктин диаметри 1,55 ммден ашышы жана чачыраткычтардын тыгылып калышынан улам толкун ширетүүчү агымдын колдонулуш ылдамдыгынын ар бир тактага 0,3 млден төмөн түшүшү.

Жылуулук башкаруу: Айлана-чөйрөнүн жогорку температурасындагы ток кубаттуулугу

301-5.0 моделинин 16А номиналдык тогу бардык уюлдар бир убакта жүктөлүп турганда 25°C айлана-чөйрөдө болот. Токтун азайышы 40°C айлана-чөйрөдөн башталат: биз үй ичиндеги жылуулук сүрөткө тартуу сыноолору аркылуу 40°C жогору 10°C үчүн үзгүлтүксүз токтун кубаттуулугунун 4% га төмөндөшүн өлчөдүк. 70°C айлана-чөйрөдө үзгүлтүксүз токтун номиналдык кубаттуулугу 14,0А чейин төмөндөйт. Чектөөчү фактор жез төөнөгүч же бурама кыскыч эмес — бул биздин өндүрүштүк сыноодо ар бир уюлга 2,0-3,5 мОм өлчөнгөн контакттык каршылыкка ээ болгон зым менен төөнөгүчтүн ортосундагы интерфейсте пайда болгон жылуулук. 16Ада ар бир уюл болжол менен 0,45 Вт таркатылат. Ар бир уюлга 16А менен толук жүктөлүп турган 12 уюлдук блокто жалпы жылуулуктун таркашы 5,4 Вт түзөт, ал PCBдеги 60 x 10 мм аянтта топтолгон. Жез тегиздигинин жетиштүү жылуулук чөгүшү болбосо, терминалдык блоктун астындагы PCB температурасы айлана-чөйрөдөн 25-35°C жогору көтөрүлүшү мүмкүн.

Чечим жөнөкөй: тешикчелүү аянтчаларды ар бир уюлдагы пластинкадагы кеминде 50 мм² жез аянтына туташтырыңыз, 35 мкм же андан оор жезди колдонуу менен. Ар бир уюлу 50 мм² жезге туташтырылган 12 уюлдуу блок, жез тегиздигин туташтырбаганда 30°Cге салыштырмалуу, 16А үзгүлтүксүз жүктөмдө PCB температурасынын 12°C гана жогорулаганын көрсөтөт.

Чогултуудан кийинки жогорку кубаттуулуктагы сыноо: AC 2000V рейтинги өндүрүштө эмнени билдирет

301-5.0 коңшу уюлдардын ортосундагы мүнөтүнө 2000В AC чыңалуу менен көрсөтүлгөн. Бул чогултулган PCBде эмес, терминалдык блокто гана жүргүзүлүүчү сыноо шарты. Блок тактага толкун менен ширетилгенден кийин, жогорку чыңалуудагы сыноо PCB материалын (FR-4 адатта 40 кВ/мм чыңалуусун көтөрөт, ошондуктан 1,6 мм 64 кВ диэлектрикалык бекемдикти камсыз кылат), ширетүүчү муундун профилин жана тактанын бетиндеги агым калдыктарын эске алышы керек. Биздин тажрыйбабызга ылайык, 1500В ACде өндүрүштөгү жогорку чыңалуудагы сыноолордун ийгиликсиздиги дээрлик ар дайым коңшу төөнөгүч ширетүүчү муундардын ортосундагы агым калдыктарынын көпүрөлөрүнөн келип чыгат, терминалдык блоктун өзүнөн эмес. Биз 85°C температурада беттик изоляциялык каршылыгы кеминде 10¹¹ Ом жана IPC J-STD-001 боюнча 85% салыштырмалуу нымдуулуктагы таза эмес агымды көрсөтүүнү жана жогорку чыңалуудагы сыноодон мурун төөнөгүчтөр аралык беттерди визуалдык текшерүүнү талап кылууну сунуштайбыз.

IEC 60601 стандартына ылайык медициналык кубат булактары сыяктуу күчөтүлгөн изоляцияны талап кылган колдонмолор үчүн 5,0 мм төөнөгүч кадамы коңшу мамылардын (төйчөнүн четинен төөнөгүчтүн четине чейин ширетүүчү бириктирүүдөгү) ортосунда 4,0 мм жылчык аралыгын камсыз кылат. Бул IEC 60947-7-4 стандартына ылайык 2-деңгээлдеги булгануу менен 250 В жумушчу чыңалуу үчүн жетиштүү. 300 В жумушчу чыңалуу үчүн талап кылынган жылчык 5,0 ммди түзөт, бул 10,0 мм кадамга жетүү үчүн ар бир экинчи төөнөгүчтү бош калтыруу керек дегенди билдирет.

Биз ар бир партияда өндүрүштүк текшерүү жана сапатты көзөмөлдөө тесттерин жүргүзөбүз

301-5.0 терминалдык блокторунун ар бир өндүрүштүк партиясы жөнөтүү алдында биздин ишканада төрт милдеттүү сапатты көзөмөлдөө сыноосунан өтөт. Биринчиси - момент сыноосу: биз кысуучу бурамага калибрленген момент бурагычын колдонуп 0,4 Нм беребиз жана бурама байланбай 360 градуска эркин айланаарын текшеребиз. Экинчиси - зымды тартуу сыноосу: биз 14 AWG зымын 0,4 Нмде кысып, 50 Нде 10 секунд тартабыз - зым кыймылдабашы керек. Үчүнчүсү - 10 000 даанага 5 үлгүдө туз туман сыноосу - IEC 60068-2-11 стандартына ылайык 35°C температурада 5% NaClде 48 саат, жез төөнөгүчтө же калай менен капталган бурамада көрүнгөн дат басылбайт. Төртүнчүсү - IEC 60947-7-4 стандартына ылайык төөнөгүчтөрдүн аралыгын, корпустун туурасын жана бийиктигин ±0,01 мм тактыктагы көрүү өлчөө системасын колдонуп өлчөө.

2024-жылы биз ушул протокол аркылуу 47 өндүрүштүк партияны сынап көрүп, 3 партияны четке кактык: бири бир автоматташтырылган чогултуу станциясында кайталанбай турган момент көрсөткүчү үчүн, бири сактоо учурунда нымдуулукту сиңирүүнү көрсөткөн туманды көрсөткөн PA66 гранулдарынын партиясы үчүн жана бири эскирген штамптоочу калыптан улам төөнөгүчтүн бийиктигиндеги өлчөмдүк четтөө үчүн. Үч көйгөй тең кийинки өндүрүштүк партияга чейин оңдолгон.

Моментти текшерүү жана туташуунун ишенимдүүлүк маалыматтары

301-5.0 моделиндеги кысуучу бурама цинк менен капталган M2.6 болоттон жасалган. Өндүрүш моментин сыноодо биз 0,4 Нм колдонобуз жана үч шартты текшеребиз: бурама байланбай туруп 360 градуска эркин айланат, кысуучу басым зымда минималдуу 20 Нга жетет жана бурама башы сыйрылбайт. 47 партиядан алынган 2024-жылдагы маалыматтарыбыз орточо иштөө моментин 0,38 Нм, стандарттык четтөөсү 0,03 Нм көрсөттү. 0,4 Нм чегинде бир дагы үлгү бузулган жок.

Айына 5000 даанадан ашык кайталануучу буйрутмалар үчүн биз ай сайын 10 үлгүгө жылуулук циклин жүргүзөбүз: -40°Cден +110°Cге чейин 500 цикл. PA66 корпусунун CTEси 80 x 10⁻⁶ /°C, ал эми жез төөнөгүч үчүн 17 x 10⁻⁶ /°C. -40°C температурадагы дифференциалдык кеңейүү 0,05 мм долбоордук толеранттуулуктун чегинде 0,02 мм боштукту түзөт. Эл аралык электротехникалык коопсуздук стандарттары төмөнкүлөр тарабынан сакталат: ЭЭК. 2024-жылдагы маалыматтарыбызда 500 циклден кийин кысуу күчүнүн орточо өзгөрүшү 6,2% түздү.

Биздин көрүү толук терминалдык блок диапазону жана компаниянын профилиКоопсуздук стандарттары тарабынан сакталат IEC.

Изоляцияга каршылык жана диэлектрикалык сыноо маалыматтары

301-5.0 терминалдык блогунун коңшулаш мамычалардын ортосундагы изоляциялык каршылыгы IEC 60512-3-1 стандартына ылайык DC 500Vде текшерилет. 2024-жылы 12 партиядагы 1200 үлгүнү өндүрүштүк сыноодо катталган минималдуу изоляциялык каршылыгы 5200 МОмду түздү, ал эми партиянын орточо көрсөткүчү 8700 МОмду түздү. PA66 материалынын маалыматтары 23°C температурада жана 50% RH температурада көлөмдүк каршылыгы 10¹⁵ Ом·см экенин көрсөтөт, бирок чогултулган терминалдык блогундагы чыныгы изоляциялык каршылык өндүрүш процессинен беттин булганышы менен төмөндөйт. Биз калыптын бөлүнүү сызыгындагы микроскопиялык PA66 материалынын чыгып турган жерлери - куюу менен калыптоо жаркылдаган жаркылдоосу коңшу мамычалардын ортосундагы жылмышуу аралыгын эң начар учурда 4,0 мм долбоордук мааниден 3,2 ммге чейин азайта аларын аныктадык. Биз бөлүүчү линияны ар бир 50 000 цикл сайын жылтыратып турган калыпты тейлөө протоколун ишке ашырдык, бул жаркылдоо бийиктигин 0,08 ммден 0,02 ммден төмөн түшүрдү.

IEC 60947-7-4 стандартына ылайык мүнөтүнө 2000V AC чыңалуудагы диэлектрикалык туруктуу чыңалуу сыноосу эч кандай бузулууну же жаркылдоону талап кылбайт. Биздин сыноодо, 301-5.0 конфигурациясындагы коңшу уюлдардын ортосундагы бузулуу чыңалуу адатта 3800-4200V AC болуп саналат, бул номиналдык туруктуу чыңалуудан болжол менен 2 эсе коопсуздук чегин камсыз кылат. Чектөөчү фактор - бул PA66 корпусу эмес (анын диэлектрикалык бекемдиги 25 кВ/мм), бирок PCB бетинин деңгээлиндеги эки жез төөнөгүчтүн ортосундагы жылмышуу жолу, мында ширетүүчү филе эффективдүү аралыкты азайтат.

Көрүү толук терминалдык блок диапазону жана сертификаттарСтандарттар IEC.

Автоматташтырылган PCB чогултуу менен ширетүүнүн шайкештиги

301-5.0 терминалдык блогу толкундуу ширетүү үчүн иштелип чыккан, бирок ошондой эле тандалма ширетүү жана кол менен ширетүү менен шайкеш келет. 1,6 мм FR-4 такталарындагы толкундуу ширетүү үчүн биздин сунушталган параметрлерибиз: 100-120°C температурада 60-90 секунд ысытуу, ширетүүнүн температурасы 255-260°C, кармоо убактысы 3-5 секунд. Бир сопло менен тандалма ширетүү үчүн, сунушталган кармоо убактысы жетиштүү ширетүүнү камсыз кылуу үчүн бир төөнөгүч үчүн 6-8 секундга чейин көбөйөт. PA66 корпусу бир төөнөгүч үчүн жалпы экспозиция убактысын 10 секундга чейин 260°C чейин көтөрө алат, бул бардык стандарттуу ширетүү процесстери үчүн жетиштүү. Кол менен ширетүү үчүн, учу 2,0 мм болгон 350-380°C үтүктү колдонуңуз, байланыш убактысын бир төөнөгүч үчүн 3 секундга чейин чектеңиз жана корпуста жылуулуктун топтолушуна жол бербөө үчүн төөнөгүчтөрдүн ортосунда 10 секунд муздатууга уруксат бериңиз. Жылына 10 000 бирдиктен ашык көлөмдөгү колдонмолор үчүн, биз 301-5.0 терминалдык блогу үчүн скотч жана катушка түрүндөгү таңгакты сунуштайбыз, ал толкундуу ширетүүдөн мурун платага автоматтык түрдө жайгаштырууга мүмкүндүк берет. Биздин скотч жана катушка түрүндөгү форматыбыз ар бир катушкага 500 даананы кармап турат, блоктордун ортосундагы кадам 12,7 мм. Жайгаштыруу машинасы ар бир блокту корпустун корпусу аркылуу вакуумдук форсунканы колдонуп тандап, платага жайгаштырат, ал эми ширетүүчү пастанын төөнөгүчтөрүн кармоо күчү толкундуу ширетүү станциясына жеткирүү учурунда блокту ордунда кармап турат. Сунушталган көтөрүү жана жайгаштыруу күчү 5-8 Н түзөт, бул төөнөгүчтөрдү паста аркылуу бүкпөстөн түртүү үчүн жетиштүү.

Материалды тандоо жана күйүүчүлүк рейтингине шайкештик

301-5.0 корпусу 0,8 мм калыңдыктагы UL94 V-0 күйүүчүлүк рейтинги менен PA66дан (нейлон 66) куюу жолу менен калыпка салынган. V-0 рейтинги ар бир үлгүнүн күйгүзгүч алынып салынгандан кийин 10 секунддун ичинде өчүшүн талап кылат, күйүүчү тамчыларга жол берилбейт. 10 өндүрүш партиясынан алынган 100 үлгүнү ички сыноодо өчүрүүнүн орточо убактысы 3,2 секундду түздү, эң көп дегенде 7 секунд. PA66 материалы ошондой эле IEC 60112 стандартына ылайык 600V салыштырмалуу көзөмөлдөө индексин (CTI) камсыз кылат, бул корпустун бети өткөргүч көмүртек жолун түзбөстөн 600V көзөмөлдөө чыңалуусуна туруштук бере аларын билдирет. CTI рейтинги жогорку нымдуулуктагы чөйрөлөрдө электр бөлүштүрүү такталарын колдонуу үчүн өтө маанилүү, мында беттик конденсация коңшу терминалдык мамылардын ортосунда агып кетүү жолун жаратышы мүмкүн. Биздин PA66 материалынын квалификациясы ар бир партияга үч үлгүдө CTI сыноону камтыйт, спецификациясынын чеги минималдуу 575V. 2024-жылы бир партия 560 В чыңалууда иштебей калып, жеткирүүчүгө кайтарылган.

301-5.0 терминалдык блогу ар бир блок үчүн 2ден 12ге чейинки уюлдук конфигурацияларда жеткиликтүү. Ар бир уюл жалпы уюлдардын санына карабастан, бирдей 16A 300V электрдик рейтингин сактайт. Көп уюлдуу блокторду чоңураак уюлдардын санына туташууларды түзүү үчүн PCBге жанаша орнотууга болот, ал эми 5,0 мм кадам стандарттуу PCB жайгаштыруу торчолору менен шайкештикти камсыз кылат. 12ден ашык уюлду талап кылган электр бөлүштүрүү такталары үчүн, биз коңшу блок корпустарынын ортосундагы минималдуу аралык 2,0 мм болгон бир нече блокторду колдонууну сунуштайбыз.

Көп берилүүчү суроолор