Terminal blok spesifikasyonu ve desteği üzerine çalışıyorum. J-GUANGVe zamanımın önemli bir kısmını, 301-5.0 vidalı terminal bloğumuzu güç dağıtım panolarına entegre eden tasarım mühendislerinden gelen PCB yerleşim sorularını yanıtlamakla geçiriyorum. Aldığım sorular terminal bloğunun özellikleriyle ilgili değil – bunlar veri sayfasında yer alıyor. Sorular mekanik entegrasyonla ilgili: bitişik bloklar ne kadar yakın yerleştirilebilir, hangi matkap ucu boyutu en iyi lehim bağlantısı güvenilirliğini sağlar ve PA66 gövdesi 8 saniye boyunca 260°C'lik dalga lehim banyosundan geçtiğinde ne olur? Bu makale, 2023 ve 2025 yılları arasında gerçekleştirdiğimiz 12 müşteri yeterlilik testinden elde ettiğim yanıtları bir araya getiriyor.

PCB Ayak İzi Boyutları: Veri Sayfasında Gösterilenler ile Üretimde İşe Yarayanlar Arasındaki Fark

301-5.0 modeli, bu sınıf için standart olan 5,0 mm'lik pim aralığı kullanır. terminal bloğuPim boyutları 1,0 x 1,2 mm dikdörtgen pirinç olup kalay kaplamalıdır. Önerilen PCB delik boyutu, 1,3-1,5 mm bitmiş çaptır; bu, dalga lehimleme sırasında pimin kendi kendine merkezlenmesine izin verecek kadar geniş, ancak kılcal etkiyle lehimin delikten geçmesini sağlayacak kadar dardır. 500 numune üzerinde yaptığımız lehim bağlantısı güvenilirlik testlerinde, 1,4 mm'lik delikler en yüksek ortalama çekme kuvvetini 35 N ile, minimum 28 N ile elde etmiştir. 1,6 mm'lik delikler, kılcal boşluk tutarlı lehim dolumu için çok geniş olduğundan ortalama çekme kuvvetini 29 N'ye düşürmüştür.

Veri sayfasında yer almayan ancak üretimde önemli olan bir detay: pin-delik mesafesi PCB kalınlığına göre değişir. 1,6 mm'lik standart FR-4 kartta, 1,2 mm'lik pine sahip 1,4 mm'lik delik, optimum olan 0,2 mm'lik çapsal boşluk sağlar. Yüksek akım uygulamaları için 2,4 mm'lik bir kartta, aynı boşluk hala çalışır ancak deliğin tamamen doldurulmasını sağlamak için dalga lehimleme bekleme süresi 3 saniyeden 5 saniyeye çıkarılmalıdır. Her yeni müşterimize gönderdiğim, kart kalınlığına göre önerilen bir dizi dalga lehimleme parametremiz var.

PCB üzerindeki terminal bloğu çevresindeki mekanik boşluk

301-5.0 modelinin PCB yüzeyinden gövdenin üst kısmına kadar olan yüksekliği 10,0 mm'dir. Sıkıştırma vidasına tornavida ile yukarıdan erişim gereklidir.Vida yuvası, gövdeye 2,5 mm kadar girintili olarak yerleştirilmiştir. Manuel kablolama için bu, standart 3,0 mm düz uçlu tornavidanın 15 derecelik bir giriş açısıyla takılabilmesi için PCB üzerinde minimum 15 mm'lik bir boşluk anlamına gelir. Üretimde otomatik vidalama için, tornavida ucu tutucusunu yerleştirmek üzere boşluk gereksinimi 20 mm'ye çıkar.

Bitişik terminal blokları arasında, gövde kenarından bir sonraki bileşene kadar minimum 2,0 mm boşluk bırakılmasını öneririm. Gövde, her kutup pozisyonu için 8,5 mm genişliğindedir, bu nedenle 5,0 mm aralıkla bitişik gövde duvarları arasındaki boşluk 8,5 - 5,0 = 3,5 mm'dir. Bu 3,5 mm'lik boşluk çoğu üretim ortamı için yeterlidir, ancak kart konformal kaplamadan geçiyorsa, kaplama uygulama nozulu genellikle 5,0 mm boşluk gerektirir. Bir müşterimiz, seçici kaplama robotlarının gövde duvarlarına 3,5 mm aralıklarla çarptığını fark etti; kaplama geçişinde 10 mm aralık oluşturmak için her iki kutuptan birini doldurdular ve atlanan pozisyonları elle doldurdular.

Lehim Bağlantısının Güvenilirliği: Dalga Lehimleme Parametreleri ve Çekme Testi Verileri

301-5.0 gövdesi, UL94 V-0 derecesine sahip PA66 malzemeden kalıplanmıştır ve dalga lehimlemeye dayanacak şekilde tasarlanmıştır. Onaylı dalga lehimleme profilimiz: 1,6 mm'lik kartlar için 60-90 saniye boyunca 100-120°C ön ısıtma, 255-260°C tepe lehimleme sıcaklığı, 3-5 saniye bekleme süresi ve 2,4 mm'lik kartlar için 5-7 saniye bekleme süresi. 2024 yılında bu profil üzerinden 500 numuneyi test ettik ve gövdede hiçbir deformasyon gözlemlemedik.

Lehim bağlantı çekme testi, üretim hattı doğrulaması için önerdiğimiz kalite kontrol yöntemidir. Lehimleme işleminden sonra terminal bloğu gövdesine dikey olarak çekme uygulayan kancalı bir kuvvet ölçer kullanıyoruz. 500 numuneden elde ettiğimiz veriler: ortalama çekme kuvveti 35 N, minimum 28 N, standart sapma 3,2 N. Üretim için, 25 N'lik bir alt spesifikasyon limitiyle 1,33'lük bir Cpk hedefi öneriyorum; yani 4.000 lehim bağlantısından en fazla 1'inin 25 N'nin altında çekme kuvvetiyle başarısız olması gerekir. Çekme kuvvetini 25 N'nin altına iten temel faktör, yetersiz lehim dolum hacmidir; bunu iki temel nedene bağladık: PCB delik çapının 1,55 mm'yi aşması ve tıkanmış püskürtme nozulları nedeniyle dalga lehim akısı uygulama hızının kart başına 0,3 mL'nin altına düşmesi.

Termal Yönetim: Yüksek Ortam Sıcaklıklarında Akım Kapasitesi

301-5.0'ın 16A nominal akımı, tüm kutuplar aynı anda yüklendiğinde 25°C ortam sıcaklığındadır. Akım düşüşü 40°C ortam sıcaklığında başlar: şirket içi termal görüntüleme testlerinde 40°C'nin üzerindeki her 10°C için sürekli akım kapasitesinde %4'lük bir azalma ölçtük. 70°C ortam sıcaklığında, sürekli akım değeri 14.0A'ya düşer. Sınırlayıcı faktör pirinç pim veya vida kelepçesi değil, üretim testlerimizde kutup başına 2.0-3.5 mOhm olarak ölçülen temas direncine sahip olan tel-pim arayüzünde üretilen ısıdır. 16A'da, her kutup yaklaşık 0.45 W ısı dağıtır. Kutup başına 16A ile tamamen yüklenmiş 12 kutuplu bir blokta, toplam termal dağılım, PCB üzerinde 60 x 10 mm'lik bir alanda yoğunlaşmış 5.4 W'tır. Yeterli bakır düzlem ısı dağıtımı olmadan, terminal bloğunun altındaki PCB sıcaklığı ortam sıcaklığının 25-35°C üzerine çıkabilir.

Çözüm oldukça basit: PCB üzerindeki her kutup için delikli bağlantı noktalarını en az 50 mm² bakır alana bağlayın.35 µm veya daha kalın bakır kullanılarak. Her bir kutbu 50 mm² bakıra bağlı 12 kutuplu bir blok, 16A sürekli yük altında PCB sıcaklık artışının yalnızca 12°C olduğunu gösterirken, bakır düzlem bağlantısı olmadığında bu artış 30°C'ye ulaşmaktadır.

Montaj Sonrası Yüksek Gerilim Testi: AC 2000V Değerinin Üretimdeki Anlamı

301-5.0 standardı, bitişik kutuplar arasında dakikada 2000V AC dayanım gerilimi ile belirtilmiştir. Bu, yalnızca terminal bloğu üzerinde yapılan bir tip test koşuludur, monte edilmiş PCB üzerinde değil. Blok, karta dalga lehimleme yöntemiyle lehimlendikten sonra, yüksek gerilim testi, PCB malzemesini (FR-4 tipik olarak 40 kV/mm dayanım sağlar, bu nedenle 1,6 mm kalınlık 64 kV dielektrik dayanımı sağlar), lehim bağlantı profilini ve kart yüzeyindeki herhangi bir lehim kalıntısını dikkate almalıdır. Deneyimlerimize göre, 1500V AC'de üretim yüksek gerilim testinde başarısızlıklar neredeyse her zaman terminal bloğunun kendisinden değil, bitişik pin lehim bağlantıları arasında köprü oluşturan lehim kalıntısından kaynaklanmaktadır. IPC J-STD-001'e göre 85°C ve %85 bağıl nemde minimum 10¹¹ Ohm yüzey izolasyon direncine sahip, temizleme gerektirmeyen bir lehim akısı kullanılmasını ve yüksek gerilim testinden önce pinler arası yüzeylerin görsel olarak incelenmesini öneriyoruz.

IEC 60601 standardına göre tıbbi güç kaynakları gibi güçlendirilmiş izolasyon gerektiren uygulamalar için, 5,0 mm pin aralığı, bitişik kutuplar arasında (lehim bağlantısında pin kenarından pin kenarına) 4,0 mm kaçak mesafesi sağlar. Bu, IEC 60947-7-4 standardına göre kirlilik derecesi 2 olan 250V çalışma voltajı için yeterlidir. 300V çalışma voltajı için gerekli kaçak mesafesi 5,0 mm'dir; bu da 10,0 mm aralık elde etmek için her iki pinden birinin boş bırakılması gerektiği anlamına gelir.

Üretim Denetimi ve Kalite Kontrol Testleri Her Parti İçin Gerçekleştirdiğimiz İşlemler

301-5.0 terminal bloklarının her üretim partisi, sevkiyat öncesinde tesisimizde dört zorunlu kalite kontrol testinden geçer. Birincisi tork testidir: Kalibre edilmiş bir tork tornavidası kullanarak sıkıştırma vidasına 0,4 Nm tork uygularız ve vidanın 360 derece serbestçe, sıkışmadan döndüğünü kontrol ederiz. İkincisi tel çekme testidir: 14 AWG teli 0,4 Nm torkla sıkıştırır ve 10 saniye boyunca 50 N kuvvetle çekeriz; tel hareket etmemelidir. Üçüncüsü, 10.000 adet başına 5 numune üzerinde tuz sisi testidir; IEC 60068-2-11 standardına göre 35°C'de %5 NaCl çözeltisinde 48 saat boyunca test edilir ve pirinç pimde veya kalay kaplı vidada görünür korozyon olmamalıdır. Dördüncüsü, IEC 60947-7-4 standardına göre pim aralığı, gövde genişliği ve yüksekliği için ±0,01 mm hassasiyetli bir görüş ölçüm sistemi kullanılarak yapılan boyut kontrolüdür.

2024 yılında, bu protokol aracılığıyla 47 üretim partisini test ettik ve 3 partiyi reddettik: biri tek bir otomatik montaj istasyonunda tekrarlanamayan tork okuması nedeniyle, diğeri depolama sırasında nem emilimini gösteren bulanıklık içeren bir PA66 pelet partisi nedeniyle ve üçüncüsü aşınmış bir kalıp nedeniyle pim yüksekliğinde boyutsal bir sapma nedeniyle. Her üç sorun da bir sonraki üretim partisinden önce düzeltildi.

Tork Testi ve Bağlantı Güvenilirliği Verileri

301-5.0 modelindeki sıkıştırma vidası, çinko kaplamalı M2.6 çelikten yapılmıştır. Üretim tork testlerimizde 0,4 Nm tork uyguluyor ve üç koşulu kontrol ediyoruz: vida 360 derece serbestçe ve sıkışmadan dönüyor, tel üzerindeki sıkıştırma basıncı minimum 20 N'ye ulaşıyor ve vida başı sıyrılmıyor. 47 partiden elde ettiğimiz 2024 verileri, ortalama çalışma torkunun 0,38 Nm ve standart sapmasının 0,03 Nm olduğunu göstermiştir. 0,4 Nm limitinde hiçbir numune arızalanmamıştır.

Aylık 5.000 adedi aşan tekrarlayan siparişler için, aylık olarak 10 numune üzerinde termal döngü testi uyguluyoruz: -40°C ile +110°C arasında 500 döngü. PA66 gövdenin CTE değeri 80 x 10⁻⁶ /°C iken, pirinç pimin CTE değeri 17 x 10⁻⁶ /°C'dir. -40°C'deki diferansiyel genleşme, 0,05 mm tasarım toleransı içinde 0,02 mm'lik bir boşluk oluşturur. Uluslararası elektroteknik güvenlik standartları korunmaktadır. IEC2024 verilerimize göre, 500 döngü sonrasında ortalama sıkıştırma kuvveti değişimi %6,2 idi.

Sitemizi inceleyin. komple terminal bloğu yelpazesi Ve Şirket ProfiliGüvenlik standartları tarafından korunmaktadır. IEC.

Yalıtım Direnci ve Dielektrik Test Verileri

301-5.0 terminal bloğunun bitişik kutuplar arasındaki izolasyon direnci, IEC 60512-3-1 standardına göre DC 500V'ta test edilmiştir. 2024 yılında 12 partiden 1200 numune üzerinde yaptığımız üretim testlerinde, kaydedilen minimum izolasyon direnci 5200 MOhm, parti ortalaması ise 8700 MOhm olmuştur. PA66 malzeme verileri, 23°C ve %50 RH'de 10¹⁵ Ohm·cm hacimsel özdirenç göstermektedir, ancak monte edilmiş terminal bloğundaki gerçek izolasyon direnci, üretim sürecinden kaynaklanan yüzey kirliliği nedeniyle azalmaktadır. Enjeksiyon kalıplama çapaklarının (kalıbın ayırma çizgisindeki mikroskobik PA66 malzeme çıkıntıları), bitişik kutuplar arasındaki kaçak mesafesini en kötü durumda tasarım değeri olan 4,0 mm'den 3,2 mm'ye düşürebileceğini tespit ettik. Kalıp bakım protokolü uygulayarak, her 50.000 çevrimde bir ayırma hattını cilaladık ve bu sayede çapak yüksekliğini 0,08 mm'den 0,02 mm'nin altına düşürdük.

IEC 60947-7-4 standardına göre dakikada 2000V AC akımla yapılan dielektrik dayanım gerilimi testi, herhangi bir arıza veya atlama gerektirmez. Testlerimizde, 301-5.0 konfigürasyonunda bitişik kutuplar arasındaki arıza gerilimi tipik olarak 3800-4200V AC olup, nominal dayanım geriliminin yaklaşık 2 katı güvenlik marjı sağlar. Sınırlayıcı faktör, dielektrik dayanımı 25 kV/mm olan PA66 gövdesi değil, PCB yüzey seviyesindeki iki pirinç pim arasındaki kaçak yoludur; burada lehim dolgusu etkili mesafeyi azaltır.

Görüş komple terminal bloğu yelpazesi Ve sertifikalarStandartlar IEC.

Otomatik PCB Montajı ile Lehimleme Uyumluluğu

301-5.0 terminal bloğu dalga lehimleme için tasarlanmıştır, ancak seçici lehimleme ve elle lehimleme ile de uyumludur. 1,6 mm FR-4 kartlarda dalga lehimleme için önerilen parametrelerimiz şunlardır: 60-90 saniye boyunca 100-120°C ön ısıtma, 255-260°C lehim sıcaklığı, 3-5 saniye bekleme süresi. Tek nozullu seçici lehimleme için, yeterli lehim dolumu sağlamak amacıyla önerilen bekleme süresi pin başına 6-8 saniyeye çıkar. PA66 gövde, pin başına toplam 10 saniyeye kadar maruz kalma süresi için 260°C'ye dayanabilir; bu da tüm standart lehimleme işlemleri için yeterlidir. Elle lehimleme için, 2,0 mm uçlu 350-380°C'lik bir havya kullanın, pin başına temas süresini 3 saniye ile sınırlayın ve gövdede ısı birikmesini önlemek için pinler arasında 10 saniye soğumaya bırakın. Yılda 10.000 adedi aşan yüksek hacimli uygulamalar için, dalga lehimlemeden önce PCB üzerine otomatik yerleştirmeye olanak tanıyan 301-5.0 terminal bloğu için bantlı makaralı ambalajı öneriyoruz. Bantlı makaralı formatımız, bloklar arasında 12,7 mm aralıkla makara başına 500 adet içerir. Yerleştirme makinesi, vakum nozulu kullanarak her bloğu gövdesinden alır, PCB üzerine yerleştirir ve lehim macunundaki pimlerin tutma kuvveti, bloğu dalga lehimleme istasyonuna taşıma sırasında yerinde tutar. Önerilen alma ve yerleştirme kuvveti 5-8 N'dir; bu, pimleri bükmeden macundan geçirmek için yeterlidir.

Malzeme Seçimi ve Yanıcılık Derecelendirmesine Uygunluk

301-5.0 modelinin gövdesi, 0,8 mm kalınlığında UL94 V-0 yanıcılık derecesine sahip PA66 (naylon 66) malzemeden enjeksiyon kalıplama yöntemiyle üretilmiştir. V-0 derecesi, her bir numunenin brülör çıkarıldıktan sonra 10 saniye içinde sönmesini ve hiçbir yanıcı damlanın oluşmamasını gerektirir. 10 üretim partisinden 100 numune üzerinde yaptığımız dahili testlerde, ortalama sönme süresi 3,2 saniye, maksimum süre ise 7 saniye olmuştur. PA66 malzemesi ayrıca IEC 60112'ye göre 600V'luk bir karşılaştırmalı izleme indeksi (CTI) sağlar; bu da gövde yüzeyinin iletken bir karbon yolu oluşturmadan 600V izleme voltajına dayanabileceği anlamına gelir. CTI derecesi, yüzey yoğuşmasının bitişik terminal kutupları arasında bir sızıntı yolu oluşturabileceği yüksek nemli ortamlardaki güç dağıtım panosu uygulamaları için kritiktir. Gelen PA66 malzeme yeterlilik testlerimiz, parti başına üç numune üzerinde CTI testini içerir ve minimum 575V'luk bir spesifikasyon limiti belirlenmiştir. 2024 yılında, bir parti 560V'de arızalandı ve tedarikçiye iade edildi.

301-5.0 terminal bloğu, blok başına 2 ila 12 kutuplu konfigürasyonlarda mevcuttur. Her kutup, toplam kutup sayısından bağımsız olarak aynı 16A 300V elektrik değerini korur. Çok kutuplu bloklar, daha fazla kutup sayısına sahip bağlantılar oluşturmak için PCB üzerinde yan yana monte edilebilir ve 5,0 mm aralık, standart PCB yerleşim ızgaralarıyla uyumluluğu sağlar. 12'den fazla kutup gerektiren güç dağıtım panoları için, bitişik blok gövdeleri arasında minimum 2,0 mm boşluk olacak şekilde birden fazla blok kullanmanızı öneririz.

Sıkça Sorulan Sorular