Ik wurkje oan spesifikaasje en stipe fan terminalblokken by J-GUANG, en ik besteegje in wichtich part fan myn tiid oan it beantwurdzjen fan fragen oer PCB-layout fan ûntwerpers dy't ús 301-5.0 skroefklemblok yn stroomferdielingsboerden yntegrearje. De fragen dy't ik beantwurdzje geane net oer de spesifikaasjes fan 'e klemblok sels - dy steane op it datasheet. Se geane oer de meganyske yntegraasje: hoe ticht kinne neistlizzende blokken pleatst wurde, hokker boargrutte soarget foar de bêste betrouberens fan 'e soldeerferbining, en wat bart der mei de PA66-behuizing as it 8 sekonden lang troch in soldeerbad fan 260 °C giet. Dit artikel sammelet de antwurden dy't ik ûntwikkele haw út 12 batches fan klantkwalifikaasjetests dy't wy tusken 2023 en 2025 útfierd hawwe.

PCB-foetôfdrukôfmjittings: Wat it datasheet sjen lit versus wat wurket yn produksje

De 301-5.0 brûkt in pin-pitch fan 5.0 mm, wat standert is foar dizze klasse fan terminalblokDe pin-ôfmjittings binne 1,0 x 1,2 mm rjochthoekich messing mei tinplating. De oanrikkemandearre gatgrutte foar de PCB is 1,3-1,5 mm ôfmakke diameter - breed genôch om de pin sels-sintraal te litten stean tidens weachsolderen, mar strak genôch om te soargjen dat kapillêre aksje it soldeer troch it gat lûkt. Yn ús betrouberenstests fan soldeerferbiningen oer 500 samples produsearren gatten fan 1,4 mm de heechste gemiddelde trekkrêft fan 35 N mei in minimum fan 28 N. Gaten fan 1,6 mm fermindere de gemiddelde trekkrêft nei 29 N, om't de kapillêre iepening te breed wie foar in konsekwinte soldeervulling.

Ien detail dat net yn it datasheet stiet, mar wol wichtich is by produksje: de pin-tot-gat-romte feroaret mei de dikte fan 'e PCB. Op in standert FR-4-boerd fan 1,6 mm jout it gat fan 1,4 mm mei in pin fan 1,2 mm in diameterromte fan 0,2 mm, wat optimaal is. Op in boerd fan 2,4 mm foar tapassingen mei hege stroomsterkte wurket deselde romte noch altyd, mar de ferbliuwstiid fan it weagsoldeer moat tanimme fan 3 sekonden nei 5 sekonden om in folsleine gatfolling te garandearjen. Wy hawwe in set oanrikkemandearre weagsoldeerparameters per boerddikte dy't ik nei elke nije klant stjoer.

Mechanyske romte om it terminalblok op 'e PCB hinne

De 301-5.0 mjit 10,0 mm yn hichte fan it PCB-oerflak oant de boppekant fan 'e behuizing. De klemskroef fereasket tagong fan in skroevedraaier fan boppen, en de skroefgleuf is 2,5 mm yn 'e húsfesting ferdjippe. Foar hânmjittige bedrading betsjut dit in minimale romte fan 15 mm boppe de PCB om in standert platte skroevedraaier fan 3,0 mm ûnder in ynfoegingshoeke fan 15 graden te plak te jaan. Foar automatisearre skroeven yn produksje nimt de fereaske romte ta nei 20 mm om de bithâlder fan 'e skroevedraaier te plak te jaan.

Tusken oanswettende terminalblokken advisearje ik in minimale romte fan 2,0 mm fan 'e râne fan' e húsfesting oant it folgjende komponint. De húsfesting is 8,5 mm breed per poalposysje, dus mei in pitch fan 5,0 mm is de romte tusken oanswettende húsfestingsmuorren 8,5 - 5,0 = 3,5 mm. Dy romte fan 3,5 mm is genôch foar de measte produksjeomjouwings, mar as it boerd troch in konforme coating giet, fereasket de nozzle fan 'e coatingapplikator typysk in romte fan 5,0 mm. Wy hienen ien klant dy't ûntduts dat har selektive coatingrobot de húsfestingsmuorren rekke mei in ôfstân fan 3,5 mm - se gongen oer op om-de-oare-poalbefolking om in pitch fan 10 mm te meitsjen op 'e coatingpas en folden doe de oersleine posysjes mei de hân yn.

Betrouberens fan soldeerferbiningen: Parameters foar weachsoldeer en lûktestgegevens

De 301-5.0-húsfesting is getten út PA66 mei UL94 V-0-wurdearring, en is ûntworpen om weachsoldeerjen te wjerstean. Us goedkarde weachsoldeerprofyl: foarferwaarmje 100-120 °C foar 60-90 sekonden, peak soldeertemperatuer 255-260 °C, ferbliuwstiid 3-5 sekonden foar 1,6 mm boards en 5-7 sekonden foar 2,4 mm boards. Wy hawwe yn 2024 500 samples troch dit profyl testen mei nul húsfestingsdeformaasjes.

De soldeerferbining-lûktest is de QC-metoade dy't wy oanbefelje foar falidaasje fan 'e produksjeline. Wy brûke in krêftmeter mei in heakbefestiging dy't nei it solderen fertikaal op it terminalbloklichem lûkt. Us gegevens fan 500 samples: gemiddelde lûkkrêft 35 N, minimaal 28 N, standertôfwiking 3,2 N. Foar produksje advisearje ik in Cpk-doel fan 1,33 mei in legere spesifikaasjelimyt fan 25 N - wat betsjut dat net mear as 1 soldeerferbining op 4.000 ûnder in lûkkrêft fan 25 N falen moat. De primêre faktor dy't de lûkkrêft ûnder 25 N drukt, is ûnfoldwaande soldeerfolvolume, wat wy weromfierd hawwe nei twa woarteloarsaken: PCB-gatdiameter fan mear as 1,55 mm, en in tapassingssnelheid fan weachsoldeerflux dy't ûnder 0,3 mL per board sakket fanwegen ferstoppe spuitdûsen.

Termysk behear: Hjoeddeiske kapasiteit by ferhege omjouwingstemperatueren

De nominale stroom fan 16A fan 'e 301-5.0 is by in omjouwingstemperatuer fan 25°C mei alle poalen tagelyk belêste. Stroomderating begjint by in omjouwingstemperatuer fan 40°C: wy hawwe in reduksje fan 4% yn trochgeande stroomkapasiteit per 10°C boppe 40°C mjitten fia ynterne termyske ôfbyldingstests. By in omjouwingstemperatuer fan 70°C sakket de nominale stroom nei 14.0A. De beheinde faktor is net de messing pin of de skroefklem - it is de waarmte dy't generearre wurdt by de tried-nei-pin-ynterface, dy't in metten kontaktwjerstân hat fan 2.0-3.5 mOhm per poal yn ús produksjetests. By 16A ferspriedt elke poal sawat 0.45 W. Yn in 12-polig blok folslein belêste mei 16A per poal is de totale termyske dissipaasje 5.4 W konsintrearre yn in gebiet fan 60 x 10 mm op 'e PCB. Sûnder foldwaande koperflak waarmteferlies kin de PCB-temperatuer ûnder it terminalblok 25-35°C boppe de omjouwingstemperatuer oprinne.

De oplossing is ienfâldich: ferbine de trochholtepads mei teminsten 50 mm² koperen oerflak per poal op 'e PCB, mei gebrûk fan 35 µm of swierder koper. In 12-polig blok mei elke poal ferbûn mei 50 mm² koper lit in PCB-temperatuerferheging sjen fan mar 12 °C by in trochgeande lading fan 16A, yn ferliking mei 30 °C sûnder koperen flakferbining.

Hege-Pot Testen nei Gearstalling: Wat de AC 2000V Rating betsjut yn Produksje

De 301-5.0 is spesifisearre mei in wjerstânspanning fan AC 2000V per minuut tusken neistlizzende poalen. Dit is in typetestbetingst allinich op it terminalblok, net op 'e gearstalde PCB. Sadree't it blok weachsoldeard is op it board, moat de hege-pot-test rekken hâlde mei it PCB-materiaal (FR-4 behannelet typysk 40 kV/mm, dus 1,6 mm leveret 64 kV diëlektryske sterkte), it soldeerferbiningsprofyl, en alle fluxresten op it boardoerflak. Yn ús ûnderfining wurde mislearrings yn produksje fan hege-pot-testen by 1.500V AC hast altyd feroarsake troch fluxresten dy't tusken neistlizzende pin-soldeerferbiningen oerbrêgje, net troch it terminalblok sels. Wy riede oan om in net-skjinne flux te spesifisearjen mei in oerflakisolaasjewjerstân fan minimaal 10¹¹ Ohm by 85 °C en 85% relative fochtigens neffens IPC J-STD-001, en in fisuele ynspeksje fan ynter-pin-oerflakken te fereaskjen foar it testen fan hege-pot.

Foar tapassingen dy't fersterke isolaasje nedich binne - lykas medyske stroomfoarsjennings neffens IEC 60601 - soarget de pin-pitch fan 5,0 mm foar in krûpôfstân fan 4,0 mm tusken oanswettende poalen (pinrâne oant pinrâne by de soldeerferbining). Dit is genôch foar in wurkspanning fan 250V mei fersmoargingsgraad 2 neffens IEC 60947-7-4. Foar in wurkspanning fan 300V is de fereaske krûpôfstân 5,0 mm, wat betsjut dat elke oare pin leech litten wurde moat om in pitch fan 10,0 mm te berikken.

Produksjeynspeksje en QC-tests dy't wy útfiere op elke batch

Elke produksjebatch fan 301-5.0 terminalblokken ûndergiet fjouwer ferplichte kwaliteitskontroletests yn ús foarsjenning foar ferstjoering. De earste is in koppeltest: wy tapasse 0,4 Nm op 'e klemskroef mei in kalibrearre koppelskroevedraaier en kontrolearje dat de skroef frij 360 graden draait sûnder te keatsjen. De twadde is in triedlûktest: wy klemme in 14 AWG-tried mei 0,4 Nm en lûke mei 50 N foar 10 sekonden - de tried mei net bewege. De tredde is in sâltmisttest op 5 samples per 10.000 stikken - 48 oeren yn 5% NaCl by 35 °C neffens IEC 60068-2-11, sûnder sichtbere korrosje op 'e messing pin of de tinplated skroef. De fjirde is in dimensjonele ynspeksje neffens IEC 60947-7-4 foar pinôfstân, húsfestingbreedte en hichte mei in fisymjittingssysteem mei ± 0,01 mm krektens.

Yn 2024 hawwe wy 47 produksjebatches testen fia dit protokol en 3 batches ôfwiisd: ien foar in net-werhelle koppellêzing op ien automatisearre gearstallingsstasjon, ien foar in batch PA66-pellets dy't in waas sjen lieten dy't oanjûn op fochtopname tidens opslach, en ien foar in dimensjonele ôfwiking yn 'e pinnehichte feroarsake troch in fersliten stempelmatrijs. Alle trije problemen waarden korrizjeare foar de folgjende produksjebatch.

Koppeltesten en betrouberensgegevens foar ferbining

De klemskroef op 'e 301-5.0 is M2.6 stiel mei in sinkplated finish. Yn ús produksjekoppeltest tapasse wy 0,4 Nm en kontrolearje trije betingsten: de skroef draait frij 360 graden sûnder te binen, de klemdruk berikt minimaal 20 N op 'e tried, en de skroefkop stript net. Us gegevens út 2024 fan 47 batches lieten in gemiddelde wurkkoppel sjen fan 0,38 Nm mei in standertôfwiking fan 0,03 Nm. Gjin samples mislearren by de limyt fan 0,4 Nm.

Foar weromkommende oarders fan mear as 5.000 stikken per moanne fiere wy termyske syklusen út op 10 samples moanliks: 500 syklusen fan -40 °C oant +110 °C. De PA66-behuizing hat in CTE fan 80 x 10⁻⁶ /°C tsjin 17 x 10⁻⁶ /°C foar de messingpin. De ferskillende útwreiding by -40 °C makket in gat fan 0,02 mm binnen de ûntwerptolerânsje fan 0,05 mm. Ynternasjonale elektrotechnyske feilichheidsnoarmen wurde hanthavene troch de IECDe gemiddelde feroaring yn klemkrêft nei 500 syklusen wie 6,2% yn ús gegevens fan 2024.

Besjoch ús folsleine terminalblok-searje en bedriuwsprofylFeilichheidsnormen hanthavene troch IEC.

Isolaasjeresistinsje en diëlektryske testgegevens

De isolaasjewjerstân fan it 301-5.0-terminalblok tusken oanswettende peallen wurdt hifke by DC 500V neffens IEC 60512-3-1. Yn ús produksjetests fan 2024 fan 1.200 samples oer 12 batches wie de minimale isolaasjewjerstân dy't registrearre waard 5.200 MOhm, mei in batchgemiddelde fan 8.700 MOhm. De PA66-materiaalgegevens litte in folumewjerstân sjen fan 10¹⁵ Ohm·cm by 23 °C en 50% RV, mar de werklike isolaasjewjerstân yn it gearstalde terminalblok wurdt fermindere troch oerflakfersmoarging fan it produksjeproses. Wy hawwe identifisearre dat de ynjeksjefoarmflits - mikroskopyske PA66-materiaalútsteksels by de skiedingsline fan 'e mal - de krûpôfstân tusken oanswettende peallen kin ferminderje fan 'e ûntwerpwearde fan 4,0 mm nei 3,2 mm yn it minste gefal. Wy hawwe in ûnderhâldsprotokol foar malen ymplementearre dat de skiedingsline elke 50.000 syklusen polijst, wêrtroch't de flitshichte fan 0,08 mm nei ûnder 0,02 mm fermindere is.

De diëlektryske wjerstânspanningstest by AC 2000V per minuut neffens IEC 60947-7-4 fereasket gjin trochbraak of flashover. Yn ús testen is de trochbraakspanning tusken oanswettende poalen yn 'e 301-5.0-konfiguraasje typysk AC 3.800-4.200V, wat in feilichheidsmarge biedt fan sawat 2x boppe de nominale wjerstânspanning. De beheinde faktor is net de PA66-behuizing - dy't in diëlektryske sterkte hat fan 25 kV/mm - mar it krûppaad tusken de twa messingpinnen op it PCB-oerflaknivo, wêr't de soldeerfilet de effektive ôfstân ferminderet.

Fisy folsleine terminalblok-searje en sertifikaasjes. Normen IEC.

Soldeerkompatibiliteit mei automatisearre PCB-assemblage

It 301-5.0 terminalblok is ûntworpen foar weachsolderen, mar is ek kompatibel mei selektyf solderen en hânsolderen. Foar weachsolderen op 1,6 mm FR-4 boards binne ús oanrikkemandearre parameters: foarferwaarmje 100-120 °C foar 60-90 sekonden, soldeertemperatuer 255-260 °C, ferbliuwstiid 3-5 sekonden. Foar selektyf solderen mei ien nozzle nimt de oanrikkemandearre ferbliuwstiid ta nei 6-8 sekonden per pin om te soargjen foar foldwaande soldeervulling. De PA66-behuizing kin 260 °C ferneare foar maksimaal 10 sekonden totale bleatstellingstiid per pin, wat genôch is foar alle standert soldeerprosessen. Brûk foar hânsolderen in izer fan 350-380 °C mei in 2,0 mm punt, beheine de kontakttiid ta 3 sekonden per pin, en lit 10 sekonden koeling tusken de pinnen om waarmteopbou yn 'e behuizing te foarkommen. Foar tapassingen mei hege folume fan mear as 10.000 ienheden per jier, advisearje wy tape-and-reel-ferpakking foar it 301-5.0-terminalblok, wêrtroch automatyske pleatsing op 'e PCB mooglik is foar it weagsolderen. Us tape-and-reel-formaat hâldt 500 stikken per rol mei in ôfstân fan 12,7 mm tusken de blokken. De pleatsmasine pakt elk blok by de húsfesting mei in fakuümdûs, pleatst it op 'e PCB, en de hâldkrêft fan 'e pinnen yn 'e soldeerpasta hâldt it blok op syn plak tidens transport nei it weagsoldeerstasjon. De oanrikkemandearre pick-and-place-krêft is 5-8 N, wat genôch is om de pinnen troch de pasta te drukken sûnder se te bûgen.

Materiaalseleksje en neilibjen fan brânberenswurdearring

De behuizing fan 'e 301-5.0 is ynjeksjefoarme fan PA66 (nylon 66) mei in UL94 V-0 brânberheidswurdearring by in dikte fan 0,8 mm. De V-0-wurdearring fereasket dat elk stekproef binnen 10 sekonden nei't de brâner fuorthelle is, útdôvet, sûnder dat der baarnende drippen tastien binne. Yn ús ynterne testen fan 100 stekproeven út 10 produksjepartijen wie de gemiddelde blustiid 3,2 sekonden mei in maksimum fan 7 sekonden. It PA66-materiaal leveret ek in ferlykjende folchyndeks (CTI) fan 600V neffens IEC 60112, wat betsjut dat it oerflak fan 'e behuizing in folchspanning fan 600V kin ferneare sûnder in geliedend koalstofpaad te foarmjen. De CTI-wurdearring is kritysk foar tapassingen fan stroomferdielingsboerden yn omjouwings mei hege fochtigens, wêr't oerflakkondensaasje in lekpaad kin oanmeitsje tusken oanswettende terminalpeallen. Us ynkommende PA66-materiaalkwalifikaasje omfettet CTI-testen op trije stekproeven per batch, mei in spesifikaasjelimyt fan minimaal 575V. Yn 2024 is ien batch by 560V mislearre en is weromjûn oan de leveransier.

It 301-5.0 terminalblok is beskikber yn konfiguraasjes fan 2 oant 12 poalen per blok. Elke poal behâldt deselde elektryske wurdearring fan 16A 300V, nettsjinsteande it totale oantal poalen. De mearpoalblokken kinne neist elkoar op 'e PCB monteard wurde om ferbiningen mei in grutter oantal poalen te meitsjen, en de pitch fan 5,0 mm soarget foar kompatibiliteit mei standert PCB-layoutrasters. Foar stroomferdielingsboerden dy't mear as 12 poalen nedich binne, advisearje wy it brûken fan meardere blokken mei in minimale romte fan 2,0 mm tusken oanswettende blokbehuizingen.

Faak stelde fragen