Кіріспе: Неліктен дыбыс биіктігі мен аяқталуы сіздің PCB дизайныңызды анықтайды

Сатып алу инженерлері мен ПХД дизайнерлері іздеген кезде pcb бекіткіш терминал блогын өндіруші, олар тек жеткізушіні іздеп қана қоймай, электрлік өнімділік, механикалық сенімділік және құрастыру экономикасының қиылысында орналасқан жобалау шектеуін шешіп жатыр. Біз Қытайдың Нинбо қаласында 14 жылдан астам уақыт бойы платаға бекіту терминалын өндіруші ретінде жұмыс істеп келеміз., және біз мыңдаған жобаларда дәл осындай қателіктің қайталанғанын көрдік: инженерлер терминал блогын тек бағаға негіздеп таңдайды, бірақ бірнеше айдан кейін оның биіктігі тақтаның орналасуына сәйкес келмейтінін немесе аяқтау әдісі соңғы қолданудың қоршаған орта жағдайларын өңдей алмайтынын анықтайды.

Тікелей айтайын: PCB бекіткіш терминал блогын анықтаған кездегі ең маңызды екі техникалық шешім: қадам (көршілес полюстер арасындағы орталықтан орталыққа дейінгі арақашықтық) және аяқтау әдісі (терминалдық блоктың баспа платасына механикалық және электрлік түрде қалай бекітілетіні). Бұл екі параметр бәрін басқарады — ток өткізу қабілеті, кернеуге төзімділік, ағып кету қашықтығы, құрастыру процесі, өрісті күтіп ұстау мүмкіндігі және иеленудің жалпы құны. Бұл таңдаулар өте маңызды болғандықтан, оларды қате таңдау баспа платасын қайта жобалауды білдіреді, бұл баспа платасының өзінен әлдеқайда қымбатқа түседі.

Бұл мақалада біз зауыттық өндіріс туралы деректерімізді пайдаланамыз Жылына 50 миллион полюсті баспалдақ терминал блоктары 2,54 мм мен 3,96 мм қадамды, сондай-ақ дәнекерлеуді бұрандамен аяқтауды салыстыру үшін. Біз сізге дұрыс шешім қабылдау үшін қажетті инженерлік деректерді береміз және шынымды айтсам, тұтынушыларымыз бізге келгенге дейін бастан кешірген қиындықтардан аулақ боламыз.

2,54 мм және 3,96 мм арақашықтық: толық техникалық салыстыру

Баспа платасына бекіту терминалының биіктігі кездейсоқ емес — себебі қадам кернеуге төтеп беру қабілетін тікелей анықталады, бұл ретте көрсетілген саңылаулар мен саңылаулар арақашықтығы қолданылады. IEC 60947-7-4 және UL 1059, 2,54 мм қадам блогы баламалы конструкциядағы 3,96 мм қадам блогына қарағанда төмен кернеу мен токпен жұмыс істейді.

Неліктен ұсыныс сіз ойлағаннан да маңыздырақ?

J-Guang компаниясында жаңа қолданбалы инженерлерімізді оқытқан кезде, біз оларға алғашқы сабақты осылайша үйретеміз: Ені биіктігі әрбір кейінгі жобалау параметрін басқаратын негізгі шектеу болып табылады. 0,1 дюймдік (2,54 мм) арақашықтық стандарты баспа платасын жобалаудың алғашқы күндерінен бастау алады және сандық логика мен төмен қуатты сигнал қолданбаларында басым болып қала береді. 0,156 дюймдік (3,96 мм) арақашықтық қуат талаптары 2,54 мм қауіпсіз көтере алатын деңгейден асып кеткен сайын пайда болды.

Міне, біз өндіріс желісінде күнделікті өлшейтін нәрселер:

Біз неміс өнеркәсіптік автоматтандыру компаниясының тұтынушыларының UL далалық инспекторы прототиптегі саңылаудың жеткіліксіз екенін белгілегеннен кейін 2,54 мм-ден 3,96 мм-ге ауысқанын көрдік — бұл өзгеріс оларға сегіз апталық баспа платасын қайта жобалауға жұмсалған шығынды әкелді. Бұл тәжірибе бізге сабақ берді және біз сізге де үйретеді деп үміттенеміз: алдымен кернеу талаптарына, содан кейін тақта кеңістігіне негізделген қадамды көрсетіңіз.

2,54 мм қадамды қашан таңдау керек

Платаның жылжымайтын мүлікке қойылатын талаптары жоғары және ток/кернеу талаптары орташа болған кезде 2,54 мм қадам дұрыс таңдау болып табылады., себебі ықшам із сигнал тұтастығы үшін қажетті минималды із енін жоғалтпай, PCB-дегі полюс тығыздығының жоғарылауына мүмкіндік береді.

Біз 2,54 мм қадамды ұсынамыз:

• IoT сенсорлық түйіндері және шеткі құрылғылары — мұнда 3,3 В немесе 5 В логикалық деңгейдегі сигналдар басым болады және 6А рейтингі тақтаның бүкіл қуат бюджетін ыңғайлы түрде жабады.
• Тығыздалған корпусы бар тұтынушылық электроника — далалық сымдардың өзгеруі сирек кездесетін және кішірек терминал блогы өнімнің жалпы өлшемін азайтатын жерлерде, бұл корпус үшін инъекциялық қалыптау құралдарының шығындарын тікелей төмендетеді.
• Жарықдиодты жарықтандыру драйверлері — мұнда 5 А-дан төмен ток кезіндегі 12–24 В тұрақты ток қуаты қалыпты жағдай болып табылады, ал ықшам қаптама бәсекеге қабілетті ерекшелік болып табылады.
• Сынақ және өлшеу құралдары — мұндағы жоғары тығыздықтағы сигнал енгізу/шығару бірнеше терминал блоктарын бір тақтаның шетіне қатар қоюды талап етеді.

Біздің зауытта JG128-2.54 сериясы дәл осы қолданбалар үшін айына 2 миллионнан астам тірек өндіріс көлемінде жұмыс істейді. 5,0 мм PCB бұрандалы терминал блогының өнім желісі дизайнерлер ағымдағы сыйымдылықты жоғарылату қажет болған кезде 2,54 мм дыбыс жиілігінің отбасының жоғары дыбыс жиілігі нұсқаларына қалай табиғи түрде кеңейетінін көрсетеді.

3,96 мм қадамды қашан таңдау керек

3,96 мм қадам қолданба 24 В тұрақты токта немесе одан жоғары қуатты бөлуді қажет еткенде немесе терминал блогы қосылымның бұзылуынсыз өнеркәсіптік деңгейдегі діріл мен температура цикліне төтеп беруі керек болғанда қажет болады.

Біз 3,96 мм қадамды ұсынамыз:

• Өнеркәсіптік PLC және қозғалтқышты басқарудың енгізу/шығару модульдері — мұнда 8–12 А кернеуіндегі 24 В тұрақты ток басқару сигналдары стандартты болып табылады және далалық сымдарды қолғап киген техникалық қызмет көрсету техниктері үнемі өңдейді.
• HVAC жабдықтарының контроллерлері — компрессор мен желдеткіш қозғалтқышын басқару желілері номиналды номиналды мәндерден асатын кернеу күрт секірулерін тудыратын индуктивті жүктемелерді көтеретін жерлерде.
• Қуат көзінің блоктары және батареяларды басқару жүйелері — мұндағы жоғары ток күші параллель өткізгіштерге деген қажеттілікті жояды және материалдардың есебін жеңілдетеді.
• Жаңартылатын энергия инверторлары және заряд контроллері — сыртқы әсер ету кезінде терминал блогы шаң жиналып, ылғалдылық циклі өзгерген кезде де электрлік саңылауды сақтауы керек.

Дәнекерлеу және бұрандамен аяқтау: өндіріс деңгейіндегі көзқарас

Техникалық сипаттама туралы шешімнің екінші өлшемі – және бізге ең көп техникалық сұрақтар қойылатын мәселе – ПХД бекіткішінің терминал блогы үшін дәнекерлеуді немесе бұрандалы тоқтатуды таңдау керек пе. Бұл таңдау қай әдістің «жақсырақ» екендігі туралы емес. себебі екеуі де түбегейлі әртүрлі құрастыру және қызмет көрсету парадигмалары үшін оңтайландырылған, дұрыс таңдау толығымен соңғы өнімнің қалай өндірілетініне, орнатылатынына және қызмет ету мерзімі ішінде қалай күтілетініне байланысты.

Дәнекерлеуді тоқтату: бұл не және ол қашан жеңеді

Дәнекерлеуді тоқтату дегеніміз, терминал блогының түйреуіштері баспа платасындағы тесіктер арқылы енгізіліп, балқытылған дәнекерлеу арқылы тұрақты түрде байланысады - әдетте толқынды дәнекерлеу немесе селективті дәнекерлеу процесінде. Бұл түйреуіш пен баспа платасы арасында металлургиялық байланыс жасайды, ол дұрыс орындалған кезде 1 миллиомнан төмен жанасу кедергісін көрсетеді және өлшенетін ыдыраусыз -40°C-тан +105°C-қа дейінгі 2000-нан астам термиялық циклге шыдайды., біздің компания ішіндегі жеделдетілген өмірлік сынақ деректеріне негізделген.

Дәнекерлеуді тоқтатудың артықшылықтары

• Тұрақты, газ өткізбейтін қосылым — дәнекер қорытпасы мыс жастықшасымен және жез түйреуішімен бірге металдар аралық қосылыс түзеді, бұл шекарада тотығуға жол бермейді.
• Жоғары дірілге төзімділік — босатуға арналған механикалық қысқыш интерфейстері болмағандықтан, дәнекерлеу қосылыстары IEC 61373 теміржол діріл профильдерінен өтеді, олар бұранда ұштарын бұранданы бекітетін қосылыссыз жиі істен шығады.
• Бірлік құнының төмендеуі — бұранданы, сым торды және бұрандалы кірістірмені алып тастау компоненттер деңгейінде материалдардың шот құнын шамамен 30-40%-ға төмендетеді.
• Полюс тығыздығы жоғары — бұранда басы тақтайша кеңістігін алмаса, дәнекерлеу терминал блоктары полюстер арасындағы қашықтықты тығыздатады және тақтайшаның шеттеріне жақынырақ орналастырылуы мүмкін.

Дәнекерлеуді тоқтатудың кемшіліктері

• Өрісті қайта сымдау мүмкіндігі жоқ — әрбір сым ауыстыру дәнекерлеуді алып тастауды және қайта дәнекерлеуді қажет етеді, бұл далада қызмет көрсетілетін өнімдер үшін тиімсіз.
• Процесті басқару тәуелділігі — суық дәнекерлеу қосылыстары, тесіктердің жеткіліксіз толтырылуы және дәнекерлеу көпірлерінің қосылуы – мұның бәрі тәртіпті процесті бақылау мен тексеруді қажет ететін нақты ақаулық режимдері. IPC-A-610 2 немесе 3 сыныпты қабылдау критерийлері.
• Баспа платасындағы жылу кернеуі — әрбір дәнекерлеу циклі тақтаны 250–260°C температураға ұшыратады, ал қайталанатын қайта өңдеу циклдері, егер күту уақыты мұқият бақыланбаса, FR-4 негіздерін қабыршақтауы мүмкін.

Бұранданы тоқтату: бұл не және ол қашан жеңеді

Бұрандалы терминал терминал блогының корпусына құйылған бұрандалы металл кірістірмені пайдаланады. Алынған сым терминал саңылауына салынады, ал сымды металл контактілі торға бекіту үшін бекітілген бұранда тартылады — қосылымның сым жағы үшін баспа платасына дәнекерлеу қажет емес. Бас плата жағындағы түйреуіштер әлі де дәнекерленген, бірақ сым кіретін жағы таза механикалық.

Біз қолдайтын өнеркәсіптік қолданбалардың көпшілігі үшін бұрандалы аяқтауды шынымен де қалаймыз. Себебі практикалық: Штутгарттағы зауытта PLC енгізу/шығару модулі таңғы сағат 3:00-де істен шыққан кезде, техникалық қызмет көрсетушіде дәнекерлеу үтігі болмайды, бірақ оларда жалпақ басты бұрағыш бар. Салалық сауалнамаларға сәйкес, дискретті өндірістегі тоқтап қалу шығындары сағатына орта есеппен 260 000 АҚШ долларын құрайды. Siemens, сондықтан сымды минуттармен емес, секундтармен ауыстыру мүмкіндігі бұранданы аяқтаудың әрбір полюс үшін $0,05–$0,10 құнынан әлдеқайда көп операциялық үнемдеуге тікелей әкеледі.

Бұранданы тоқтатудың артықшылықтары

• Құралсыз немесе бір құралды өрістік сымдарды қосу — стандартты жалпақ басты немесе Филлипс бұрағышы қажет жалғыз құрал болып табылады, бұл бұрандалы терминал блоктарын далада қызмет көрсетуге болатын жабдық үшін әмбебап таңдау етеді.
• Сымдарды сыммен қосу кезінде термиялық кернеудің болмауы — баспа платасы орнату кезінде дәнекерлеу қызуына ұшырамайды, бұл қайта өңдеуден төсеніштің көтерілу немесе негіздің зақымдалу қаупін жояды.
• Қосылымды визуалды тексеру — техниктер сымның толық салынғанын және бұранданың қатайтылғанын көре алады, ал сапасы бетінің астында жасырылған дәнекерлеу қосылысынан айырмашылығы.
• Қатты және жіп тәрізді сыммен үйлесімділік — бұрандалы терминалдар сымның екі түрін де қабылдайды, бұл сымның иілуін қиындатады, сондықтан сымның иілуі қиындық тудырады.

Бұранданы тоқтатудың кемшіліктері

• Момент тәуелділігі — жеткіліксіз тартылу жоғары жанасу кедергісін және үзік-үзік қосылымдарды тудырады; шамадан тыс тартылу жіптерді үзіп немесе сым өткізгішті жаншып тастауы мүмкін. IEC 60947-7-4 стандарт M2.5 бұрандалары үшін 0,4–0,5 Н·м айналу моменті диапазонын көрсетеді және біз өндіріс партияларының 100%-ында айналу моментіне сәйкестігін тексереміз.
• Мерзімді ретрокинг талабы — теміржол жылжымалы құрамы немесе ауыр техника сияқты жоғары діріл орталарында бұрандалы терминалдарды жоспарланған техникалық қызмет көрсету аралықтарында қайта бұрау қажет болуы мүмкін, бұл меншіктің жалпы құнын арттырады.
• Үлкенірек физикалық конверт — бұрандалы механизм баламалы дәнекерлеу терминалы блогына қарағанда шамамен 40%-ға көп көлемді алады, бұл ультра ықшам конструкцияларда маңызды.

Бұл келісімді бағалайтын тұтынушыларымыз үшін біз өнім құжаттамасында егжей-тегжейлі салыстыруды жүргіземіз 301 сериялы PCB бұрандалы терминал блогы, бұл біздің ең көп көлемді бұрандалы аяқтау өнім желісі және үшінші тарап сынақтары арқылы тексерілген дәл электрлік және механикалық параметрлерді көрсетеді.

Шешім матрицасы: қолданбаңыз үшін қандай комбинация?

Бұл талдауды іс жүзінде қолданылатын шешім жүйесіне айналдыру үшін біз 14 жылдық қолданбалы инженерлік тәжірибеге және 500-ден астам тұтынушы жобаларының шолуларына негізделген келесі матрицаны құрдық. Оны бастапқы нүкте ретінде пайдаланыңыз — бірақ егер сіздің қолданбаңыз бірнеше санатқа жатса, біздің инженерлік тобымызға хабарласыңыз.

Өндіріс сапасы: PCB бекіткіш терминал блогын өндірушіден не талап ету керек

Барлық плата бекіткіш терминал блогын өндірушілер бірдей сапа деңгейінде жұмыс істемейді — және терминал блоктары қауіпсіздік үшін маңызды компоненттер болғандықтан, олардың істен шығуы өртке, жабдықтың зақымдалуына немесе персоналдың жарақат алуына әкелуі мүмкін, сондықтан өндірушінің сапа жүйесі өнімнің сипаттамасы сияқты маңызды.

Біздің ойымызша, әрбір сатып алушы кез келген pcb бекіткіш терминал блогын өндірушіден сатып алуға тапсырыс бермес бұрын мыналарды тексеруі керек:

1. Шикізатты бақылау

J-Guang компаниясында біз шайыр жеткізушісінен бастап (біз тек Dupont және BASF маркаларынан аламыз) дайын терминал блогына дейін партия деңгейінде бақылауды қамтамасыз етеміз және әрбір жөнелтумен материал сертификаттарын береміз.

2. Байланыс жабынының қалыңдығы

Жезден жасалған контактілердегі никель жабыны коррозияға төзімді және тозуға төзімді бет ретінде қызмет етеді. 2 мкм-ден төмен қаптама қалыңдығы IEC 60068-2-11 стандартындағы 96 сағаттық тұзды шашырату сынағынан жеткіліксіз қорғанысты қамтамасыз етеді.жағалаудағы және жоғары ылғалдылықтағы орналастыру орталарын модельдейді. Біз әрбір өндірістік ауысымда жабын қалыңдығын XRF арқылы тексереміз және нәтижелерін партиялық тексеру туралы есептерімізде жариялаймыз — бұл біздің баға сегментіндегі өндірушілердің өте азы ғана жасауға дайын.

3. 100% электрлік сынақ

Біз жеткізетін әрбір терминал блогының әрбір полюсі қаптамаға салмас бұрын 1,5 есе номиналды кернеуде 100% үздіксіздік және гипот сынағынан өтеді. Себебі тапсырыс берушінің дайын өніміндегі бір үзік-үзік қосылымның құны кешенді тестілеу құнынан әлдеқайда асып түседі, біз әрбір терминал блогындағы әрбір полюсті үш секундтан аз уақыт ішінде тізбектейтін автоматтандырылған сынақ жабдықтарына инвестиция салдық. Егер сіз тек статистикалық іріктеуді жүзеге асыратын өндірушіден сатып алсаңыз, өрістің істен шығу қаупі үнемделген тиындарға тұрарлық па деп өзіңізден сұраңыз.

4. Өлшемдік тұрақтылық

Автоматтандырылған ПХД құрастыру үшін қадамға төзімділік өте маңызды. Біздің түйреуіш позициясына төзімділік корпус деректеріне қатысты ±0,05 мм құрайды — себебі 0,15 мм немесе одан көп түйреуіштің ығысуы автоматтандырылған таңдау және орналастыру және толқынды дәнекерлеу желілерінде енгізу ақаулығына әкеледібұл желінің тоқтап қалуына әкеліп соқты, бұл ПХБ құрастырушыларына сағатына жүздеген доллар шығын әкеледі. Біз бұл төзімділікті координаталық өлшеу машинасында (КӨМ) әрбір қалып ауыстыру кезінде және өндіріс барысында сағат сайын тексереміз.

Қорытынды: Техникалық сипаттамадан емес, қолданбадан бастаңыз

Егер біз сіздерге 14 жылдық қызметімізден бір қорытынды жасай алсақ pcb бекіткіш терминал блогын өндіруші, бұл былай болар еді: Ең жақсы терминал блогының сипаттамасы - деректер кестесіндегі салыстыруда ең жақсы көрінетін сипаттама емес, нақты пайдалану шарттарына сәйкес келетін сипаттама. Біз инженерлердің 5 В сенсорлық түйін үшін 3,96 мм бұрандалы терминал блоктарын шамадан тыс сипаттап, тақта кеңістігі мен бюджетті босқа жұмсағанын, сондай-ақ талантты инженерлердің 24 В қозғалтқыш контроллері үшін 2,54 мм дәнекерлеу блоктарын шамадан тыс сипаттап, орналастырудан кейін 18 айдан кейін пайда болған жасырын өріс ақауын тудырғанын байқадық.

Біздің кеңесіміз қарапайым. Каталогты ашпас бұрын немесе RFQ жібермес бұрын қолданбаңыздың нақты кернеу, ток, қоршаған орта және қызмет көрсету талаптарын тексеріңіз. Содан кейін табыңыз pcb бекіткіш терминал блогын өндіруші саған сол сұрақтарды кім қояды... себебі сіздің қолданбаңыз туралы сұрамайтын өндіруші өз өнімінің онда жұмыс істейтініне мән бермейді.

Ningbo J-Guang Electronics компаниясында біз осы мақалада талқыланған әрбір қадам мен аяқтау комбинациясын бір шатыр астында, бір сапа жүйесімен және бір есеп беру стандартымен шығарамыз. Сізге тұтынушы киетін құрылғы үшін 2,54 мм дәнекерлеу терминал блоктары немесе зауыттық автоматтандыру контроллері үшін 3,96 мм бұрандалы терминал блоктары қажет болса да, бізде сіздің жобаңызды прототиптен бастап көлемдік өндіріске дейін қолдау үшін құралдар, сынақ инфрақұрылымы және қолдану тәжірибесі бар.