Би терминалын блокийн тодорхойлолт болон дэмжлэг дээр ажилладаг Ж-ГУАНГ, мөн би цагийнхаа ихээхэн хэсгийг 301-5.0 шурагтай терминалын блокоо цахилгаан хуваарилах самбарт нэгтгэсэн дизайны инженерүүдийн хэлхээний самбарын зохион байгуулалтын асуултуудад хариулахад зарцуулдаг. Миний асууж буй асуултууд нь терминалын блокийн техникийн үзүүлэлтүүдийн тухай биш - эдгээр нь мэдээллийн хуудсан дээр байгаа. Эдгээр нь механик нэгтгэлийн тухай юм: зэргэлдээ блокуудыг хэр ойрхон байрлуулж болох, ямар өрөмдлөгийн хэмжээ нь гагнуурын холболтын хамгийн сайн найдвартай байдлыг хангадаг, мөн PA66 гэрийг 260°C долгионы гагнуурын усанд 8 секундын турш оруулахад юу болдог вэ. Энэ нийтлэлд 2023-2025 оны хооронд хийсэн 12 багц хэрэглэгчийн мэргэшлийн туршилтаас боловсруулсан хариултуудыг цуглуулсан болно.

Хэлхээний самбарын ул мөрийн хэмжээс: Өгөгдлийн хуудас юуг харуулж байна вэ, үйлдвэрлэлд юу үр дүнтэй байна вэ

301-5.0 нь энэ ангиллын стандарт болох 5.0 мм-ийн зүүний алхамыг ашигладаг терминалын блокЗүүний хэмжээс нь цагаан тугалган бүрээстэй 1.0 x 1.2 мм тэгш өнцөгт гуулин юм. Зөвлөмж болгож буй хэлхээний нүхний хэмжээ нь 1.3-1.5 мм-ийн өнгөлгөөний диаметртэй - долгионы гагнуурын үед зүү өөрөө төвлөрөх хангалттай өргөн боловч капилляр үйлчлэл нь гагнуурыг нүхээр татахад хангалттай нягт. 500 дээжинд хийсэн гагнуурын холболтын найдвартай байдлын туршилтаар 1.4 мм-ийн нүхнүүд нь 35 Н-д хамгийн өндөр дундаж татах хүчийг, хамгийн багадаа 28 Н-ийг үүсгэсэн. 1.6 мм-ийн нүхнүүд нь капиллярын зай нь гагнуурыг жигд дүүргэхэд хэтэрхий өргөн байсан тул дундаж татах хүчийг 29 Н болгон бууруулсан.

Өгөгдлийн хуудсанд байхгүй ч үйлдвэрлэлд чухал ач холбогдолтой нэг нарийн ширийн зүйл бол зүү хүртэлх зай нь хэлхээний хавтангийн зузаанаас хамааран өөрчлөгддөг. 1.6 мм-ийн стандарт FR-4 самбар дээр 1.2 мм зүүтэй 1.4 мм-ийн нүх нь 0.2 мм-ийн диаметрийн зай өгдөг бөгөөд энэ нь оновчтой үзүүлэлт юм. Өндөр гүйдлийн хэрэглээнд зориулсан 2.4 мм-ийн самбар дээр ижил зай хэвээр ажилладаг боловч нүхийг бүрэн дүүргэхийн тулд долгионы гагнуурын зогсох хугацаа 3 секундээс 5 секунд хүртэл нэмэгдэх ёстой. Бид анх удаа үйлчлүүлэгч бүрт илгээдэг самбарын зузаанаар санал болгож буй долгионы гагнуурын параметрүүдийн багцтай.

Хэлхээний самбар дээрх терминалын блокийн эргэн тойрон дахь механик зай

301-5.0 нь хэлхээний хавтангийн гадаргуугаас гэрний дээд хэсэг хүртэл 10.0 мм өндөртэй. Хавчаарын шураг нь дээрээс халив руу нэвтрэх шаардлагатай, мөн шурагны үүрийг гэрт 2.5 мм-ийн зайд ухаж байрлуулсан. Гараар холбох утаснуудын хувьд энэ нь стандарт 3.0 мм-ийн хавтгай иртэй халивыг 15 градусын оруулгын өнцгөөр байрлуулахын тулд хэлхээний самбараас дээш хамгийн багадаа 15 мм зайтай байх ёстой гэсэн үг юм. Үйлдвэрлэлд автоматжуулсан халив ашиглахын тулд халивны хошууны бариулыг байрлуулахын тулд зайны шаардлага 20 мм хүртэл нэмэгддэг.

Зэргэлдээ терминалын блокуудын хооронд би корпусын ирмэгээс дараагийн бүрэлдэхүүн хэсэг хүртэл хамгийн багадаа 2.0 мм зайтай байхыг зөвлөж байна. Корпус нь туйлын байрлал бүрт 8.5 мм өргөнтэй тул 5.0 мм-ийн налуутай үед зэргэлдээ корпусын хананы хоорондох зай 8.5 - 5.0 = 3.5 мм байна. Энэхүү 3.5 мм-ийн зай нь ихэнх үйлдвэрлэлийн орчинд хангалттай боловч хэрэв самбар нь конформ бүрхүүлээр дамжин өнгөрвөл бүрхүүл түрхэгч цорго нь ихэвчлэн 5.0 мм-ийн зай шаарддаг. Бидний нэг үйлчлүүлэгч сонгомол бүрхүүлийн робот нь корпусын хананд 3.5 мм-ийн зайтай цохиж байгааг олж мэдсэн - тэд бүрхүүлийн дамжуулалт дээр 10 мм-ийн налуу үүсгэхийн тулд бусад бүх туйлуудыг дүүргэх горимд шилжиж, дараа нь алгассан байрлалуудыг гараар дүүргэсэн.

Гагнуурын холболтын найдвартай байдал: Долгион гагнуурын параметрүүд ба татах туршилтын өгөгдөл

301-5.0 гэрийг UL94 V-0 үнэлгээтэй PA66-аас цутгасан бөгөөд долгионы гагнуурыг тэсвэрлэх зориулалттай. Бидний батлагдсан долгионы гагнуурын профайл: 100-120°C-т 60-90 секундын турш урьдчилан халаана, гагнуурын оргил температур 255-260°C, 1.6 мм-ийн хавтанг 3-5 секунд, 2.4 мм-ийн хавтанг 5-7 секундын турш байлгана. Бид 2024 онд энэ профайлаар 500 дээжийг гэр ахуйн хэв гажилтгүй туршсан.

Гагнуурын холболтын татах туршилт нь үйлдвэрлэлийн шугамын баталгаажуулалтад бидний санал болгож буй QC арга юм. Бид гагнуурын дараа терминалын блокийн бие дээр босоо чиглэлд татдаг дэгээ бэхэлгээтэй хүчний хэмжүүрийг ашигладаг. 500 дээжээс авсан өгөгдөл: дундаж татах хүч 35 Н, хамгийн багадаа 28 Н, стандарт хазайлт 3.2 Н. Үйлдвэрлэлийн хувьд би 25 Н-ийн доод үзүүлэлтийн хязгаартай 1.33 Cpk зорилтыг санал болгож байна - энэ нь 4000 ширхэгээс 1-ээс илүүгүй гагнуурын холболт 25 Н татах хүчнээс доош ажиллахгүй гэсэн үг юм. Татах хүчийг 25 Н-ээс доош түлхдэг гол хүчин зүйл бол гагнуурын дүүргэлтийн хэмжээ хангалтгүй бөгөөд бид үүнийг хоёр үндсэн шалтгаанаар тодорхойлсон: PCB нүхний диаметр 1.55 мм-ээс хэтэрсэн, долгионы гагнуурын урсгалын хэрэглээний хурд бөглөрсөн шүршигч хошуунаас болж самбар бүрт 0.3 мл-ээс доош буурсан.

Дулааны менежмент: Өндөр температурт гүйдлийн багтаамж

301-5.0-ийн 16А нэрлэсэн гүйдэл нь бүх туйлуудыг нэгэн зэрэг ачаалах үед 25°C орчны температурт байна. Гүйдлийн бууралт нь 40°C орчны температураас эхэлдэг: бид 40°C-аас дээш 10°C тутамд тасралтгүй гүйдлийн багтаамжийн бууралтыг дотоод дулааны дүрслэлийн туршилтаар хэмжсэн. 70°C орчны температурт тасралтгүй гүйдлийн нэрлэсэн утга 14.0A хүртэл буурдаг. Хязгаарлах хүчин зүйл нь гуулин зүү эсвэл шураг хавчаар биш - энэ нь утас-зүүний интерфейс дээр үүссэн дулаан бөгөөд бидний үйлдвэрлэлийн туршилтаар туйл бүрт 2.0-3.5 мОм хэмжсэн холбоо барих эсэргүүцэлтэй байдаг. 16А дээр туйл бүр ойролцоогоор 0.45 Вт-ыг сарниулдаг. Туйл бүрт 16А-аар бүрэн ачаалагдсан 12 туйлтай блокт нийт дулааны тархалт нь хэлхээний самбар дээрх 60 x 10 мм-ийн талбайд төвлөрсөн 5.4 Вт байна. Зэсийн хавтгай дулаан шингээлт хангалтгүй бол терминалын блокийн доорх хэлхээний температур орчны температураас 25-35°C-аар дээшилж болно.

Шийдэл нь энгийн: Нүхний дэвсгэрийг хэлхээний самбар дээрх туйл бүрт дор хаяж 50 мм² зэсийн талбайтай холбоно уу, 35 µм буюу түүнээс хүнд зэс ашиглан. Туйл бүрийг 50 мм² зэстэй холбосон 12 туйлт блок нь зэс хавтгай холболтгүй үед 30°C-тай харьцуулахад 16А тасралтгүй ачаалалтай үед хэлхээний самбарын температур ердөө 12°C-аар өссөн байна.

Угсарсны дараах өндөр хүчин чадлын туршилт: AC 2000V үнэлгээ нь үйлдвэрлэлд юу гэсэн үг вэ

301-5.0 нь зэргэлдээ туйлуудын хооронд минутанд 2000В хувьсах гүйдлийн тэсвэрлэх хүчдэлээр тодорхойлогддог. Энэ нь угсарсан хэлхээний самбар дээр биш, зөвхөн терминалын блок дээр хийгддэг төрлийн туршилтын нөхцөл юм. Блокийг самбар дээр долгионоор гагнасаны дараа өндөр хүчдэлийн туршилт нь хэлхээний самбарын материалыг (FR-4 нь ихэвчлэн 40 кВ/мм-ийг зохицуулдаг тул 1.6 мм нь 64 кВ диэлектрик бат бэхийг өгдөг), гагнуурын холболтын профайл болон самбарын гадаргуу дээрх урсгалын үлдэгдлийг харгалзан үзэх ёстой. Бидний туршлагаас харахад 1500В хувьсах гүйдлийн үйлдвэрлэлийн өндөр хүчдэлийн туршилтын алдаа нь терминалын блок өөрөөс нь бус, харин зэргэлдээ зүү гагнуурын холболтын хоорондох урсгалын үлдэгдлийн гүүрнээс бараг үргэлж үүсдэг. Бид 85°C температурт хамгийн багадаа 10¹¹ Ом гадаргуугийн тусгаарлагчийн эсэргүүцэлтэй, IPC J-STD-001 стандартын дагуу 85% харьцангуй чийгшилтэй цэвэр бус урсгалыг тодорхойлохыг зөвлөж байна, мөн өндөр хүчдэлийн туршилтын өмнө зүү хоорондын гадаргууг харааны үзлэг хийхийг шаарддаг.

IEC 60601 стандартын дагуу эмнэлгийн тэжээлийн хангамж гэх мэт бэхжүүлсэн тусгаарлагч шаарддаг хэрэглээний хувьд 5.0 мм-ийн зүүний алхам нь зэргэлдээ туйлуудын хооронд (гагнуурын холболтын зүүний ирмэгээс зүүний ирмэг хүртэл) 4.0 мм-ийн нэвчилттэй зайг хангадаг. Энэ нь IEC 60947-7-4 стандартын дагуу бохирдлын 2-р зэрэгтэй 250В ажлын хүчдэлд хангалттай. 300В ажлын хүчдэлийн хувьд шаардлагатай нэвчилт нь 5.0 мм бөгөөд энэ нь 10.0 мм-ийн алхамд хүрэхийн тулд бусад бүх зүүг дүүргээгүй үлдээх ёстой гэсэн үг юм.

Бид багц бүр дээр хийдэг үйлдвэрлэлийн хяналт шалгалт болон чанарын хяналтын шалгалтууд

301-5.0 терминалын блокийн үйлдвэрлэлийн багц бүр тээвэрлэлтийн өмнө манай үйлдвэрт заавал дөрвөн удаа чанарын хяналтын шалгалтанд ордог. Эхнийх нь эргүүлэх хүчийг шалгах туршилт: бид тохируулсан эргүүлэх хүчийг шалгах халив ашиглан хавчаарын шурагт 0.4 Нм хүч өгч, шураг нь 360 градусаар чөлөөтэй эргэлдэж байгаа эсэхийг шалгана. Хоёр дахь нь утсыг татах туршилт: бид 14 AWG утсыг 0.4 Нм-д хавчаад 50 Н-д 10 секундын турш татна - утас хөдлөх ёсгүй. Гурав дахь нь 10,000 ширхэг тутамд 5 дээж дээр давсны манангийн туршилт юм - IEC 60068-2-11 стандартын дагуу 35°C-д 5% NaCl-д 48 цаг, гуулин зүү эсвэл цагаан тугалган бүрсэн шураг дээр зэврэлт илрээгүй. Дөрөв дэх нь ±0.01 мм-ийн нарийвчлалтай харааны хэмжилтийн системийг ашиглан зүү хоорондын зай, гэрний өргөн, өндрийг IEC 60947-7-4 стандартын дагуу хэмжээст шалгалт юм.

2024 онд бид энэхүү протоколоор дамжуулан 47 үйлдвэрлэлийн багцыг туршиж үзээд 3 багцыг нь татгалзсан: нэг нь нэг автомат угсралтын станц дээр давтагдахгүй эргүүлэх хүчний заалт, нэг нь хадгалах явцад чийг шингээлтийг илтгэсэн манантай PA66 үрлэнгийн багц, нөгөө нь элэгдсэн тамгалах хэвнээс үүдэлтэй зүүний өндрийн хэмжээст хазайлт. Дараагийн үйлдвэрлэлийн багцаас өмнө гурван асуудлыг бүгдийг нь зассан.

Эргэлтийн моментийн туршилт ба холболтын найдвартай байдлын өгөгдөл

301-5.0 дээрх хавчаарын шураг нь цайр бүрсэн өнгөлгөөтэй M2.6 ган юм. Үйлдвэрлэлийн эргүүлэх хүчийг туршихдаа бид 0.4 Нм хэрэглэж, гурван нөхцөлийг шалгасан: шураг нь холболтгүйгээр 360 градус чөлөөтэй эргэлддэг, хавчаарын даралт утсан дээр хамгийн багадаа 20 Н хүрдэг бөгөөд шурагны толгой хугардаггүй. 47 багцын 2024 оны өгөгдөл нь 0.03 Нм стандарт хазайлттай дундаж ажиллах эргүүлэх хүчийг 0.38 Нм гэж харуулсан. 0.4 Нм хязгаарт ямар ч дээж эвдэрээгүй.

Сард 5000 ширхэгээс дээш давтагддаг захиалгын хувьд бид сар бүр 10 дээжинд дулааны мөчлөг хийдэг: -40°C-аас +110°C хүртэл 500 мөчлөг. PA66 гэр нь 80 x 10⁻⁶ /°C CTE-тэй бол гуулин зүүний хувьд 17 x 10⁻⁶ /°C байна. -40°C-д зөрүүтэй тэлэлт нь 0.05 мм-ийн дизайны хүлцлийн хүрээнд 0.02 мм-ийн зай үүсгэдэг. Олон улсын цахилгаан техникийн аюулгүй байдлын стандартыг дараах байдлаар хангадаг. IEC. Бидний 2024 оны өгөгдөлд 500 мөчлөгийн дараах хавчаарын хүчний дундаж өөрчлөлт 6.2% байсан.

Биднийг үзнэ үү бүрэн терминалын блокийн хүрээ мөн компанийн профайлАюулгүй байдлын стандартыг мөрддөг IEC.

Тусгаарлалтын эсэргүүцэл ба диэлектрик туршилтын өгөгдөл

Зэргэлдээ туйлуудын хоорондох 301-5.0 терминалын блокийн тусгаарлагчийн эсэргүүцлийг IEC 60512-3-1 стандартын дагуу DC 500V-д туршсан. 2024 онд 12 багцад 1200 дээжийг үйлдвэрлэх туршилтаар бүртгэгдсэн хамгийн бага тусгаарлагчийн эсэргүүцэл нь 5200 MOhm байсан бөгөөд багцын дундаж нь 8700 MOhm байв. PA66 материалын өгөгдөл нь 23°C болон 50% RH-д эзэлхүүний эсэргүүцэл 10¹⁵ Ohm·cm байгааг харуулж байгаа боловч угсарсан терминалын блокийн бодит тусгаарлагчийн эсэргүүцэл нь үйлдвэрлэлийн процессоос үүссэн гадаргуугийн бохирдолоор буурдаг. Бид хэвний салгах шугам дээрх микроскопийн PA66 материалын цухуйсан хэсгүүд болох шахах хэвний гялбаа нь зэргэлдээ туйлуудын хоорондох сүвэрхэг зайг хамгийн муу тохиолдолд 4.0 мм-ийн дизайны утгаас 3.2 мм хүртэл бууруулж болохыг тогтоосон. Бид салгах шугамыг 50,000 мөчлөг тутамд өнгөлдөг хэвний засвар үйлчилгээний протоколыг хэрэгжүүлсэн бөгөөд энэ нь анивчих өндрийг 0.08 мм-ээс 0.02 мм-ээс доош болгон бууруулсан.

IEC 60947-7-4 стандартын дагуу минутанд 2000V AC дээр диэлектрик тэсвэрлэх хүчдэлийн туршилт хийхэд эвдрэл эсвэл гялбаа гарах шаардлагагүй. Бидний туршилтаар 301-5.0 тохиргоонд зэргэлдээ туйлуудын хоорондох эвдрэлийн хүчдэл нь ихэвчлэн AC 3800-4200V байдаг бөгөөд энэ нь нэрлэсэн тэсвэрлэх хүчдэлээс ойролцоогоор 2 дахин их аюулгүй байдлын хязгаарыг хангадаг. Хязгаарлах хүчин зүйл нь PA66 гэр биш (25 кВ/мм диэлектрик бат бэхтэй), харин гагнуурын филе нь үр дүнтэй зайг багасгадаг ПХБ гадаргуугийн түвшинд хоёр гуулин зүүний хоорондох нэвчилт юм.

Харах бүрэн терминалын блокийн хүрээ мөн гэрчилгээСтандартууд IEC.

Автоматжуулсан PCB угсралттай гагнуурын нийцтэй байдал

301-5.0 терминалын блок нь долгионы гагнуурын зориулалттай боловч сонгомол гагнуур болон гар гагнууртай нийцдэг. 1.6 мм-ийн FR-4 хавтан дээр долгионы гагнуурын хувьд бидний санал болгож буй параметрүүд нь: 100-120°C-т 60-90 секундын турш урьдчилан халаана, гагнуурын температур 255-260°C, амрах хугацаа 3-5 секунд. Ганц цорготой сонгомол гагнуурын хувьд гагнуурын хангалттай дүүргэлтийг хангахын тулд зүү тутамд санал болгож буй амрах хугацаа нь зүү тутамд 6-8 секунд хүртэл нэмэгддэг. PA66 гэр нь зүү тутамд нийт 10 секундын турш 260°C-т тэсвэртэй бөгөөд энэ нь бүх стандарт гагнуурын процесст хангалттай юм. Гараар гагнуурын хувьд 2.0 мм-ийн үзүүртэй 350-380°C индүү ашиглана, зүү тутамд хүрэх хугацааг 3 секундээр хязгаарлаж, гэрт дулаан хуримтлагдахаас сэргийлж зүү хооронд 10 секунд хөргөнө. Жилд 10,000 нэгжээс дээш өндөр хэмжээний хэрэглээний хувьд бид 301-5.0 терминалын блокийг соронзон хальс болон ороомог хэлбэрээр савлахыг зөвлөж байна, энэ нь долгионы гагнуурын өмнө хэлхээний самбар дээр автоматаар байрлуулах боломжийг олгодог. Манай соронзон хальс болон ороомог хэлбэрээр блокуудын хооронд 12.7 мм зайтай ороомог бүрт 500 ширхэгийг багтаадаг. Байршуулах машин нь блок бүрийг вакуум цорго ашиглан биеийн их биеэр сонгож, хэлхээний самбар дээр байрлуулдаг бөгөөд гагнуурын зуурмаг дахь зүүг барих хүч нь долгионы гагнуурын станц руу тээвэрлэх явцад блокийг байранд нь байлгадаг. Санал болгож буй сонгох болон байрлуулах хүч нь 5-8 Н бөгөөд энэ нь зүүг нугалахгүй зуурмагаар түлхэхэд хангалттай.

Материалын сонголт ба шатамхай чанарын зэрэглэлийн нийцэл

301-5.0 загварын гэрийг 0.8 мм зузаантай UL94 V-0 шатамхай чанарын зэрэглэлтэй PA66 (нейлон 66)-аас шахаж хэвэнд оруулсан. V-0 зэрэглэл нь шатаагчийг авснаас хойш 10 секундын дотор дээж бүрийг унтрааж, шатаах дуслыг зөвшөөрөхгүй байхыг шаарддаг. 10 үйлдвэрлэлийн багцаас 100 дээжийг дотоод туршилтаар туршихад дундаж унтраах хугацаа 3.2 секунд, хамгийн ихдээ 7 секунд байсан. PA66 материал нь IEC 60112 стандартын дагуу 600В харьцуулсан хяналтын индекс (CTI) өгдөг бөгөөд энэ нь гэрлийн гадаргуу нь дамжуулагч нүүрстөрөгчийн зам үүсгэхгүйгээр 600В хяналтын хүчдэлийг тэсвэрлэж чадна гэсэн үг юм. CTI зэрэглэл нь гадаргуугийн конденсаци нь зэргэлдээ терминалын туйлуудын хооронд алдагдал үүсгэж болзошгүй өндөр чийгшилтэй орчинд цахилгаан түгээх самбарын хэрэглээнд чухал ач холбогдолтой. Бидний ирж ​​буй PA66 материалын мэргэшлийн шаардлагад багц тутамд гурван дээжинд CTI туршилт хийх, хамгийн багадаа 575В техникийн үзүүлэлтийн хязгаар багтдаг. 2024 онд нэг багц нь 560В хүчдэлд эвдэрч, нийлүүлэгчид буцааж өгсөн.

301-5.0 терминалын блок нь блок бүрт 2-12 туйлтай тохиргоотой байдаг. Туйл бүр нь нийт туйлын тооноос үл хамааран ижил 16А 300В цахилгаан үнэлгээтэй байдаг. Олон туйлтай блокуудыг хэлхээний самбар дээр зэрэгцүүлэн суурилуулж, туйлын тоог нэмэгдүүлэх холболт үүсгэх боломжтой бөгөөд 5.0 мм-ийн налуу нь стандарт хэлхээний самбарын зохион байгуулалтын сүлжээтэй нийцтэй байдлыг хангадаг. 12-оос дээш туйл шаардлагатай цахилгаан түгээх самбаруудын хувьд зэргэлдээ блокийн гэрүүдийн хооронд хамгийн багадаа 2.0 мм зайтай олон блок ашиглахыг зөвлөж байна.

Байнга асуудаг асуултууд