Радим на спецификацији и подршци терминалних блокова у Ј-ГУАНГ, и значајан део свог времена проводим одговарајући на питања о распореду штампаних плоча од стране инжењера пројектанта интегришући наш 301-5.0 терминални блок са завртњима у разводне табле. Питања која постављам не односе се на саме спецификације терминалних блокова — оне се налазе на техничком листу. Она се односе на механичку интеграцију: колико близу могу бити постављени суседни блокови, која величина бургије обезбеђује најбољу поузданост лемљеног споја и шта се дешава са кућиштем PA66 када прође кроз купку за лемљење таласом од 260°C током 8 секунди. Овај чланак прикупља одговоре које сам развио из 12 серија тестирања квалификације купаца које смо спровели између 2023. и 2025. године.

Димензије отиска ПЦБ-а: Шта приказује технички лист у односу на оно што функционише у производњи

301-5.0 користи размак између пинова од 5,0 мм, што је стандардно за ову класу... терминални блокДимензије пинова су 1,0 x 1,2 мм, правоугаони месинг са калајизованим премазом. Препоручена величина отвора на штампаној плочи је 1,3-1,5 мм у пречнику — довољно широко да се пин сам центрира током таласног лемљења, али довољно чврсто да се осигура да капиларно дејство провлачи лем кроз отвор. У нашем тестирању поузданости лемљеног споја на 500 узорака, отвори пречника 1,4 мм произвели су највећу средњу силу вучења од 35 N, са минимумом од 28 N. Отвори пречника 1,6 мм смањили су средњу силу вучења на 29 N јер је капиларни отвор био преширок за равномерно попуњавање лема.

Један детаљ који није у техничком листу, али је важан у производњи: размак између пинова и рупа се мења са дебљином штампане плоче. На стандардној FR-4 плочи од 1,6 мм, рупа од 1,4 мм са пином од 1,2 мм даје пречник размака од 0,2 мм, што је оптимално. На плочи од 2,4 мм за примене са високом струјом, исти размак и даље функционише, али време задржавања таласног лема мора се повећати са 3 секунде на 5 секунди како би се осигурало потпуно попуњавање рупа. Имамо сет препоручених параметара таласног лема према дебљини плоче које шаљем сваком купцу који први пут купује плочу.

Механички размак око терминалног блока на штампаној плочи

Висина модела 301-5.0 од површине штампане плоче до врха кућишта је 10,0 мм. Стезни вијак захтева приступ одвијачу одозго, а отвор за завртањ је увучен 2,5 мм у кућиште. За ручно ожичење, то значи минимални размак од 15 мм изнад штампане плоче како би се сместио стандардни равни одвијач од 3,0 мм под углом уметања од 15 степени. За аутоматизовано увртање завртња у производњи, захтев за размаком се повећава на 20 мм како би се сместио држач бита одвијача.

Између суседних терминалних блокова, препоручујем минимални размак од 2,0 мм од ивице кућишта до следеће компоненте. Кућиште је широко 8,5 мм по позицији пола, тако да је са кораком од 5,0 мм размак између суседних зидова кућишта 8,5 - 5,0 = 3,5 мм. Тај размак од 3,5 мм је довољан за већину производних окружења, али ако плоча пролази кроз конформно премазивање, млазница апликатора премаза обично захтева размак од 5,0 мм. Имали смо једног купца који је открио да њихов робот за селективно премазивање удара у зидове кућишта на размаку од 3,5 мм — прешли су на попуњавање сваког другог пола како би створили корак од 10 мм при пролазу премазивања, а затим су ручно попунили прескочене позиције.

Поузданост лемљеног споја: Параметри таласног лема и подаци теста повлачења

Кућиште 301-5.0 је направљено од PA66 са UL94 V-0 оценом и дизајнирано је да издржи таласно лемљење. Наш одобрени профил таласног лемљења: претходно загревање 100-120°C током 60-90 секунди, вршна температура лема 255-260°C, време задржавања 3-5 секунди за плоче од 1,6 mm и 5-7 секунди за плоче од 2,4 mm. Тестирали смо 500 узорака кроз овај профил 2024. године без икаквих деформација кућишта.

Тест повлачења лемљеног споја је метода контроле квалитета коју препоручујемо за валидацију производне линије. Користимо мерач силе са кукастим држачем који вертикално вуче тело терминалног блока након лемљења. Наши подаци из 500 узорака: средња сила повлачења 35 N, минимална 28 N, стандардна девијација 3,2 N. За производњу, препоручујем циљни Cpk од 1,33 са доњом границом спецификације од 25 N — што значи да не више од 1 лемљеног споја на 4.000 не би требало да откаже испод силе повлачења од 25 N. Примарни фактор који помера силу повлачења испод 25 N је недовољна запремина лема, што смо пратили до два основна узрока: пречник отвора на штампаној плочи већи од 1,55 mm и брзина наношења флукса за лемљење таласастог типа која пада испод 0,3 mL по плочи због зачепљених млазница за прскање.

Термално управљање: Тренутни капацитет на повишеним температурама околине

Номинална струја од 16А уређаја 301-5.0 је на температури околине од 25°C са истовремено оптерећеним свим половима. Смањење струје почиње на температури околине од 40°C: измерили смо смањење капацитета континуиране струје од 4% на сваких 10°C изнад 40°C путем интерних термичких тестова. На температури околине од 70°C, номинална континуирана струја пада на 14,0А. Ограничавајући фактор није месингани пин или стезаљка са завртњем - то је топлота генерисана на споју жица-пин, који има измерени контактни отпор од 2,0-3,5 mOhm по полу у нашем производном тестирању. При 16А, сваки пол расипа приближно 0,45 W. У блоку са 12 полова потпуно оптерећеном са 16А по полу, укупна топлотна дисипација је 5,4 W концентрисана на површини од 60 x 10 mm на штампаној плочи. Без адекватног бакарног хладњака, температура штампане плоче испод терминалног блока може порасти 25-35°C изнад температуре околине.

Решење је једноставно: Повежите контактне плочице кроз рупе на најмање 50 мм² бакарне површине по полу на штампаној плочи, користећи бакар дебљине 35 µm или више. Блок са 12 полова, где је сваки пол повезан са бакром пресека 50 mm², показује пораст температуре штампане плоче од само 12°C при континуираном оптерећењу од 16A, у односу на 30°C без бакарне равне везе.

Тестирање високог напона након монтаже: Шта значи ознака AC 2000V у производњи

Модел 301-5.0 је специфициран са издржљивим напоном од 2000 V наизменичне струје у минути између суседних полова. Ово је услов типског испитивања само на терминалном блоку, а не на склопљеној штампаној плочи. Када се блок таласно залемљи на плочу, тест са високим напоном мора узети у обзир материјал штампане плоче (FR-4 обично подноси 40 kV/mm, тако да 1,6 mm обезбеђује диелектричну чврстоћу од 64 kV), профил лемљеног споја и све остатке флукса на површини плоче. По нашем искуству, неуспеси у производном тестирању са високим напоном на 1.500 V наизменичне струје скоро увек су узроковани премошћавањем остатака флукса између суседних лемљених спојева пинова, а не самим терминалним блоком. Препоручујемо да се наведе флукс који се не мора чистити са отпорношћу површинске изолације од најмање 10¹¹ Ома на 85°C и релативној влажности од 85% према IPC J-STD-001, и да се захтева визуелни преглед површина између пинова пре тестирања са високим напоном.

За примене које захтевају појачану изолацију — као што су медицински извори напајања према IEC 60601 — размак између пинова од 5,0 мм обезбеђује пузну стазу од 4,0 мм између суседних полова (од ивице пина до ивице пина на лемном споју). Ово је довољно за радни напон од 250 V са степеном загађења 2 према IEC 60947-7-4. За радни напон од 300 V, потребна пузна стаза је 5,0 mm, што значи да сваки други пин треба оставити непопуњен да би се постигао размак од 10,0 mm.

Инспекцију производње и тестове контроле квалитета које вршимо на свакој серији

Свака производна серија терминалних блокова 301-5.0 пролази кроз четири обавезна QC теста у нашем погону пре испоруке. Први је тест обртног момента: примењујемо 0,4 Nm на стезни завртањ помоћу калибрисаног момент одвијача и проверавамо да ли се завртањ слободно окреће за 360 степени без заглављивања. Други је тест повлачења жице: стежемо жицу од 14 AWG са 0,4 Nm и повлачимо са 50 N током 10 секунди — жица се не сме померати. Трећи је тест сланом маглом на 5 узорака на 10.000 комада — 48 сати у 5% NaCl на 35°C према IEC 60068-2-11, без видљиве корозије на месинганом пину или калајисаном завртњу. Четврти је димензионални преглед према IEC 60947-7-4 за размак пинова, ширину кућишта и висину коришћењем система за мерење вида са тачношћу од ±0,01 mm.

У 2024. години, тестирали смо 47 производних серија помоћу овог протокола и одбацили 3 серије: једну због непоновљивог очитавања обртног момента на једној аутоматизованој монтажној станици, једну због серије пелета PA66 које су показивале замагљеност која је указивала на апсорпцију влаге током складиштења и једну због димензионалног одступања у висини игле узрокованог истрошеним алатом за штанцање. Сва три проблема су исправљена пре следеће производне серије.

Подаци о испитивању обртног момента и поузданости споја

Стезни вијак на 301-5.0 је од челика М2.6 са поцинкованом завршном обрадом. У нашем испитивању обртног момента у производњи, примењујемо 0,4 Nm и проверавамо три услова: вијак се слободно окреће за 360 степени без заглављивања, притисак стезања достиже минимум 20 N на жицу и глава завртња се не љушти. Наши подаци из 2024. године из 47 серија показали су средњи радни обртни момент од 0,38 Nm са стандардном девијацијом од 0,03 Nm. Ниједан узорак није отказао на граници од 0,4 Nm.

За редовне поруџбине које прелазе 5.000 комада месечно, вршимо термичко циклирање на 10 узорака месечно: 500 циклуса од -40°C до +110°C. Кућиште PA66 има CTE од 80 x 10⁻⁶ /°C у односу на 17 x 10⁻⁶ /°C за месингани клин. Диференцијално ширење на -40°C ствара размак од 0,02 мм унутар пројектоване толеранције од 0,05 мм. Међународне електротехничке безбедносне стандарде одржава... ИЕЦПросечна промена силе стезања након 500 циклуса била је 6,2% у нашим подацима из 2024. године.

Погледајте наше комплетан асортиман терминалних блокова и профил компанијеБезбедносни стандарди које одржава ИЕЦ.

Подаци о испитивању отпора изолације и диелектричне енергије

Отпор изолације терминалног блока 301-5.0 између суседних полова тестиран је на једносмерној напону од 500 V према IEC 60512-3-1. У нашем производном тестирању 1.200 узорака у 12 серија из 2024. године, минимални забележени отпор изолације био је 5.200 MOhm, са просеком серије од 8.700 MOhm. Подаци о материјалу PA66 показују запремински отпор од 10¹⁵ Ohm·cm на 23°C и 50% релативне влажности, али је стварни отпор изолације у склопљеном терминалном блоку смањен површинском контаминацијом из процеса производње. Утврдили смо да „бљесак“ од бризгања – микроскопски избочини материјала PA66 на линији раздвајања калупа – могу смањити пузну стазу између суседних полова са пројектоване вредности од 4,0 mm на 3,2 mm у најгорем случају. Имплементирали смо протокол за одржавање калупа који полира линију раздвајања сваких 50.000 циклуса, што је смањило висину бљеска са 0,08 мм на испод 0,02 мм.

Тест диелектричне издржљивости на наизменичној струје од 2000 V у минути према IEC 60947-7-4 не захтева пробој или прескок. У нашем тестирању, пробојни напон између суседних полова у конфигурацији 301-5.0 је типично 3.800-4.200 V наизменичног тока, што обезбеђује сигурносну маргину од приближно 2 пута већу од номиналног издржљивог напона. Ограничавајући фактор није кућиште од PA66 — које има диелектричну чврстоћу од 25 kV/mm — већ пут пузења између два месингана пина на површини штампане плоче, где лемни филе смањује ефективну удаљеност.

Поглед комплетан асортиман терминалних блокова и сертификатиСтандарди ИЕЦ.

Компатибилност лемљења са аутоматизованим склапањем штампаних плоча

Прикључни блок 301-5.0 је дизајниран за таласно лемљење, али је компатибилан и са селективним лемљењем и ручним лемљењем. За таласно лемљење на плочама FR-4 од 1,6 мм, наши препоручени параметри су: претходно загревање на 100-120°C током 60-90 секунди, температура лема 255-260°C, време задржавања 3-5 секунди. За селективно лемљење са једном млазницом, препоручено време задржавања се повећава на 6-8 секунди по пину како би се осигурало адекватно попуњавање лема. Кућиште PA66 може да издржи 260°C током укупног времена излагања до 10 секунди по пину, што је довољно за све стандардне процесе лемљења. За ручно лемљење, користите пеглу загрејану на 350-380°C са врхом од 2,0 мм, ограничите време контакта на 3 секунде по пину и оставите 10 секунди хлађења између пинова како бисте спречили акумулацију топлоте у кућишту. За апликације великог обима које прелазе 10.000 јединица годишње, препоручујемо паковање траком и колутовима за терминални блок 301-5.0, што омогућава аутоматско постављање на штампану плочу пре таласног лемљења. Наш формат траке и колута садржи 500 комада по колуту са размаком од 12,7 мм између блокова. Машина за постављање узима сваки блок за тело кућишта помоћу вакуумске млазнице, поставља га на штампану плочу, а сила задржавања пинова у лемној пасти држи блок на месту током транспорта до станице за таласно лемљење. Препоручена сила узимања и постављања је 5-8 N, што је довољно да се пинови прогурају кроз пасту без савијања.

Избор материјала и усклађеност са оценом запаљивости

Кућиште модела 301-5.0 је израђено бризгањем од PA66 (најлона 66) ​​са UL94 V-0 оценом запаљивости при дебљини од 0,8 мм. V-0 оцена захтева да се сваки узорак угаси у року од 10 секунди након уклањања горионика, без дозвољеног капљања горива. У нашем интерном тестирању 100 узорака из 10 производних серија, просечно време гашења је било 3,2 секунде, са максимумом од 7 секунди. Материјал PA66 такође пружа упоредни индекс праћења (CTI) од 600V према IEC 60112, што значи да површина кућишта може да издржи напон праћења од 600V без формирања проводног угљеничног пута. CTI оцена је критична за примене у разводним плочама за напајање у окружењима са високом влажношћу где површинска кондензација може створити пут цурења између суседних терминалних полова. Наша квалификација за долазни материјал PA66 укључује CTI тестирање на три узорка по серији, са ограничењем спецификације од најмање 575V. У 2024. години, једна серија је отказала на 560V и враћена је добављачу.

Прикључни блок 301-5.0 је доступан у конфигурацијама од 2 до 12 полова по блоку. Сваки пол одржава исту електричну номиналну снагу од 16A 300V без обзира на укупан број полова. Вишеполни блокови се могу монтирати један поред другог на штампану плочу како би се створили прикључци са већим бројем полова, а размак од 5,0 мм обезбеђује компатибилност са стандардним мрежама распореда штампаних плоча. За разводне табле које захтевају више од 12 полова, препоручујемо употребу више блокова са минималним размаком од 2,0 мм између суседних кућишта блокова.

Често постављана питања