Įvadas
Pramoninės PCBA, įmontuotos į lauko mašinas, pramoninius valdiklius, nuotolinius jutiklius ir ryšio terminalus, dažnai susiduria su drastiškais temperatūros svyravimais: šalta žiemos aplinka iki -40 laipsnių ir uždaroje spintoje aukšta-temperatūra, pasiekianti 85 laipsnius. Netinkami projektavimo sprendimai sukels rimtą pavojų kokybei, įskaitant trinkelių pakėlimą, litavimo jungčių įtrūkimus ir protarpinį signalo praradimą po trumpalaikio{5}}naudojimo vietoje.
Turėdama ilgametę profesionalios individualizuotos PCB gamybos ir PCBA surinkimo iki galo patirtį, MX-PCBA tyrimų ir plėtros inžinierių komanda apibendrino visą eksploatuojamų plataus-temperatūrinio patikimumo projektavimo specifikacijų rinkinį. Šie standartai efektyviai padidina pramoninių grandinių plokščių atsparumą temperatūros smūgiams ir padeda mūsų klientams visame pasaulyje drastiškai sumažinti pramonės automatikos, stebėjimo jutiklių ir kraštinės ryšio aparatinės įrangos po-priežiūros išlaidas.
1. Platus-temperatūrinės PCB pagrindinės medžiagos pasirinkimas
Grandinės substratas yra pagrindinis{0}}plačios temperatūros stabilaus veikimo pagrindas. Įprasti standartiniai FR4 substratai patiria akivaizdžią deformaciją esant greitiems šalto{3}}karšto kintamiesiems ciklams. Pramoniniam PCBA, reikalingo dirbti nuo -40 laipsnių iki 85 laipsnių, MX-PCBA naudoja išskirtinai aukštos TG halogenų neturinčius FR4 arba poliimido (PI) pagrindinius substratus.
Aukštos stiklėjimo temperatūros medžiagos turi mažesnį šiluminio plėtimosi koeficientą, labai slopindamos plokštės deformaciją esant ekstremalioms temperatūroms. PCBA išdėstymams su dideliais-sunkiais komponentais, tinkamai padidiname šerdies plokštės storį, kad sustiprintume bendrą mechaninę struktūrą, kompensuotume konstrukcinį įtempį, atsirandantį dėl šiluminio plėtimosi ir šalto susitraukimo, ir išvengtume pagrindo lenkimo deformacijos ilgalaikio -temperatūrinio ciklo metu.
2. Pramoninis-Komponentų atitikimas ir išdėstymo optimizavimas
Komponentų klasė ir išdėstymo planavimas yra lemiami veiksniai, užtikrinantys aukštą{0}}žemos temperatūros patikimumą.
Komponentų pasirinkimas: atsisakome nebrangių{0}} įprastų skystųjų elektrolitinių kondensatorių, kurie greitai sugenda esant itin-žemai temperatūrai -40 laipsnių darbo sąlygomis. Visuose pagrindiniuose įrenginiuose naudojami viso -diapazono plataus-temperatūriniai kondensatoriai ir pramoninio lygio IC su visišku –40–85 laipsnių parametrų sertifikatu, kad būtų užtikrintas stabilus elektrinis veikimas esant ekstremalioms temperatūroms.
Išdėstymo kūrimo taisyklės: didelių{0}}dydžių komponentų, pvz., maitinimo modulių, išdėstymas PCB krašte draudžiamas, kad būtų išvengta terminio ciklo įtempių, nes įtrūkimų litavimo jungtys. Pasiliekame pakankamą saugų atstumą tarp gretimų trinkelių, kad kompensuotume matmenų pokyčius, atsirandančius dėl substrato išsiplėtimo ir susitraukimo keičiantis temperatūrai, pašalindami paslėptus trumpojo jungimo pavojus.
3. Optimizuotas litavimo lydinio ir paviršiaus apdailos procesas MX-PCBA surinkime
Pritaikome{0}}bešvinio lydmetalio formules, pritaikytas plačiam{1}}temperatūriniam pramonės scenarijui. Įprastas standartinis-bešvinis lydmetalis yra linkęs įtrūkti nuo nuovargio po pakartotinio šalčio ir karščio poveikio. MX-PCBA į litavimo pastą prideda specifinių lydinio komponentų, kad žymiai pagerintų litavimo jungčių atsparumą-nuovargiui ir atsparumą{7}}įtrūkimams.
Paviršiaus apdailai pirmenybę teikiame ENIG (angl. Electroless Nickel Immersion Gold), o ne HASL. Dėl HASL proceso suformuoto nelygaus alavo sluoksnio, esant ekstremalioms temperatūroms kintant, lengvai susidaro nematomi mikro įtrūkimai. Surinkimo SMT metu mūsų gamybos linija griežtai kalibruoja pakartotinio srauto temperatūros kreivę pagal litavimo medžiagos parametrus, sumažina vidines tuštumas litavimo jungtyse ir sustiprina trinkelių ir komponentų sujungimo stabilumą.
4. Atitinkamas antrinės grandinės apsaugos dengimo procesas
Baigęs PCBA surinkimą, MX-PCBA teikia profesionalias konforminės dangos su aukštos kokybės silikono arba parileno medžiagomis paslaugą. Tanki apsauginė plėvelė izoliuoja nuo grandinės drėgmę, dulkes ir ėsdinančias pramonines dujas. Tai iš esmės pašalina trumpojo-jungimo gedimo riziką, kurią sukelia vidinis PCBA kondensatas kintančiomis lauko karštomis{5}}šaltomis sąlygomis.
Mūsų technikai tiksliai kontroliuoja dangos storį pagal gaminio naudojimo reikalavimus, vengdami pernelyg didelio dangos, dengiančios tikslius lustų kaiščius, ir netrukdančios signalo perdavimo našumui.
Išvada
Norint sukurti pramoninę PCBA su stabiliu našumu, apimančiu -40–85 laipsnių kampu, reikalingas sistemingas bendras optimizavimas, apimantis pagrindo medžiagą, komponentų pasirinkimą, išdėstymo dizainą, litavimo technologiją ir dangos apdorojimą po surinkimo visame projektavimo ir gamybos procese.
Įsigydami pramoninių grandinių plokščių surinkimo paslaugas, įmonės turėtų teikti pirmenybę gamintojams, turintiems brandžių plataus{0}}temperatūrinio PCBA tyrimų ir plėtros bei masinės gamybos patirties, pvz., MX-PCBA, kuri gali veiksmingai sumažinti ilgalaikių{2}}įrangos-gedimų skaičių vietoje ir bendras veiklos sąnaudas.
