Увод
Као основна чворишта Интернета ствари (ИоТ), мрежни пролази{0}} индустријског нивоа су широко примењени у тешким окружењима као што су на отвореном, подстанице и фабрике. Ова окружења су често подложна ударима-индукованим ударима грома и пренапонима из електроенергетских система, који могу да генеришу тренутне пренапоне до неколико хиљада волти, који обично трају реда величине микросекунди. Ако заштита не успе, интензивна струја може моментално да сагоре комуникационе модуле мрежног пролаза и контролне чипове језгра. Да би се успоставио електромагнетни штит, интерфејси индустријских пролаза су обично опремљени круговима за пражњење који се састоје од цеви за пражњење гаса, варистора и диода за сузбијање пролазног напона. Током фазе производње ПЦБА, квалитет лемљења ових компоненти за заштиту од пренапона директно одређује да ли цео пут пражњења може да издржи ударе струје високог{6}}интензитета.
Путеви оштећења и механизми заштите за језгро чипова индустријског мрежног пролаза изазваног ударима грома
Када се удар грома догоди споља, пролазна енергија пренапона доспева у гејтвеј преко Етхернет интерфејса, РС485 магистрале или пинова напајања. Ако је импеданса заштитног кола превисока или постоје дефекти у физичким везама, пренапонски напон ће се директно применити на ГПИО пинове или унутрашње примопредајнике главног контролног чипа, узрокујући електрично преоптерећење и сагоревање структуре полупроводника. У свеобухватном систему заштите, компоненте за заштиту од грома морају да проводе у року од микросекунде или чак наносекунде да би преусмериле високу енергију на земљу и ограничиле преостали напон на опсег који језгро чипа може да издржи. Ова физичка путања пражњења захтева да сваки лемни спој у процесу производње ПЦБА има изузетно низак еквивалентни серијски отпор (ЕСР) и екстремно ниску еквивалентну серијску индуктивност (ЕСЛ). Ако спој за лемљење садржи микроскопске дефекте које је тешко открити голим оком, када се подвргне стандардној струји пренапона од 8/20 микросекунди, дефектна област може да се истопи, напукне или чак изазове да се сама компонента одвоји од подлоге услед тренутног локализованог прегревања (џулов ефекат загревања), пружајући накнадну заштиту у потпуности.
Уско грло у процесу лемљења узроковано високим топлотним капацитетом компоненти за заштиту од пренапона
Да би се постигао висок струјни капацитет-носивости, компоненте индустријске-заштите од пренапона често садрже велике-пакете, дебеле каблове или јастучиће за расипање топлоте-велике површине{4}}. На пример,-ТВС диоде велике снаге обично користе СМБ или СМЦ пакете, док керамичке цеви за гасно пражњење имају дебеле електроде од тешких метала. Ове физичке карактеристике доводе до великих неуједначености топлотног капацитета токомСМТ рефлов лемљењепозорница. Пошто уређаји за заштиту од пренапона апсорбују огромну количину топлоте, пораст температуре у овој области је знатно спорији него код околних малих површинских отпорника и кондензатора за{1}}монтажу. Ако се конвенционални температурни профили пећнице који се користе у потрошачкој електроници примењују током производње ПЦБА, велика је вероватноћа да се паста за лемљење на изводима уређаја за заштиту од пренапона неће потпуно истопити или да се између извода и ПЦБ јастучића неће формирати равномерно дебео слој интерметалног једињења (ИМЦ). Ово стање-где изгледа да је површина прекривена, али унутрашњост заправо није еутектичка, што резултира хладним лемним спојевима или хладним лемљењем-представља највећи ризик за индустријске-капије капије током накнадног-испитивања пренапона високог напона.
Оптимизација параметара лемљења повратним течењем и контрола слоја микроструктурне легуре
Да би превазишли дефекте лемљења у компонентама са великом топлотном масом, процесни инжењери морају прецизно да подесе дистрибуцију температуре лемљења без олова{0}}и да успоставе наменски температурни прозор. За штампане плоче које садрже компоненте за заштиту од пренапона високе{2}}струјне струје, зоне предгревања и изједначавања процеса повратног тока морају бити на одговарајући начин проширене. У зони изједначавања температуре (160 степени до 190 степени), трајање мора да се одржава 100 до 120 секунди како би се дебелим металним кабловима омогућило довољно времена да апсорбују топлоту и минимизирају температурне разлике широм плоче. По уласку у зону лемљења, вршна температура мора бити строго контролисана између 242 степена и 248 степени, обезбеђујући да проводници уређаја за заштиту од пренапона остану изнад ликвидус линије (217 степени) 65 до 75 секунди. Прецизан унос енергије омогућава активним компонентама у пасти за лемљење да у потпуности функционишу, промовишући формирање идеалног слоја интерметалног једињења (ИМЦ) дебљине од 1 до 3 микрометра између бакарних јастучића и легуре калаја. Ово осигурава да спојеви за лемљење не само да показују добру електричну проводљивост, већ и поседују механичку затезну чврстоћу потребну да издрже велике-напоне струје.
Прецизно пројектовање челичне мреже и строга контрола порозности
За уређаје за заштиту од грома, порозност у лемним спојевима је критична за њихов тренутни{0}}носиви капацитет. Прекомерна порозност смањује ефективну проводну површину попречног-попречног пресека лемног споја. Када струја пренапона од неколико ампера или чак десетина ампера протиче, области са високом порозношћу могу доживети локализовану електромиграцију и топлотни бег услед изненадног пораста густине струје. Контрола квалитета мора истовремено да се бави дизајном шаблона и избором пасте за лемљење. За уређаје за заштиту од пренапона са јастучићима за распршивање топлоте-велике површине{7}}, дизајни који имају чврсте-отворе на површини су строго забрањени; уместо тога, мора се усвојити шаблон отвора попут мреже- или шаховнице, са односом отворених површина обично ограниченим на између 65% и 75% да би се обезбедило довољно канала за излазак флуксног гаса током лемљења рефлов. На производном месту ПЦБА, Опрема за рендгенску инспекцију морају бити распоређени за обављање 100%-неразарајућег тестирања компоненти за заштиту од пренапона. Критеријуми за прихватање квалитета прописују да површина било које појединачне шупљине унутар лемног споја компоненте заштите од пренапона не сме да пређе 10%, а укупна стопа празњења мора бити стриктно ограничена на 15% или мање, чиме се елиминишу све потенцијалне тренутне концентрације жаришта.
Повећање отпорности на ударе грома код мрежних пролаза индустријског-класа није само сведочанство стручности у дизајну кола, већ и кулминација високих{1}}стандардних производних процеса. Сваки спој за лемљење који издржава ригорозно тестирање је одскочна даска ка стабилном раду производа високог{3}}квалитета.
Кратке чињенице о НеоДену
1) Основана 2010. године, 200 + запослених, 27000+ Кв.м. фабрика.
2) НеоДен производи: различите серије ПнП машина, НеоДен ИИ1, НеоДен4, НеоДен5, НеоДен К1830, НеоДен9, НеоДен Н10П. Рефлов Овен ИН серија, као и комплетна СМТ линија укључује сву неопходну СМТ опрему.
3) Успешни клијенти 10000+ широм света.
4) 40+ Глобални агенти покривени у Азији, Европи, Америци, Океанији и Африци.
5) Центар за истраживање и развој: 3 одељења за истраживање и развој са 25+ професионалним инжењерима за истраживање и развој.
6) Наведен са ЦЕ и добио 70+ патената.
7) 30+ инжињери за контролу квалитета и техничку подршку, 15+ виши одељење за међународну продају, за благовремени одговор купаца у року од 8 сати и пружање професионалних решења у року од 24 сата.