การแนะนำ
เนื่องจากเป็นศูนย์กลางหลักของ Internet of Things (IoT) เกตเวย์ระดับอุตสาหกรรม-จึงมีการใช้งานอย่างกว้างขวางในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง เช่น ภายนอกอาคาร สถานีย่อย และโรงงาน สภาพแวดล้อมเหล่านี้มักเกิดไฟกระชากจากฟ้าผ่า-และไฟกระชากสลับจากระบบไฟฟ้า ซึ่งสามารถสร้างแรงดันไฟฟ้าเกินทันทีได้สูงสุดถึงหลายพันโวลต์ โดยทั่วไปจะคงอยู่ในระดับไมโครวินาที หากการป้องกันล้มเหลว กระแสไฟที่รุนแรงอาจทำให้โมดูลการสื่อสารของเกตเวย์และชิปควบคุมหลักไหม้ได้ในทันที เพื่อสร้างเกราะป้องกันแม่เหล็กไฟฟ้า โดยทั่วไปอินเทอร์เฟซของเกตเวย์อุตสาหกรรมจะมีวงจรจำหน่ายซึ่งประกอบด้วยท่อระบายก๊าซ วาริสเตอร์ และไดโอดลดแรงดันไฟฟ้าชั่วคราว ในระหว่างขั้นตอนการผลิต PCBA คุณภาพการบัดกรีของส่วนประกอบป้องกันไฟกระชากเหล่านี้จะกำหนดโดยตรงว่าเส้นทางจำหน่ายทั้งหมดสามารถทนต่อกระแสไฟกระชากที่มีความเข้มข้นสูง-ได้หรือไม่
เส้นทางความเสียหายและกลไกการป้องกันสำหรับชิปหลักเกตเวย์อุตสาหกรรมที่เกิดจากไฟกระชากฟ้าผ่า
เมื่อเกิดฟ้าผ่าภายนอก พลังงานไฟกระชากชั่วคราวจะพุ่งเข้าสู่เกตเวย์ผ่านอินเทอร์เฟซอีเทอร์เน็ต บัส RS485 หรือพินของแหล่งจ่ายไฟ หากความต้านทานของวงจรป้องกันสูงเกินไปหรือมีข้อบกพร่องในการเชื่อมต่อทางกายภาพ แรงดันไฟกระชากจะถูกส่งไปยังพิน GPIO หรือตัวรับส่งสัญญาณภายในของชิปควบคุมหลักโดยตรง ทำให้เกิดไฟฟ้าเกินพิกัดและทำให้โครงสร้างเซมิคอนดักเตอร์ไหม้ ในระบบป้องกันที่ครอบคลุม ส่วนประกอบป้องกันฟ้าผ่าจะต้องดำเนินการภายในไมโครวินาทีหรือนาโนวินาทีเพื่อเปลี่ยนพลังงานสูงลงกราวด์ และจำกัดแรงดันไฟฟ้าตกค้างให้อยู่ในช่วงที่ชิปหลักสามารถทนได้ เส้นทางการคายประจุทางกายภาพนี้ต้องการให้ข้อต่อบัดกรีทุกจุดในกระบวนการผลิต PCBA มีความต้านทานอนุกรมเทียบเท่า (ESR) ต่ำมาก และมีความเหนี่ยวนำอนุกรมเทียบเท่า (ESL) ต่ำมาก หากข้อต่อบัดกรีมีข้อบกพร่องระดับจุลภาคซึ่งยากต่อการตรวจจับด้วยตาเปล่า เมื่ออยู่ภายใต้กระแสทดสอบไฟกระชากมาตรฐาน 8/20 ไมโครวินาที พื้นที่ที่ชำรุดอาจละลาย แตกร้าว หรือแม้แต่ทำให้ส่วนประกอบหลุดออกจากแผ่นเนื่องจากความร้อนสูงเกินไปเฉพาะจุดในทันที (เอฟเฟกต์ความร้อนแบบจูล) ทำให้การป้องกันในภายหลังไม่มีประสิทธิภาพอย่างสมบูรณ์
ปัญหาคอขวดของกระบวนการบัดกรีที่เกิดจากความจุความร้อนสูงของส่วนประกอบป้องกันไฟกระชาก
เพื่อให้บรรลุ-ความสามารถในการรองรับกระแสไฟสูง ส่วนประกอบ-การป้องกันไฟกระชากระดับอุตสาหกรรม-มักจะมี-แพ็คเกจปริมาณมาก สายวัดหนา หรือ-แผ่นกระจายความร้อน-ในพื้นที่ขนาดใหญ่ ตัวอย่างเช่น ไดโอด TVS กำลังสูง-มักใช้แพ็คเกจ SMB หรือ SMC ในขณะที่ท่อระบายก๊าซเซรามิกมีอิเล็กโทรดโลหะหนักที่หนา ลักษณะทางกายภาพเหล่านี้ส่งผลให้ความจุความร้อนไม่สม่ำเสมออย่างรุนแรงในระหว่างการบัดกรีแบบรีโฟลว์ SMTเวที. เนื่องจากอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากดูดซับความร้อนจำนวนมหาศาล อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นในบริเวณนี้จึงช้ากว่าอุณหภูมิของตัวต้านทานและตัวเก็บประจุแบบยึดพื้นผิวขนาดเล็ก-ที่อยู่รอบๆ อย่างมาก หากใช้โปรไฟล์อุณหภูมิเตาอบแบบทั่วไปที่ใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคในระหว่างการผลิต PCBA มีความเป็นไปได้สูงที่สารบัดกรีที่ตัวนำของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากจะไม่ละลายทั้งหมด หรือชั้นสารประกอบระหว่างโลหะ (IMC) ที่มีความหนาสม่ำเสมอจะไม่เกิดขึ้นระหว่างตัวนำและแผ่น PCB สภาวะนี้-ซึ่งดูเหมือนว่าพื้นผิวถูกปกคลุมแต่จริงๆ แล้วภายในไม่ใช่ยูเทคติก ส่งผลให้ข้อต่อบัดกรีเย็นหรือบัดกรีเย็น-ก่อให้เกิดความเสี่ยงสูงสุดต่อ-เกตเวย์ระดับอุตสาหกรรมในระหว่างการทดสอบไฟกระชากแรงดันสูง-ในภายหลัง
การปรับพารามิเตอร์การบัดกรีแบบรีโฟลว์ให้เหมาะสมและการควบคุมชั้นโลหะผสมโครงสร้างจุลภาค
เพื่อเอาชนะข้อบกพร่องในการบัดกรีในส่วนประกอบที่มีมวลความร้อนสูง วิศวกรกระบวนการจะต้องปรับการกระจายอุณหภูมิของการบัดกรีแบบรีโฟลว์แบบไร้สารตะกั่ว-อย่างแม่นยำ และสร้างหน้าต่างอุณหภูมิเฉพาะ สำหรับแผงวงจรที่มีส่วนประกอบป้องกันกระแสไฟกระชากสูง- โซนอุ่นเครื่องและปรับสมดุลของกระบวนการรีโฟลว์จะต้องขยายอย่างเหมาะสม ในโซนปรับสมดุลอุณหภูมิ (160 องศาถึง 190 องศา) ต้องรักษาระยะเวลาไว้ 100 ถึง 120 วินาทีเพื่อให้โลหะหนามีเวลาเพียงพอในการดูดซับความร้อน และลดความแตกต่างของอุณหภูมิทั่วทั้งกระดาน เมื่อเข้าสู่โซนบัดกรี อุณหภูมิสูงสุดจะต้องได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวดระหว่าง 242 องศา ถึง 248 องศา เพื่อให้มั่นใจว่าสายของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากอยู่เหนือเส้น liquidus (217 องศา) เป็นเวลา 65 ถึง 75 วินาที การป้อนพลังงานที่แม่นยำช่วยให้ส่วนประกอบที่ทำงานอยู่ในสารบัดกรีทำงานได้อย่างสมบูรณ์ ส่งเสริมการก่อตัวของชั้นสารประกอบระหว่างโลหะ (IMC) ในอุดมคติที่มีความหนา 1 ถึง 3 ไมโครเมตรระหว่างแผ่นทองแดงและโลหะผสมดีบุก วิธีนี้ช่วยให้แน่ใจว่าข้อต่อบัดกรีไม่เพียงแต่มีการนำไฟฟ้าที่ดีเท่านั้น แต่ยังมีความต้านทานแรงดึงเชิงกลที่จำเป็นในการต้านทาน-กระแสไฟกระชากสูงอีกด้วย
การออกแบบตาข่ายเหล็กอย่างแม่นยำและการควบคุมความพรุนอย่างเข้มงวด
สำหรับอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่า ความพรุนภายในข้อต่อบัดกรีมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อ-ความสามารถในการรับน้ำหนักในปัจจุบัน ความพรุนที่มากเกินไปจะลดพื้นที่หน้าตัด-นำไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพของข้อต่อบัดกรี เมื่อกระแสไฟกระชากหลายแอมแปร์หรือหลายสิบแอมแปร์ไหลผ่าน พื้นที่ที่มีความพรุนสูงอาจประสบกับการย้ายถิ่นด้วยไฟฟ้าเฉพาะที่และการระบายความร้อนเนื่องจากความหนาแน่นกระแสเพิ่มขึ้นอย่างกะทันหัน การควบคุมคุณภาพต้องคำนึงถึงทั้งการออกแบบลายฉลุและการเลือกวางประสานพร้อมกัน สำหรับอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากที่มีแผ่นกระจายความร้อน-ในพื้นที่ขนาดใหญ่- ห้ามใช้การออกแบบที่มีช่องเปิดที่เป็นของแข็ง-ในพื้นที่โดยเด็ดขาด ต้องใช้รูปแบบช่องเปิดแบบตาราง-หรือตารางหมากรุกแทน โดยโดยทั่วไปอัตราส่วนพื้นที่เปิดจะจำกัดไว้ที่ระหว่าง 65% ถึง 75% เพื่อให้แน่ใจว่ามีช่องทางเพียงพอสำหรับก๊าซฟลักซ์ที่จะหลบหนีในระหว่างการบัดกรีแบบรีโฟลว์ ที่ไซต์การผลิต PCBA อุปกรณ์ตรวจสอบรังสีเอ็กซ์- จะต้องปรับใช้เพื่อทำการทดสอบแบบไม่ทำลาย- 100% กับส่วนประกอบการป้องกันไฟกระชาก เกณฑ์การยอมรับคุณภาพกำหนดว่าพื้นที่ของช่องว่างเดี่ยวใดๆ ภายในข้อต่อประสานส่วนประกอบป้องกันไฟกระชากจะต้องไม่เกิน 10% และอัตราโมฆะทั้งหมดจะต้องถูกจำกัดไว้ที่ 15% หรือน้อยกว่าอย่างเคร่งครัด ดังนั้นจึงกำจัดจุดที่มีความเข้มข้นในปัจจุบันที่อาจเกิดขึ้นได้
การเพิ่มความต้านทานไฟกระชากฟ้าผ่าของเกตเวย์เกรดอุตสาหกรรม-ไม่เพียงแต่เป็นข้อพิสูจน์ถึงความเชี่ยวชาญด้านการออกแบบวงจรเท่านั้น แต่ยังรวมถึงจุดสุดยอดของกระบวนการผลิตที่มีมาตรฐานสูง-ด้วย ข้อต่อบัดกรีทุกอันที่ทนทานต่อการทดสอบที่เข้มงวดถือเป็นก้าวสำคัญสู่การทำงานที่มั่นคงของผลิตภัณฑ์คุณภาพสูง-
ข้อเท็จจริงโดยย่อเกี่ยวกับ NeoDen
1) ก่อตั้งขึ้นในปี 2010 มีพนักงาน 200 + คน พื้นที่ 27000+ ตร.ม. โรงงาน.
2) ผลิตภัณฑ์ NeoDen: เครื่อง PnP ซีรีส์ต่างๆ, NeoDen YY1, NeoDen4, NeoDen5, NeoDen K1830, NeoDen9, NeoDen N10P เตาอบ Reflow IN Series รวมถึงสายการผลิต SMT ที่สมบูรณ์ประกอบด้วยอุปกรณ์ SMT ที่จำเป็นทั้งหมด
3) ลูกค้า 10000+ ที่ประสบความสำเร็จทั่วโลก
4) 40+ ตัวแทนระดับโลกครอบคลุมในเอเชีย ยุโรป อเมริกา โอเชียเนีย และแอฟริกา
5) ศูนย์ R&D: 3 แผนก R&D พร้อมด้วยวิศวกร R&D มืออาชีพ 25+ คน
6) จดทะเบียนกับ CE และได้รับสิทธิบัตร 70+ รายการ
7) 30+ วิศวกรฝ่ายควบคุมคุณภาพและสนับสนุนทางเทคนิค 15+ ฝ่ายขายระหว่างประเทศอาวุโส สำหรับการตอบกลับลูกค้าอย่างทันท่วงทีภายใน 8 ชั่วโมง และโซลูชันระดับมืออาชีพที่ให้บริการภายใน 24 ชั่วโมง