Teollisen automaation laitteet asennetaan usein kaukana siististä ja lämpimästä toimistosta tai laboratoriosta. Tehtaissa, voimalaitoksissa, liikennekeskuksissa, teollisuusalueilla ulkona jne. käytettävä elektroniikkalaitteisto altistuu äärimmäiselle lämpötilalle ja kosteudelle, tärinälle, pölylle ja syövyttäville kemikaaleille sekä sähköiselle kohinalle. Tällöin ohjausjärjestelmän luotettavuus perustuu oleellisesti yhteen keskeiseen tekijään – teolliseen ohjauspiirilevyn kokoonpanoon. Laadukas teollinen ohjauspiirilevyn suunnittelu ja sen tarkka kokoaminen muodostavat perustan piilottaudulle, vakaalle ja pitkäaikaiselle toiminnalle jopa erittäin ankarissa olosuhteissa.
Haasteiden ymmärtäminen vaativissa teollisissa olosuhteissa
Ennen kuin keskustelemme siitä, miten teollisuuden ohjauspiirilevyjen kokoaminen varmistaa vakautta, haluamme varmistaa, että ymmärrät ongelmat, joita näiden piirilevyjen on kestettävä:
Lämpötilan äärilaidat: Teollisuuskoneet voivat toimia erittäin kylmässä tai kuumassa olosuhteessa, mikä aiheuttaa lämpöväsymistä.
Värähtely ja mekaaninen isku: Moottorit, kompressorit ja raskas koneisto värisevät jatkuvasti.
Kosteus ja kosteusvesi: Kondensoituminen ja kosteus voivat aiheuttaa ruostumista ja/tai oikosulkuja.
Pöly ja kemialliset saasteet: Teollisuuden ilmassa voi olla johtavaa pölyä, öljysumua tai syövyttäviä kaasuja.
Sähköinen häiriö: Elektromagneettinen häiriö (EMI), joka voi syntyä suuritehoisten laitteiden käytöstä, voi itse asiassa häiritä herkkiä signaaleja.
Teollisuuden ohjauspiirilevyjen kokoamista on suunniteltava niin, että se torjuu kaikki nämä vaarat yhtä aikaa.
Luotettava piirilevysuunnittelu ensimmäisenä puolustuslinjana
Stabiili toiminta on teollisuuden ohjaussovelluksiin erityisesti suunnitellun rakenteen tulos. Teollisuuden ohjauspiirilevyn kokoonpanolla on tiukemmat vaatimukset piirilevyn asettelulle, komponenttien valinnalle ja signaalin eheyden varmistamiselle.
Korkealaatuisemmat ratkaisut käyttävät suurempia kupariratoja, jotta ne voivat hajottaa enemmän virtaa ja lämmetä vähemmän. Kriittiset signaalipolut erotellaan EMI:n vähentämiseksi, ja maadoitusratkaisut sekä suojaukset suunnitellaan huolellisesti.
Useampikerroksisia piirilevyrakenteita käytetään yleisesti sähköisten ja mekaanisten suorituskykyjen parantamiseen. King Fieldissä teollisuuden ohjauspiirilevyn kokoonpanoprojektit tarkastetaan kokeneiden insinöörien toimesta, jotka ottavat huomioon suunnittelun alusta alkaen paitsi piirin toiminnallisuuden myös ympäristön kestävyyden.
Teollisuusluokan komponenttivalinta
Kuluttajaelektroniikan osat eivät kestä samanlaisia olosuhteita kuin teollisuusjärjestelmien osat. Teollisen ohjausjärjestelmän PCB-asennuksen keskeinen piirre on teollisuusluokan tai laajennetun lämpötila-alueen komponenttien saatavuus.
Nämä komponentit on suunniteltu laajemmille lämpötila-alueille, yleensä -40 °C:sta +85 °C:een tai enemmän. Kauaskantoisia kondensaattoreita, vahvistettuja liittimiä ja värähtelyä kestäviä elementtejä valitaan luotettavaa toimintaa varten. Tällainen huolellinen komponenttivalinta johtaa huomattavasti alhaisempiin vikaantumisnopeuksiin pitkäaikaisessa teollisessa käytössä.
Tarkkuusasennusprosessit luotettavuutta varten
Jopa paras suunnittelu voi kärsiä heikosta asennuslaadusta. Teollisen ohjausjärjestelmän PCB-asennus sisältää korkean tason, tiukasti säänneltyjä tuotantoprosesseja.
SMT-THT-asennuksen yhdistelmä tarjoaa kompaktiuden ja mekaanisen lujuuden.
Optimitetut juottoprofiilit poistavat kylmät liitokset ja ylikuormituksen.
Automaattinen optinen tarkastus (AOI) ja röntgentarkastus voivat havaita useita piilotettuja juotoksia, erityisesti tehokkaasti BGA- ja tiheäpihdin komponenteissa.
Ylivuotamalla vahvistetut juotoleikkaukset kestävät paremmin värähtelyä ja lämpöjaksoja.
King Fieldin prosessissa jokaisessa vaiheessa noudatetaan tiukkaa prosessikontrollia varmistaakseen yhtenäisyyden, toistettavuuden ja pitkän aikavälin luotettavuuden teollisissa ohjauspiirilevyjen kokoamisessa.
Suojaa kosteudelta, pölyltä ja korroosiolta
Teollisia ohjauspiirilevyjä tiedetään toimivan erittäin vaativissa olosuhteissa, kuten ääriarvoissa lämpötiloissa, korkeassa kosteudessa, syövyttävässä tai pölyisessä ilmassa jne., ja niitä on suojattava käyttöä varten. Joskus suojaus on enemmän kuin standardin mukainen piirilevyn kokoaminen. Muotinmukaista pinnoitetta käytetään yleisesti teollisten ohjauspiirilevyjen kokoamisessa.
Nämä suojapeitteet muodostavat ohuen kalvon, joka suojelee PCB:tä kosteudelta, pölyltä, kemikaaleilta ja korroosiolta samalla kun sähköiset ominaisuudet säilyvät. Tiukemmissa olosuhteissa käytetään täyttöä tai kotelointia lisätäkseen kestävyyttä.
Lämmönhallinta jatkuvaa käyttöä varten
Lämpö on yksi johtavista syistä elektronisten laitteiden vioittumiseen. Teollisuuden ohjauspiirilevyjen kokoonpanossa käytetään lämmönhallintamenetelmiä varmistaakseen, että suorituskyky pysyy vakiona myös pitkäkestoisessa käytössä.
Näihin kuuluvat lämpöjohtavat viat ja jäähdytyslevyt, optimoitu komponenttien sijoittelu sekä paksummat kuparikerrokset tehokasta lämmön hajaantumista varten. Hyvä lämpösuunnittelu poistaa kuumat kohtia ja mahdollistaa komponenttien toiminnan normaalissa lämpötilassa myös suurella kuormituksella.
Kattava testaus simuloiduissa ääriolosuhteissa
Luotettava teollisuuden ohjauspiirilevyn kokoonpano ei rajoitu valmistukseen. Kestävyyden validointi edellyttää tiukkaa testausta.
Toiminnallinen testaus, lämpötilan vaihtelutestaus, värähtelytestaus ja kypsytystestaus jäljittelevät todellisen ympäristön ankaria olosuhteita. Nämä arviointimenetelmät voivat paljastaa mahdolliset viat ennen kuin tuotteet otetaan käyttöön. King Fieldillä teollisuuden ohjausjärjestelmien PCBAsarjat varustetaan täydellisillä testausmenettelyillä vastaamaan teollisuusvaatimuksiin ja asiakkaiden erityistarpeisiin.
Pitkäaikainen vakaus laadunhallinnan kautta
Ennustettavuus on olennaisen tärkeää teollisuussovelluksissa, eikä katkoja aiheuttamat keskeytykset ole edullisia. Teollisuuden ohjausjärjestelmien pcb-asennukset toimivat laadunhallintajärjestelmän alaisuudessa taatakseen, että kaikki erät ovat samalla laadullisella tasolla.
Materiaalien jäljitettävyys, prosessiasiakirjat ja jatkuva parantamisjärjestelmä mahdollistavat valmistajille, kuten King Fieldille, tarjota johdonmukaisia ja toistettavissa olevia tuloksia teollisuuden asiakkaille ympäri maailmaa.
Teolliset ympäristöt eivät ole paikka perus elektroniikalle. Niiden täytyy käyttää järjestelmiä, jotka toimivat jatkuvassa kuormituksessa ja kovissa olosuhteissa. Luotettavalla suunnittelulla, teollisuusluokan komponenteilla, tarkalla asennuksella, varauksella, lämmönhallinnalla ja testauksella teollisuuden ohjauspiirilevyn kokoonpano takaa vakauden, jossa se ei voi epäonnistua.
King Field tarjoaa teollisuuden ohjauspiirilevyn kokoonpanoratkaisuja kriittisiin teollisiin sovelluksiin korkeimmalla luotettavuudella kestämään aggressiivisia ympäristöjä ja tarjoamaan vertaansa vailla pitkän aikavälin vakaiden toimintojen ansiosta laajan kokemuksemme ja sitoutumisemme laatuun.