EN
Промышленное автоматизированное оборудование, как правило, устанавливается в местах, находящихся далеко от комфортных условий чистого офиса или лаборатории. Электронное оборудование, используемое на заводах, электростанциях, транспортных узлах, на открытых промышленных площадках и т.д., подвергается экстремальным температурам и влажности, вибрации, пыли, агрессивным химическим веществам, а также электромагнитным помехам. В таких условиях надежность системы управления в значительной степени зависит от одного ключевого элемента — промышленной печатной платы управления. Качественный дизайн промышленной печатной платы и её точная сборка обеспечивают стабильную долгосрочную работу даже в самых суровых условиях.
Понимание вызовов, связанных с жесткими промышленными условиями
Прежде чем обсуждать, как сборка промышленных печатных плат обеспечивает стабильность, мы хотим убедиться, что вы понимаете проблемы, с которыми должны справляться эти платы:
Экстремальные температуры: Промышленное оборудование может работать при очень высоких или низких температурах, что вызывает термическую усталость.
Вибрация и механические удары: Двигатели, компрессоры, тяжелое оборудование постоянно вибрируют.
Влажность и влага: Конденсация и влага могут вызвать коррозию и/или короткое замыкание.
Пыль и химические загрязнители: Воздух на производстве может содержать проводящую пыль, масляный туман или агрессивные газы.
Электрические помехи: Электромагнитные помехи (EMI), возникающие при работе мощного оборудования, могут мешать передаче чувствительных сигналов.
Сборка промышленных печатных плат управления должна быть спроектирована таким образом, чтобы одновременно противостоять всем этим опасностям.
Надежная конструкция печатной платы как первый рубеж обороны
Стабильная работа является результатом конструкции, разработанной специально для промышленного управления. Сборка печатных плат для промышленного управления предъявляет более строгие требования к компоновке платы, выбору компонентов и обеспечению целостности сигнала.
Конструкции повышенного качества используют более широкие медные дорожки для рассеивания большего тока и меньшего нагрева. Критические сигнальные пути разделены для уменьшения ЭМП, а схемы заземления и конфигурации экранирования разработаны соответствующим образом.
Многослойные конструкции печатных плат commonly используются для повышения электрических и механических характеристик. В компании King Field проекты сборки печатных плат для промышленного управления проходят проверку опытными инженерами, которые на начальном этапе проектирования учитывают не только функциональность схемы, но и её устойчивость к внешним воздействиям.
Выбор компонентов промышленного класса
Компоненты в бытовой электронике не рассчитаны на те же условия эксплуатации, что и компоненты в промышленных системах. Ключевой особенностью сборки печатных плат промышленных систем управления является наличие компонентов промышленного класса или с расширенным температурным диапазоном.
Эти компоненты предназначены для работы в более широких температурных диапазонах, как правило, от -40 °C до +85 °C и выше. Для надежной работы выбираются конденсаторы с длительным сроком службы, усиленные разъёмы и элементы, устойчивые к вибрациям. Такой тщательный подбор компонентов приводит к значительному снижению вероятности отказов при длительном использовании в промышленных условиях.
Процессы точной сборки для обеспечения надёжности
Даже самый лучший дизайн может быть испорчен некачественной сборкой. Сборка печатных плат промышленных систем управления включает высокотехнологичные и строго регламентированные производственные процессы.
Комбинированная сборка SMT-THT обеспечивает компактность и механическую прочность.
Оптимизированные профили пайки исключают холодные соединения и перегрев.
Ряд скрытых дефектов пайки можно обнаружить с помощью автоматической оптической инспекции (AOI) и рентгеновской инспекции, особенно эффективно для компонентов BGA и с мелким шагом выводов.
Паяные соединения, усиленные методом Over-Molding, обладают повышенной устойчивостью к вибрациям и термоциклированию.
На каждом этапе процесса компания King Field обеспечивает строгий контроль технологических операций для поддержания стабильности, воспроизводимости и долгосрочной надежности при сборке промышленных печатных плат.
Защита от влаги, пыли и коррозии
Известно, что промышленные печатные платы работают в очень сложных условиях, таких как экстремальные температуры, высокая влажность, агрессивная или запыленная среда и т.д., поэтому их необходимо защищать при эксплуатации; иногда защита требуется более высокого уровня, чем стандартная сборка печатных плат. Нанесение защитного покрытия (conformal coating) является стандартной процедурой при сборке промышленных печатных плат.
Эти защитные покрытия образуют тонкую пленку, которая защищает печатную плату от влаги, пыли, химических веществ и коррозии, сохраняя при этом электрические характеристики. В особо тяжелых условиях применяется заливка компаундом или защита корпусом для дополнительного повышения надежности.
Термоуправление для непрерывной работы
Тепло является одной из основных причин выхода электроники из строя. Сборка промышленных печатных плат включает методы термоуправления, чтобы обеспечить стабильную производительность при непрерывной работе.
Используются тепловые переходы и радиаторы, оптимизированное размещение компонентов и более толстые медные слои для эффективного отвода тепла. Качественная тепловая конструкция устраняет участки перегрева и позволяет компонентам работать при нормальных температурах даже при высокой нагрузке.
Комплексное тестирование в моделируемых жестких условиях
Надежная сборка промышленных печатных плат — это не только производство. Проверка устойчивости требует строгого тестирования.
Функциональное тестирование, термоциклирование, вибрационные испытания и приработка имитируют суровые условия реальной эксплуатации. Эти проверки позволяют выявить возможные отказы до ввода в эксплуатацию. В King Field сборка печатных плат для промышленной автоматики проходит полную процедуру тестирования, чтобы соответствовать промышленным требованиям и индивидуальным потребностям заказчиков.
Долгосрочная стабильность благодаря управлению качеством
Предсказуемость имеет важнейшее значение в промышленных приложениях, а перебои из-за отказов обходятся очень дорого. Сборка печатных плат для промышленной автоматики осуществляется в рамках системы управления качеством, гарантирующей одинаковый уровень качества всех партий.
Прослеживаемость материалов, документирование процессов и системы непрерывного совершенствования позволяют производителям, таким как King Field, обеспечивать стабильные и воспроизводимые результаты для промышленных заказчиков по всему миру.
Промышленные условия — не место для базовой электроники. Им требуются системы, способные работать в условиях постоянной нагрузки и в агрессивных средах. Благодаря прочной конструкции, компонентам промышленного класса, точной сборке, экранированию, управлению температурным режимом и тестированию, сборка печатных плат для промышленной автоматики гарантирует стабильную работу, при которой сбой невозможен.
King Field предлагает решения по сборке печатных плат для промышленной автоматики для критически важных промышленных применений с высочайшей надёжностью, чтобы выдерживать агрессивные условия и обеспечивать беспрецедентную долгосрочную стабильную работу благодаря нашему большому опыту и приверженности качеству.
