UNIXPLORE、データ駆動型窒素リフローの専門知識で産業用ロボットの PCBA の信頼性を向上

ユニエクスプロアエレクトロニクス株式会社は、2011年に設立されたワンストップターンキー受託電子メーカーであり、高信頼性への取り組みを強化しています産業用ロボット PCBA生産。 UNIXPLORE は、高度な窒素リフローはんだ付け機能を統合することにより、単一のコールド ジョイントまたはボイドによって組立ライン全体が停止する可能性がある、ロボット制御基板のフィールド故障をゼロにするという重大な課題に対処します。

Industrial robot PCBA

産業用ロボットのPCBAに隠れたリスク

産業用ロボットの PCBA では、MOSFET、ゲート ドライバー、電源管理 IC の下に大きなサーマル パッドが使用されることがよくあります。標準的なエアリフローでは、これらの露出した銅領域は急速に酸化し、はんだが完全に濡れなくなります。その結果、ボイドが発生し、熱が閉じ込められ、長時間の稼働後に現場での故障の原因となります。窒素リフローにより酸素が 99.9% 純度の N₂ に置き換えられ、酸化物の生成が劇的に減少します。

窒素の利点を定量化する

パラメータ 標準エアリフロー 窒素リフロー (N₂)
酸素レベル 20.9% < 1000 ppm (0.1%)
濡れ角 25~35° 10~15°
サーマルパッド内のボイド 面積の 15 ~ 25% 5~10%の面積
ヘッドインピローの欠陥 0.5~2% < 0.05%

12 個のパワー MOSFET を備えた 6 軸ロボット コントローラー PCBA では、窒素リフローによりフィールドリターンが 24 か月で 3.2% から 0.4% に減少しました。主な故障モードである過熱を引き起こすサーマルパッドのボイドは、87% 減少しました。

窒素が明確な価値をもたらすのはどこでしょうか?

窒素リフローは必ずしも必要というわけではありません。 UNIXPLORE は、以下の特徴を備えた産業用ロボット PCBA に戦略的に適用しています。

• 大きなサーマルパッド (> 25 mm²) および IGBT モジュールや 40 ピン以上のコネクタなどの重いコンポーネント。

• 低電圧、高電流トレース (30 ~ 80A) では、電流検出抵抗の下にボイドがあり、トルク測定値が損なわれます。

• 周囲温度 60°C 以上で動作するボード、または年間故障率 0.5% 未満の信頼性目標を設定したボード。

逆に、小型コンポーネントを備え、熱の問題がないシンプルな低電力産業用ロボット PCBA では、追加コストが正当化されない可能性があります。 UNIXPLORE のエンジニアリング チームは各プロジェクトを評価して、最適なリフロー戦略を決定します。

産業用ロボット PCBA の実装パラメータ

ゾーン 温度 時間 O₂ターゲット
予熱 150~180℃ 60~90秒 < 5000ppm
浸す 180~210℃ 60~90秒 < 2000ppm
リフローピーク(SAC305) 240~250℃ 30~60秒 < 1000ppm
冷却 -5°C/秒のランプ 要件なし

重要: リフローのピーク中は O2 を 1000 ppm 未満に保ちます。 1500 ppm を超えると、利点はなくなります。 UNIXPLORE は最低窒素純度 99.9% と露点 -40°C 以下を維持します。

UNIXPLOREのものづくり基盤

UNIXPLORE は、3,000 平方メートルを超える自社工場、20 人の研究開発エンジニア、6 つの SMT ライン、4 つの DIP 組立ライン、および 2 つの完成品組立ラインを備え、包括的な PCBA およびボックス構築サービスを提供しています。同社は ISO 9001:2015 および IPC-610E の認証を取得しており、産業用制御、自動車、医療、ロボット工学などの業界にサービスを提供しています。年間生産能力は、PCBA 1,500,000 個と完成品セット 150,000 個を超えています。

結論

フィールド故障ゼロを必要とする産業用ロボット PCBA に関して、UNIXPLORE は実績のある窒素リフローの専門知識と完全なターンキー製造を提供します。プロセス監査または見積りをリクエストするには、今すぐ当社のエンジニアリング チームにお問い合わせください。少量のご注文や MOQ なしのご注文も歓迎いたします。高信頼性エレクトロニクスの信頼できるパートナーとして UNIXPLORE にお任せください。プロジェクトを開始するには、今すぐメールでお問い合わせください。

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