Kontekst przemysłu: rygorystyczne wymagania dotyczące PCBA inwerterów w środowiskach zewnętrznych

Inwerstory słoneczne w sektorze energii odnawialnej są zazwyczaj instalowane na zewnątrz, gdzie występują ekstremalne wahania temperatury otoczenia.W Polsce, w Czechach i w Europie, wymagają, aby wewnętrzne PCBA musiały wytrzymać ciągłe cykle rozszerzania i kurczenia cieplnego.

Kluczowy punkt bolesny: Upadek spowodowany zmęczeniem cieplnym

Częste wahania temperatur powodują napięcie między materiałami o różnych współczynnikach rozszerzenia termicznego (CTE).poprzez złamania miedzi, i delaminacji płyt.

Rozwiązania techniczne: Projekt stabilności wspierany przez parametryzację

1. Wybór materiału o wysokim poziomie TG

Aby zapewnić stabilność wymiarową w ekstremalnych temperaturach, należy unikać standardowych materiałów FR-4.

• Parametry techniczne:Wybór materiałów o wysokim poziomie TG, takich jak:TG170 lub TG180.

• Wynik:Gdy temperatura otoczenia przekracza70°CW przypadku, gdy materiały o wysokim poziomie TG utrzymują wytrzymałość mechaniczną, a utrata mocy wewnętrznej powoduje wzrost temperatury, CTE osi Z jest zazwyczaj kontrolowana w obrębie20,5% - 3,5%(z50°Cdo punktu TG), skutecznie chroniąc integralność konstrukcji drogowych.

2Ciężka miedź i rozpraszanie prądu.

Obwody falownika mocy obejmują transmisję dużego prądu, w której ciepło Joule musi być szybko rozproszone.

• Parametry techniczne:Wdrożenie2o.c.do4 ozMiedź ciężkaŚlady.

• Wynik:W porównaniu ze standardem1 ozmiedzi, miedź ciężka znacznie zmniejsza odporność śladową i wytwarzanie ciepła wewnętrznego.ciepło z urządzeń zasilania jest szybko przeprowadzane do podłoża aluminiowego lub powierzchni zlewu cieplnego.

3Niezawodność stopu lutowego i wykończenie powierzchni

Cykl termiczny łatwo prowadzi do rozkładu złącza lutowego.

• Parametry techniczne:WykorzystanieENIG (złote bezelektryczne niklowe zanurzenie)wykończenie powierzchniowe, z warstwami złota >=00,05 μmi warstwy niklu >=3- Nie..

• Wynik:ENIG zapewnia doskonałą płaskość i wytrzymałość lutowania.Klasa IPC 3Zapewnia, że połączenia nie rozwijają się pęknięć z powodu zmęczenia w wyniku powtarzających się uderzeń-40°Cdo-125°C.

Weryfikacja i badania: Kontrola jakości w cyklu życia

Aby zweryfikować wydajność PCBA w czeskim klimacie, wszystkie deski inwerterów muszą być poddane:

1. Inspekcja AOI i rentgenowska:Sprawdzanie próżni lutowniczych pod elementami o cienkiej pasmowości (np.00,3 mmPitch), zapewniając utrzymanie poziomu pustki poniżej 10%.

2. Badania wstrząsowe termiczne:Ponad 500 cykli w ekstremalnych różnicach temperatur, aby monitorować zmiany oporu.