Con el rápido desarrollo del rendimiento de las baterías y la tecnología de conducción inteligente, las soluciones a medida para cargadores de vehículos eléctricos necesitan mejorar su rendimiento para satisfacer los requisitos específicos de carga, especialmente en el montaje de las placas de circuito impreso personalizadas para cargadores de vehículos eléctricos.
¿Cómo realizar el mejor proceso de montaje y la mejor solución para la placa de circuito impreso del cargador EV?
1. Optimización del diseño de la placa de circuito impreso del cargador EV
La mejor solución para el montaje de placas de circuito impreso es optimizar el diseño de la propia placa.
1.1 Disposición de la placa de circuito impreso
Considere la posibilidad de diseñar la placa de circuito impreso del cargador del VE con componentes de alta potencia (por ejemplo, MOSFET de potencia, rectificadores, condensadores) en posiciones que contribuyan a una mejor disipación del calor. Considerar la posibilidad de reducir el riesgo de interferencias para aquellos componentes de función, por ejemplo, componentes de potencia, componentes de control durante Diseño de PCB
1.2 Gestión térmica
La placa base del cargador del vehículo eléctrico genera un calor considerable durante la carga de alta potencia. Pobre disipación térmica conduce sobrecalentamiento y reducir la vida útil de uso tanto del cargador y la batería del vehículo.vías térmicas y más amplio diseño de traza de energía es también una buena manera de tomar el calor lejos de los componentes de potencia. Además, el diseño de circuito PCB de cobre pesado alrededor de los componentes de alta potencia puede ayudar a disipar el calor de manera más eficaz, normalmente el espesor de cobre para EV cargador PCB es 2oz, 3oz. Excepto que, la soldadura de barras de cobre, disipadores de calor o ventiladores de refrigeración contribuyen mucho a la disipación térmica.
2. La necesidad del diseño para la fabricación (DFM) antes del montaje de PCB
2.1 Comprobaciones de las reglas de diseño (DRC)
Para mejorar la fabricación y el rendimiento, el ingeniero debe comprobar los archivos de diseño finales antes de la producción para garantizar que el diseño de la placa de circuito impreso cumple las normas de procesamiento del fabricante. Estas normas pueden evitar algunos problemas durante la fabricación y el montaje. Las comprobaciones DRC incluyen principalmente la anchura y el espaciado de las trazas, el tamaño de las vías y los pads y el espaciador entre pads.
- Anchura y separación de la traza: una anchura y separación mínimas de la traza pueden provocar cortocircuitos o interferencias en la señal.
- Almohadillas y vías: Las almohadillas y las vías deben cumplir las tolerancias de perforación y anillo anular del fabricante de la placa de circuito impreso. Los anillos anulares o las almohadillas subdimensionados pueden provocar conexiones rotas, defectos de metalizado o costes de fabricación más elevados.
- Separación entre pads: es necesario asegurar una separación suficiente entre pads para evitar puentes de soldadura durante el montaje.
- Separación entre componentes: También es muy importante garantizar suficiente espacio entre los componentes para soldar y evitar interferencias mecánicas.
2.2 Optimización de la colocación de componentes
La colocación de los componentes es fundamental para mejorar la eficiencia del montaje, el buen rendimiento y la fabricabilidad.
- Disposición de los componentes: para mejorar la eficiencia y reducir los costes de mano de obra, todos los componentes deben colocarse de forma eficiente mediante máquinas (por ejemplo, máquinas pick-and-place). La colocación manual es difícil de realizar y supone una gran pérdida de tiempo, por lo que debemos tener en cuenta la disposición de los componentes en la placa de circuito impreso.
- Aclare claramente la orientación y polaridad de los componentes: Los componentes con orientación y polaridad deben orientarse correctamente para evitar repeticiones y reparaciones durante el montaje.
2.3 Panelización de PCB para una fabricación eficiente
El ingeniero DFM puede organizar varias placas en un único panel para optimizar el proceso de fabricación y montaje de PCB. Especialmente para PCB de pequeño tamaño tableros.En con el fin de reducir los residuos.considerando el diseño de cortes con ranuras en V, mordeduras de ratón o lengüetas de ruptura para facilitar la separación tras el montaje.
3. Caso compartido con el cliente: Proporcionar la mejor solución de montaje para PCB de pila de carga
Gracias a la confianza que el cliente depositó en nosotros, recibimos un pedido de placas de circuito impreso de un cliente europeo para la producción y el montaje de 1.500 juegos de placas de circuito impreso principales y secundarias de carga de vehículos eléctricos.
3.1 Diseño
Las placas de circuito impreso utilizan un diseño de 4 capas con un grosor de cobre de 2 onzas y un proceso de vías rellenas de resina. Las placas son relativamente grandes e incluyen casi 200 tipos de componentes, con un total de miles de piezas electrónicas.
3.2 Fabricación de PCB
Antes de la producción de PCB, nuestro equipo de ingeniería volvió a comprobar los archivos Gerber, incluidas las capas superior/inferior, serigrafía, máscara de soldadura, datos de perforación, capa mecánica y otros archivos clave. También verificaron el formato del archivo (por ejemplo, RS-274X) para asegurarse de que cumple los requisitos de producción y evitar fallos de análisis de datos debidos a errores de formato. Los ingenieros utilizaron software profesional como CAM350 y Altium Designer para realizar comprobaciones exhaustivas de DRC en los archivos Gerber de acuerdo con las normas de producción internas y los requisitos del cliente. Las comprobaciones incluyen principalmente la precisión del tamaño de los orificios, el espaciado y la anchura de las trazas, la integridad de los pads, la precisión de la serigrafía y los procesos especiales. Para los requisitos de procesos especiales en el diseño del cliente (como vías ciegas/enterradas, cobre grueso, control de impedancia), los ingenieros se centraron en verificar que los parámetros de diseño coincidieran con las capacidades de producción y se optimizaron y generaron un archivo EQ (Engineering Qualification). Tras la aprobación de la revisión interna del archivo EQ, se convierte en archivos Gerber y de perforación listos para la producción, y se elabora una lista de materiales (BOM) y planos de montaje. Los archivos de producción deben coincidir exactamente con el archivo EQ y estar marcados con el número de versión y la fecha de entrada en vigor.
3.3 Adquisición de componentes
Durante la producción de PCB, nuestro departamento profesional de compras encarga los componentes de la lista de materiales uno a uno según la lista de materiales final que nuestro ingeniero ha comprobado y confirmado con el cliente.
3.4 Marcado láser del número de serie en placas de circuito impreso
Antes de que todos los componentes se monten en la placa, tenemos que hacer el número de serie en las placas de circuito impreso por láser marking.firstly tenemos número de serie alfanumérico (por ejemplo, SN00001) o el formato, la colocación y el tamaño y la fuente del cliente, cada placa tiene un número de serie específico marcado por láser para identificar
3.5 Montaje de la placa de circuito impreso del cargador EV
Montaje de placas de circuito impreso principales y secundarias de cargadores de vehículos eléctricos, incluido el montaje SMT, el montaje THT, la soldadura por ola, el chorro de hielo seco, el revestimiento de conformación, la prueba funcional y la inspección final.
Conclusión
El montaje de placas de circuito impreso para cargadores de vehículos eléctricos no difiere esencialmente del de otras placas de circuito impreso. Las placas de circuito impreso de los cargadores de vehículos eléctricos satisfacen mayores exigencias de seguridad, fiabilidad y reglamentación que las placas de circuito impreso típicas de los consumidores; para este tipo de placa de circuito impreso de control industrial debemos prestar especial atención a muchos más detalles.
- Alta tensión y aislamiento
- Gestión térmica
- Robustez y longevidad
- Potencia y vías de corriente
- Control CEM/EMI
- Componentes críticos de seguridad y redundancia
- Controles y cualificación de procesos
- Trazabilidad y serialización
- Pruebas medioambientales y de fiabilidad
- Documentación y mantenimiento sobre el terreno
- Manipulación y seguridad en la producción
- Selección de proveedores y componentes
