การออกแบบพีซีบี, การผลิต, พีซีบี, พีอีซีวีดี, และการเลือกส่วนประกอบด้วยบริการแบบครบวงจร

ดาวน์โหลด | เกี่ยวกับ | ติดต่อ | แผนผังเว็บไซต์

Wireless Vacuum Cleaner PCB | 2-Layer FR-4 Control Board | โซลูชั่น PCBA - UGPCB

บอร์ด PCB มาตรฐาน/

Wireless Vacuum Cleaner PCB – High-Reliability 2-Layer FR-4 Control Board Solution

ชื่อ: Wireless Vacuum Cleaner PCB

แผ่น: FR-4

ความหนาของแผ่น: 1.0มม

เลเยอร์: 2l

ขนาด: 86.37*72.6มม

รูรับแสงขั้นต่ำ: 0.45มม

Line width/moment: 0.45*0.391มม

ความหนาของฟอยล์ทองแดง: 1/1ออนซ์

การรักษาพื้นผิว: lead-free spray tin

Solder mask/character: green oil white character

  • รายละเอียดสินค้า

1. ภาพรวมผลิตภัณฑ์: What Is a Wireless Vacuum Cleaner PCB?

A wireless vacuum cleaner PCB (แผงวงจรพิมพ์) is the core electronic component responsible for motor drive control, power management, user interaction, and safety protection inside a cordless vacuum cleaner. In simple terms, it serves as the “brain” and “nerve center” of the device. It receives button commands, controls brushless motor speed, manages battery charging and discharging, monitors operating status, and implements multiple safety protections.

UGPCB introduces this Wireless Vacuum Cleaner PCB – a 2-layer rigid printed circuit board designed specifically for portable cleaning equipment. It uses FR-4 glass epoxy copper-clad laminate as the base material. The board thickness is 1.0mm, and the dimensions are 86.37 × 72.6mm. This compact size fits perfectly into the tight internal spaces of handheld and stick-style cordless vacuums.

Per IPC-6012F Qualification and Performance Specification for Rigid Printed Boards, this product falls under the rigid double-sided printed board (with plated-through holes) category. As a key part of UGPCB’s one-stop พีซีบี การแก้ปัญหา, this product meets IPC international standards from design through manufacturing and quality control. It provides vacuum cleaner manufacturers with a high-reliability, คุ้มค่า พีซีบี สารละลาย.

High-Reliability 2-Layer FR-4 Control Board

2. การจำแนกประเภทผลิตภัณฑ์: Scientific Positioning and Industry Categorization

Per IPC-6012F and standard PCB industry classification systems, this product can be scientifically categorized as follows:

Classification Dimensionหมวดหมู่
ตามโครงสร้างRigid double-sided printed board (with plated-through holes)
โดยวัสดุฐานFR-4 epoxy woven glass copper-clad laminate (compliant with IPC-4101)
โดยการนับเลเยอร์2-layer board (PCB สองด้าน)
โดยพื้นผิวเสร็จสิ้นHASL ไร้สารตะกั่ว (การปรับระดับการบัดกรีด้วยอากาศร้อน)
By Flammability Ratingอล 94 วี-0
โดยการสมัครอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค / small appliance control board (vacuum cleaner PCBA)

Within the vacuum cleaner electronics industry, this product belongs to themotor drive and control PCBA category. Together with the main control board and power management board, it forms the three core circuit modules of a wireless vacuum cleaner.

3. Key Technical Parameters

3.1 Base Material and Board Thickness

  • วัสดุฐาน: FR-4 (glass fiber reinforced epoxy copper-clad laminate)
  • ความหนาของบอร์ด: 1.0มม

FR-4 is the most widely used rigid substrate in the PCB industry. Per IPC-4101, FR-4 offers excellent electrical insulation, ความแข็งแรงเชิงกล, และความต้านทานความร้อน. Standard FR-4 has a glass transition temperature (ทีจี) of 130–140°C. Per IPC-6012, the tolerance range for 1.0mm board thickness is ±0.1mm.

3.2 Layer Count and Dimensions

  • จำนวนเลเยอร์: 2 ชั้น (บอร์ดสองด้าน)
  • ขนาด: 86.37 × 72.6 มม

The 2-layer structure effectively controls manufacturing cost while delivering solid electrical performance. This makes it the mainstream choice for wireless vacuum cleaner control boards. The compact 86.37 × 72.6mm dimensions are optimized for the limited space inside vacuum cleaners.

3.3 Trace Width/Spacing and Minimum Hole Size

  • ขนาดรูขั้นต่ำ: 0.45มม
  • Trace Width/Spacing: 0.45มม / 0.391มม

Per IPC-2221Cมาตรฐานทั่วไปเกี่ยวกับการออกแบบแผ่นพิมพ์, trace width and spacing design must consider electrical performance, current-carrying capacity, and manufacturing capability. The 0.45mm minimum hole size supports reliable soldering of conventional DIP components and through-hole parts.

For current-carrying capacity, the industry-standard formulaI = k·ΔT^0.44·A^0.725 (where A is the trace cross-sectional area) shows that with 1oz copper, a 0.45mm (ประมาณ. 18MIL) trace can carry about 1.8–2.0A. The wireless vacuum cleaner PCB uses this trace width for motor drive signals and control signals, ensuring long-term stable operation.

3.4 Copper Foil Thickness

  • Copper Foil Thickness: 1/1 ออนซ์ (1 ounce on both outer layers)

1ฟอยล์ทองแดงออนซ์ (ประมาณ. 35μm) is the standard configuration for consumer electronics PCBs. It strikes an excellent balance between current-carrying capacity, การนำความร้อน, และค่าใช้จ่าย.

3.5 พื้นผิวเสร็จสิ้น

  • พื้นผิวเสร็จสิ้น: HASL ไร้สารตะกั่ว (การปรับระดับการบัดกรีด้วยอากาศร้อน)

HASL is a mature and economical PCB surface finish. Lead-free HASL meets RoHS environmental requirements. ตามมาตรฐาน IPC, lead-free HASL typically has a tin layer thickness of 1–40μm, with conventional processes控制在 5–25μm. This finish offers excellent solderability (wettability) and a good storage life of up to 12 เดือน.

3.6 หน้ากากประสานและตำนาน

  • สีหน้ากากประสาน: Green ink
  • Legend Color: สีขาว

Green solder mask is the industry’s most popular choice. It provides excellent insulation protection and high contrast for Aoi (การตรวจสอบด้วยแสงอัตโนมัติ). White legends are clear and easy to read, facilitating component placement and future maintenance.

4. แนวทางการออกแบบ: Following IPC-2221C Standards

A well-designed wireless vacuum cleaner PCB must follow these core principles (per IPC-2221C):

4.1 Electrical Performance Design

  • Power Trace Width: Calculate using the formula I = k·ΔT^0.44·A^0.725 to ensure temperature rise stays below 10°C at maximum operating current.
  • ความสมบูรณ์ของสัญญาณ: Use 0.45mm trace width for control signals to guarantee complete transmission of PWM speed control signals and sensor signals.
  • Grounding Design: Use single-point grounding or split grounding strategies to prevent power loop interference with the control loop.

4.2 Thermal Management Design

Wireless vacuum cleaners generate significant heat from MOSFETs during operation. ที่ การออกแบบ PCB must address this by:

  • Placing thermal via arrays under power devices.
  • Widening high-current traces or adding exposed copper for better heat dissipation.
  • Using 1.0mm board thickness to balance thermal conductivity and mechanical strength.

4.3 Mechanical Structure Design

ที่ 86.37 × 72.6mm dimensions must precisely match the vacuum cleaner housing. Mounting hole positions and connector locations must meet structural design requirements. The 0.45mm minimum hole size supports through-hole soldering for various DIP components and connectors.

5. หลักการทำงาน

The wireless vacuum cleaner PCB operates through the following core processes:

① Power Input and Management: The lithium battery pack (typically 21.6V or 25.2V) passes through the power management circuit on the PCB. This provides stable voltages to the main control chip and driver circuits.

② Main Control Chip Computation: The MCU (microcontroller) on the PCB receives button commands. It calculates and outputs three-phase drive signals using FOC (Field-Oriented Control) or square-wave control algorithms.

③ Motor Drive: The drive signals are amplified by MOSFET power devices. These signals then drive the brushless DC motor (BLDC) to rotate at high speed, generating the airflow needed for suction.

④ Feedback and Protection: The PCB continuously monitors motor current, battery voltage, อุณหภูมิ, and other parameters. When it detects abnormal conditions such as overcurrent, overtemperature, undervoltage, or rotor lock, it immediately executes protection actions.

6. วัสดุที่ใช้

ส่วนประกอบวัสดุDescription
พื้นผิวFR-4 glass epoxyCompliant with IPC-4101
Conductive LayerElectrolytic copper foil (1ออนซ์)1oz on both outer layers
หน้ากากบัดกรีGreen photoimageable inkInsulation protection, ความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชัน
พื้นผิวเสร็จสิ้นLead-free HASL alloyตามมาตรฐาน Rohs
Legend InkWhite epoxy inkHigh contrast, heat resistant

FR-4 substrate carries a UL 94 วี-0 flammability rating. In the vertical burn test, the flame extinguishes within 10 seconds after removal, with no burning drips. This feature is critical for high-power, battery-powered devices like wireless vacuum cleaners. It significantly reduces the risk of fire caused by circuit faults.

7. Performance Specifications

7.1 ประสิทธิภาพไฟฟ้า

พารามิเตอร์ข้อมูลจำเพาะReference Standard
Insulation Resistance≥10^6 MΩIPC-6012F
Dielectric Withstand VoltageUp to 500V (design-dependent)IPC-2221C
Conduction Resistance≤50mΩ (typical)IPC-6012F
ความต้านทานลักษณะControllable on request (50Ω/90Ω/100Ω)IPC-2221C

7.2 ประสิทธิภาพความร้อน

พารามิเตอร์ข้อมูลจำเพาะReference Standard
อุณหภูมิการเปลี่ยนแก้ว (ทีจี)≥135°C (DSC method)IPC-TM-650 2.4.25
Solder Heat Resistance288องศาเซลเซียส / 10S, ไม่มีการปราบปรามIPC-4101
Z-Axis CTE (CTEz)≤65 ppm/°C (50–260°C)IPC-4101

7.3 สมรรถนะทางกล

พารามิเตอร์ข้อมูลจำเพาะReference Standard
Board Thickness Tolerance±0.1mmไอพีซี-6012
Hole Size Tolerance± 0.05 มม.IPC-6012F
คะแนนความไวไฟอล 94 วี-0อล 94

7.4 ความน่าเชื่อถือ

  • Solderability Test: Compliant with IPC-J-STD-003
  • Aging Test: 500 hours under double-85 conditions (85องศาเซลเซียส / 85%RH) with no abnormalities

8. คุณสมบัติเชิงโครงสร้าง

8.1 2-Layer Board Advantages

The top layer carries the main components and signal traces. The bottom layer handles auxiliary components and ground/power copper pours. The 2-layer design achieves thebest cost และhighest reliability balance for wireless vacuum cleaner control functions.

8.2 Plated-Through Hole (พท) กระบวนการ

All through-holes use the plated-through hole process. This ensures reliable interconnection between top and bottom layers. It also provides solid mechanical support and electrical connection for DIP components.

8.3 Solder Mask Bridge Process

Green solder mask forms bridges between adjacent pads. This prevents soldering shorts and improves SMT placement yield.

9. ผังกระบวนการผลิต

UGPCB strictly follows IPC-6012F standards to control every production step:

① Incoming Material Inspection ② Inner Layer Circuit Creation (for 2-layer boards, this is directly the outer layer) ③ Lamination (not applicable for 2-layer boards) ④ Drilling (minimum hole size 0.45mm) ⑤ Electroless Copper Deposition / Panel Plating ⑥ Outer Layer Circuit ⑦ Pattern Plating ⑧ Etching ⑨ Solder Mask (green ink) ⑩ Surface Finish (lead-free HASL) ⑪ Legend (white characters) ⑫ Profile Routing (86.37 × 72.6mm) ⑬ Electrical Test ⑭ Final Inspection (per IPC-A-600⑮ Packaging and Shipping

Every batch undergoesflying probe testing หรือdedicated fixture testing to ensure 100% no open or short circuits.

10. สถานการณ์การใช้งาน

10.1 แอปพลิเคชันหลัก

  • Handheld cordless vacuums: Motor drive and control in compact spaces
  • Stick-style cordless vacuums: Battery management and brushless motor drive
  • Robot vacuums: Navigation control and motor drive
  • Car vacuums: 12V/24V power adaptation and control
  • Smart cleaning devices: IoT connectivity and intelligent control

10.2 End-Product Examples

This PCB can be widely used in control boards and driver boards for cordless vacuums and similar cleaning devices from brands such as Xiaomi, Dyson, Tineco, and Leifheit.

11. Why Choose UGPCB’s Wireless Vacuum Cleaner PCB?

International Standards Compliance: ออกแบบ, การผลิต, and inspection fully comply with IPC-6012F, ไอพีซี-A-600, IPC-2221C, and other international standards

UL 94V-0 Fire Safety: FR-4 substrate achieves the highest vertical burn rating, ensuring device safety

อล 94 วี-0 Testing Requirements for Flame-Retardant PCB Materials

Lead-Free Eco-Friendly Process: Lead-free HASL surface finish meets RoHS and REACH environmental directives

Proven Manufacturing Capability: UGPCB provides one-stop services from PCB design and manufacturing to PCBA assembly

Strict Quality Control: Visual inspection per IPC-A-600 and 100% electrical testing ensure shipment quality

Compact Optimized Dimensions: ที่ 86.37 × 72.6mm size perfectly fits the internal space of various wireless vacuum cleaners

12. Get a Quote and Samples Today

UGPCB is committed to providing high-precision, high-reliability PCB and PCBA solutions to electronics manufacturers worldwide. ไม่ว่าคุณจะต้องการ bare PCBs, fully assembled PCBA, หรือ one-stop services from design to mass production, UGPCB has the expertise to support you.

📧Contact UGPCB for a custom quote today 

  • เว็บไซต์: www.ugpcb.com
  • Custom design modifications and optimizations available
  • ฟรี ดีเอฟเอ็ม (ออกแบบเพื่อการผลิต) ทบทวน
  • Quick-turn prototyping and volume production both available

Data Source Declaration

The technical standards and data cited in this article come from the following authoritative organizations:

  1. IPC (สมาคมเชื่อมต่ออุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์): IPC-6012F Qualification and Performance Specification for Rigid Printed Boards, ไอพีซี-A-600 Acceptability of Printed Boards, IPC-2221C มาตรฐานทั่วไปเกี่ยวกับการออกแบบแผ่นพิมพ์, IPC-4101 Specification for Base Materials for Rigid and Multilayer Printed Boards, IPC-TM-650 คู่มือวิธีทดสอบ
  2. อล (Underwriters Laboratories): อล 94 Standard for Safety of Flammability of Plastic Materials for Parts in Devices and Appliances – V-0 การให้คะแนน
  3. Industry Standard Engineering Formula: PCB current-carrying capacity formula I = k·ΔT^0.44·A^0.725

ก่อนหน้า:

ต่อไป:

ทิ้งคำตอบไว้

ฝากข้อความ