29. Способы контактирования.

• Контакты делятся на неразъёмные соединения, ограниченно разъёмные соединения и разъёмные соединения.

• Основные назначения контактного соединения:

1. Передача электрической энергии от одного проводника к другому.

2. Контакт –

– Элемент конструкции, предназначенный для механического крепления элементов.

– Точка возможного разрыва цепи для облегчения монтажа.

– Точка разрыва для контроля, тестирования и подключения диагностического оборудования.

– Канал передачи тепла, выделяемого активным элементом схемы.

3. Специфика ВТ:

– Параллельная передача сигналов, организованных в байты или группы байт.

– Уменьшение (миниатюризация) размеров элементов.

– Работа с мВ и мкА сигналами (маломощное оборудование).

– Высокая частота передаваемых сигналов (до единиц ГГц).

– Минимизация излучения электромагнитной энергии в пространство.

30. Неразъёмные соединения.

• Это наиболее распространенные типы соединений, прежде всего, из-за их надежности, низкой стоимости и малых габаритов (малость габаритов – фактор, влияющий на частотные характеристики, меньше – лучше).

• Требования к неразъёмным соединениям:

1) Незначительные воздействия технологии соединения на соседние участки монтажа.

2) Прочность соединения не хуже прочности соединения компонентов.

3) Возможность соединения различных материалов (Al-Cu, Au-Cu, Au-Al – основные материалы).

4) Возможность соединения материалов различных размеров.

• Технологии неразъёмных соединений:

1) Пайка.

– Простота монтажных работ, хорошая ремонтопригодность.

– Требуемое оборудование: паяльник, припои, отсос, флюсы, паяльная станция.

– При электромонтаже используются мягкие припои: олово, свинец, кадмий, цинк…, а также низкотемпературный сплав Вуда (плавление при ~60°С, находится в желеподобном состоянии), состоящий из висмута, свинца, олова и кадмия: Bi(50%)+Pb(25%)+Cd(12,5%)+Sn(12,5%). Для бытовых целей используются припои ПОС-60 и т.п., где 60 – процентное содержание олова в припое.

–Флюсы – для удаления плёнок окислов, а также для защиты от окисления места пайки. Обычно используют бескислотные флюсы, растворённые в этиловом спирте.

Пайка накладывает ограничения на зазор между контактами:

– если t < 0,1мм, то не достигается капиллярный эффект;

– если t > 0,15мм, то припой получается пористый.

2)Электросварка. Точечная сварка. Основная проблема – локализация тепла в точке сварки (там происходит диффузия), должно регулироваться время контакта. С медной фольгой сварка не дает надлежащего качества, а при сварке деталей на базе алюминия обязательно применение ультразвуковой сварки для разрушения оксидных плёнок.

–Проблема: перегрев контактов и соседних элементов.

– Решение: места, подлежащие сварке, покрываются Co, Ni, железом или нержавейкой, т.е. материалами, имеющими низкую теплопроводность.

3) Склейка. Используется токопроводящий клей (мелкодисперсное серебро, тщательно перемешанное с эпоксидной смолой).Минусы: высокая стоимость; неконтролируемость клеевого соединения из-за растекания проводящего клея; низкая стабильность по времени. Используется в местах многократной пайки, при отслоении металлизации от диэлектрика (например, от текстолитовой платы), т.е. как средство ремонта.