Forsegling: Potting og flat tape i brytere og releer

Flere måter å lage lufttette forseglinger i elektroniske enheter

Forrige gang snakket vi om viktigheten av vakuumforsegling av glass til metallforsegling i elektroniske produkter. Tilsvarende er en metode kalt innkapsling (også kjent som innkapsling) ofte brukt for å lage tett forseglede pakker for elektroniske svitsjeenheter, inkludert flate strimler i halvledere som brukes i solid-state releer.

Hva er potting?

I potting er elektroniske komponenter eller sammenstillinger fullstendig innkapslet i faste eller gelatinøse forbindelser som gir støt- og vibrasjonsmotstand, samt beskyttelse mot støv og andre forurensninger, samt fuktighet og korrosjonsmidler. Metoden innebærer vanligvis å dyppe eller injisere elektroniske komponenter i et flytende dielektrikum (som silikon, epoksy eller polyuretan) og herde dem. For tomromsfri potting kan produktet plasseres i et vakuumkammer mens harpiksen forblir flytende; Vakuumet trekkes og opprettholdes for å trekke luft ut av hulrommet og harpiksen, og frigjøres deretter slik at atmosfærisk trykk kollapser hulrommene og tvinger den flytende harpiksen inn i svært hjørner og sprekker.

Dielektrisk potting er mye brukt for elektroniske egenskaper og for å beskytte solid-state elektroniske komponenter fra miljømessige og mekaniske skader; Som en ekstra bonus gir potting ofte strukturen for å holde komponentene sammen.

Flate striper og halvledere: Kraften bak solid state-reléer

Mange bytteapplikasjoner bruker i dag solid-state reléer (SSR) for å kontrollere og fullføre strømkretsene - ved å bruke en krafthalvlederenhet på et flatt bånd for å bytte strøm opp til ca. 100 ampere. SSR er raskere enn elektromekanisk relé; I tillegg, fordi det ikke er noen bevegelige deler som kan slites ut og ingen kontakter som forårsaker bulker eller karbonavleiringer, har SSR lengre levetid og konstant utgangsmotstand uavhengig av bruk.

Krafthalvledere består av separate diskrete enheter eller vanligvis integrerte kretser arrangert på flate bånd som brukes som brytere eller likerettere for høystrøm- eller høyspenningsapplikasjoner, for eksempel strømforsyninger for svitsjmodus. Noen vanlige strømenheter inkluderer strømdioder, tyristorer, MOSFEts og bipolare transistorer med isolert port (IGBT).

Radiatorer og varmefjerning fra halvledere

Siden halvledere ikke fungerer godt ved høye temperaturer, krever kraftenheter i SSR radiatorer for å eliminere varme generert av høye temperaturer og termiske sykluser. Emballasje gir en måte å fjerne varme fra halvlederenheter ved å lede den til det ytre miljøet. Kobling av strømforsyningsenheten til radiatoren eliminerer også varme fra driftstap. I tillegg bidrar innkapsling til å gjøre halvlederenheter mindre følsomme for faktorer som mekanisk støt, vibrasjon, fuktighet og eksterne magnetiske felt.

Potting brukes ofte til å lage pakker for halvlederkomponenter, inkludert de som bruker flate stripskomponenter. Forseglingsinnkapsling kan også oppnås ved å plassere halvlederbrikken i pakkens hulrom og trekke ut vakuumet. Den forsegles deretter med et keramisk eller metalllokk.

Som med glass-til-metall-forseglinger, er det viktig å sikre at den termiske utvidelsen av emballasjematerialet er kompatibel med den til silisium-halvlederenheter. Det er også avgjørende å sikre at den flate karbonstripen er fri for sprekker, sprekker eller andre overflateforhold som kan kompromittere integriteten til den forseglede pakken. Nøye visuell inspeksjon og virvelstrømtesting (ECT) kan utføres på det flate båndet for å sikre at det er fritt for overflate- og undergrunnsdefekter. (Du kan lese mer om ECT i vår forrige blogg - eller enda bedre, ring et metallskjæringsfirma!

I tillegg, hvis poserende harpiks injiseres direkte inn i elektroniske komponenter, er det viktig å sikre at presisjonsproduksjonsutstyr er riktig programmert til å gi riktig andel av materialer og danne en gasstett pakke uten å skade de delikate halvlederenhetene inni.

Forsegl konvolutten med en kvikksølvbryter

En annen type elektronisk enhet som vanligvis posjeres er en kvikksølvbryter. Som navnet antyder, bruker kvikksølvbrytere en liten mengde flytende kvikksølv for å slå kretser på og av. Fordi selv en dråpe kvikksølv er svært følsom for tyngdekraften, gir kvikksølv unike sansefunksjoner for enkle svitsjemekanismer med lav kraft.

Kvikksølvbryteren består av et sett med elektriske kontakter med et forseglet glasshus som inneholder en kvikksølvperle; Konvolutten kan også inneholde luft, inerte gasser eller vakuum. Når bryteren vippes, fullfører eller frakobler kvikksølvbryteren kretsen, noe som fører til at kvikksølv kommer i kontakt med eller vekk fra et sett med kontakter. Brytere kan inneholde flere sett med kontakter som lukker forskjellige kontakter i forskjellige vinkler for å registrere bevegelse i forskjellige retninger.

Fordi kvikksølv er et giftig metall, er bruk og avhending av det strengt regulert og har erstattet mange tidligere bruksområder for kvikksølvbrytere gjennom årene. For eksempel ble bruken av dem i nye biler - for ting som lyskontroller og blokkeringsfrie bremsesystemer - avviklet i USA for mer enn et tiår siden. Kvikksølvbrytere spiller imidlertid fortsatt en verdifull rolle i sikkerhetsinnretninger, for eksempel vippebrytere som brukes til å advare anleggsutstyr om rulling eller rulling. På fly bruker elektriske holdningsindikatorer (aka kunstige horisonter) fortsatt kvikksølvbrytere for å holde gyroskopaksen vinkelrett. Kvikksølvbrytere brukes også som tiltalarm i enkelte salgsautomater, og aktiverer brytere for å avgi alarm når maskinen rister eller tilter.

Lufttett bunnlinje

Enten vi' snakker om glass bundet til metall i lyspærer, halvlederinnkapsling med flate striper i solid-state reléer, eller konvolutten i kvikksølvbrytere, er det avgjørende å sikre forsegling for lufttetthet. Å jobbe med de riktige partnerne bidrar til å sikre at disse viktige elektroniske komponentene og prosessene blir testet i forsyningskjeden for å produsere de ønskede sluttresultatene.

Vennligst kontakt oss på zhang@pride-cnc.com