Dichtung: Verguss und Flachband in Schaltern und Relais

Weitere Möglichkeiten zur Herstellung luftdichter Verschlüsse in elektronischen Geräten

Beim letzten Mal haben wir über die Bedeutung der Vakuumversiegelung von Glas gegenüber der Metallversiegelung in elektronischen Produkten gesprochen. In ähnlicher Weise wird ein Verfahren namens Verkapselung (auch Verkapselung genannt) häufig verwendet, um dicht verschlossene Gehäuse für elektronische Schaltgeräte herzustellen, einschließlich flacher Streifen in Halbleitern, die in Festkörperrelais verwendet werden.

Was ist Topfen?

Beim Vergießen werden elektronische Komponenten oder Baugruppen vollständig in feste oder gelatinöse Verbindungen eingekapselt, die Stoß- und Vibrationsfestigkeit sowie Schutz vor Staub und anderen Verunreinigungen sowie Feuchtigkeit und Korrosionsmitteln bieten. Das Verfahren beinhaltet typischerweise das Eintauchen oder Einspritzen elektronischer Komponenten in ein flüssiges Dielektrikum (wie Silikon, Epoxid oder Polyurethan) und deren Aushärtung. Für ein hohlraumfreies Vergießen kann das Produkt in eine Vakuumkammer gegeben werden, während das Harz flüssig bleibt; Das Vakuum wird gezogen und aufrechterhalten, um Luft aus der Kavität und dem Harz zu ziehen, und dann abgelassen, so dass der Atmosphärendruck die Hohlräume zusammenbricht und das flüssige Harz in sehr Ecken und Risse drückt.

Dielektrisches Vergießen wird häufig für elektronische Eigenschaften und zum Schutz elektronischer Festkörperkomponenten vor Umwelt- und mechanischen Schäden verwendet; Als zusätzlicher Bonus bietet Potting oft die Struktur, um die Komponenten zusammenzuhalten.

Flachbänder und Halbleiter: Die Kraft hinter Halbleiterrelais

Viele Schaltanwendungen verwenden heutzutage Halbleiterrelais (SSR), um die Leistungsschaltung zu steuern und zu vervollständigen – unter Verwendung eines Leistungshalbleiterbauelements auf einem Flachband, um Ströme bis zu etwa 100 Ampere zu schalten. SSR ist schneller als elektromechanische Relais; Darüber hinaus hat SSR eine längere Lebensdauer und einen konstanten Ausgangswiderstand unabhängig von der Verwendung, da es keine beweglichen Teile gibt, die verschleißen könnten und keine Kontakte, die Dellen oder Kohlenstoffablagerungen verursachen könnten.

Leistungshalbleiter bestehen aus separaten diskreten Bauelementen oder in der Regel integrierten Schaltkreisen, die auf Flachbändern angeordnet sind und als Schalter oder Gleichrichter für Hochstrom- oder Hochspannungsanwendungen wie Schaltnetzteile verwendet werden. Einige gängige Leistungsbauelemente umfassen Leistungsdioden, Thyristoren, MOSFEts und Bipolartransistoren mit isoliertem Gate (IGBT).

Radiatoren und Wärmeabfuhr von Halbleitern

Da Halbleiter bei hohen Temperaturen nicht gut funktionieren, benötigen Leistungsbauelemente in SSR Radiatoren, um die durch hohe Temperaturen und thermische Zyklen erzeugte Wärme zu eliminieren. Die Verpackung bietet ein Mittel zum Abführen von Wärme von Halbleiterbauelementen, indem sie an die äußere Umgebung geleitet wird. Durch den Anschluss des Netzteils an den Heizkörper wird auch die Wärme aus Betriebsverlusten eliminiert. Darüber hinaus trägt die Kapselung dazu bei, Halbleiterbauelemente weniger empfindlich gegenüber Faktoren wie mechanischen Stößen, Vibrationen, Feuchtigkeit und externen Magnetfeldern zu machen.

Das Vergießen wird häufig verwendet, um Gehäuse für Halbleiterkomponenten herzustellen, einschließlich solcher, die Flachbandkomponenten verwenden. Eine Versiegelung kann auch durch Positionieren des Halbleiterchips in der Kavität des Gehäuses und Ziehen des Vakuums erreicht werden. Anschließend wird es mit einem Keramik- oder Metalldeckel verschlossen.

Wie bei Glas-Metall-Dichtungen ist es wichtig sicherzustellen, dass die Wärmeausdehnung des Verpackungsmaterials mit der von Silizium-Halbleiterbauelementen kompatibel ist. Es ist auch wichtig sicherzustellen, dass der flache Kohlenstoffstreifen frei von Rissen, Rissen oder anderen Oberflächenbedingungen ist, die die Integrität der versiegelten Packung beeinträchtigen könnten. Sorgfältige Sichtprüfungen und Wirbelstromprüfungen (ECT) können am Flachband durchgeführt werden, um sicherzustellen, dass es frei von Oberflächen- und Untergrundfehlern ist. (Sie können mehr über ECT in unserem vorherigen Blog lesen - oder noch besser, rufen Sie eine Metallbearbeitungsfirma an!

Wenn Posing-Harz direkt in elektronische Komponenten injiziert wird, ist es außerdem wichtig, sicherzustellen, dass die Präzisionsfertigungsgeräte richtig programmiert sind, um das richtige Materialverhältnis bereitzustellen und ein gasdichtes Gehäuse zu bilden, ohne die empfindlichen Halbleiterbauteile im Inneren zu beschädigen.

Versiegeln Sie den Umschlag mit einem Quecksilberschalter

Eine andere Art von elektronischem Gerät, die normalerweise gewildert wird, ist ein Quecksilberschalter. Wie der Name schon sagt, verwenden Quecksilberschalter eine kleine Menge flüssiges Quecksilber, um Schaltkreise ein- und auszuschalten. Da selbst ein Quecksilbertropfen sehr empfindlich auf die Schwerkraft reagiert, bietet Quecksilber einzigartige Erfassungsfunktionen für einfache Schaltmechanismen mit geringer Kraft.

Der Quecksilberschalter besteht aus einem Satz elektrischer Kontakte mit einem versiegelten Glasgehäuse, das eine Quecksilberperle enthält; Die Hülle kann auch Luft, Inertgase oder Vakuum enthalten. Wenn der Schalter gekippt wird, schließt der Quecksilberschalter den Stromkreis oder trennt ihn, wodurch Quecksilber mit einem Satz von Kontakten in Kontakt kommt oder von diesem entfernt wird. Schalter können mehrere Kontaktsätze enthalten, die verschiedene Kontakte in verschiedenen Winkeln schließen, um Bewegungen in verschiedene Richtungen zu erfassen.

Da Quecksilber ein giftiges Metall ist, sind seine Verwendung und Entsorgung streng reguliert und haben im Laufe der Jahre viele frühere Anwendungen für Quecksilberschalter ersetzt. Zum Beispiel wurde ihre Verwendung in Neuwagen – für Dinge wie Lichtsteuerungen und Antiblockiersysteme – in den Vereinigten Staaten vor mehr als einem Jahrzehnt eingestellt. Quecksilberschalter spielen jedoch immer noch eine wertvolle Rolle in Sicherheitseinrichtungen, wie zum Beispiel Neigungsschaltern, die verwendet werden, um Baumaschinen vor Rollops oder Rollops zu warnen. In Flugzeugen verwenden elektrische Fluglagenanzeiger (auch bekannt als künstliche Horizonte) immer noch Quecksilberschalter, um die Gyroskopachse senkrecht zu halten. Quecksilberschalter werden in einigen Verkaufsautomaten auch als Neigungsalarme verwendet, die Schalter aktivieren, um einen Alarm auszulösen, wenn der Automat wackelt oder kippt.

Luftdichtes Endergebnis

Egal, ob wir über Glas auf Metall in Glühbirnen, Halbleiterverkapselung mit flachen Streifen in Halbleiterrelais oder die Hülle in Quecksilberschaltern sprechen, die Abdichtung ist für die Luftdichtheit unerlässlich. Die Zusammenarbeit mit den richtigen Partnern trägt dazu bei, dass diese wichtigen elektronischen Komponenten und Prozesse in der Lieferkette getestet werden, um die gewünschten Endergebnisse zu erzielen.

Bitte kontaktieren Sie uns unter zhang@pride-cnc.com