Villamoscl ktsek Villamoscl ktsek Kt ramvezet elem kztt

Villamos-célú kötések

Villamos-célú kötések: Két áramvezető elem között létrehozott, áramvezetés célját szolgáló kapcsolat. De járulékosan lehet még mechanikus helyrögzítés, erőátadás is a cél.

Bonthatóság szempontjából (rendeltetés szerűen, elemek károsodása nélkül): - bontható (feszültségmentes állapotban vagy feszültség alatt), - nem bontható. Villamos kötés méretezése a következő tulajdonságok szerint: - ellenállásra – kis átmeneti ellenállás legyen! - áramterhelhetőségre – melegedésre, - élettartamra- anyag öregedése, oxidálódása.

Villamos-célú mechanikai kötések: Szorítócsavaros kötés Oldható, erővel záró – kötéskor rugalmas alakváltozás (csavar, huzal) Csavar anyaga: acél, sárgaréz, bronz

Tekercselt huzalkötés (wire-wrap):

• Élekkel rendelkező kivezetőtüske (hidegfolyatással, húzással – olcsó, könnyű technológiák; jó rugalmasságú anyag – bronz, sárgaréz, acél), • Huzal (egy-erű, általában vörösréz; legkisebb még alkalmazható huzalátmérő 0, 1 mm, felsőhatár nincs, de max. 5 mm-t szoktak alkalmazni), • Tekercselés elve: állandó húzóerő mellett tekercselik, húzóerő hatására az élek a huzalba nyomódnak, lehántolják, áttörik az oxidréteg, a tüske élein is lepattogzik az oxid, fémtiszta felületeken helyi hegedési pontok. A kapcsolódási keresztmetszetnek mindig nagyobbnak kell lennie, mint a két csatlakozó elem közül a kisebb keresztmetszetének! → min. 3 belső ment, inkább 7 menet!

A keményebb, rugalmasabb elemben nagymennyiségű rugalmassági tartalék energia halmozódik – érintkezéshez szükséges nyomást biztosítja – huzal idővel nyúlik (nem alkalmas!) – tüskét a huzal csavaró igénybevétellel terheli. A huzal húzóerejével szemben a tüske elcsavarodása tartja az egyensúlyt, húzóerő növekedésével nő a rugalmassági energiatartalék, egy határ felett a tüske maradó deformációt szenved!

• Tekercselő szerszám:

• Tekercselés:

Összefoglalva: • a tekercselt kötés nagyon jó szorításos kötést ad, • a kivezető éleinek huzalba nyomódása adja a megfelelően nagy érintkezési felületet, a szükséges felületi nyomást az egész élettartamon keresztül a tüskében felhalmozódott rugalmassági energia biztosítja, • mechanikai szilárdság kedvező, • rázásnak jobban ellenáll nem törik, mert a huzal nem mereven csatlakozik a kivezetőhöz – a szélső menet, mint mechanikus csillapító tag működik. Kötések: • egyszerű, • módosított.

Szorítópapucsos kötés (Termi-Point):

• erővel záró kötés, az erőt biztosító elem nem azonos az összekötendő elemek egyikével sem, csak a jó rugózás a követelmény, • a konstrukció költséges, bonyolult, rendkívül megbízható, több-erű vezeték is szerelhető, • tüske téglalap keresztmetszetű, • a szerszám először a huzalt csupaszítja, majd nagy nyomással a szorítópapuccsal együtt rálövi a kivezető tüskére. A művelet közben a huzal és a kivezetés felülete oxidmentessé válik, • tartós, egyenletes nyomás, • nagy megbízhatóság, • szorítópapucs anyaga: rugóanyag, foszforbronz, ónbronz.

Sajtolt kötés (lapított kötés): Gázzáró, mechanikusan szilárd, oldhatatlan kötés. Vezetékeket egymással szorítóelem segítségével, vezetéket pl. : kábelsaruhoz. • Vezeték könnyen deformálható anyagból (lágy vörösréz, alumínium), • Kötőelem vagy kivezetés – deformáció hatására felkeményedik, kellően jó rugalmas tulajdonságúvá válik (bronz, acél, nikkel ötvözet). Hátránya: korrózió-érzékeny – kötőelem anyagának helyes megválasztása! – aranybevonat, nikkelréteg felett Gazdaságos!

Termokompressziós kötés: Nagy tisztaságú elemeket (pl. : n+ típusú Si-t és Au huzalt) magas hőmérsékleten (jóval alacsonyabb az elemek olvadáspontjánál) összenyomunk – adhéziós kapcsolat. Saját anyaggal záró, nem bontható kötés. Technológiai adatok: 40 -80 MPa nyomóerő, 200 -400 o. C hőmérséklet, 0, 5 -10 s hőntartás ideje. Adhéziós kötés (különböző anyagok molekulái között Van der Waals erő) feltétele: molekulák atomrácsállandóik nagyságrendjébe eső távolságra kerüljenek egymáshoz! Nagyobb hőmérséklet – hőmozgás segít.

Készítés feltételei: 1. Összekötendő anyagok felületeinek nagy tisztasága, 2. Tisztaság a kötés létesítésekor (oxidáció – inkább védőgáz alatt), 3. Megfelelő nyomóerő (huzal mérete 0, 5 -0, 66 szorosára csökken), 4. Lágy anyagú huzal, 5. Megfelelő hőmérséklet, 6. Félvezetők esetén a kötés környezetében az anyag fajlagos ellenállása 1 Ωcm-nél kisebb legyen!

Szerszám alapján a kötés fajtái: 1. Ékkötés: Huzaladagoló, lapka vagy vékonyréteg, Wolfram-karbid ék (kemény anyagból), Helyező, nyomó lépés – lassú, de kis darabszám esetén nagyon jó minőség, 2. Szemkötés: Mechanikai terhelés irányára kevésbé érzékenyek. 3. Golyóskötés – letűző kötés: Golyóskötés – csak aranyhuzalhoz (csak az egyik végén lehet), Huzaladagoló nyomófej egyben, Letűző kötés – alumínium is lehet a huzal.

Kötésfajták :

A különböző eljárásokkal készített TC-kötések (termokompressziós kötések) : • Hőmérséklet-állósága, • Nedvesség-állósága, • Rezgés-állósága kiváló! Félvezető alapú IC-ben a legelterjedtebb kötéstípus!

Eutektikus kötés: N 2 hordozó chip fólia 97 Au 3 Si Au chiptartó felület Az arany és a szilícium 370 ºC-on eutektikumot képez. A chipet N 2 atmoszférában vákuumcsipesszel fogják meg és mozgatják, hogy feltörjön könnyebben az oxidréteg. Ritkán alkalmazzák a magas hőmérsékletigénye miatt. Az eutektikus forrasztással bekötött chip nem távolítható el.

A forrasztott kötések speciális esete – félvezető technikában Si vagy Ge chipeket kell Au vagy aranyozott fém felülethez kötni. Kötőanyag: Au-Si eutektikus ötvözet – azonos az összekötendő anyaggal – olvadási hőmérséklete alacsonyabb, mint a tiszta anyagoké. Technológia lépései: • 390 -400 o. C-ra melegített állványon, • H 2 –N 2 gáz, tisztított, • N 2 gázban kötés – chip a tokra – kötés létrejön, • N 2 gázzal lehűtjük – leemeljük.

Sajtolt kötések