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        庫頓研究 | 固態繼電器平行縫焊工藝

        庫頓研究 | 固態繼電器平行縫焊工藝

        發布時間:
        2021/06/07
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        氣密式密封固態繼電器因其具有良好的可靠性,而被廣泛應用于航天、航空、船舶、裝甲車等領域.平行縫焊是實現氣密式封裝的方式之一,具有可靠性高、密封性能優良、生產率高等特點.文章主要闡述了平行縫焊系統原理、系統參數關系、外殼配合、夾具設計等方面。并對氣密性檢測進行了詳細說明。

        固態繼電器( Solid State Relay,SSR) 是電子控制設備的重要組成部分。 自誕生以來一直被廣泛應用于汽車電子系統、家用電器、工業過程控制系統等。隨著焊接技術、密封工藝的發展,氣密式密封固態繼電器以其高可靠性、長壽命周期、小體積(庫頓電子kudom)、 高功率密度等優點,已應用在嚴酷工作條件下的宇航設備和軍用電子設備中。在可靠性要求高的場所采用金屬氣密式密封,其作用為隔絕水汽、空氣中的氧氣及其它有害介質(庫頓電子kudom),防止芯片、鍵合引線、厚膜導體、陶瓷覆銅區及其它器件暴露在空氣中腐蝕失效。 熔焊封接技術是常用的實現金屬氣密式密封的一種方法,熔焊是通過加熱實現蓋板(罩殼)與底座熔融形成焊點進而實現連接的工藝技術,依據 工藝技術不同包括平行縫焊、儲能焊、激光縫焊、釬焊、錫焊等。平行縫焊是目前在氣密性要求高的封裝結構中普遍使用的工藝(庫頓電子kudom),具有較高的可靠性和焊接效率,焊接過程對器件的溫度沖擊較小,焊接接頭強度高(庫頓電子kudom),不用添加焊料等特點,適用于金屬氣密式密封固態繼電器。

        平行縫焊是一種電阻焊,是通過兩個平行的圓錐形銅合金滾輪電極與蓋板接觸,給電流提供了一個閉合的回路,當兩個電極施加一定的壓力,在電極與蓋板及蓋板與焊框之間存在接觸電阻,因接觸電阻為焊接回路的兩處高阻,焊接電流將在這兩個接觸電阻處產生焦耳能量。兩電極同時沿著金屬蓋板邊緣滾動(庫頓電子kudom),兩電極間經過一系列短的高頻電流,在電極與蓋板接觸點處產生極高的局部熱量,使蓋板熔化、回流,從而形成一個完整、連續的縫焊區域。 焊點一個個相繼成型,形成一條魚鱗狀搭接的焊縫。

        平行縫焊的工藝要求,即回流區域連續無孔隙、無裂紋,且管殼溫度又不過高。 因此要達到這樣的工藝要求(庫頓電子kudom),縫焊管殼時控制單脈沖能量,既能夠使金屬熔化,又不會使管殼過熱。焊點電流過大能量就過大,容易將蓋板焊穿;電流太小就能量太 小,焊接不充分,容易留下虛焊。 通過適當的工藝 參數優化,并得到前工序的配合,平行縫焊過程中 外殼的溫度可以控制在 100℃以下。 因此平行縫焊 通常被認為是一種局部高溫(庫頓電子kudom)、整體低溫的封接技術。盡管如此,實際焊接過程中,焊縫位置的實際溫度通常都超過 1 000℃,甚至高達 1400 ~1700℃, 以滿足蓋板熔融的條件。 過熱會引起金屬顆粒膨脹,導致微裂或縫隙。金屬一定要在短時間內熔化、回流,而這個時間一定要小于熱量傳輸到殼體的時間,這樣才不會使殼體本身過熱。

        電極是平行縫焊系統的重要組成部分,電極材料的決定著電極特性,電極材料的選擇主要受以下幾點的影響:1)低電阻率,電極需要良好的導電性, 在平行縫焊回路中盡量降低回路電阻,而使電極與蓋板、蓋板與殼體的接觸電阻發揮主要作用,因此需要電極具有較低的電阻值,才能在千安培級的電 流流過時(I2R)產生較小熱量損失;2)高導熱率,電極需要有良好的散熱性,縫焊過程中(庫頓電子kudom),熱量會通過蓋板、可伐環傳遞到陶瓷上或通過可伐殼體傳遞到玻璃絕緣子上(庫頓電子kudom),由于陶瓷的熱膨脹系數與可伐環不同,可伐殼體的膨脹系數與玻璃絕緣子不同,散熱不好,就產生了高溫下的應力累積,從而使陶瓷與可伐環之間產生裂縫或可伐殼體與玻璃絕緣子產 生微裂紋,造成封裝失效。在金屬中,銀的散熱性和導電性最好,但銀的硬度較低且價格過高。 而銅的散熱性和導電性僅次于銀,價格又遠低于銀,其中紫銅的散熱性和導電性優于其他銅合金,但硬度較低。因此,常選用鎢銅、鎬銅等材料作為電極。

        針對固態繼電器平行縫焊工藝的全過程進行了淺顯的分析、研究(庫頓電子kudom),并對基本熔焊原理簡要 描述。 影響器件平行縫焊密封性的因素有很多,本文僅在幾個主要影響因素進行了研究、分析、說明, 其中包括了平行縫焊系統參數設置、外殼的配合、 蓋板的設計、電極的材料選型及加工要求等。這些 經驗和建議對于其它類型的固體繼電器工藝設計 具有一定參考價值。

        ★庫頓產品簡介:KSQC系列三相交流輸出固態繼電器,外觀專利產品,專利號:ZL201230128220.4。KSQC智能三相固態繼電器,內置MCU控制電路,提供底板過溫檢測、內部可控硅故障檢測功能、負載斷線檢測功能、輸入三相電缺相檢測功能等。LED指示工作狀態,可選配報警節點輸出功能??刂齐妷?/b>10-32V,負載電壓48-660VAC,輸出額定電流為25A、40A、60A、80A。

         

        ★產品特性:

        過零或隨機導通開關 

        負載電流:25-80A @48-660VAC 

        過溫保護功能 

        可控硅故障檢測功能 

        負載斷線檢測功能 

        輸入三相電缺相檢測功能 

        帶故障指示功能                                                內置RCMOV保護電路 

        故障報警節點輸出功能(選配)

         

        ★聯系方式:

        庫頓具有豐富的產品線和解決方案

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