تحليل أداء الموصلات عالية التحمل وعملية التصنيع
موصل عالي التحمل خماسي الأطراف . يُنشئ جسر اتصال بين الدوائر الكهربائية المسدودة أو المعزولة في الدائرة، مما يسمح بتدفق التيار الكهربائي وتحقيق الدائرة للوظيفة المحددة مسبقًا. يُطلق عليه أيضًا في الصين اسم موصل عالي التحمل سداسي الأطراف ومقبس، ويشير عمومًا إلى نقاط التلامس الكهربائية عالية التحمل . وهو جهاز يربط جهازين نشطين لنقل التيار أو الإشارات.
أداء الموصل الصناعي عالي التحمل :
1. الخصائص الميكانيكية: من حيث وظيفة التوصيل، تعتبر قوة التوصيل والفصل خاصية ميكانيكية مهمة.
تنقسم قوة الإدخال إلى قوة إدخال وقوة سحب (تُسمى أيضًا قوة فصل)، وتختلف متطلباتهما. تتضمن المعايير ذات الصلة أحكامًا تتعلق بقوة الإدخال وقوة الفصل الصغيرة، مما يعني أنه من منظور الاستخدام، يجب أن تكون قوة الإدخال صغيرة (لذلك، توجد هياكل LIF ذات قوة إدخال منخفضة وهياكل ZIF بدون قوة إدخال). إذا كانت قوة الفصل صغيرة جدًا، فسيؤثر ذلك على موثوقية التلامس.
من الخصائص الميكانيكية المهمة الأخرى العمر الافتراضي للموصلات الثقيلة (ذكر/أنثى) . يُعد العمر الافتراضي مؤشرًا على المتانة، ويُسمى التشغيل الميكانيكي في GB5095. تستغرق عملية التوصيل والفصل دورة واحدة، ويُعتمد على قدرة الموصلات الثقيلة متعددة الدبابيس على إكمال وظيفة التوصيل (مثل قيمة مقاومة التلامس) بعد دورة التوصيل والفصل المحددة كأساس للحكم. ترتبط قوة التوصيل والفصل والعمر الافتراضي للموصلات الثقيلة ببنية التلامس (الضغط الإيجابي)، وجودة طلاء جزء التلامس (معامل الاحتكاك الانزلاقي)، ودقة أبعاد (محاذاة) ترتيب التلامس.
2. الأداء الكهربائي: تشمل الخصائص الكهربائية الرئيسية لموصلات الكابلات الثقيلة مقاومة التلامس ومقاومة العزل والقوة الكهربائية.
① مقاومة التلامس: يجب أن يتمتع الموصل الكهربائي عالي الجودة بمقاومة تلامس منخفضة ومستقرة. تتراوح مقاومة التلامس بين بضعة ملي أوم وعشرات الملي أوم.
(2) مقاومة العزل: مؤشر لقياس أداء العزل بين نقاط تلامس الموصل الكهربائي وبين نقاط التلامس والغلاف، ويتراوح من مئات الميجا أوم إلى عشرات الميجا أوم.
③ القوة الكهربائية: تُعرف أيضًا باسم تحمل الجهد وتحمل الجهد العازل، وهي قدرة الموصلات أو بين الموصل والقشرة على تحمل جهد الاختبار المقدر.
④الخصائص الكهربائية الأخرى: يتم استخدام تخفيف تسرب EMI لتقييم تأثير حجب EMI للموصل، ويتم استخدام تخفيف تسرب EMI لتقييم تأثير حجب EMI للموصل، والذي يتم اختباره عمومًا في نطاق التردد 100 ميجا هرتز ~ 10 جرام هرتز.
بالنسبة لموصلات الترددات الراديوية المحورية، توجد أيضًا مؤشرات كهربائية مثل المعاوقة المميزة، وخسارة الإدخال، ومعامل الانعكاس، ونسبة الموجة الدائمة للجهد (VSWR). مع تطور التكنولوجيا الرقمية، ظهر نوع جديد من الموصلات، وهو موصل الإشارة عالي السرعة، لتوصيل ونقل إشارات النبضات الرقمية عالية السرعة. في المقابل، من حيث الأداء الكهربائي، بالإضافة إلى المعاوقة المميزة، ظهرت أيضًا مؤشرات كهربائية جديدة، مثل التداخل، وتأخير الإرسال، والانحراف، وغيرها.
3. الأداء البيئي: يشمل الأداء البيئي الشائع مقاومة درجات الحرارة، ومقاومة الرطوبة، ومقاومة رذاذ الملح، ومقاومة الاهتزاز والتأثير.
① مقاومة درجة الحرارة: تبلغ درجة حرارة التشغيل الحالية للموصل 200 درجة مئوية (باستثناء بعض الموصلات الخاصة عالية الحرارة)، ودرجة الحرارة -65 درجة مئوية. أثناء تشغيل الموصل، يُولّد التيار حرارة عند نقطة التلامس، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة. لذلك، يُعتقد عمومًا أن درجة حرارة التشغيل يجب أن تساوي مجموع درجة حرارة المحيط وارتفاع درجة حرارة نقطة التلامس. في بعض المواصفات، يُحدَّد بوضوح ارتفاع درجة حرارة الموصل المسموح به تحت تيار التشغيل المُصنّف.
② مقاوم للرطوبة: يؤثر دخول الرطوبة على أداء عزل الموصل ويؤدي إلى تآكل الأجزاء المعدنية. تتراوح ظروف اختبار الرطوبة والحرارة الثابتة بين 90% و95% (تصل إلى 98% وفقًا لدليل المنتج)، ودرجة حرارة +40 درجة مئوية، ومدة الاختبار 96 ساعة على الأقل وفقًا للوائح المنتج. أما اختبار الرطوبة والحرارة المتناوبة، فهو أكثر صعوبة.
③ مقاومة رذاذ الملح: عند تشغيل الموصل في بيئة تحتوي على رطوبة وملح، قد تُسبب طبقة المعالجة السطحية للأجزاء الهيكلية المعدنية وأجزاء التلامس تآكلًا كهروكيميائيًا، مما يؤثر على الخصائص الفيزيائية والكهربائية للموصل. لتقييم قدرة الموصل الكهربائي على تحمل هذه البيئة، يُجرى اختبار رذاذ الملح. يتم ذلك بتعليق الموصل في صندوق اختبار مُتحكم بدرجة حرارته، ورش محلول كلوريد الصوديوم بتركيز مُحدد بالهواء المضغوط لتكوين جو من رذاذ الملح. مدة التعرض 48 ساعة على الأقل كما هو مُحدد في دليل المنتج.
④ مقاومة الاهتزاز والصدمات: تُعد مقاومة الاهتزاز والصدمات من أهم خصائص الموصلات الكهربائية، خاصةً في بيئات التطبيقات الخاصة مثل الفضاء والسكك الحديدية والنقل البري. وتُعدّ هذه الخصائص مؤشرات مهمة لاختبار المتانة الهيكلية الميكانيكية وموثوقية التوصيل الكهربائي للموصلات الكهربائية. وتتضمن طرق الاختبار ذات الصلة أحكامًا واضحة. ويجب تحديد تسارع الذروة، ومدتها، وشكل موجة النبضة، وزمن انقطاع الاستمرارية الكهربائية في اختبار الاصطدام.
⑤ الأداء البيئي الآخر: وفقًا لمتطلبات الاستخدام، فإن الأداء البيئي الآخر للموصلات الكهربائية يشمل إحكام الهواء (التسرب، ضغط السائل)، غمر السائل (العادات السيئة لمقاومة السوائل المحددة)، انخفاض ضغط الهواء، إلخ.