למחברים אטומים שלושה מרכיבים בסיסיים:
1. גוף מחבר
2. סיכה
3. אטמי בידוד
לבחירות שנעשו בתחומים אלה יכולה להיות השפעה משמעותית על ביצועי המכשיר, האמינות והעלות. השיקול הראשון בבחירת מחבר אטום חייב להתחשב בתמונה הגדולה: היכן הוא יותקן? בחירת חומר הדיור תלויה ביישום, אך היא קריטית להבטחת התאמה טובה בין גוף המחבר לחומרי הדיור. שיקולים מהותיים כוללים:
יישומים מוטסים, שעשויים לדחוף עיצובי אריזה לעבר מתכות קלות יותר;
· סביבת הפעלה בטמפרטורה גבוהה מצמצמת את הבחירה למתכות בעלות עמידות טובה בחום;
· ציין סביבות קורוזיביות בהן נדרשים חומרים עמידים בפני קורוזיה;
גם סביבת הפעולה ושיטת החיבור של המכשיר (ריתוך לייזר לעומת הלחמה) יניעו ישירות את בחירת החומר. עבור מחברים מרובי פינים, HSG ממליצה בדרך כלל על ריתוך בלייזר. עבור מחברים בודדים (בדרך כלל RF), ריתוך לייזר או הלחמה הן שיטות אינטגרציה נפוצות.
Hermetic Solutions Group מייצרת גופי מחברי DC אטומים בתחומים הבאים:
· אלומיניום
· פלדת אל - חלד
· קובר
· טיטניום
יש לנו גם את היכולת הייחודית להשתמש בטכנולוגיית ריתוך מתכת נפץ לייצור גופי מחברים דו-מתכתיים, עשויים בדרך כלל מאלומיניום/נירוסטה או טיטניום/נירוסטה. גופי מחברים אלו כוללים תוספת מנירוסטה מרותכת לחלק הנירוסטה של גוף המחבר, ושארית גוף המחבר משמשת כמעבר מרותך בלייזר (דמוי מתכת למתכת) לתוך בית אלומיניום או טיטניום.
בתי מחברים מולחמים אלו מספקים דרך אידיאלית לבנות מחברי DC בעלי ביצועים גבוהים שישתלבו במארז קל משקל. עם זאת, לביצועים יש מחיר. כפי שצוין לעיל, מחברי דו-מתכת מוסיפים בדרך כלל 25% עד 50% לעלות הכוללת בהשוואה לאפשרויות מונומטאליות מוצקות. עם זאת, הלקוחות שלנו מאמתים את ניתוח העלות/תועלת של גישה זו ביישומים בעלי אמינות גבוהה וקל משקל במשך עשרות שנים. יש לנו אלפי מחברים אלה הפועלים באופן אמין במגוון רחב של יישומים קריטיים למשימה כיום. יתרון נוסף של גישה זו הוא שהיא מפשטת מאוד את תהליך ההחלפה כאשר צריך להסיר את המחבר.
פורמט מחבר אטום
Hermetic Solutions Group מייצרת מחברים אטומים בתצורות סטנדרטיות/מיל מפרט ועיצובים מותאמים אישית. שילובי חומרי הגוף שנדונו קודם לכן זמינים עבור כל מחברי ה-DC שלנו. כל המחברים האטומים הנידונים להלן נבדקים לפי שיעורי דליפה<1x10-9 cc="" he="" @="" 1="" atm="" unless="" otherwise="" stated.="" available="" standard="" styles="">
• תת-ד
מחבר Sub-D או D-Sub הוא הגדול ביותר (והעתיק ביותר) מכל עיצוב מחברים סטנדרטיים שאנו מייצרים. למרות שהוא הוצג לראשונה על ידי Cannon בשנת 1952, העיצוב עדיין בשימוש היום, אבל בדרך כלל אנו רואים אותו יותר ביישומים מדור קודם מאשר בעיצובים חדשים.
• Micro-D
אלו הם מחברי ה-DC הנפוצים ביותר המיוצרים כיום על ידי חטיבת ה-PA&E שלנו. הם מייצגים מהלך מוקדם במזעור פורמט המחבר מסוג D. מחברי ה-Micro-D שלנו מתוכננים לעמוד בדרישות של מפרט MIL-DTL-83513 או לחרוג מהם.
• ננו-Ds
עיצוב מחברים זה דוחף עוד יותר את מגמת המזעור וצובר פופולריות. Nano-D הוא כוכב עולה בתחום ההגנה/תעופה וחלל שבו משקל וחיסכון בחלל הם קריטריונים חשובים יותר ויותר. כשהוא עשוי מחומרים דומים ועם אותה ספירת פינים, מחבר Nano-D טיפוסי שוקל בערך 1/4 ממשקלו של Micro-D דומה. המצב דומה כאשר משווים את גובה ההובלה של ה-Nano-D (.025 אינץ' לגובה ההובלה של ה-Micro-D (.050"). מחברי הננו-D שלנו עומדים ב-MIL-DTL או עולים עליהם-32139.
• 38999
עיצוב המחבר העגול 38999 מתוארך ליותר מ-20 שנה לפני מחבר Sub-D. גרסאות אטומות של המחברים התואמים 38999 שלנו עדיין נמצאות בשימוש נרחב ביישומים צבאיים כיום. כל גרסאות האלומיניום של סגנון מחבר זה משלבות סיכות קל משקל ופינים של נחושת בריליום (BeCu). עם זאת, רכיבה תרמית עלולה לפגוע בביצועי האיטום לרמה של 1x10-5 בשיטה זו.
• תצורה מותאמת אישית
Hermetic Solutions Group מייצרת גם מחברי DC והזנות לעיצובי לקוחות. כאן, השמיים הם הגבול (בגבולות הסביר) לאפשרויות העיצוב, אבל שימוש ברכיבים סטנדרטיים חוסך זמן וכסף. התאמה אישית מכפילה בדרך כלל את העלות של מחברים סטנדרטיים דומים (זה ישתנה מאוד בהתאם לכמות הנרכשת).
לְשַׁתֵף פְּעוּלָה
מחברים אטומים סטנדרטיים כוללים התאמה סטנדרטית לא אטומה וזמינים באופן נרחב מחטיבת Cristek Interconnect שלנו. מחברים אטומים מותאמים אישית עשויים לדרוש בניית מחברים מותאמים אישית, מה שעשוי להיות גם מניע עלות. הערות
יישום
היישום הוא המניע העיקרי לבחירת חומר מוביל. BeCu הוא חומר הפינים הנפוץ ביותר עבור מחברי DC טיפוסיים לתעופה וחלל. חומר זה מפחית את הקוטר הדרוש ביותר מחצי בהשוואה לסיכות העשויות מקובר. BeCu יכול גם לשאת בערך פי 3 מהזרם בהשוואה לסיכות קובר בגודל דומה. נדון בכך להלן, אך שימוש בפיני BeCu במחברים הרמטיים דורש טכניקות איטום/בידוד ספציפיות. איטום זכוכית אינו אופציה עבור מובילים של BeCu מכיוון שאטמי זכוכית בטמפרטורות גבוהות ממה שחומר העופרת הזה יכול להתמודד. חומרי עופרת נפוצים אחרים כוללים:
קובר - נפוץ במחברי DC ו-RF אטומים בזכוכית
פלטינה/אירידיום (Pt/Ir) - חומר עופרת נפוץ לשתלים רפואיים
Inconel - בשימוש נרחב ביישומי לחץ גבוה, טמפרטורה גבוהה (HPHT) (Inconel הוא מניע עלות)
מספר סיכות
ככל שמספר הפינים גבוה יותר, כך העלות גבוהה יותר, אבל זה לא רק העלות של הפינים הנוספים. יותר סיכות פירושה גם יותר עבודה נדרשת כדי להרכיב ולעבד את המחבר, ומשפיעה על עלות המחבר הכוללת.
לדוגמה, 37-pin Micro-D עשוי לעלות פי 2.5 מאשר 9-pin Micro-D (בהנחה ששניהם עשויים מאותו חומר).
גודל הסיכה יכול להיות גם גורם עלות. הפינים הקטנים המשמשים בפורמט Nano-D הם בדרך כלל יקרים יותר מסיכות Micro-D מכיוון שהם דורשים דרישות ייצור וסובלנות נוספות.
פיני חיווט
רוב המחברים הרמטיים יכולים לכלול פינים עם מטוסי חיבור תיל בעלות קטנה נוספת. עם זאת, ניתוב פינים מוסיף עלות משמעותית (כפול פי 2) עקב העבודה והמורכבות. אם נבצע את החיווט במהלך תהליך הייצור, אנו עשויים לראות זמני אספקה כלליים קצרים יותר ושרשרת אספקה פשוטה יותר. במקרים מסוימים, זה הופך לעלות הכרחית עקב מגבלות גישה שבהן יש לבצע כבלים לפני השילוב במארז.
ציפוי
ציפוי הוא תחום נוסף שאולי לא יעלה על הדעת מיד בעת תכנון מחבר הרמטי, אך הוא משפיע על העלות הכוללת.
ציפוי סלקטיבי הוא שיקול עיקרי בתחום זה - זה אומר ביטול ציפוי (באמצעות מיסוך או עיבוד משני) כדי למנוע ציפוי באזורים מסוימים. פעולות אלו דורשות יותר עבודה ולכן גורמות לעלויות נוספות.
חומר ציפוי הוא גם שיקול. חלק מחומרי הציפוי מתיישנים או נאסרו. לדוגמה, ציפויים SnPb ו-Cd עשויים להיות קשים למקור מכיוון ש-RoHS ו-REACH אינם מאפשרים חומרים אלה עקב חששות רעילות.
פעולות הלחמה נעשות בדרך כלל על ידי ציפוי עם Ni/Au, אבל גם Ag היא אפשרות. חשיפה ארוכת טווח לחמצן, טמפרטורה וכו' עשויה להפחית את מספר אפשרויות הציפוי הקיימות כאן. ציפוי ניקל משמש בדרך כלל לעמידות בפני קורוזיה, אך יכולת הריתוך שלו ירודה. לְחַבֵּר
ב-Hermetic Solutions Group, אנו משתמשים בזכוכית ובחומר Kryoflex® כדי לאטום את הפינים לגוף המחבר. השיטה הטובה ביותר תהיה תלויה ביישום הספציפי.
יישומי RF משתמשים בזכוכית כמעט אך ורק, בעוד שיישומי DC יכולים להשתמש בכל אחד מהחומרים. אטמי זכוכית מציעים קבוע דיאלקטרי RF טוב, הם עמידים מבחינה כימית, ובדרך כלל הם פחות יקרים לעיבוד. הבעיה העיקרית באיטום זכוכית היא שהבחירה בחומר עופרת מוגבלת מאוד - לרוב סגסוגת ברזל/ניקל כמו קובר. מחברים אטומים בזכוכית רגישים גם לסדקים/התרחבות של המיניסקוס ודורשים עיבוד בטמפרטורה גבוהה מאוד.
Kryoflex מספק חוזק דיאלקטרי טוב, מונע התפשטות סדק ויכול לאטום אפשרויות רבות של חומרי עופרת תואמים (וסגסוגות נחושת מוליכות יותר). אנו מציעים גם תצורות שונות לתמיכה במספר אפשרויות/שילובים של טמפרטורה וגוף. אטמי Kryoflex, למרות שבדרך כלל יקרים יותר לעיבוד, מספקים אמינות אמינה יותר לטווח ארוך.
כפי שאתה יכול לראות, ישנם מספר שיקולים בעת הגדרת המחבר האטום הנכון עבור היישום שלך. משתנים שונים אלו מספקים למהנדסי תכנון מידה רבה של גמישות באיזון בין דרישות הביצועים והעלות.
Hermetic Solutions Group מייצרת מגוון פורמטים של מחברים אטומים, כולל מחברים אטומים סטנדרטיים ב-mil-spec וכן תצורות מותאמות אישית. אנו מצפים לחלוק את עשרות שנות הניסיון שלנו בייצור מחברים אטומים סטנדרטיים ומותאמים אישית.
