Конструирование электрических соединений

(электромонтажа)

Электромонтаж – это часть конструкции, предназначенная для получения электрически неразрывных связей.

Электромонтаж подразделяют на:

- контактный монтаж (контактирование);

- коммутацию между контактами.

Контактирование подразделяют на 3 вида:

- неразъемное (пайка, сварка, склеивание);

- ограниченно – разъемное (накрутка, прижим);

- разъемное (НЧ и ВЧ разъемы).

Каждому уровню конструкций РЭА соответствуют определенные способы контактирования.

Например: для подуровня нулевого уровня – пленочная коммутация и неразъемное контактирование. На более высоких уровнях конструкций контактирование – пайкой, сваркой, накруткой, разъемами, а межконтактная коммутация – с помощью объемного монтажа.

Неразъемное контактное соединение реализуется: пайкой, сваркой, клейкой, накруткой. Достоинства – высокая надежность, низкая стоимость, малые габариты (за исключением накрутки – габариты у накрутки большие).

Пайка. Процесс пайки хорошо освоен технологически, реализуется групповым способом обработки. Виды пайки:

- пайка волной припоя (разновидности – двойной волной, “омега”-волной);

- пайка в паровой фазе и лазерная пайка – применяется при высокой плотности монтажа с шагом выводов менее 1 мм, а также для ПМИ, не допускающих перегрева с контактными площадками <0,25 мкм;

- ультразвуковая (для пайки алюминиевыми припоями с добавкой цинка или кадмия) и инфракрасная пайка.

Припои – ПОС-61 (61% Sn (олова)), ПСр – серебросодержащие.

Сварка – применяется точечная, дуговая, аронно -дуговая (для сварки Al), лазерная и др.

Клей. Токопроводящий клей – мелкодисперсное серебро + эпоксидная связка. Нетокопроводящий клей КУФО–4М, КРП и др.

Накрутка. Латунный штырь квадратного сечения, на который накручивается проводник в лаковой изоляции. В результате пластической деформации провода врезаются в грани штыря.

Ограниченно – разъемное контактирование – обычно осуществляется прижимом эластомерного, упругого и жесткого металлических контактов.

Разъемное контактирование: различают низкочастотные (до 3 МГц) и высокочастотные (до 10 ГГц).

Разъем – это совокупность контактных пар. По типу соединителя контактные пары делятся на пары с точечным, многоточечным (гиперболоидным) и линейным контактированием.

а) точечное контактирование:

б) многоточечное контактирование:

в) линейное контактирование:

В конструкциях РЭС применяются три типа соединителей:

1 – соединители для ПП, ИС, ЭРЭ, трансформаторов;

2 – разъемы для межкассетных, межъячеечных и межблочных соединений;

3 – кабельные и жгутовые разъемы.

Разъемы 1-ого типа, как правило, имеют контакты с двух сторон ПП (это печатные проводники с покрытием серебра).

Наибольшее число контактов у разъемов этого типа м.б. 296 (для ЭВМ).

Разъемы 2-ого типа – как пример – с креплением вилок на ПП.

Розетки приведенных разъемов устанавливаются на шасси блоков, а электрическое соединение их выводов осуществляется методом объемного монтажа.

Для соединения блоков со стойками и шкафами применяют разъемы, например, типа ГРПМ2. Вилки ставят на блоки, а на задних стенках шкафов – розетки.

Для получения межблочных соединений применяют малогабаритный разъем РМ1.

Число контактов в разъеме РМ равно: 10, 19, 30, 50, 76, 102.

ВЧ разъемы: диэлектрик, удерживающий гнездо и штырь, должен иметь малые потери в СВЧ диапазоне. Обычно это фторопласт-4 или полистирол. ВЧ разъемы различаются по рабочей частоте и передаваемой мощности.

Волновое сопротивление соединителя должно быть равно волновому сопротивлению кабеля (50 ОМ или 75 Ом; СР-50, СР-75).

Монтаж объемными проводами

Внутриблочный монтаж осуществляют объемными проводами или плоским кабелем.

При проектировании таких соединений обеспечивают необходимый радиус изгиба проводов, свободный доступ, а провода питания (переменного тока) свивают для уменьшения возможных наводок.

Передача электромагнитной энергии по линиям связи

Передача электромагнитной энергии может происходить:

1) по проводнику;

2) по диэлектрику;

3) по границе раздела сред с различными электрическими свойствами.

Реализуют эти виды передач следующие линии связи:

1 – металлическая линия в виде кабеля и волновода;

2 – диэлектрическая линия из материала с ε >1 – это диэлектрический волновод и волоконный световод;

3 – метало – диэлектрическая линия – это линия поверхностной волны и полосковая линия.

В зависимости от частотного диапазона рекомендуется применять следующие виды коммуникаций или линий связи: