Zažil za studena lisovaný terminál počas tepelného spracovania vysokoteplotný šok?
Fenomény a príčiny vysokoteplotného šoku
Vysokoteplotný šok sa prejavuje najmä ako rýchly nárast teploty koncového telesa v krátkom čase, čo vedie k sérii fyzikálnych zmien. Hlavné príčiny a prejavy sú nasledovné:
Typické procesné scenáre: Problémy sa často vyskytujú počas procesov montáže dosiek plošných spojov, ako je napríklad vlnové spájkovanie a reflow spájkovanie. Pri vlnovom spájkovaní môžu teploty predhrievania dosiahnuť viac ako 100 °C a maximálne teploty vlny môžu krátkodobo dosiahnuť až 280 °C; v zóne predhrievania reflow spájkovaním môžu maximálne teploty prekročiť aj 230 °C.
Priame prejavy: Náhle vysoké teploty môžu spôsobiť roztavenie, deformáciu, bublinky alebo deformáciu plastových izolačných častí terminálu a kovové časti môžu tiež zmeniť vlastnosti v dôsledku vysokého tepla.
Hlavné riziká spôsobené vysokoteplotným šokom
Vysokoteplotný šok nielenže ovplyvňuje samotné terminály, ale môže tiež spôsobiť sériu problémov so spoľahlivosťou a bezpečnosťou:
Zvýšený kontaktný odpor vedúci k cyklom prehriatia: Vysoké teploty môžu spôsobiť oxidáciu na kontaktných plochách svoriek a vodičov, čím sa tvoria tenké oxidové vrstvy. To môže výrazne zvýšiť kontaktný odpor a zvýšený odpor generuje ďalšie teplo, čím vzniká začarovaný kruh, ktorý môže v závažných prípadoch dokonca viesť k požiaru.
Znížená mechanická pevnosť: Vysoké teploty môžu spôsobiť žíhanie elastických prvkov vo vnútri svorky, čo spôsobuje ich stratu elasticity a znižuje kontaktný tlak, čo vedie k uvoľneniu spojov. Zároveň môže izolačná vrstva vodičov vplyvom vysokých teplôt starnúť a stať sa krehkou, čo znižuje izolačný výkon.
Vplyv na prúdovú únosnosť: Ak je krimpovacia oblasť nesprávne navrhnutá alebo spracovaná (napr. nesprávny kompresný pomer), jej prierez sa môže zmenšiť, čo vedie k nedostatočnej prúdovej únosnosti a uľahčuje tvorbu tepla pri pretekaní prúdu.
Ako reagovať na šok z vysokej teploty a ako ho vyriešiť
Optimalizácia výberu materiálu: Vyberte si kovy s vyššou teplotnou odolnosťou (ako napríklad meď s vysokou vodivosťou) a živicové materiály.
Zlepšite proces krimpovania: Prísne kontrolujte krimpovací pomer (odporúčaný krimpovací pomer svoriek 65 % – 75 %, krimpovací pomer vodičov 65 % – 80 %).
Presné riadenie procesu tepelného spracovania: Presne riadite teplotu a čas v predhrievacej zóne, vlnovej zóne a špičkovej zóne, aby ste predišli zbytočnému dlhodobému vystaveniu vysokým teplotám. Prísne dodržiavajte procesné okno, aby ste predišli šokom spôsobeným odchýlkami procesu.
Posilnenie riadenia procesu montáže: Zabezpečenie presného umiestnenia a správnej veľkosti spájkovacieho kolíka; zaručenie spájkovateľnosti koncoviek; po montáži dôkladné očistenie od zvyškov tavidla. Eliminácia negatívnych vplyvov vonkajších faktorov na koncovky.
Použite alternatívne technológie pripojenia: Pri produktoch s obzvlášť vysokým prúdom a prísnymi požiadavkami na nárast teploty zvážte použitie vysokofrekvenčného zvárania a iných metód pripojenia. Vysokofrekvenčné zváranie umožňuje tavenie medi na molekulárnej úrovni, čo vedie k nižšiemu odporu a lepšej kontrole nárastu teploty.