Контактного материала

тематических тестерах с числовым программным управлением. Печатная плата при помощи контактного устройства соединяется на входе через коммутатор с блоком опроса, а на выходе — с измерительным устройством. Контактное устройство представляет собой матрицу из иглообразных подпружиненных контактов, расположенных в узлах координатной сетки и прижатых к плате с усилием. В соответствии с записанной на перфоленте информацией на каждую проверяемую цепь подается сигнал 5... 12 В. Результат измерения сравнивается с эталонным, записанным в памяти микроЭВМ, и на основании этого сравнения определяется годность цепи. Информация о цепях, не соответствующих установленным требованиям, выдается на цифропечатающее устройство. Снабжение блока опроса высоковольтным источником (150... ... 1500 В) позволяет контролировать электрическую прочность изоляции. Максимальная скорость контроля на одну цепь составляет 400 не. Примером таких тестеров служат установки УКИП-01 и УКПМ-2 (СССР), модель 834 фирмы DIT-MCO (США), модель МРРЗООО фирмы Mania (ФРГ) и др.

Катушка реле размещается на сердечнике между шайбой 13 и кольцом 8. Контактное устройство 12 состоит из двух пласт-

а — трубчатый ТЭН, б — электроконфорка; / — оболочка, 2 — контактный стержень, 3 — спираль из проволоки сопротивления, 4 — наполнитель (периклаз), 5 — герметики, 6 — контактное устройство, 7 — изолятор, 8 — воздушная прослойка, 9 — изоляция, 10 — пазы канавки, II — ребра, 12 — чугунная плита, 13 — шины

витки и контакт протекает небольшой ток и перегрева контакта не происходит. Обмотка автотрансформатора имеет большое число витков, благодаря этому скачки изменения -напряжения при перемещении контакта незначительны. Наряду с малым искажением формы кривой напряжения и малыми потерями автотрансформаторы дают возможность получить на выходе напряжение выше сетевого. Напряжение линейно зависит от перемещения рукоятки, что обеспечивает равномерное повышение его. Автотрансформаторы выпускаются мощностью до нескольких киловольт-ампер. Они рассчитаны на работу с перерывами, во время которых охлаждаются обмотка и контактное устройство.

Открытые способы записи не требуют оптических модуляторов и светооптических систем, допускают непосредственный контроль и регулировку в процессе записи, проще в эксплуатации. Различают электрохимический, электротермический и электромеханический способы записи. При электрохимическом способе запись осуществляется на специальной электрохимической бумаге (ЭХБ), к поверхности которой записывающий ток подводится через специальное контактное устройство, обеспечивающее малую площадь контакта с бумагой. ЭХБ пропитана раствором, в котором под действием электрического тока происходит химическая реакция, вызывающая выделение красящего вещества. При записи создается черно-белое изображение с оптической плотностью в пределах Dmax = 1 и Dmin = 0,1, разрешающей способностью примерно 4 линий/мм. Основной недостаток этого способа записи — необходимость постоянного поддержания ЭХБ во влажном состоянии. Метод нашел применение в отечественных ФА типа ФТАП, «Ладога» и других, но в настоящее время является неперспективным.

Основными конструктивными узлами открытой неэкранированной тигельной печи ( 14-2) являются футеровка, индуктор 5, корпус 3, крышка /, контактное устройство 7, механизм наклона 9.

Контактное устройство. Соединение индуктора с токоподводом, не препятствующее наклону печи, выполняется в виде разъемного контактного устройства или гибким кабелем.

При разъемном соединении в нижней части корпуса печи монтируются подвижные контакты, а под печью — неподвижные. Подвижные контакты представляют собой врубные ножи ( 14-2) или нажимные пальцы, а неподвижные — соответственно губки или пружинящие пластины. Контактное устройство с разъемным соединением работает надежно лишь при водяном охлаждении как подвижных, так и неподвижных контактов.

— средней частоты 171, 172 Контактное устройство тигельной печи 233

Примером следящего привода релейного действия может служить электропривод подачи копировального станка с электромагнитными муфтами. Здесь роль задающего устройства выполняет шаблон или контур изделия, по которому перемещается палец копировально-измеритель-ного прибора. Этот прибор имеет контактное устройство, управляющее соответствующими промежуточными реле, которые в свою очередь включают электромагнитные муфты подачи шпинделя. При включении необходимой электромагнитной муфты производится перемещение механизма подачи станка, направленное к устранению возникшего рассогласования между положениями пальца копировального прибора и фрезы. Усилителями в такой системе служат промежуточные реле. Зона нечувствительности определяется расстоянием между контактами копировального прибора. Исполнительными органами являются приводы подач фрезы с нереверсивными двигателями, непрерывно

Причиной плохой воспроизводимости результатов измерений часто бывает неопределенность местоположения контакта между электродами прибора и контактного устройства измерителя. Хорошую воспроизводимость, низкий КСВН (не более 1,08) и возможность производить измерения независимо от габаритов прибора позволяет осуществить контактное устройство, схема которого показана на 2.19, применяемое для измерений бескорпусных СВЧ МЭ и ИМ. Устройство состоит из ступенчатого перехода со стандартного коаксиального вы-80

коэффициент восстановления для данного контактного материала принимается постоянным;

образованием кратеров и наростов в результате местных перегревов и плавления металла). Недостатками вольфрама как контактного материала являются:

Индий (Jn) — металл с низкой температурой плавления, использующийся в качестве акцепторной примеси (см. ч. Ш) и контактного материала в производстве транзисторов и полупроводниковых диодов.

К недостаткам алюминия как контактного материала следует отнести: возможность закорачивания p-n-перехода вследствие активного восстановления им защитной пленки диоксида кремния уже при температурах выше 700 К; эффект электродиффузии, который наблюдается при плотностях тока более 5 • 108 А/м2 и температурах выше 420 К и приводит к образованию выступов у положительного, а также пустот и разрывов пленки — у отрицательного электродов; нарушение прочности контакта Al — Si, связанное с осаждением кремния при охлаждении по границам зерен алюминия (это обусловлено высокой растворимостью кремния в алюминии, достигающей ~ 1% при 870 К); сложность пайки и невозможность электролитического осаждения; образование устойчивых интерметаллических соединений в двухслойной контактной структуре золото — алюминий, которые постепенно разрушают контакт и выводят прибор из строя (этот эффект известен в литературе как «пурпурная чума» - по цвету одного из интерметал-лидов); низкую коррозионную и механическую прочность.

С учетом достоинств и недостатков алюминия как контактного материала его можно использовать при изготовлении маломощных кремниевых приборов, работающих на частотах до 1 ГГц, но не рассчитанных на жесткие требования к надежности.

При вакуумном нанесении металлических пленок обеспечиваются высокая чистота пленки, малая глубина проникновения контактного материала в полупроводник, возможность получения малых контактных сопротивлений, применение групповых методов обработки и др.

Картина баланса энергии в прикатодной и прианодной зонах дуги схематически представлена на 4.23. К катоду подводятся энергия нейтрализации положительных ионов, приходящих из столба дуги, и их кинетическая энергия при ударе. На аноде и ка годе выделяется тепловая энергия, передаваемая из столба дуги за счет теплопроводности, излучения и конвекции. На катоде и аноде расходуется энергия на нагрев контактного пятна и отвод теплоты в контактную деталь, а также на плавление и испарение контактного материала. С того г другого электрода энергия уносится потоками плазмы. На катоде расходуется работа выхода электронов, затрачиваемая на преодоление потенциального барьера на поверхности металла. Эта энергия выделяется в дальнейшем при ударе электрона об анод совместно с кинетической энергией, запасенной в движущемся электроне.

Зависимость начальной прочности L'Bn° от отключаемого тока /о для аппаратов с разными контактами приведена на 5.18,6. Чем лучше теплоотводяшие и теплопоглощающие свойства контактного материала, тем выше лежит кривая L'Bn'l = f (/oi; кривая 1 - для серебра, 2 — для меди. 3 — для стали

Наиболее сложным является выбор контактного материала при условии, что контакты подвержены механическому и электрическому износу. Поэтому часто в качестве контактных материалов используют различные сплавы металлов и композиции, получаемые на основе металлов и их оксидов. Металлооксидные композиции часто используются, когда к контактам предъявляются повышенные требования в отношении сваривания, С этой же целью используются металлографитные композиции. При выборе контактных материалов необходимо учитывать, что не все свойства материала реализуются в одинаковой мере в различных аппаратах. Так, например, высокая дугостойкость меди, которая характеризуется удельным износом (0,5-10 8 кг/Дж, 0,7-10"8 кг/Вт на катоде; 0,12-10~8 кг/Дж, 0,17-Ю"8 кг/Вт па аноде), много меньшим, чем у широко применяемых композиций AgCdO (2,2X XЮ-8 кг/Дж и 3,14-10 8 кг/Вт на катоде; 3,98-10 8 кг/Дж и 5,69-10~8 кг/Вт на аноде), почти никогда не может быть использована в существующих конструкциях аппаратов, потому что гашение дуги на медных контактах происходит хуже, чем на контактах из AgCdO, и потому, что на медных контактах дуга перемещается медленнее, чем на контактах из AgCdO.

В некоторых случаях какое-то требование к контактам является столь важным, что приходится выбирать материал, обладающий заведомо плохими свойствами в отношении других требований. Примером может служить выбор контактного материала для вакуумных выключателей, где требуется возможно меньшая скорость испарения металла, возможно меньшее содержание газов, способность выдерживать высокие температуры отжига, являющегося необходимой технологической операцией для снятия внутренних механических напряжений. Такими свойствами обладает только вольфрам, который, однако, имеет высокую твердость и малую электропроводность, что вызывает необходимость создания большого контактного нажатия. Кроме того, применение вольфрама связано с тем, что из-за высокого потенциала ионизации вакуумная дуга на вольфрамовых контактах гаснет значительно раньше прохождения тока через нуль и на вольфрамовых контактах возникает срез тока, увеличивающий перенапряжения при коммутации. Однако специфические требования к вакуумным материалам предопределяют использование вольфрама или метал-

— кипения контактного материала 319