1. سواء كان موصلًا كهربائيًا عالي التردد أو موصلًا كهربائيًا منخفض التردد ، فإن مقاومة التلامس ، ومقاومة العزل ، والجهد الكهربائي الذي يتحمل العازل (المعروف أيضًا باسم القوة الكهربائية) هي أهم المعلمات الكهربائية لضمان عمل الموصلات الكهربائية بشكل طبيعي وبشكل موثوق. عادةً ما يكون لفحص تناسق الجودة للشروط الفنية لمنتجات الموصل متطلبات مؤشر فني واضحة وطرق اختبار. تعتبر عناصر الفحص الثلاثة هذه أيضًا أساسًا مهمًا للمستخدمين للحكم على جودة وموثوقية الموصلات الكهربائية.
ومع ذلك ، وفقًا لسنوات خبرة المؤلف في اختبار الموصلات الكهربائية ، هناك العديد من التناقضات والاختلافات في التنفيذ المحدد للشروط الفنية ذات الصلة بين الشركات المصنعة وبين الشركات المصنعة والمستخدمين. تؤثر الاختلافات في عوامل مثل طرق التشغيل ، والتعامل مع العينات ، والظروف البيئية بشكل مباشر على دقة واتساق نتائج الاختبار. تحقيقًا لهذه الغاية ، يعتقد المؤلف أنه من المفيد جدًا تحسين موثوقية اختبار الموصلات الكهربائية لإجراء بعض المناقشات الخاصة حول المشكلات الموجودة في التشغيل الفعلي لعناصر اختبار الأداء الكهربائي التقليدية الثلاثة هذه.
بالإضافة إلى ذلك ، مع التطور السريع لتكنولوجيا المعلومات الإلكترونية ، يحل جيل جديد من أجهزة الاختبار الأوتوماتيكية متعددة الوظائف محل اختبار المعلمة الفردية الأصلي بشكل تدريجي. سيؤدي تطبيق أدوات الاختبار الجديدة هذه إلى تحسين سرعة الكشف والكفاءة والدقة والموثوقية للخصائص الكهربائية بشكل كبير.
محدد:
2 اختبار مقاومة الاتصال
2.1 مبدأ العمل
مراقبة سطح ملامسات الموصل تحت المجهر ، على الرغم من أن الطلاء الذهبي ناعم جدًا ، لا يزال من الممكن ملاحظة نتوءات تبلغ {0} ميكرون. يمكن ملاحظة أن ملامسة زوج الاتصال المقترن ليست ملامسة سطح التلامس بالكامل ، بل هي تلامس بعض النقاط المنتشرة على سطح التلامس. يجب أن يكون سطح التلامس الفعلي أصغر من سطح التلامس النظري. اعتمادًا على نعومة السطح وحجم ضغط التلامس ، يمكن أن يصل الفرق بين الاثنين إلى عدة آلاف من المرات. يمكن تقسيم سطح التلامس الفعلي إلى جزأين ؛ واحد هو جزء الاتصال المباشر الحقيقي من المعدن إلى المعدن. أي أن نقاط التلامس الدقيقة بدون مقاومة انتقال بين المعادن ، والمعروفة أيضًا باسم نقاط الاتصال ، تتشكل بعد تلف فيلم الواجهة بسبب ضغط التلامس أو الحرارة. يمثل هذا الجزء حوالي 0 بالمائة من منطقة الاتصال الفعلية لـ 5-1. والثاني هو الأجزاء التي تتلامس مع بعضها البعض بعد تلويث الفيلم من خلال واجهة الاتصال. لأن أي معدن يميل إلى العودة إلى حالة أكسيده الأصلية. في الواقع ، لا توجد أسطح معدنية نظيفة حقًا في الغلاف الجوي. حتى الأسطح المعدنية النظيفة جدًا التي تتعرض للغلاف الجوي يمكن أن تشكل بسرعة طبقة أكسيد أولية من بضعة ميكرونات. على سبيل المثال ، لا يستغرق الأمر سوى 2-3 دقيقة للنحاس ، و 30 دقيقة للنيكل ، و 2-3 ثانية للألمنيوم لتشكيل طبقة أكسيد بسماكة حوالي 2 ميكرون على السطح. حتى الذهب المعدني الثمين المستقر بشكل خاص سيشكل فيلم امتزاز للغاز العضوي على سطحه بسبب طاقته السطحية العالية. بالإضافة إلى ذلك ، يشكل الغبار وما شابه ذلك في الغلاف الجوي أيضًا طبقة مترسبة على سطح التلامس. لذلك ، من وجهة نظر التحليل المجهري ، فإن أي سطح ملامس هو سطح ملوث.
باختصار ، يجب أن تتكون مقاومة الاتصال الحقيقية من الأجزاء التالية ؛
1) ركز على المقاومة!
المقاومة التي يظهرها انكماش (أو تركيز) الخط الحالي عندما يمر التيار عبر سطح التلامس الفعلي. أطلق عليها المقاومة المركزة أو مقاومة الانكماش.
2) مقاومة الغشاء
مقاومة الألواح بسبب تلامس الأفلام السطحية والملوثات الأخرى. من تحليل حالة سطح التلامس ؛ يمكن تقسيم فيلم تلوث السطح إلى طبقة فيلم أكثر صلابة وطبقة تلوث أكثر مرونة. لذلك ، على وجه الدقة ، يمكن أيضًا تسمية مقاومة الغشاء بمقاومة الواجهة.
3) مقاومة موصل!
عند قياس مقاومة التلامس فعليًا لملامسات الموصل الكهربائي ، يتم إجراؤها جميعًا عند أطراف التلامس ، وبالتالي فإن مقاومة التلامس المقاسة الفعلية تشمل أيضًا مقاومة الموصل لجهات الاتصال خارج سطح التلامس ومقاومة الرصاص نفسه. تعتمد مقاومة الموصل بشكل أساسي على موصلية المادة المعدنية نفسها ، ويمكن أن تتميز علاقتها بدرجة الحرارة المحيطة بمعامل درجة الحرارة.
لتسهيل التمييز ، تسمى المقاومة المركزة بالإضافة إلى مقاومة الأغشية الرقيقة مقاومة التلامس الحقيقية. تسمى المقاومة الفعلية المقاسة بما في ذلك مقاومة الموصل مقاومة التلامس الكلية.
في القياس الفعلي لمقاومة التلامس ، غالبًا ما يتم استخدام جهاز اختبار مقاومة التلامس (مللي متر) مصمم وفقًا لمبدأ طريقة جسر كلفن رباعي الأطراف. تتكون المقاومة R من الأجزاء الثلاثة التالية ، والتي يمكن التعبير عنها بالصيغة التالية: R=RC plus RF plus RP ، حيث: مقاومة مركزة RC ؛ مقاومة فيلم RF ؛ مقاومة موصل RP.
الغرض من اختبار مقاومة التلامس هو تحديد المقاومة التي تحدث عندما يتدفق التيار عبر نقاط التلامس الكهربائية لأسطح التلامس. عندما تتدفق التيارات الكبيرة من خلال ملامسات مقاومة عالية ، يمكن أن يحدث استهلاك مفرط للطاقة وارتفاع خطير في درجة حرارة جهات الاتصال. مطلوب مقاومة اتصال منخفضة ومستقرة في العديد من التطبيقات بحيث لا يؤثر انخفاض الجهد عبر جهات الاتصال على دقة ظروف الدائرة.
بالإضافة إلى أجهزة قياس الميلي أوم ، يمكن أيضًا استخدام مقياس الجهد ومقاييس الجهد الكهربي لقياس مقاومة التلامس.
فيما يتعلق بدارات الإشارة الضعيفة ، فإن شروط معلمة الاختبار المحددة لها تأثير معين على نتائج اختبار مقاومة التلامس. نظرًا لأن طبقات الأكسيد أو الزيت أو الملوثات الأخرى سوف تلتصق بسطح التلامس ، فسوف تتطور مقاومة الفيلم بين أسطح موقعي التلامس. نظرًا لأن الأفلام هي موصلات رديئة ، فإن مقاومة التلامس تزداد بسرعة مع زيادة سماكة الفيلم. تتعرض الأغشية لانهيار ميكانيكي تحت ضغط التلامس العالي أو الانهيار الكهربائي تحت الجهد العالي والتيار العالي 0. ومع ذلك ، بالنسبة لبعض الموصلات الصغيرة ، يكون ضغط التلامس صغيرًا جدًا ، وتيار العمل والجهد ما هما إلا مستويات MA و MV ، ولا يتم كسر مقاومة الفيلم بسهولة ، وقد تؤثر الزيادة في مقاومة التلامس على نقل الكهرباء. الإشارة.
إحدى طرق اختبار مقاومة التلامس في GB5095 "إجراءات الاختبار الأساسية وطرق القياس للمكونات الكهروميكانيكية للمعدات الإلكترونية" ، تنص "طريقة مقاومة الاتصال بالميليفولت" على أنه من أجل منع انهيار الفيلم على قطعة التلامس ، فإن دائرة الاختبار AC أو جهد ذروة الدائرة المفتوحة DC لا يزيد عن 20MV ، والتيار لا يزيد عن 100MA أثناء اختبار AC أو DC.
في GJB1217 "طرق اختبار الموصلات الكهربائية" ، توجد طريقتان للاختبار: "مقاومة تلامس منخفضة المستوى" و "مقاومة تلامس". المحتوى الأساسي لطريقة اختبار مقاومة التلامس منخفضة المستوى هو نفس طريقة مقاومة التلامس بالميليفولت في GB5095 المذكورة أعلاه. الغرض من ذلك هو تقييم خصائص مقاومة التلامس لتلامس ثاني أكسيد الكربون تحت ظروف تطبيق الجهد والتيار التي لا تغير سطح التلامس المادي أو تغير فيلم الأكسيد غير الموصّل الذي قد يكون موجودًا. يجب ألا يتجاوز جهد اختبار الدائرة المفتوحة المطبق 20 ميجا فولت ، ويجب أن يقتصر تيار الاختبار على 100 مللي أمبير. هذا المستوى من الأداء كافٍ لتمثيل أداء واجهة الاتصال عند مستويات منخفضة من الإثارة الكهربائية. الغرض من طريقة اختبار مقاومة التلامس هو قياس المقاومة بين طرفي زوج من اتصالات التزاوج أو بين جهات الاتصال ومقياس القياس عن طريق تيار محدد. عادةً ما تطبق طريقة الاختبار هذه تيارًا محددًا أعلى بكثير من طرق الاختبار السابقة. الامتثال للمعيار العسكري الوطني GJB101 "المواصفات العامة للموصلات الكهربائية الدائرية الصغيرة ذات الفصل السريع والمقاومة للبيئة" ؛ التيار أثناء القياس هو 1A. بعد توصيل أزواج التلامس على التوالي ، قم بقياس انخفاض الجهد عبر كل زوج اتصال وقم بتحويل القيمة المتوسطة إلى مقاومة التلامس. القيمة.
2.2 العوامل المؤثرة
تتأثر بشكل أساسي بعوامل مثل مادة التلامس والضغط الإيجابي والحالة السطحية والجهد العامل والتيار.
1) مواد الاتصال
تنص الشروط الفنية للموصلات الكهربائية على أن رؤوس التلامس من نفس المواصفات المصنوعة من مواد مختلفة لها مؤشرات مختلفة لتقييم مقاومة التلامس. على سبيل المثال ، وفقًا للمواصفة العامة GJB 101-86 للموصل الكهربائي الصغير المستدير والمقاوم للبيئة ، ومقاومة التلامس لتلامس التزاوج بقطر 1 مم ، وسبائك نحاسية أقل من أو تساوي 5MΩ ، وسبائك الحديد أقل من أو يساوي 15MΩ.
2) الضغط الإيجابي
الضغط الإيجابي للعقد هو القوة التي تولدها الأسطح الملامسة لبعضها البعض ، بشكل عمودي على سطح التلامس. مع زيادة الضغط الإيجابي ، زاد أيضًا عدد نقاط التلامس الدقيقة ومساحتها تدريجياً ، وانتقلت نقاط التلامس الدقيقة من التشوه المرن إلى التشوه البلاستيكي. نظرًا لأن المقاومة المركزة تتناقص تدريجياً ، تقل مقاومة التلامس. يعتمد الضغط الإيجابي للتلامس بشكل أساسي على هندسة التلامس وخصائص المواد.
3) حالة السطح
سطح التلامس الأول عبارة عن فيلم رخو يتكون من الالتصاق الميكانيكي وترسب الغبار والصنوبري والزيت وما إلى ذلك على سطح التلامس. بسبب الجسيمات ، يتم دمج الفيلم بسهولة في الحفر المجهرية لسطح التلامس. تنخفض المنطقة ، وتزداد مقاومة التلامس ، وهي غير مستقرة للغاية. ثانيًا ، فيلم القاذورات الذي يتكون عن طريق الامتزاز الفيزيائي والامتزاز الكيميائي هو بشكل أساسي امتزاز كيميائي على سطح المعدن ، والذي يتولد مع هجرة الإلكترونات بعد الامتزاز الفيزيائي. لذلك ، يجب أن تتمتع بعض المنتجات ذات المتطلبات عالية الموثوقية ، مثل الموصلات الكهربائية للطيران ، بظروف بيئية للتجميع والإنتاج نظيفة ، وعمليات تنظيف مثالية ، وتدابير الختم الهيكلية الضرورية ، ويجب أن يكون لدى المستخدمين ظروف تخزين جيدة واستخدام الظروف البيئية.
4) استخدم الجهد
عندما يصل جهد التشغيل إلى حد معين ، سيتم تكسير طبقة الفيلم من لوح التلامس ، وستنخفض مقاومة التلامس بسرعة. ومع ذلك ، نظرًا لأن التأثير الحراري يعمل على تسريع التفاعل الكيميائي بالقرب من الفيلم ، فإن له تأثير إصلاح معين على الفيلم. لذلك ، فإن قيمة المقاومة غير خطية. حول عتبة الجهد ، يمكن أن تتسبب التقلبات الصغيرة في انخفاض الجهد في تغير التيار بعامل ربما يصل إلى عشرين أو عشرات المرات. تختلف مقاومة التلامس على نطاق واسع ، وبدون فهم هذا الخطأ غير الخطي ، يمكن أن تحدث أخطاء عند اختبار جهات الاتصال واستخدامها.
5) الحالي
عندما يتجاوز التيار قيمة معينة ، فإن حرارة الجول () الناتجة عن الكهربة عند النقطة الصغيرة لواجهة التلامس سوف تلين المعدن أو تذوبه ، مما يؤثر على المقاومة المركزة ، وبالتالي تقليل مقاومة التلامس.