تكنولوجيا لحام نشر الاتصال الناعم برقائق النحاس: تحليل المبادئ والعمليات والتطبيقات الهندسية

لحام نشر التوصيل الناعم برقائق النحاس هو طريقة لحام تستخدم طبقات متعددة من رقائق النحاس الرقيقة أو الرقائق المعدنية الأخرى لنشر الذرات عند واجهة التلامس من خلال درجة الحرارة والضغط العاليين لتشكيل رابطة معدنية قوية. تُستخدم هذه التقنية بشكل أساسي في سيناريوهات الاتصال الموصلي التي تتطلب مرونة عالية وسعة حمل كبيرة للتيار-ومقاومة للاهتزاز، مثل توصيلات الانتقال المرنة في أنظمة بطاريات الطاقة الجديدة والمعدات الإلكترونية عالية الطاقة-وأجهزة نقل وتوزيع الطاقة. على عكس اللحام التقليدي أو اللحام بالصهر، لا يتطلب اللحام بالانتشار إضافة أي لحام أو معدن حشو أثناء عملية اللحام. وبدلا من ذلك، فإنها تعتمد على الهجرة الذرية للمواد المتصلة نفسها في الحالة الصلبة لتحقيق الترابط. ولذلك، فإن وصلة اللحام لها مزايا هندسية مثل التركيب الموحد، وعدم وجود مرحلة هشة للواجهة، والمقاومة المستقرة.

 

في تصنيع قضبان النحاس المرنة، يمكن لعملية لحام الانتشار دمج نهايات رقائق النحاس متعددة الطبقات-في منطقة اتصال صلبة كثيفة، بينما يحتفظ الجزء الأوسط بهيكل فصل متعدد-طبقات لتوفير المرونة، وبالتالي ضمان قدرة الحمل-التيارية والقوة الميكانيكية للمفصل النهائي واستخدام المنطقة المرنة لامتصاص إزاحة التمدد الحراري والاهتزاز أثناء تشغيل المعدات. بالنسبة لوحدات بطاريات الطاقة الجديدة، يتم تصنيع أشرطة التوصيل المرنة لموصل البطارية وقضبان التوصيل المرنة النحاسية لبطارية الليثيوم على نطاق واسع باستخدام هذه العملية، والتي تُستخدم لإنشاء مسارات كهربائية ذات مقاومة منخفضة -ومرونة عالية- بين أقطاب الخلية أو بين حزمة البطارية والدائرة الرئيسية. تعتبر الوصلات المرنة المغلفة بالنحاس منتجًا نموذجيًا لتقنية اللحام بالانتشار. إن هيكلها الرقائقي متعدد الطبقات-يجعل عمر الانحناء ومقاومة التعب أفضل بكثير من تلك الخاصة بقضيب نحاسي واحد.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

بالمقارنة مع طرق اللحام التقليدية، فإن لحام الانتشار للوصلات الناعمة من رقائق النحاس يظهر العديد من المزايا الهندسية. أولا، ليس هناك حاجة لحام. من خلال عدم الاعتماد على اللحام أو التدفق، فإن هذه التقنية تقضي بشكل أساسي على مخاطر تناثر اللحام، والتآكل المتبقي، والتآكل الجلفاني بين المعادن المتباينة. يؤدي عدم وجود طبقة لحام أيضًا إلى انخفاض مقاومة المفصل، خاصة بالنسبة لمسارات نقل التيار العالي-. سيؤدي كل تخفيض في المقاومة - ميكرو أوم إلى تقليل تسخين الجول وتحسين كفاءة طاقة النظام. ثانياً، تكون الوصلات الملحومة مسطحة وناعمة. نظرًا لعدم وجود تدفق وتصلب للمعدن المنصهر أثناء عملية اللحام، فإن سطح منطقة التوصيل بعد لحام الانتشار يحافظ على نسيج تصفيح الرقائق الأصلي أو يشكل هيكلًا موحدًا مُعاد بلورته، مع عدم وجود انتفاخات أو انخفاضات مرئية في اللحام تقريبًا. تعتبر هذه الميزة مهمة بشكل خاص للموصل المعلب للبطارية الكهربائية المثبت في مساحة محدودة، لأن مناطق اللحام غير المستوية قد تتسبب في تركيز المجال الكهربائي أو ضعف التصاق الفيلم العازل. ثالثا، الاتصال قوي ومستقر. المفصل الذي يتكون من لحام الانتشار هو نوع من الروابط المعدنية. تعد قوة الشد ومقاومة إجهاد القص أفضل من طرق التوصيل الميكانيكية مثل العقص أو التثبيت، كما أنها ليست عرضة لارتخاء الزحف في الدورات الحرارية طويلة الأمد-.

 

يحتاج شريط بطارية الطاقة المرن المصنوع من رقائق النحاس إلى تحمل التمدد والانكماش الدوري لنواة البطارية أثناء عملية الشحن والتفريغ في نظام تخزين الطاقة. يمكن لأطراف وصلة لحام الانتشار أن تنقل الضغط بشكل موثوق دون انحراف مقاومة التلامس. رابعا، نطاق المواد القابلة للتطبيق واسع. هذه التقنية ليست مناسبة فقط لنفس الاتصال المعدني بين النحاس والنحاس، ولكنها يمكنها أيضًا تحقيق اتصال الانتشار للمعادن المتباينة مثل النحاس والألمنيوم والنحاس والنيكل من خلال تصميم طبقة انتقالية معقولة للواجهة، مما يلبي احتياجات التطبيق لأطراف الألومنيوم المركبة من النحاس- في حزم البطاريات. خامسا، حماية البيئة. لا تتطلب عملية اللحام المنتشر لحامًا وتدفقًا، ولا تنتج دخانًا ضارًا أو سوائل نفايات، وتستخدم طريقة التسخين التسخين الكهربائي، الذي لا يحتوي على انبعاثات كربونية مباشرة ويلبي متطلبات الإنتاج النظيف.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

لقد توسعت مجالات تطبيق الوصلات اللينة المصنوعة من رقائق النحاس بشكل كبير من صناعة إلكترونيات الطاقة التقليدية إلى -مجالات التصنيع المتطورة مثل مركبات الطاقة الجديدة وأنظمة تخزين الطاقة والفضاء والنقل بالسكك الحديدية. في مجال مركبات الطاقة الجديدة، يُستخدم قضيب ناقل رقائق النحاس على نطاق واسع كوسيط موصل للتوصيلات المتسلسلة والمتوازية بين الوحدات الداخلية لحزمة بطارية الطاقة، والانتقال المرن بين الخلايا وقضيب التوصيل، والاتصال الأساسي بين حزمة البطارية وصندوق توزيع الجهد العالي -للمركبة. تتميز خصائصها خفيفة الوزن والمرنة بأهمية كبيرة لتحسين كثافة الطاقة لحزمة البطارية والتكيف مع قيود المساحة في هيكل السيارة. في محولات تخزين الطاقة والعاكسات الكهروضوئية، يحتاج الاتصال بين وحدة الطاقة IGBT وقضيب التوصيل DC إلى تلبية متطلبات الحث المنخفض والمقاومة المنخفضة والمرونة العالية. إن البنية المتكاملة لرقائق النحاس متعددة الطبقات للموصلات المرنة المغلفة بالنحاس والتي يتم تحقيقها من خلال لحام الانتشار، تقلل بشكل فعال من تجاوز الجهد والتداخل الكهرومغناطيسي أثناء عملية التبديل. في مجال الطيران، تعتبر أنظمة الطاقة عبر الأقمار الصناعية وشبكات توزيع طاقة الطائرات حساسة للغاية لوزن الموصلات. أصبحت الوصلات الناعمة المصنوعة من رقائق النحاس هي الحل المفضل نظرًا لقوتها النوعية العالية وخصائصها الموصلة. في نظام الجر للنقل بالسكك الحديدية، يستخدم قسم النقل لكابل الطاقة بين محول الجر والمحرك وصلة ناعمة من رقائق النحاس ذات مقطع كبير-، والتي لا تتحمل الاهتزاز المستمر أثناء تشغيل السيارة فحسب، بل تضمن أيضًا النقل الفعال لمستوى الطاقة- بالميغاوات.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

تغطي عملية تصنيع الوصلات الناعمة المصنوعة من رقائق النحاس واللحام المنتشر وصلات دقيقة متعددة مثل إعداد المواد والتجميع المكدس وتشكيل اللحام والمعالجة اللاحقة-. أثناء مرحلة إعداد المواد، تحتاج رقائق النحاس إلى تنظيف السطح وإزالة الشحوم بشكل صارم لإزالة الزيت المتداول وطبقة الأكسيد وجزيئات الغبار. أي ملوثات متبقية ستشكل شوائب في الواجهة عند درجات حرارة عالية وتؤدي إلى انخفاض جودة اللحام. في مرحلة تجميع التصفيح، يتم تصفيح الطبقات المتعددة من رقائق النحاس بدقة بالترتيب والاتجاه المصممين من خلال تركيبات تحديد المواقع. يمكن إدخال صفائح النيكل أو طبقات طلاء النيكل بين الطبقات لتحسين توافق الواجهة مع اللحام المعدني المختلف. يتم الانتهاء من مرحلة تشكيل اللحام في فرن لحام بانتشار الفراغ أو آلة لحام جو وقائي. عادة ما يتم ضبط ملف درجة الحرارة بالقرب من درجة حرارة إعادة بلورة النحاس. تتراوح مدة التثبيت من دقائق إلى ساعات، حسب سمك الكومة وحجم المفصل. تشتمل مرحلة ما بعد-المعالجة على تصحيح ما بعد اللحام وإزالة الأزيز وتنظيف السطح وأخذ عينات من الأداء الكهربائي. بالنسبة للمواصفات التي تتطلب طلاء السطح، مثل موصل الرقائق المعلبة للبطارية الكهربائية، يجب إجراء طلاء القصدير أو الطلاء الفضي بعد لحام الانتشار لتحسين مقاومة الأكسدة وقابلية اللحام للتجميع اللاحق.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

إذا كنت بحاجة إلى اختيار مناسبتحويلة رقائق النحاس مغلفةنموذجًا لوحدة البطارية أو نظام تخزين الطاقة أو معدات إمداد الطاقة{0}العالية الطاقة، يرجى الاتصال بفريقنا الهندسي والفني للحصول على العينات وأوراق المعلمات الفنية.