CN106410467B - 一种铝汇流条的加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铝汇流条的加工工艺，至少包括如下步骤：步骤101、铝汇流条表面可焊性镀层的制造；具体为：首先在铝表面镀以厚度为8μm的镍镀层，然后在镍层表面镀以15μm的银镀层；步骤102、铝汇流条导电基体的制备；具体为：铝汇流条的导电基体材料为2A12铝合金，导电基体材料两侧设计有用以焊接连接其他模块的焊盘伸出爪；所述2A12铝合金的密度为2.78g/cm³；步骤103、铝汇流条绝缘层的制备，具体为：铝汇流条由多个片条式导电基体组合而成，各层导电基体间设有层片状绝缘材料；上述绝缘层材料为聚酰亚胺板，在所述聚酰亚胺绝缘板的四周均设计有便于汇流条组件安装于电源设备模块结构上的螺钉安装孔。

Description

一种铝汇流条的加工工艺

技术领域

本发明涉及空间电子元器件汇流条技术领域，特别是涉及一种铝汇流条的加工工艺。

背景技术

汇流条是一种多层层压结构的导电连接结构，由导电基体和绝缘层构成。采用汇流条式的结构可以大幅减少线缆连接的数量，降低电气设备系统内部布局的密度，减轻电气设备系统整体结构的质量。与导线相比，汇流条具有感抗低、抗干扰、高频滤波效果好、节省空间、装配简单快捷等特点。目前，汇流条在电力系统、军工、通讯基站、能源等领域都有着重要的应用。随着汇流条研究的发展，汇流条由最初实现电气连接到向着抑制电磁干扰、承担结构支撑、增加系统可靠性和辅助设备散热等多功能方向发展。

汇流条导电基体材料通常采用导电性能优良的金属，如黄铜、纯铜等，绝缘层一般选用介电系数高、耐击穿电压高的材料，如聚酯、环氧、芳纶、聚酰亚胺等。目前，空间电源产品的汇流条的基体材料多采用纯铜，表面镀以保护性可焊涂层，如银、锡等。空间电源产品对本身质量的要求极为严格。由于铜的密度较大，当空间电源产品需要在模块内部使用数量较多、体积较大的铜汇流条时，铜汇流条本身的质量相对于产品模块的质量占比较大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种铝汇流条的加工工艺。该铝汇流条的加工工艺能够满足空间电源产品的电气性能要求，其质量小于具备同样电气性能的铜汇流条，当其应用于空间电源产品中，能够减轻空间电源产品整体的质量。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

一种铝汇流条的加工工艺，至少包括如下步骤：

步骤101、铝汇流条表面可焊性镀层的制造；具体为：

首先在铝表面镀以厚度为8μm的镍镀层，然后在镍层表面镀以15μm的银镀层；

步骤102、铝汇流条导电基体的制备；具体为：

铝汇流条的导电基体材料为2A12铝合金，导电基体材料两侧设计有用以焊接连接其他模块的焊盘伸出爪；所述2A12铝合金的密度为2.78g/cm³；

步骤103、铝汇流条绝缘层的制备，具体为：

铝汇流条由多个片条式导电基体组合而成，各层导电基体间设有层片状绝缘材料；上述绝缘材料为聚酰亚胺绝缘板，在所述聚酰亚胺绝缘板的四周均设计有便于汇流条组件安装于电源设备模块结构上的螺钉安装孔。

本发明具有的优点和积极效果是：

1、本发明采用2A12铝合金作为汇流条的导电基体材料，2A12铝合金的密度为2.78g/cm³,铜的密度为8.9g/cm³，同体积铝汇流条导电基体的质量约为铜汇流条的31.2％。铝的电阻率为2.83×10-8Ω·m，铜的电阻率为1.78×10-8Ω·m，铝的电阻率约为铜的1.62倍。由于汇流条通过导线与电气部件相连，与导线电阻、其他元器件引脚电阻以及其他封装接触电阻相比，汇流条本身电阻在多数情况下可以忽略。

2，空间电源领域内电子装联常用的钎料为Sn63Pb37共晶钎料。由于铝本身不和锡发生冶金反应，Sn63Pb37钎料不能焊接铝和导线。要想在铝汇流条上焊接导线，必须在铝表面镀上可焊性镀层。在某些空间电源产品中，铜汇流条采用表面镀银的工艺，镀层厚度为5-10μm。银能够与锡铅钎料反应并生成稳定的金属间化合物，使导线与汇流条间形成可靠的连接。银镀层具有高度稳定性，可以作为汇流条在大气环境中保护性镀层，防止汇流条基体金属被氧化。同时，在所有金属中银的电阻率最小，银镀层能够在一定程度上提高汇流条的电导率，稳定接触电阻。因此，为了与导线形成可靠性连接，铝汇流条表面可采用镀银处理。由于铝表面直接镀银比较困难，在铝与银之间采用镍作为过渡性镀层，连接铝和银镀层。

附图说明：

图1为本发明新型铝汇流条的镀层结构示意图；

图2为本发明新型铝汇流条导电基体的主视图；

图3为本发明新型铝汇流条导电基体的俯视图；

图4为本发明新型铝汇流条导电基体的右视图；

图5为本发明新型铝汇流条绝缘层的主视图；

图6为本发明新型铝汇流条绝缘层的俯视图；

图7为本发明新型铝汇流条绝缘层的右视图；

图8为本发明新型铝汇流条的主视图；

图9为本发明新型铝汇流条的俯视图。

其中：1、母线负汇流点；2、母线正汇流点；3、电池正汇流点；4、互联汇流点；5、母线负汇流绝缘架；6、母线正汇流绝缘架；7、电池正汇流绝缘架；8、汇流条盖片。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参阅图1至图9，一种铝汇流条的加工工艺，具体步骤是：

1、铝汇流条表面可焊性镀层的制造：

铝本身不和锡反应，为保证铝汇流条与导线之间的焊接，铝汇流条表面必须镀以可焊性镀层。本发明中，先在铝表面镀以厚度为8μm的镍镀层，再在镍层表面镀以15μm的银镀层，如图1所示。

2、铝汇流条导电基体的制备：

铝汇流条的导电基体材料为2A12铝合金，一般采用铣削、冲裁、线切割等相应机加工工艺制作而成，导电基体两侧设计有焊盘伸出爪，用以焊接连接其他模块的导线，如图2所示。根据电气设备整体的连接要求，包括电流分配路径、电流大小等方面参数来设计铝汇流条上焊盘的个数和孔径的大小。

3、铝汇流条绝缘层的制备：

一般情况下，铝汇流条由多个片条式导电基体组合而成，各层导电基体间铺置有层片状绝缘材料。铝汇流条的绝缘层材料为聚酰亚胺板，如图3所示。单位厚度的聚酰亚胺材料具有较高的击穿电压和允许工作最高温度，是性能良好的绝缘材料。该例中，聚酰亚胺绝缘层的两端和两侧均设计有螺钉安装孔，以便于汇流条组件安装于电源设备模块结构上。

如图8和图9所示，铝汇流条自下而上包括母线负汇流绝缘架5、母线正汇流绝缘架6、电池正汇流绝缘架7、汇流条盖片8；铝汇流条的两侧设置有母线负汇流点1、母线正汇流点2、电池正汇流点3、互联汇流点4。

本发明中的每个部件外形尺寸加工完成后，需要进行本色钝化或去油去污处理，然后进行装配。

以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (1)

1.一种铝汇流条的加工工艺，其特征在于：至少包括如下步骤：

步骤101、铝汇流条表面可焊性镀层的制造；具体为：

首先在铝表面镀以厚度为8μm的镍镀层，然后在镍层表面镀以15μm的银镀层；

步骤102、铝汇流条导电基体的制备；具体为：

铝汇流条的导电基体材料为2A12铝合金，导电基体材料两侧设计有用以焊接连接其他模块的焊盘伸出爪；所述2A12铝合金的密度为2.78g/cm³；

步骤103、铝汇流条绝缘层的制备，具体为：

铝汇流条由多个片条式导电基体组合而成，各层导电基体间设有层片状绝缘材料；上述绝缘材料为聚酰亚胺绝缘板，在所述聚酰亚胺绝缘板的四周均设计有便于汇流条组件安装于电源设备模块结构上的螺钉安装孔。