SU1091241A1 - Жидкометаллический геркон и способ его изготовлени - Google Patents

Abstract

1. Жидкометаллический геркон, содержащий изол ционный баллон, во внутренней полости которого размещены неподвк шые контактные электроды, имеющие пленочные вьтоды, смоченные жидким металлом и утопленные в теле баллона, подвижньй мостиковый кон -актный электрод, установленный с воЗможностью его переката, о. т л и чающийс  тем, что, с целью . повьшени  чувствительности, он снабжен заглушками, в баллоне выполнены отверсти , расположенггые параллельно плоскости пленочных выводов и герметизированные заглушками, а неподвижные контактные электроды утоплены в теле баллона перпендикул рно плоскости их пленочных выводов.

Description

-iS

о

;О

пкА

ю

4

2. Способ изготовлени  жидкометаллического геркона, включающий в себ  послойное изготовление баллона геркона из незатвердевшего изол ционного материала с припуском на усадку при затвердевании, размещение в нам неподвижных контактных электродов и соединенных с ними пленочных выводов и контактных площадок, подвижного контактного электрода, отверждение баллона и придание ему необходимой формы, очистку рабочих поверхностей контактных электродов,смачивание их жидким металлом, дозировку рабочего наполнени  баллона жидким металлом и и инертновосстановительным газом, герметизацию геркона в среде его

инертковосстановительного каполнеии . о т л и ч-а ю щ и и с   тем, что, с целью подьппени  технологичности изготовлени  геркона, неподвижные контактные электроды ввод т сквозь слои баллона, а очистку рабочих поверхностей контактных электродов, их смачивание жидким металлом и дозировку рабочего наполнени  баллона жидким металлом и инертновосстановительным газом осуществл ют через отверсти  и закрывают их заглушками,

3. Способ поп.З, отличающийс  тем, что в отверсти  встат вл ют заглушки путем импульсного нагрена со стороны внешней поверхности баллона геркона.

Изобретение относитс  К электротехнике , в частности к жидкометаллическим коммутационным аппаратам, используемым в аппаратуре широкого при менени  , преимуп1;ественно в аппаратур оконечных средств проводной св зи. Известен жидкометаллический геркон и способ его изготовлени . Геркон выполнен в виде изол ционного корпуса с внутренней полостью и размещенными к- ней контактными электродами, смоченными жидким металлом, причем подвижньй мостиковый контактный элект род установлен с возможностью переката и контактировани  за счет сил поверхностного нат жени  жидкого . металла с несколькими неподвижными контактньми электродами, вьшолненными в виде пленок, расположенных на нескольких плоскост х и утопленных в теле корпуса, а способ изхготовлени  этого геркона включает послойное изготовление его баллона композитным из сьфого (незатвердевшего) изол ционного материала с припуском на усадку при последуюп.ем затвердевании баплона , размещение в нем между сло ми неподвилсных контактных электродов и дополнительных токопроводников, отвер ждение баллона,смачивание рабочих поверхностей контактных электродов жидким металлом,дозировку рабочего наполнени  баллона жидким металлом и инерт новосстановительным газом,сборку и герметизацию геркона вереде его инертновосстановительного заполнени  Сы. Недостатком указанного геркона  вл етс  наличие неровностей и ступенек в полост х на их поверхност х, пересекающих слои баллона, обусловленных; технологией послойной штампо ки полостей и веточным их совмещением при моноличивании. .Эти неровности и ступеньки при коммутации преп тствуют плавному перекату подвижного контактного электрода по стенке полости геркона , т.е. качество геркона по чувствительности к управл ющему воздействию и времени переключени . Недостатком способа изготовлени  геркона  вл етс  ограниченна  технологичность , вызванна  тем, что токопрОБодники можно утопить в теле баллона только до моноличивани  слоев баллона геркона, а их смачивание можно вести только перед сборкой баллона геркона, причем герметизаци  геркона затруднена тем, что металличбские крышки необходимо скрепл ть с баллоном после их локального смачивани  жидким металлом. Цель изобретени  - повьшение чувствительности технологичности изготовлени  геркона. Поставленна  цель достигаетс  тем, что жидкометаллический геркон, содержащий изол ционный баллон, во внутре ней полости которого размещент неподвижные контактные электроды, имеющие пленочные выводы, смоченные жид ким металлом и утопленные в теле бал лона, подвижный мостиковьгй контактньп электрод, установленный с возможностью его переката, снабжен заглушками в баллоне выполнены отверсти , распо ложенные параллельно плоскости пленочных вьгоодов и герметизированные заглушками, а неподвижные контактные электроды утоплены в теле баллона перпендикул рно плоскости их пленочных выводов. Поставленна  цель достигаетс  так же тем, что согласно способу изготов лени  жидкометаллического геркона, включающему в себ  послойное изготов ление баллона геркона из незатвердев шего изол ционного материала с припуском на усадку при затвердевании, размещение в нем неподвижных контакт ных электродов и соединенных с ним пленочных выводов и контактных площадок , подвижного контактного электрода , отверждение баллона и придание ему необходимой формы, очистку рабочих поверхностей контактных электродов и смачивание их жидким металлом дозировку рабочего наполнени  баллон жидким металлом и инертновосстанови- тельным газом, герметизацию геркона в среде его инертновосстановительног наполнени ,- неподвижные контактные электроды ввод т сквозь слои баллона а очистку рабочих поверхностей контактных электродов, их смачивание жидким металлом и дозировку рабочего наполнени  баллона жидким металлом и инертновосстановительным газом осу ществл ют через отверсти  и закрываю их заглушками. Заглушки вставл ют в отверсти  путем импульсного нагрева со стороны внешней поверхности баллона геркона. На фиг.1 показан единичный многопозиционный многонаправленный жидкометаллический геркон, вид сбоку; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1. )Сидкометаллический геркон (фиг. Г и 2) содержит плоскослоистый однополостной баллон 1, выполненный в данном варианте композитным из четьфех слоев диэлектрического субстрата, утопленные в нем токопроводники неподвижных контактных электродов 2, . рабочей поверхностью которых  вл етс  электропроводна  жидкость 3, расположенньге на внешней поверхности баллона I толстопленочные вьшоды 4 неподвижные контактных электродов 2, а также металлизированные участки 5 вокруг технологических отверстий 6, выполненных вдоль слоев баллона 1 и герметизированных заглушками 7, например , импульсной сваркой непосредственно у внешней поверхности баллона геркона. Заглушки 7 расположены в гнездовых углублени х на баллоне 1, образованных отверсти ми в ободках 8 (фиг.1), припа ных к металлизированным участкам 5, либо в металлизированных углублени х, вьтолненных непосредственно в теле баллона 1 (фиг.2). Возможна герметизаци  заглушек 7 без сварки посредством замазки герметиком 9 (фиг.2), но это менее технологично и надежно. В полости 10 баллона 1 геркон может содержать подвижный контактный электрод 11, выполценьгый в виде накоплени  жидкости 3 или смоченного ею твердого тела, В последнем случае размеры хот  бы одного из отверстий 6 обеспечивают возможность ввода этого тела в полость 10. Остальное пространство полости 10 баллона геркона наполнено инертной или восстановительной газожидкостной средой. Жидкометаллический геркон работает следующим образом. При управл ющем воздействии на подвижный контактный электрод 1, например, внешним магнитным полем (если электрод 11 магнитный) или простым изменением ориентации баллона 1геркона в гравитационном поле, электрод 11 смещаетс  в полости 10, осуществл   электрическое мостиковое переключение контактных электродов 2посредством взаимодействи  с их рабочими поверхност ми, образованными полукапельками смачивающей i-ix жидкости 3. Обратное переключение контактных электродов 2 осуществл етс  аналогично при обратном управл ющем воздействии. Способ изготовлени  предлагаемого жидкометаллического геркона характеризуетс  тем, что баллон 1 изготавливают из сырого диэлектрического субстрата в виде пленок и паст послойно с отверсти ми и с учетом последующей усадки. В одни отверсти  после моноличивани  (например, прессовани  и обжига) вделывают герметично токо проводниковый материал, например, в виде паст, неподвижных контактных электродов 2, который объедин ют с пленочными вьшодами и одновременно вьшолн кзт металлизированные толстопленочные участки 5. Другие отверсти 6 используют дл  технологических цепей - через них осуществл ют обработку рабочих поверхностей контактных электродов 2, смачивание их жидким металлом 3, дозировку рабочего наполнени  баллона 1 жидкостью 3 и другими средами. При необходимости через одно из отверстий ,6 может быть введен твердотельный подвггашый контактный электрод 11. Обработку контактных электродов 2 и полости 10 провод т в сред рабочего заполнени  геркона, хот  дл  данного геркона это не об зательно, так как наличие отверсти  6 позвол ет провести финиш ную очистку и обезгаживание полости 10 баллона 1, изготовленного а обычной газовой среде (на воздухе). Предлагаемьй способ изготовлени  жидкометаллического геркона предусма ривает возможность монолитить и от верждать (спекать) заготовку баллона 1 из диэлектрического субстрата с от версти ми 6 в окислительной среде (на воздухе), После этого в отвержде ную заготовку баллона 1 вделывают толстопленочные заготовки токопровод никовых элементов 2,4 и 5, которые атем моноличивают в восстановитель oй среде. Таким образом, способ позвол ет разделить моноличивание диэл ктрических и токопроводниковых суб стратов и снизить технологические потери последних, так как на металлизацию пойду.т только годные диэлектрические заготовки баллонов. После наполнени  полости 10 баллона 1 геркона рабочей средой отверсти  6 закрьшшот заглушками 7 и герметизируют в непосредственной близости к внешней поверхности баллона 1 геркона. При этом заглушки 7 вакуумно-плотно соедин ют, например, сваркой лазером с ободками 8 и с метгшлизированными участками 5 на поверхности баллона 1 геркона. Использование промежуточного ободка 8 позвол ет снизить тепловую нагрузку на диэлектрический субстрат баллона 1 и металлизированные участки 5 в процессе сварки. Технологическим преимуществом предлагаемЪго способа по сравнению с известньпуш  вл етс  и то, что за1 лушку 7 и ободок 8 можно делать одним инструментом - безотходным штампом . При этом обеспечиваетс  туга  посадка заглушки 7 в ободке 8, что облегчает герметизацию геркона (снижаетс  требуема  дл  их заварки энерги  и врем ), Дополнительным преимуществом  вл етс  то, что повьш1енна  точность сопр жени  заглушки 7 с обо/дком 8 по всему контуру герметизирующего шва позвол ет уменьшить размеры заглушки 7 - делать ее лишь на несколько дес тых долей миллиметра перекрывающей контур отверсти  6, т.е. минимизировать длину этого шва по контуру герметизируемого отверсти  6у что дает дополнительную экономию энергии и времени заварки.

Claims (3)

1. ЖИДКОМЕТАЛЛИНЕСКИЙ ГЕРКОН И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ.

   1. Жидкометаллический геркон, содержащий изоляционный баллон, во внутренней полости которого размещены неподвижные контактные электроды, имеющие пленочные выводы, смоченные жидким металлом и утопленные в теле баллона, подвижный мостиковый контактный электрод, установленный с возможностью его переката, о. т л и чающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, он снабжен заглушками, в баллоне выполнены отверстия, расположенные параллельно плоскости пленочных выводов и герметизированные заглушками, а неподвижные контактные электроды утоплены в теле баллона перпендикулярно плоскости их пленочных выводов.
2. 2. Способ изготовления жидкометаллического геркона, включающий в себя послойное изготовление баллона геркона из незатвердевшего изоляционного материала с припуском на усадку при затвердевании, размещение в нем неподвижных контактных электродов и соединенных с ними пленочных выводов и контактных площадок, подвижного контактного электрода, отверждение баллона и придание ему необходимой формы, очистку рабочих поверхностей контактных электродов,смачивание их жидким металлом, дозировку рабочего наполнения баллона жидким металлом и и инертновосстановительным газом, герметизацию геркона в среде его инертновосстановительного наполнения. о т л и ч-а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения технологичности изготовления геркона, неподвижные контактные электроды вводят сквозь слои баллона, а очистку рабочих поверхностей контактных электродов, их смачивание жидким металлом и дозировку рабочего наполнения баллона жидким металлом и инертновосстановительным газом осуществляют через отверстия и закрывают их заглушками.
3. 3. Способ поп.З, отличающийся тем, что в отверстия встат вляют заглушкипутем импульсного нагрева со стороны внешней поверхности баллона геркона.