Курсовая работа: Разработка магнитодиода
Основными материалами при получении соединений для полупроводниковых ИМС является золото и алюминий. В некоторых случаях находят применения никель, хром, серебро. В качестве материала для разводки и контактных площадок будем применять алюминий А99, который обладает хорошей адгезией к арсениду галлия, хорошей электропроводностью, легко наносится на поверхность ИМС в виде тонкой плёнке, дешевле. В качестве внешних выводов будем применять золотую проволоку ГОСТ 7222-75, поскольку алюминий характеризуется пониженной механической прочностью. [3] Для хорошей механической прочности и лучшей адгезии с припоем ПОС61 на поверхность алюминия будем наносить хром электролитический ЭРХ и сплав олово висмут.
Для герметизации кристалла в корпусе будем использовать эпоксидный герметик марки УП-5-105-2 применяемый в радиотехнической аппаратуре. Данный герметик сохраняет работоспособность в условиях тропической влажности, при вибрационных и ударных нагрузках, длительно работают при температуре от минус 60 до 140°С. Предел прочности 6-55 МПа.
Для материала корпуса измерительной системы выбирает полиамид ПА66 литьевой ОТС 6-06-369-74, так как материал при высоких температурах не теряет своих механических свойств.
Для соединения датчика с системами обработки сигналов будем использовать герметичный разъем на два контакта CS1206-ND.
3. Конструкторские расчеты
3.1 Расчет магнитной системы датчика
При расчете магнитов с арматурой приемлемую точность дает метод отношений. В этом методе магнитная цепь условно приводится к двухузловой эквивалентной электрической схеме с сосредоточенными параметрами. Распределение магнитного напряжения вдоль магнита принимается линейным, а магнитное сопротивление арматуры (если ее состояние далеко от насыщения) считается равным нулю. При этом характеристика магнита определяется не участком на кривой размагничивания, а точкой.
Исходными данными расчета дипольной МС (рис.3.1) являются:
характеристики материала магнита: коэрцитивная сила по индукции HcB , остаточная индукция Br , координаты точки с максимальной удельной энергией Hd и Bd , коэффициент возврата Kv (табл.3.1)
Таблица 3.1
Характеристики материала магнитов
|
параметр материал | HcB , А/м | Br , Тл | Hd , А/м | Bd , Тл | Kv , Гн |
| SmCo5 | 5,4·105 | 0,77 | 2,86·105 | 0,385 | 1,35·10-6 |
L, С, A - соответственно длина, высота и ширина магнита;
Z - длина рабочего зазора;
геометрические размеры концентраторов: Lк - длина прямой части концентратора, Ак - ширина концентратора, Вк - толщина концентратора;
α - угол между изгибной частью концентратора и вертикалью.
Вк =0,001м; Lк =0,005м;
Ак =0,003м; Z =0,002м;
L=0,003м; С=0,004м;
A=0,003м; α=30º.
Для расчета системы концентратор магнитного потока условно разбивается на участки, ограниченные пунктирными линиями. Границы деления выбраны с учетом упрощения дальнейшего расчета.
 |
Рис. 3.1 Дипольная магнитная система. Схема путей рассеяния магнитного потока: I- магнит; II- концентраторы магнитного потока; III- рабочий зазор; проводимости а) магнита: 1 - Lm, б) концентраторов: 2 - Lа2 - между боковыми торцами; 3 - Lа3 - между прямыми участками наружных (внешних) поверхностей; 4 - Lа4 - между боковыми поверхностями прямых участков; 5 - Lа5 - между секторными участками боковых поверхностей; 6 - Lа6 - между внутренними участками изогнутых поверхностей; 7 и 8 - Lа7 и Lа8 - между боковыми участками изогнутых поверхностей; 9 - Lа9 - между внутренними прямыми участками; 10 и 11 - Lа10 - между внешними участками изогнутых поверхностей; 12 - Lа12 - между внешними участками изгиба; в) рабочего зазора: 13 - Lр
Расчет:
Общая проводимость магнита определяется с учетом того, что проводимость умножается на 4 за счет учета четырех плоскостей рассеивания
, (3.1)
где μ0 - магнитная постоянная (μ0 =4π·10-7 Гн/м).
Определяется проводимость рассеяния арматуры, соответствующая путям 2 и 4 (рис.3.1), причем для путей 4 проводимость удваивается за счет учета обоих сторон системы
, (3.2) 
(3.3) 