Jak trawienie chemiczne wspiera projektowanie przekaźników

Jak trawienie chemiczne wspiera projektowanie przekaźników Precision Micro

Projekt najmniejszego na świecie dwubiegunowego przekaźnika kontaktronowego, o wymiarach zaledwie 5 mm × 5 mm, przesuwa praktyczne granice miniaturyzacji. Jest to jedna z najbardziej kompaktowych konstrukcji przekaźników kontaktronowych opracowanych dotychczas przez Pickering Electronics i jednocześnie przypomnienie o realiach produkcji elektroniki, w których mniejsze wymiary pozostawiają znacznie mniej miejsca na błędy.

Pickering Electronics współpracuje ze swoim partnerem w zakresie trawienia chemicznego, firmą Precision Micro, aby wytwarzać precyzyjne ramki wyprowadzeń i metalowe komponenty umożliwiające tworzenie mniejszych, bardziej upakowanych konstrukcji bez utraty powtarzalności w produkcji seryjnej.

Wysokie wymagania

Postęp w elektronice często mierzy się w ułamkach milimetra. Choć poszczególne elementy są mikroskopijne, to ich awarie rzadko miewają równie niewielkie następstwa. Dlatego współczesna produkcja elektroniki opiera się na automatyzacji i powtarzalności, a systemy o wysokiej gęstości upakowania sprawiają, że linie montażowe są wyjątkowo wrażliwe na odchylenia wymiarowe.

W środowiskach produkcji wielkoseryjnej komponenty muszą spełniać znacznie więcej niż tylko specyfikację „na papierze”. Muszą zachowywać się w sposób przewidywalny w procesach automatycznego podawania i montażu, gdzie nawet niewielkie różnice wymiarowe mogą zakłócić przepustowość.

Jednocześnie zespoły badawczo-rozwojowe znajdują się pod presją zmniejszania rozmiarów, skracania cykli rozwojowych i szybkiego wprowadzania nowych konstrukcji na rynek, przy jednoczesnym zachowaniu długoterminowej niezawodności.

Dla wielu firm oznacza to konieczność regularnej oceny ścieżek produkcyjnych i dostawców jako elementu odporności łańcucha dostaw, aby zapewnić powtarzalność i skalowalność wraz z dalszym zmniejszaniem konstrukcji.

Wyzwanie firmy Pickering

Firma Pickering Electronics projektuje i produkuje przekaźniki stosowane w aparaturze testowo-pomiarowej, automatycznym sprzęcie testującym półprzewodniki (ATE) oraz w innych wymagających zastosowaniach.

W ten sposób firma zbudowała reputację w oparciu o miniaturyzację i niezawodne działanie. Jest to wyzwanie, które dotyczy dużej części sektora elektroniki, lecz szczególnie mocno odczuwalne jest w segmencie produktów o wysokich wymaganiach niezawodnościowych.

Tworzenie ścieżki produkcyjnej

Trawienie chemiczne oferuje niezawodny sposób uzyskiwania drobnych, powtarzalnych geometrii ramek wyprowadzeń, umożliwiając jednocześnie szybkie iteracje projektów w miarę zmniejszania się rozmiarów przekaźników.

Precision Micro wybrano ze względu na zdolność do utrzymania wąskich tolerancji, przewidywalnej jakości i terminowości dostaw, co ma kluczowe znaczenie w przypadku komponentów stosowanych w miniaturowych urządzeniach o wysokiej niezawodności.

Wraz z rozwojem portfolio firmy Pickering trawienie chemiczne stało się integralną częścią zarówno procesów rozwojowych, jak i produkcyjnych, wspierając tworzenie wczesnych prototypów oraz produkcję seryjną.

Podobnie jak wielu producentów działających w sektorach wymagających wysokiej niezawodności, Pickering okresowo analizuje alternatywne procesy, takie jak tłoczenie, w ramach zarządzania odpornym łańcuchem dostaw. Jednak alternatywne rozwiązania często nie są w stanie sprostać łącznym wymaganiom dotyczącym dokładności, powtarzalności i kosztów w przypadku bardzo małych, złożonych geometrii.

Dlaczego trawienie chemiczne?

Proces trawienia chemicznego wykorzystuje kontrolowaną obróbkę chemiczną do formowania elementów metalowych, eliminując naprężenia mechaniczne związane z tłoczeniem ramek wyprowadzeń. Umożliwia to uzyskanie niezwykle drobnych detali, wąskich tolerancji i powtarzalnej geometrii — kluczowych w miniaturowych układach elektronicznych.

Możliwości tej technologii są szczególnie istotne na etapie rozwoju. Nowe konstrukcje przekaźników często wymagają wielu iteracji, zanim osiągnie się właściwą konfigurację, co zwykle wynika z wymagań danego klienta lub potrzeby zmniejszenia powierzchni zajmowanej na płytce drukowanej (PCB).

Trawienie chemiczne odpowiada na te potrzeby, umożliwiając szybką realizację i niskie koszty oprzyrządowania, co pozwala inżynierom udoskonalać projekty bez konieczności zbyt wczesnego inwestowania w kosztowne narzędzia prasowe.

Przesuwanie granic miniaturyzacji

Możliwości trawienia chemicznego najlepiej ilustruje jeden z najnowszych produktów firmy Pickering, wspomniany wcześniej ultraminiaturowy dwubiegunowy przekaźnik kontaktronowy o wymiarach zaledwie 5 mm × 5 mm i wysokości 15,5 mm.

Integracja wielu trawionych ramek wyprowadzeń w tak kompaktowej konstrukcji zajęła około dwóch lat prac rozwojowych, czego efektem jest produkt określany jako najmniejszy przekaźnik tego typu na świecie. 

Źródło: Precision Micro

Tagi artykułu

elektrotechnik AUTOMATYK 10-11-12/2025

Chcesz otrzymać nasze czasopismo?

Zamów prenumeratę