一种陶瓷封接耐高压电连接器及其封接工艺的制作方法

本发明涉及电连接器，具体涉及一种陶瓷封接耐高压电连接器及其封接工艺。

背景技术：

1、电连接器是连接有源器件的器件，以达到传输电流或信号的目的。电连接器通常由插针、插座组成，插针与插针之间应具有良好的绝缘性。目前，传统的电连接器插针与插针之间主要是通过高分子材料的插座来隔离，但是在高电压、高温、高湿度等恶劣环境领域；高分子材料的耐绝缘性、耐酸碱性、耐候性不佳，使其应用受限；

2、目前已有采用陶瓷来替代高分子材料的电连接器，以扩展电连接器在高压领域的应用范围，但是其结构设计整体形式是外套封结构，金属件壳在外，陶瓷在内，该结构具有缺点：因外壳金属与陶瓷内芯的线膨胀系数差异大，封接应力大，在有较大温度冲击的工作条件下，易出现陶瓷开裂或连接处开裂，导致气密性难以得到有效保证。

3、例如，在专利号为cn 218101895u的专利申请中，公开了一种多芯陶瓷耐高压电连接器，该专利介绍了一种耐高压的电连接器，其专利中插针之间通过陶瓷来进行隔离，插针与陶瓷通过橡胶密封圈进行连接，该结构形式的电连接器无法保证气密性；

4、例如，在专利号为cn 104577459a的专利申请中，公开了一种采用陶瓷基粘接密封的双同轴连接器，该专利也介绍了一种耐高压的电连接器，其专利中插针之间通过陶瓷来进行隔离，插针与陶瓷通过密封胶进行粘接，该结构形式可以实现良好的耐高压及气密性，但是密封胶在长期高温环境下会加速老化，失去气密性。

5、在专利号为cn 108598787 a的专利申请中，公开了一种多芯陶瓷封接耐高压电连接器，该专利也介绍了一种耐高压的电连接器，其专利中插针与陶瓷之间通过陶瓷电极帽封接在一起，插座壳体与陶瓷环通过陶瓷电机座封接在一起，该结构形式可以实现良好的耐高压性及气密性，该专利中陶瓷与金属件属于外套封形式，外壳、陶瓷的装配精度要求极其严格，零件加工困难；且是通过一个陶瓷电机座进行过渡，零件数量多，成本大；另该结构属于套封形式，封接应力大，在高温度冲击的应用条件下，陶瓷易开裂或者焊缝开裂；另该专利中没介绍该电连接器的成形过程。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种陶瓷封接耐高压电连接器及其封接工艺，解决以下技术问题：

2、现有的电连接器技术因外壳金属与陶瓷内芯的线膨胀系数差异大，封接应力大，在有较大温度冲击的工作条件下，易出现陶瓷开裂或连接处开裂，导致气密性难以得到有效保证。

3、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

4、一种陶瓷封接耐高压电连接器，包括：

5、陶瓷片，所述陶瓷片上封接有若干个插针；

6、电连接壳体，包括：两个对称封接于陶瓷片两侧的外壳；

7、去应力垫，所述去应力垫设置为高温下产生塑性形变的垫片；

8、其中，陶瓷片与外壳之间通过去应力垫封接。

9、作为本发明进一步的方案：所述去应力垫材质为无氧铜。

10、作为本发明进一步的方案：所述陶瓷片上设置有若干个通孔，所述陶瓷片通过通孔封接有插针。

11、作为本发明进一步的方案：所述通孔的直径与插针的外径之间的间隙为0.05～0.08mm。

12、作为本发明进一步的方案：所述陶瓷片与插针的封接区域进行至少一次金属化处理。

13、作为本发明进一步的方案：所述陶瓷片与插针的封接区域进行镀镍并镍化处理，所述插针的材质设置为耐高温金属。

14、作为本发明进一步的方案：所述陶瓷片的材质设置为a95耐高压绝缘陶瓷。

15、作为本发明进一步的方案：所述插针的端部设置有球头，所述外壳的中部设置有长方形通孔，所述去应力垫的中部开设有安装通槽，所述插针贯穿于长方形通孔和安装通槽的内部，所述外壳的一侧通过螺纹杆安装有端面面板。

16、一种陶瓷封接耐高压电连接器的封接工艺,其特征在于，包括以下步骤：

17、在陶瓷片的通孔内封接插针，并对所述陶瓷片与插针的封接区域进行至少一次金属化处理；

18、电连接壳体进行镀镍处理，将电连接壳体的两个外壳对称设置在陶瓷片两端，所述陶瓷片与外壳之间通过去应力垫封接；所述陶瓷片与外壳之间采用端封结构进行封接。

19、作为本发明进一步的方案：

20、所述外壳、去应力垫、陶瓷片和插针在封接工装进行定位下，封接组成一个整体；

21、所述陶瓷片与外壳进行封接的封接方式为真空钎焊，封接温度为600℃～1300℃，封接真空度高于为1*10-3pa。

22、本发明的有益效果：

23、(1)本发明通过陶瓷片与外壳之间通过去应力垫封接，去应力垫为在高温下产生塑性形变的垫片，通过去应力垫在封接过程中，受到高温产生塑性形变来达到松弛应力效果；同时，通过去应力垫设置在陶瓷片与外壳之间，避免外壳与陶瓷片的线膨胀系数差异大，封接应力大，在有较大温度冲击的工作条件下，易出现陶瓷片开裂或连接处开裂。

24、(2)本发明通过陶瓷片上安装插针，使得插针之间通过陶瓷来进行隔离，增加插针之间绝缘性；电连接壳体分为两个部分，两个对称设置的外壳中间通过陶瓷隔开，显著提高绝缘性。

技术特征：

1.一种陶瓷封接耐高压电连接器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种陶瓷封接耐高压电连接器,其特征在于，所述去应力垫(3)材质为无氧铜。

3.根据权利要求1所述的一种陶瓷封接耐高压电连接器,其特征在于，所述陶瓷片(4)上设置有若干个通孔(41)，所述陶瓷片(4)通过通孔(41)封接有插针(1)。

4.根据权利要求3所述的一种陶瓷封接耐高压电连接器,其特征在于，所述通孔(41)的直径与插针(1)的外径之间的间隙为0.05～0.08mm。

5.根据权利要求1所述的一种陶瓷封接耐高压电连接器,其特征在于，所述陶瓷片(4)与插针(1)的封接区域进行至少一次金属化处理。

6.根据权利要求1所述的一种陶瓷封接耐高压电连接器,其特征在于，所述陶瓷片(4)与插针(1)的封接区域进行镀镍并镍化处理，所述插针(1)的材质设置为耐高温金属。

7.根据权利要求6所述的一种陶瓷封接耐高压电连接器,其特征在于，所述陶瓷片(4)的材质设置为a95耐高压绝缘陶瓷。

8.根据权利要求1所述的一种陶瓷封接耐高压电连接器,其特征在于，所述插针(1)的端部设置有球头(11)，所述外壳(2)的中部设置有长方形通孔(22)，所述去应力垫(3)的中部开设有安装通槽(31)，所述插针(1)贯穿于长方形通孔(22)和安装通槽(31)的内部，所述外壳(2)的一侧通过螺纹杆安装有端面面板(21)。

9.一种陶瓷封接耐高压电连接器的封接工艺,其特征在于，包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的一种陶瓷封接耐高压电连接器的封接工艺,其特征在于，所述外壳(2)、去应力垫(3)、陶瓷片(4)和插针(1)在封接工装进行定位下，封接组成一个整体；

技术总结
本发明公开了一种陶瓷封接耐高压电连接器及其封接工艺，包括：陶瓷片，所述陶瓷片上封接有若干个插针；电连接壳体，包括：两个对称封接于陶瓷片两侧的外壳；去应力垫，所述去应力垫设置为高温下产生塑性形变的垫片；其中，陶瓷片与外壳之间通过去应力垫封接。所述去应力垫材质为无氧铜T；所述陶瓷片上设置有若干个通孔，所述陶瓷片通过通孔封接有插针。所述通孔的直径与插针的外径之间的间隙为0.05～0.08mm。通过去应力垫设置在陶瓷片与外壳之间，避免外壳与陶瓷片的线膨胀系数差异大，封接应力大，在有较大温度冲击的工作条件下，易出现陶瓷片开裂或连接处开裂。

技术研发人员：肖亮,陈金华,杨怀德
受保护的技术使用者：湖南湘瓷科艺有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15