Навигация
Способы влагозащиты элементов и узлов РЭС
22516
знаков
0
таблиц
0
изображений
1.2. Способы влагозащиты элементов и узлов РЭС
Для обеспечения надежности функционирования РЭС при воздействии влаги требуется применять влагозащитные конструкции, которые разделяют на две группы: монолитные и полые. Монолитные оболочки составляют неразрывное целое с защищаемым узлом. Монолитные оболочки выполняются из органических материалов. Обычно компоненты с такой защитой предназначены для использования в негерметичных наземных РЭС, и в этом случае приходится принимать дополнительные меры для обеспечения влагозащиты электрических соединений (например, лакировать печатные платы).
Полые влагозащитные оболочки позволяют освободить защищаемые компоненты от механического контакта с оболочкой, что обеспечивает работу в более широком диапазоне температур и исключает химическое взаимодействие оболочки и защищаемого компонента. Полые оболочки, особенно из неорганических материалов, обеспечивают более высокую надежность влагозащиты, но имеют значительные габариты, массу, стоимость. Наиболее эффективно использование полых оболочек для групповой герметизации бескорпусных компонентов в составе блока.
Для защиты от влаги компонентов и узлов с помощью монолитных оболочек, являющихся одновременно несущей конструкцией для внешних выводов, используются пропитка, заливка, обволакивание и опрессовка.
Пропитка нашла наибольшее применение для защиты от влаги обмоток электродвигателей, катушек трансформаторов и т.д. При пропитке из полостей и пор вытесняется воздух, и они заполняются лаком или компаундом. Это приводит к увеличению электрической и механической прочности, улучшению теплопроводности, но одновременно увеличиваются масса, паразитная емкость.
Заливка - это сплошная упаковка компонента или узла в изоляционную массу путем заполнения ею свободного промежутка между изделием и стенками корпуса или между изделием и заливочной формой. Для улучшения теплопроводности в заливочный компаунд иногда добавляют кварцевую пудру или прокаленный порошок оксида аллюминия, а для улучшения влагозащитных свойств можно добавлять порошок цеолита, поглощающий влагу. При выборе заливочного материала особое внимание следует обращать на близость ТКЛР материала заливки и защищаемого компонента или узла (это влияет на внутренние напряжения в компаунде), а также ТКЛР материала заливки и внешних выводов (это влияет на образование каналов проникновения влаги при изменении температуры).
Обволакивание - применяют для защиты от влаги печатных плат, дискретных ЭРЭ, бескорпусных полупроводниковых приборов, микросборок. Основным преимуществом обволакивания является высокая экономичность, недостатками – довольно толстый и неконтролируемый слой покрытия, возможность использования только для нежестких условий эксплуатации (как и для всех видов полимерной защиты от влаги), сложность удаления попавшей под защитный слой влаги. Обволакивание печатных плат лаками и компаундами позволяет повысить пробивное напряжение работающей в наземных условиях аппаратуры.
Опрессовка - это защита изделия от влаги толстым слоем полимерного материала (термореативная или термопластическая пластмасса) методом литьевого или трансферного прессования в специальных формах. Этот вид влагозащиты используют в основном для малогабаритных компонентов (ИС, ЭРЭ, микросборок), что позволяет надежно укрепить внешние выводы и создать несущую конструкцию, которая способна выдерживать механические перегрузки и пригодна для автоматизации установки компонентов на плату. При выборе материала для опрессовки необходимо учитывать его параметры e, tgd, электрическую прочность.
Для защиты от коррозии несущих корпусных конструкционных узлов из металлов и сплавов широко применяют монолитные пленочные металлические покрытия, нанесенные горячим способом, гальванически, путем диффузии. Толщина таких покрытий единицы – десятки микрометров.
В ряде случаев защитное покрытие делают многослойным, например слой меди толщиной 6…10 мкм (высокая адгезия к стали), слой никеля толщиной 3…6 мкм (высокая твердость), слой хрома толщиной 0,5 мкм (антифрикционность, гидрофобность). Для защиты корпусов из алюминиевых сплавов используют многослойные покрытия, например Cu – Ni – (Sn – Bi).
1.3. Влагозащита компонентов и блоков РЭС
Полые влагозащитные оболочки применяют для защиты компонентов, блоков РЭС, ИС, микросборок, в качестве дополнительной защиты от влаги наземных РЭС на корпусированных элементах, для бортовых РЭС на бескорпусных элементах, для аппаратуры диапазона СВЧ. Применение корпусных оболочек позволяет исключить механический контакт их с защищаемым изделием, что позволяет исключить передачу изделию механических напряжений, которые могут возникнуть в них. Кроме того, устраняется химическое взаимодействие оболочки с защищаемым изделием. Одновременно часто улучшается теплоотвод (при использовании оболочек, теплопроводность которых выше теплопроводности полимеров), повышается надежность влагозащиты и обеспечивается электромагнитное экранирование (при использовании оболочки из металла или металлизированной керамики), ослабляются паразитные связи ввиду уменьшения при замене полимера воздухом.
Для наземных РЭС, работающих в отапливаемых помещениях можно использовать дешевые полимерные полые оболочки к пластмассовому основанию которых приклеивается пластмассовая крышка. Основной недостаток подобных оболочек заключается в возможности проникновения влаги в результате диффузии через полимерную оболочку, а также по границе вывод – пластмасса при образовании каналов из-за различия ТКЛ материала вывода и пластмассы.
Более дорогим, но и более надежным являются полые неразъемные металлополимерные оболочки. Наличие металлических крышек уменьшает площадь, через которую может диффундировать влага, однако по границе вывод – полимер влага может проникать (как в монолитных, так и в полых полимерных оболочках). Обычно время влагозащиты подобных оболочек при влажности окружающей среды 98% не превышает 10…30 сут. В условиях космоса это время может быть значительно больше. Из-за низкой теплопроводности полимеров часто для обеспечения отвода тепла используют теплоотводящие шины. Металлостеклянными полыми оболочками можно герметизировать не только компоненты, но и блоки РЭС, например бортовое РЭС одноразового действия. Для улучшения теплоотвода от бескорпусных компонентов оболочка заполнена фторсодержащим веществом. Внешние выводы изолированы от металлического корпуса с помощью стеклянных изоляторов. Соединение крышки с основанием осуществлено неразъемным паянием или сварным швом. Для блоков объемом менее 3 дм3 при необходимости обеспечения небольшого (до 3…5 раз) числа разгерметизаций и повторных герметизаций (на этапе производства при настройке или на этапе эксплуатации при ремонте) используется регенерируемый паяный или сварной шов. Такой вид герметизации обеспечивает работоспособность блоков в течении 8…12 лет.
Для блоков, объем которых превышает 3 дм3, целесообразно использовать разъемные полые оболочки с прокладками, что допускает большее истечение (натекание) газа ввиду большего объема блока (для прокладок из лучших эластомеров течь составляет 10-3…10-7 дм3 Па/с на метр прокладки) и позволяет значительно снизить массу блока по сравнению с массой блока, герметизированного паяным швом (при объеме блока, меньшем 3 дм3, этому мешает большая масса стягивающих болтов).
Использование прокладок упрощает герметизацию и разгерметизацию блока, что актуально как на этапе производства (при регулировке и настройке), так и на этапе эксплуатации (при ремонте). На этапе производства это особенно актуально для сложных блоков, в которых необходимо заменять компоненты при регулировке или при выходе их из строя на испытаниях. При эксплуатации герметизация с помощью прокладок наиболее эффективна для блоков многоразового пользования, конструкция которых должна быть ремонтопригодна. В качестве материала уплотняющих прокладок можно использовать полимеры (резина, пластмасса), металлы (медь, алюминий, свинец, индий).
Похожие работы
... устройство работает от постоянного напряжения, необходимость такого расчета тоже отпадает. Таким образом, производится расчет проводников по постоянному току и расчет механической устойчивости печатного узла. 7.1 Расчет проводников по постоянному току Расчет проводников по постоянному току выполняется с целью определения нагрузочной способности печатных проводников по току, величине ...
... УЛПМ-901. 11 Визуальный контроль качества сборки при увеличении 2,5. ГГ6366У/012. Маршрутная карта на техпроцесс изготовления печатной платы приведена в приложении. 8 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА 8.1 Характеристика изделия «Модуль управления временными параметрами». Обоснование объема производства и расчетного периода Модуль управления временными параметрами – ...
... -4002; 5) пинцет ППМ 120 РД 107.290.600.034-89; 6) тара АЮР 7877-4048. Суммарное оперативное время Топ = 2 мин. Комплект технологической документации на технологический процесс сборки и монтажа блока стробоскопического прибора приведен в приложении. 5. ПРОЕКТИРОВАНИЕ УЧАСТКА СБОРКИ И МОНТАЖА Внедрение на предприятии механизированных, автоматизированных и автоматических поточных линий ...
... информации о количестве полученной потребителем или выработанной производителем тепловой энергии, температуре, давлении, объеме (массе) теплоносителя и о времени работы в открытых и закрытых водяных системах теплоснабжения при давлениях до 1,6 МПА (16 кгсм2) и температурах до +150 °С. Область применения - теплоэнергетика, системы коммерческого учета расхода горячей воды и тепловой энергии, ...
0 комментариев