Изоляционными свойствами

IV. Метод изготовления МПП с выступающими вывода-м и [55, 78] заключается в одновременном прессовании перфорированных заготовок печатных слоев с изоляционными прокладками между ними. Межслойные соединения отсутствуют. Выступающие выводы в виде полосок медной фольги, являющихся продолжением проводников, выходят из внутренних слоев в перфорированные окна на наружную поверхность платы и образуют контактные площадки или подпаиваются к контактным площадкам наружного слоя.

прокладок один проводник от мегаомметра присоединяют к металлической пластине, расположенной между изоляционными прокладками, а второй проводник — к станине секции или к металлической опорной конструкции (стулу) ( 4.5).

Изоляция подшипников и маслопроводов проверяется в процессе монтажа до укладки вала ротора в подшипники мегаомметром не менее чем на 1 кВ. Сопротивление изоляции должно быть не менее 1 МОм. При проверке изоляции маслопроводов удобно пользоваться металлической шайбой, закладываемой между изоляционными прокладками, размещенными между фланцами трубопроводов.

На В. 11, б изображено тгк называемое поляризованное реле на герконе. Между ферромагнитными пластинами 2 и 3 размещен постоянный магнит Л' — S, создающий поляризующий поток Фь Направление магнитного потока Фа от тока в обмотке w зависит от направления этого тока. При одном его направлении потоки Ф, и Ф2 будут складываться в нижних зазорах между пластинами 1 и 3 и вычитаться в верхних зазорах между пластинами / и 2. В результате сомкнутся контактные пластины / и 3. При изменении направления тока в обмотке w изменится направление потока Фа- В верхнем зазоре между пластинами / и 2 потоки будут складываться, в нижнем, между пластинами / и 3, — вычитаться. Произойдет замыкание контактов 1 и 2. Следовательно, изменение направления (полярности) тока в обмотке управления w вызывает переключение контактов (1 и 2 или 1 и 3). Постоянный магнит N — 5 должен быть изолирован от контактных пластин 2 и 3 (изоляционными прокладками).

К механическим причинам искрения относятся нарушения контакта между щетками и коллектором вследствие недостатков конструкции коллектора, щеткодержателей и щеток, плохим изготовлением их или большим износом. Нарушение нормальной работы скользящего контакта может быть вызвано неровностью рабочей поверхности коллектора, выступающими или опущенными коллекторными пластинами, выступающими изоляционными прокладками, эксцентричным положением рабочей поверхности коллектора относительно оси вращения, несоответствием размеров щетки и гнезда щеткодержателя (при малом зазоре затрудняется движение щетки в щеткодержателе, при большом зазоре утрачивается определенность положения рабочей поверхности щетки относительно коллектора), большим расстоянием между щеткодержателем и коллектором, вибрацией машины.

Сердечники мощных однофазных трансформаторов выполняют двухрамными ( 10-7). Для улучшения охлаждения в таких сердечниках между его частями оставляется канал для циркуляции охлаждающего масла, значительно увеличивающий поверхность охлаждения. Ширина канала 12—20 мм обеспечивается изоляционными прокладками.

По максимуму кривой Вх(у) ( 6.5) может быть найдена наибольшая элементарная осевая сила fym, действующая на единицу длины витка между изоляционными прокладками:

При исследовании динамики развития осевых сил обмотку, состоящую из катушек, разделенных изоляционными прокладками, спрессованную ярмовыми балками, можно представить как механическую систему, состоящую из отдельных монолитных участков — катушек из проводникового материала — и пружин между ними — изоляционных прокладок. Поскольку модуль упругости проводниковых материалов несоизмеримо больше модуля упругости изоляционных материалов, проводниковую часть объема катушки принимают недеформируемой, а изоляционные прокладки с известной степенью точности рассматривают как сжимаемые пружины. Соответствующая эквивалентная динамическая схема показана на 6.10. Отдельные катушки при составлении расчетной структуры заменены массами т, а прокладки между катушками, а также между катушками и прессующими опорами представлены пружинами К, Кв, К*. Изоляционные прокладки способны воспринимать только сжимающие силы, и представление их в виде упругих пружин возможно в тех случаях, когда обмотка спрессована усилием сжатия, превосходящим возможные осевые силы. Уравнения движения для отдельных масс имеют вид

Коллектор представляет собой наиболее сложный и ответственный узел электрической машины. Это объясняется, во-первых, конструкцией кольца, составленного из большого количества медных пластин, чередующихся с изоляционными прокладками, во-вторых, сложными геометрическими формами сопряжения металлических и изоляционных деталей и, наконец, силовыми явлениями, возникающими под действием центробежных сил и температурных изменений. Для обеспечения хорошей коммутации биение коллектора в готовой машине должно быть не более 0,03—0,04 мм. Если учесть, что половина этого значения обусловливается зазором подшипников, эксцентриситетом подшипниковых щитов, то на долю допустимого биения коллектора остается 0,007—0,01 мм.

Рассмотрим арочный коллектор ( 18.1, а). Он состоит из коллекторных пластин 5, изоляционного цилиндра 7, изоляционных манжет 8, втулки 10, нажимного конуса 3, гайки /, стопорного винта 2. Коллекторные пластины изолированы между собой изоляционными прокладками 12. В верхней части пластин располагаются петушки 9, которые имеют прорези // для вкладывания проводников обмотки при пайке. В машинах, у которых диаметр коллектора намного меньше диаметра якоря, для удобства соединения обмотки 14 с коллектором в пластины 5 впаивают ленточные петушки 13, Бандаж 4 крепит манжету 8 и закрывает щель 6 между манжетой и пластиной.

Коллектор щелевой конструкции имеет стальные втулки 3 и кольцо коллекторных пластин / с изоляционными прокладками. Между втулками и кольцом предусмотрена щель 2, которая заполняется пластмассой. Отсутствие растягивающих усилий в пластмассовой прослойке позволило отказаться от материала марки АГ-4 и применить материал «Премикс», обладающий высокими реологическими свойствами. Прессовка происходит через узкую щель (1—5 мм) при высоком давлении (около 100 МПа). В конструкции обеспечивается однородность материала.

На 12.20 изображены производственный механизм /, фланцевый двигатель 2, прикрепленный непосредственно к механизму, заводская сеть 3 и емкости СА, Св, Сс между каждым из проводов заводской сети и землей. Провод сети и земля, между которыми находится изоляция, обладают определенной емкостью. При значительной протяженности заводской сети емкость оказывается значительной, а ее емкостное сопротивление — соизмеримым с сопротивлением тела человека. Электрическое оборудование, в том числе и двигатель, часто устанавливают, как изображено на 12 20, непосредственно на производственном механизме. В нормальных условиях все токоведущие части аппаратов и двигателей надежно изолированы от металлических корпусов и соприкосновение человека с производственным механизмом не представляет никакой опасности. Однако в случае пробоя изоляции электрический провод через поврежденную изоляцию соединится непосредственно с корпусом машины и человек, коснувшийся производственного механизма, окажется соединенным с одним из проводов заводской электрической сети (на 12.20 с проводом А). Казалось бы, при этом человек не попадет под напряжение, так как он касается лишь одного провода. Действительно, человек не окажется под напряжением, если он стоит на сухом полу с хорошими изоляционными свойствами. Однако в большинстве случаев пол влажный и хорошо соединен с землей. Поэтому ноги человека через пол, землю и далее через емкости Св и Сс будут соединены с другими проводами ( 12.20). В результате человек окажется включенным параллельно емкости СА и между его рукой и ногами будет напряжение, которое вызовет в человеке опасный ток.

Полиимидная пленка, как диэлектрическая основа многослойных коммутационных плат, обладает наиболее полным комплексом свойств, необходимых таким материалам. Наряду с высокой прочностью на растяжение, хорошими изоляционными свойствами, высокой химической стойкостью, несгораемостью полиимиду присущ ряд свойств, которые делают его незаменимым в технологических процессах, связанных с вакуумным осаждением пленок и фототравлением. Это прежде всего наиболее высокая среди полимеров температурная устойчивость (не теряет гибкость при температурах жидкого азота и в то же время выдерживает температуры эвтектической пайки кремния с золотом 670 К), отсутствие существенных газовыделений в вакууме до температур 470—500 К, высокая радиационная устойчивость и способность к равномерному травлению в сильных щелочных средах.

Коммутационные платы (чаще всего одно-или двухслойные) на металлическом основании с диэлектрической изоляцией имеют большое значение при формировании мощных схем. Основными технологическими вопросами при формировании таких плат является подбор пары «металл —диэлектрик» по ТКЛР, обеспечение необходимой адгезионной прочности сцепления диэлектрического слоя к металлу по всей поверхности платы, достижение хорошего качества покрытия на металле (отсутствие шероховатости, трещин и других дефектов поверхности, отрицательно влияющих на качество наносимых пленочных покрытий). Большое применение находят металлические пластины из стали, покрытые эпоксидной смолой или легкоплавким стеклом. Однако оптимальные показатели имеют подложки из анодированного алюминия (табл. 3.1). Чаще всего для оснований используется не чистый, сравнительно мягкий алюминий (например, марки АД-1), а механически прочные алюминиевые сплавы. Однако основные легирующие добавки в этих сплавах должны, как и алюминий, легко подвергаться анодному оксидированию. Сплавами, которые обеспечивают необходимую прочность пластины (не менее 20 ГПа), являются сплавы алюминия с магнием (типа АМГ). Кроме того, для доведения поверхности пластины до 13—14-го классов чистоты отработки (например, шлифовкой, полировкой или резкой алмазными кругами) с последующим анодированием второго рода сплавы должны иметь хорошую однородность структуры и состава по всей пластине. Поэтому большое содержание легирующих добавок магния нежелательно; оптимальным является использование сплава АМГ-3, который содержит 3,2—3,8 % магния, 0,3—0,6 % марганца и 0,5—• 0,8 % кремния. Для анодирования приемлемым является комбинированный электролит на основе щавелевой кислоты, с помощью которого получают менее рыхлые пленки с приемлемыми изоляционными свойствами по сравнению с сильнорастворяющим электролитом (на основе серной кислоты). Однако этот электролит в отличие от малорастворяющего (на основе сульфасалициловой кислоты) позволяет создавать большие толщины оксида (40—60 мкм) при плотности тока 1—2 А/дм2. Значительная плотность пор диэлектрика, присущая методу анодирования второго рода, является и положительным моментом — предохраняет от растрескивания слой А12О3 при повышении (понижении) температуры, когда возникают значительные ВН из-за большого различия в ТКЛР сплава алюминия и А12О3. Для того чтобы подложки выдерживали температуру 250—300° С, плотность

Для получения высококачественной пленочной меж-слойной изоляции необходимо увеличивать толщину проводников и использовать материал с высокими изоляционными свойствами и достаточной толщиной, что может быть достигнуто в толстопленочной технологии. Однако при этом, хотя и уменьшаются паразитные связи, возникают трудности выполнения жестких требований по плотности коммутаций. Поэтому возникает необходимость замены обычных плат ГИС многослойными коммутационными платами.

В качестве источников света используют миниатюрные лампочки накаливания и газоразрядные лампочки, однако в большей степени электролюминесцентные конденсаторы и светодиоды, выпускаемые в бескорпусном исполнении, а также в виде интегральных матриц с высокой плотностью упаковки. Наибольшее распространение в качестве фотоприемников получили в настоящее время фоторезисторы, фотодиоды, фототранзисторы и фототиристоры, сопротивления которых изменяются с освещенностью, а для их изготовления могут быть использованы методы интегральной технологии. Открытые оптические каналы, т. е. просто воздушные зазоры между источником света и фотоприемником, применяются редко. Чаще в качестве оптической среды используются твердые иммерсионные среды: полимерные органические соединения, халкогенидные стекла, стекловолоконные световоды. Последние обладают наиболее высокими изоляционными свойствами. Оптроны с гибкими стекло-волоконными световодами по своему назначению аналогичны коротким линиям фотонной связи.

Давно стали применять материалы из слюды и асбеста, обладающие очень высокими изоляционными свойствами и весьма на-гревостойкие, Из-за недостатков слюды и асбеста — их пористости и хрупкости — они использовались только в комбинации с другими материалами, обеспечивающими монолитность и механическую прочность. Например, тонкие пластинки слюды наклеивались с перекрытием на тончайшую бумагу и образовывали изоляцию толщиной 0,1 ...0,2 мм, которую затем разрезали на тонкие ленты — мика-

Изоляционные пленки и эмали, полученные на основе кремний-органических соединений, обладают высокими изоляционными свойствами и допускают температуру 155 и даже 180°С.

Основная изоляция обмоток относительно корпуса — простынка в несколько оборотов из комбинированной изоляции: полиимидная пленка толщиной 0,04 марки ПМ-А или ПМ-Б, с высокими изоляционными свойствами, на тонкой 0,062 мм подложке из стеклоткани, обладающей хорошей механической прочностью.

Мощные транзисторы могут изготовляться методом планар-ной технологии, особенность которой заключается в том, что граница р—n-переходов защищена пленкой двуокиси кремния {SiO2), которая обладает высокими изоляционными свойствами и обеспечивает надежность работы прибора и высокую стабильность параметров. Более полное изложение технологии транзисторов и их конструкции можно найти в работах [22, 25].

Многих недостатков, присущих обеим разновидностям полупроводниковых ИМС, лишены гибридные интегральные микросхемы, в которых пассивные элементы выполняются по толстопленочной или тонкопленочной технологии, а активные элементы являются навесными, т. е. компонентами. Такой метод проектирования ИМС обеспечивает большие производственно-экономические выгоды и расширяет схемотехнические возможности выбора оптимальных режимов работы ИМС. Степень миниатюризации гибридных ИМС определяется количеством используемых навесных компонентов, для реализации которых необходима определенная площадь, и геометрическими размерами пленочных элементов. Гибридные ИМС создаются на подложке с хорошими изоляционными свойствами, поэтому материал подложки практически не оказывает влияния на электрические

Каркас реостатного преобразователя обычно выполняется из текстолита или пластмассы; применяются также каркасы из алюминия, покрытого или изоляционным лаком, или оксидной пленкой толщиной до 10 мкм, обладающей достаточно хорошими изоляционными свойствами. Алюминиевый каркас, сохраняя стабильность геометр иеских размеров, позволяет также за счет лучшей теплопроводности повысить плотность тока в обмотке и, следовательно, увеличить чувствительность преобразователя. Формы каркасов