Полимерными материалами

Компаунды представляет собой механические смеси, не содержащие растворителей, на основе полимерных материалов, отвер-дителей, наполнителей, пластификаторов, пигментов и других специальных добавок.

Поэтому наряду с защитой микросхем в корпусе широко применяется защита структур микросхем непосредственно на подложке. Такую защиту обеспечивают специальные пассивирующие слои. В полупроводниковых микросхемах эту роль выполняет слой двуокиси кремния, получаемый либо окислением кремниевой подложки, либо термовакуумным нанесением двуокиси на поверхность кристалла готовой микросхемы. В гибридно-пленочных микросхемах пассивирование выполняется нанесением двуокисей SiO2, GeO2, моноокисей SiO и GeO, окиси алюминия А12О3. Применяется также защита оплавлением стекла, нанесением пленки полимерных материалов и т. д.

Защита от статического электричества. Технологические процессы, в ходе которых происходит трение твердых или жидких диэлектриков о металлические поверхности, изолированные от земли, сопровождаются возникновением зарядов статического электричества. Примером таких процессов является транспортировка сыпучих веществ или жидкостей по металлическим трубопроводам, перемешивание и разбрызгивание жидкостей, изготовление полимерных материалов и изделий и т. п.

Влагопоглощение некоторых полимерных материалов и композиций

Таблица 4.6 герметизирующих полимерных материалов

фициент диффузии материала оболочки, м2/с; В — коэффициент влагопроницаемости оболочки, с. Влажностные параметры некоторых полимерных материалов приведены в табл. 4.6.

Использование полимерных материалов. В состав гермоблока может входить несколько десятков полимерных материалов: стеклотекстолит, содержащий полимерную связку; полиимидные, лавсановые и другие пленки; лакоткань; хлобчатобумажные и другие нитки; полимерная изоляция проводов; клеевые пленки; заливочные компаунды и т. д.

Большая номенклатура полимерных материалов обусловлена разнообразием предъявленных к ним требований: сцепляемости с различными материалами (адгезия), теплопроводности, виброзащитных свойств, герметизирующих возможностей, электрической прочности и т. д. Так, в качестве виброизолирующего используется компаунд КТ-102, для заливки соединителей — ПДИ-21, для крепления навесных компонентов на коммутационные платы из полиими-дной пленки — клей МК-400, на ситалловые подложки—клей ВК-9, а для компонентов площадью более 3 мм—клей КВК-68 и т. д.

Особое внимание следует обратить на то, чтобы исключить из конструкции гермоблоков полимеры с агрессивными или летучими компонентами. Для этого желательно применять полимерные материалы без растворителей (например, эпоксидные смолы), но при этом надо учитывать и другие их свойства (внутренние напряжения после полимеризации, химическую активность и т. д.). Агрессивность некоторых полимерных материалов характеризуется данными, приведенными в табл. 4.9. Нецелесообразно применение таких материалов, как эмаль МЛ-125, полиамид П-68, гетинакс в герметизированном объеме блоков, а также мастики типа ЛН при приклеивании проводов, которая при температуре выше +85 °С и повышенной влажности интенсивно выделяет молекулы соляной кислоты. Ее менее агрессивным заменителем является мастика типа ГИПК-23-12. Летучие компоненты могут привести к повышению давления внутри

Состав водных вытяжек некоторых полимерных материалов

заторов различных типов составляет 0,5...5 Гц. Это позволяет осуществлять виброизоляцию от воздействий частотой 1...7 Гц. Дросселирование упругой среды позволяет обеспечить большой диапазон изменения статических нагрузок (Лпах/Лшп = 15...25) и нелинейность характеристик при значительном отклонении амортизаторов от статического положения, что позволяет получить высококачественную виброудароизоляцию при ограниченном ходе амортизатора. В последнее время стали также использовать амортизаторы на основе вибропоглощающих полимерных материалов ( 5.6—5.8), что позволяет осуществить виброзащиту в диапазоне 20...2000 Гц. Это особенно важно при защите аппаратуры от акустического воздействия двигателей самолетов и ракет.

Время влагозащиты рассчитывается по той же формуле, что и для заливки. Для компонентов СВЧ этот вид влагозащиты не используется. Защита полимерными материалами от влаги экономична, но используется только для нежестких условий эксплуатации (отапливаемые помещения). Применяя гермокорпус, можно создать более надежную влагозащиту компонентов, при этом в ряде случаев целесообразно переходить на бескорпусную элементную базу.

Обеспечение электрической прочности Влагозащита тесно связана с проблемой обеспечения электрической прочности РЭС, особенно актуальной для мощной передающей аппаратуры, в которой используются высокие питающие напряжения и широкий спектр частот сигналов (от нескольких мегагерц до нескольких гигагерц), а также для элементов в интегральном исполнении и печатных плат, где зазоры между токоведущими дорожками малы и напряженность электрического поля может достигать больших значений при небольших напряжениях. Кроме того, пробивное напряжение снижается при пониженном давлении газа, при повышении температуры диэлектрика, при сорбции влаги пылью и полимерными материалами.

С целью защиты от воздействия повышенной влажности окружающей среды МЭ и ИМ, как правило, герметизируются органическими полимерными материалами (покрытие лаками, эмалями, обволакивание компаундами, литьеное прессование в пластмассу, герметизация в готовые пластмассовые корпуса и др.) или помещаются во влагонепроницаемые корпуса (металлокерамичеекие, металлостек-ляяные), обеспечивающие вакуум-плотную герметизацию Поверхность кристаллов МЭ и ИМ обычно дополнительно пассивируется различными способами для придания ей гидрофобных свойств. Выбор способа защиты обусловливается требованиями к стабильности параметров элементов и условиями их эксплуатации.

Однако ни один способ герметизации не обеспечивает идеальной влагозащиты изделий вследствие неизбежного наличия микронеплотностей в сварных и паяных швах корпусов, в местах сопряжения материалов с различными значениями ТКЛР (например, металлический вывод — стекло, металлический вывод — полимер), а при герметизации полимерными материалами — также вследствие способности полимерных материалов сорбировать и пропускать пары воды (табл. 4.2).

Намотка с выступающей фольгой при опаивании выводов фольги позволяет получить минимально возможную.величину индуктивности. Заготовка в виде рулона или плоской секции помещается в корпус, где просушивается, пропитывается специальными полимерными материалами и герметизируется. Внешний вид некоторых типов бумажных конденсаторов показан на 2.17.

Механизация сборочных операций позволила осуществлять сборку на ленте. В этом случае тонкая металлическая лента является транспортирующим элементом в процессе сборки и монтажа, а после разрезки эта же лента составляет часть изделия. Однако из-за неудобства обращения с длинной лентой, наматываемой на барабаны, сборку производят на кусках ленты длиной от 150 до 1000 мм. Аналогичный метод применяется для сборки транзисторов. Сущность его состоит в том, что сборка производится на выводах, предварительно закрепленных на эластичной ленте. При сборке как на ленте, так и на выводах применяется герметизация полимерными материалами, что в общем весьма удобно, но несколько ограничивает области применения таких изделий. Следует ожидать,

Однако при правильном, грамотном решении вопросов герметизации РЭА полимерными компаундами общие выгоды конструктивного, технологического и экономического характера, как правило, значительно превышают те недостатки, которые с нею связаны. Поэтому несмотря на значительные трудности и большое число еще не решенных вопросов герметизации РЭА полимерными материалами последняя все шире внедряется в практику конструирования и технологии этой аппаратуры.

Раньше наиболее доступным средством изоляции подвесок являлось обвязывание их лентами из тонкого рластика. Операция трудоемкая и недостаточно эффективная. В настоящее время для изоляции подвесок рекомендуется применять покрытие полимерными материалами. Нанесение изоляции включает следующие операции: обезжиривание, обдувку песком или дробью, грунтовку, обжиг грунта. Для изоляции подвесок применяют специальную пластмассу «Диплазоль-2А». На срок службы подвесок оказывает влияние способ удаления изоляции с мест контактирования. От изоляции должна освобождаться минимально необходимая поверхность. С этой целью на проволочные контакты диаметром до S мм следует перед изоляцией насаживать латунные наконечники или изоляционные трубки. При удалении и.чо-ляцик с мест контакта механическим способом при помощи клещей изоляция может отслаиваться в месте перехода.

Для обезмасливания конденсатов перспективны фильтры, загруженные вспененными полимерными материалами (типа пенополиуретана).

Раньше наиболее доступным средством изоляции подвесок являлось обвязывание их лентами из тонкого рластика. Операция трудоемкая и недостаточно эффективная. В настоящее время для изоляции подвесок рекомендуется применять покрытие полимерными материалами. Нанесение изоляции включает следующие операции: обезжиривание, обдувку песком или дробью, грунтовку, обжиг грунта. Для изоляции подвесок применяют специальную пластмассу «Диплазоль-2А». На срок службы подвесок оказывает влияние способ удаления изоляции с мест контактирования. От изоляции должна освобождаться минимально необходимая поверхность. С этой целью на проволочные контакты диаметром до S мм следует перед изоляцией насаживать латунные наконечники или изоляционные трубки. При удалении изоляции с мест контакта механическим способом при помощи клещей изоляция может отслаиваться в месте перехода.

Для обезмасливания конденсатов перспектив^ ны фильтры, загруженные вспененными полимерными материалами (типа пенополиуретана).

4. Снижение потерь энергии в магистральных насосах, т.е. повышение их КПД. Упрочнение быстроизнашивающихся деталей уплотнения насосов дает возможность поддерживать минимальные зазоры, что повышает КПД насоса на 1,5 %. Покрытие полимерными материалами проточных полостей насосов уменьшает потери за счет снижения шероховатости внутренних поверхностей насоса.