Внутренние напряжения

1) большие внутренние механические напряжения из-за различий в ТКЛР кристалла и платы. Тангенциальная сила, действующая на срез ОВ

Так как токи в жилах проходят в противоположных направлениях, жилы отталкиваются. Силы, действующие на жилы через изоляцию, передаются на свинцовую оболочку, вызывая в ней внутренние механические напряжения.

После этих операций весь узел устанавливается в пресс-форму и заливается или запрессовывается в полимер 2, обладающий хорошими адгезионными свойствами к выводам. В противном случае могут образоваться щели, засасывающие влагу внутрь корпуса. Но даже при отсутствии этих щелей, влага все же диффундирует сквозь слой полимера. В залитой микросхеме возникают внутренние механические напряжения вследствие усадки полимера и разницы ТКЛР кристалла и полимера, которые снимаются за счет покрытия кристалла мягким демпфирующим слоем из кремнийорганических и крем-ний-каучуковых соединений.

Специфика конструирования деталей, получаемых гибкой. Среди штампованных деталей, применяемых в несущих конструкциях РЭА, широко распространены детали, получаемые гибкой (каркасы, скобы, хомутики и др.). Одной из особенностей гибки, заметной тем значительнее, чем более узкая полоса подвергается изгибу, является искажение поперечного сечения детали в месте изгиба ( 2-11). Там возникают внутренние механические напряжения, которые могут привести к трещинам, если не будет учтен минимальный допустимый радиус гибки ( 2-12). Минимальный радиус изгиба зависит от многих факторов: от толщины и марки материала, состояния при поставке, способа гибки, угла изгиба, ориентации относительно проката и др.

При изготовлении деталей прессованием или литьем под давлением важно, чтобы усадка была одинаковой по объему tceii детали. 3 противном случае происходит коробление детали, что приводит к неисправимому браку. Чтобы избежать неравномерностей усадки, необходимо соответствующим образом выбрать форму детали: толщина стенок должна быть примерно одинаковой, не должно быть острых углом и резких переходов от одной плоскости к другой, способных вызвать внутренние механические перенапряжения и растрескивание в процессе усадки.

действием внутренних механических напряжений. Внутренние механические напряжения возникают в покрытии по двум причинам: при усадке во время полимеризации, так как полимер приобретает более компактную пространственную структуру (при нанесении мономерного раствора в виде лака), и при температурных изменениях как следствие различия температурных коэффициентов покрытия и покрываемых материалов. В зависимости от конкретного участка печатного узла напряжения могут вызывать деформации сжатия, изгиба или кручения.-Чем эластичнее материал покрытия, тем эти напряжения лучше демпфируются. При отрицательных температурах эластичность, как правило, ухудшается, что увеличивает опасность растрескивания покрытия и вероятность отказа [3].

Диэлектрик, как и другие материалы, при нагревании расширяется. Термическое расширение оценивают температурным коэффициентом длины ТК/ (К-1) и температурным коэффициентом объема ТК V (К ''). Температурный коэффициент объема равен утроенному коэффициенту длины: TKV -- ЗТК/. Значение ТК / большинства диэлектриков изменяется в пределах (0,3-f 4-20)- Ю-'К-1. Весьма мал ТК/кварцевого стекла: 0,055х Ю-'К'1. поэтому изделия из него не разрушаются при резких перепадах температур. В композиционном электроизоляционном материале, состоящем из диэлектриков с разными ТК /. при нагревании или охлаждении возникают внутренние механические напряжения. При многократном повторении цикла нагрев — охлаждение в таких материалах образуются трещины, расслоения и другие механические

Вакуумное термическое распыление широко применяют для получения резистивных пленок, проводников из меди, алюминия и некоторых других сплавов, диэлектрических пленок из окиси кремния. Основные преимущества этого способа: высокая чистота получаемой пленки,удобство контроля ее толщины в процессе напыления, простота и низкая себестоимость, сравнительно легкая автоматизация процесса позволяет создавать установки и комплексы, управляемые с помощью ЭВМ. К недостаткам этого способа можно отнести изменение процентного соотношения составляющих при испарении веществ сложного состава, малую равномерность пленки по толщине при осаждении на большую площадь из точечных источников, трудность испарения тугоплавких материалов, высокую инерционность процесса при использовании термических испарителей, сравнительно невысокую прочность сцепления пленки с подложкой. Частично недостатки уменьшаются отжигом пленки, который осуществляется в вакуумных установках непосредственно после напыления при температурах подложек, несколько превышающих температуру напыления. Это производится для упорядочения структуры и уменьшает внутренние механические напряжения пленок с целью повышения их стабильности и улучшения адгезии к подложке. В процессе отжига межзеренные промежутки в пленках уменьшаются и, следовательно, снижается число структурных дефектов. При этом сопротивление резистивных и проводящих пленок уменьшается.

В процессе изготовления ФАУ в их элементах часто возникают чрезмерные внутренние механические напряжения. При изменении их температуры они в значительной степени меняются, что обычно влечет за собой изменение размеров, формы и взаимного расположения элементов. В результате изменяются параметры ФАУ.

Цикличность ТКЕ характеризуется повторяемостью его значений при многократных нагреваниях и охлаждениях конденсатора. Причинами нецикличности являются внутренние механические напряжения в элементах конструкции конденсатора.

При возникновении металлических связей поверхностная энергия соприкасающихся тел уменьшается. При сближении разнородных металлов на образовавшейся границе между кристаллитами существует некоторый переходный слой .от одной решетки к другой. Реальные металлические поверхности покрыты окисными пленками, однако сцепление при термокомпрессии возможно и в этом случае. При давлениях, превышающих предел текучести металла (имеющих место на вершинах микровыступов уже при небольших сдавливающих усилиях), металл выступов начинает течь. Более твердая пленка окисла при пластическом течении металла растрескивается, металл продавливается в трещины, образуя участки металлического контакта с описанным выше механизмом сцепления. Однако, если приложенному механическому усилию не сопутствует значительный нагрев зоны сварки, то остаточные упругие напряжения разорвут сварной шов. Чем выше температура, тем при меньших давлениях начинается сцепление, так как облегчается разрушение окисных пленок. Твердость ковкого металла проволоки существенно уменьшается, а твердость окисных пленок с ростом температуры меняется мало. При нагреве в результате увеличения пластичности металла легче образуются большие поверхности соприкосновения, и снимаются разрушительные для шва внутренние механические напряжения.

Те изменения, которые происходят с течением времени в ТС и приводят к ухудшению ее функциональных характеристик и даже к потере работоспособности, связаны с внешними и внутренними воздействиями, которым она подвергается. При этом имеются три основных источника воздействий: 1) действие энергии окружающей среды, включая человека, выполняющего функции оператора или ремонтника; 2) внутренние источники энергии, связанные как с ТП системы, так и с работой отдельных ее элементов (подсистем); 3) потенциальная энергия, которая накапливается в материалах и деталях сборочных единиц технологических агрегатов в процессе их изготовления (внутренние напряжения в отливках, монтажные напряжения и т. п.).

внутренние напряжения в покрытиях, повышается их пластичность. Увеличение концентрации ионов осаждаемого металла в прикатодном слое позволяет увеличить скорость осаждения.

Перед пайкой флюс подсушивается при температуре 80... ... 100 °С, а плата подогревается. Это вызвано следующими соображениями. При соприкосновении жидкого флюсующего состава с расплавленным припоем происходит бурное кипение растворителя с образованием значительного количества газов и паров, которые оттесняют расплавленный припой от зоны пайки и приводят к пористости монтажных соединений. Контактирование расплавленного припоя с невысохшим флюсом охлаждает его поверхностные слои за счет теплоты парообразования, что ухудшает качество пайки. Предварительный нагрев платы также способствует установлению теплового баланса в системе «плата — припой», уменьшает тепловой удар, внутренние напряжения в соединениях и коробление ПП.

Общим недостатком всех методов крепления микросборок к основанию методом пайки является то, что при замене вышедшей из строя платы остальные платы и элементы приходится нагревать выше температуры плавления припоя дважды: при снятии поврежденной и при креплении микросборки. Кроме того, в процессе пайки на надежность влияют внутренние напряжения (ВН), которые возникают из-за разности коэффициентов линейных расширений материалов (ТКЛР). Внутреннее напряжение в подложке микросборки

троду, которым в данном случае является лента. Этот метод позволяет получить толщину покрытия 5...10 мкм. По выходе из ванны с раствором ленту навивают на оправку, установленную в шпинделе намоточного станка. Конец последнего витка закрепляют на маг-нитопроводе точечной сваркой. При навивке в сердечнике возникают внутренние напряжения, которые тем выше, чем меньше размеры магнитопровода и толще лента. Эти напряжения снимаются отжигом в вакуумных печах при остаточном давлении 150 Па и температуре 1123...1373 К. Заготовки выдерживают в печи 3...5 ч, а затем медленно охлаждают. После отжига магнитопроводы пропитывают лаками МА-92, № 976-1, клеем БФ-4 или компаундом КГСМ-2, что улучшает их жесткость и повышает влагостойкость. Высушенные заготовки помещают в пропиточный бак и заливают пропиточным материалом. Пропитку проводят в автоклаве при остаточном давлении 4 кПа в течение 20...40 мин. Пропитанные магнитопроводы сушат при температуре 373...393 К в течение 10...12 ч. При необходимости пропитанные магнитопроводы разрезают фрезерованием, абразивными кругами, электроэрозионным способом. Электроэрозионное разрезание не вызывает внутренних напряжений и не ухудшает магнитные свойства материала. Методы обработки торцов ленточных магнитопроводов аналогичны обработке пластинчатых.

Ремонт защитных стекол. Разбитое стекло заменяют новым, которое изготовляют следующим образом. Из полированного оконного листового стекла алмазом вырезают по чертежу защитное стекло нужной формы с отклонениями на 1—1,5 мм от больших заданных размеров. Чтобы со стекла снять внутренние напряжения, его несколько минут кипятят в воде или масле. Чтобы избежать при протирании стекол тканями появления электростатических разрядов, рекомендуется стекло с внутренней стороны защитить тонким глицерино-желатиновым слоем, который после высыхания покрывают прозрачным цапонлаком.

где d—толщина оболочки, м; D — коэффициент диффузии, м2/с; р0—давление паров окружающей среды; ржр—давление паров влаги, соответствующее ее критической концентрации, после достижения которой появляются отказы. Расчетное время влагозащиты не является определяющим при выборе материала, так как надо оценить внутренние напряжения после полимеризации и в диапазоне температур, адгезию оболочки к компоненту, s и tg8, электрическую и механическую прочность, теплопроводность, токсичность и т. д.

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). Для защиты заливаемых элементов от механических нагрузок, возникающих в результате внутренних напряжений в компаунде, принимают следующие меры: ограничивают толщину заливки; наиболее чувствительные компоненты располагают ближе к центру ( 4.5); отдельные компоненты, например магнитные, помещают в защитные каркасы; перед заливкой защищаемые компоненты покрывают тонким слоем эластичного компаунда (например, СКТН), вазелина (КВ-3, КВ-Н и др.), смазки (ВНИИНП, ЦИ-АТИМ-201 и др.) ( 4.6). Смазка толщиной 0,025; 0,062; 0,087 мм снижает контактное давление на 30, 70 и 80% соответственно. Увеличивать толщину слоя смазки для изделий, работающих в широком диапазоне температур, нецелесообразно из-за высокого значения ТКЛР силиконовых материалов (около 200-10~6 °С~1) и возникающего вследствие этого большого гидростатического давления в замкнутом объеме.

на плату. Используется для нежестких условий эксплуатации (отапливаемые помещения), имеет низкую стоимость (в 2-3 раза ниже стоимости полых корпусов). При разработке конструкции учитывается необходимость использования материалов корпуса и выводов с близкими значениями ТКЛР (табл. 4.3). Толщина опрессовки выбирается с учетом надежности влагозащиты, технологических требований (при толщине стенки менее 2 мм возможно повреждение защищаемого компонента в пресс-форме), внутренних напряжений (при больших толщине и изменении температуры могут возникнуть большие внутренние напряжения). При выборе материала для опрессовки необходимо учитывать его параметры е, tg8, электрическую прочность.

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

охлаждении вместе с печью (на 3.1, в, кривая а). Согласно классификации академика А. А. Бочвара различают отжиг первого и второго рода При отжиге первого рода производится медленный нагрев стали до температуры tT Ol, ниже температуры фазового превращения. В результате отжига первого рода полностью или частично устраняется наклеп, полученный при обработке металлов давлением, уменьшаются внутренние напряжения, полученные после сварки и обработки резанием, снижается твердость и повышается пластичность сплава в целях облегчения его последующей обработки давлением или резанием. Отжиг второго рода состоит в нагревании сплава выше температуры фазового превращения (/Т.о2 — ^т.оз) с последующим медленным охлаждением. В результате отжига второго рода сплав приобретает структуру равновесную, устойчивую, соответствующую диаграмме состояния, при этом устраняются внутренние напряжения, снижается твердость, повышается пластичность. Выбор температуры нагрева зависит от целей, преследуемых отжигом. Скорость охлаждения зависит от химического состава сплава и находится в пределах 100—250 К/ч.