Класифікація конструкторсько-технологічних способів захисту РЕЗ від вологи

Для забезпечення надійності функціонування РЕЗ при дії вологи застосовують вологозахисні конструкції, які поділяють на дві групи: монолітні і порожнисті. Монолітні оболонки складають нерозривне ціле із захищеним вузлом. Складність створення конструкції вологозахисної оболонки полягає в тому, що на неї покладаються функції несучої конструкції, тепловідводу, захисту від електромагнітних впливів та іонізуючих випромінювань, пилу, світла, мікроорганізмів.

Монолітні плівкові оболонкивикористовуються в основному як технологічний захист безкорпусних елементів, які підлягають герметизації у складі блоку. Монолітні оболонки з органічних матеріалів виготовляють методами опресовки, просочування, обвалювання, заливки.

Порожнисті вологозахисні оболонки дозволяють звільнити захищаємі компоненти від механічного контакту з оболонкою, що забезпечує роботу в більш широкому діапазоні температур і виключає механічну взаємодію оболонки і захищаємого елемента. Порожнисті оболонки забезпечують більш високу надійність вологозахисту, але мають значні габарити, масу, вартість.

Плівкові оболонки виконуються з органічних і неорганічних матеріалів і мають товщину 0.2÷20 мкм.

Основні вимоги до захисних плівок:

- добрі вологозахисні властивості(мала вологопроникність, відсутність пор, тобто утворення на поверхні металу плівок, які уповільнюють корозію);

- можливість роботи в діапазоні температур (близькість ТКЛР плівки і матеріалу компонента, еластичність);

- добра адгезія до захищаємого компонента (зціплення поверхонь різнорідних тіл).

Для захисту від вологи компонентів та вузлів за допомогою монолітних оболонок, які одночасно виконують функції несучої конструкції для зовнішніх виводів, використовується просочування, заливка, обвалювання і опресовка.

Просочування знайшло найбільше застосування для захисту від вологи обмоток електродвигунів, котушок трансформаторів і т.д. При просочуванні з порожнин і пор витискається повітря і вони заповнюються лаком або компаундом. Це призводить до збільшення електричної і механічної міцності, покращення теплопровідності, але водночас збільшується маса та паразитна ємність.

Заливка – це суцільна упаковка компонента або вузла в ізоляційну масу щляхом заповнення нею вільного проміжка між виробом і стінками корпуса, або між виробом і заливочною формою:

Заливка в форму:

1 – елемент;

2 – герметизуючий полімерний матеріал;

3 – виводи;

4 – друкована плата.

Заливка, наприклад пінопластом, дозволяє значно підвищити механічну міцність вузла при мінімальному збільшенні маси, але тепловідвід різко зменшується. Для покращення теплопровідності в заливочний компаунд іноді додають кварцеву пудру або порошок оксиду алюмінію, а для покращення волого захисних властивостей додають порошок цеоліту, поглинаючого вологу.

При виборі заливочного матеріалу особливу увагу слід звертати на близькість ТКЛР матеріалу заливки і захищаємого компонента, а також ТКЛР матеріалу заливки і зовнішніх виводів.

Розрахунковий час захисту від вологи РЕЗ монолітною полімерною оболонкою визначається за формулою

де d – товщина оболонки, м;

D – коефіцієнт дифузії, м²/с;

Po – тиск парів оточуючого середовища;

Pкр – тиск парів вологи, що відповідає її критичній концентрації, після досягнення якої з’являються відмови.

Для захисту заливаємих елементів від механічних навантажень, які виникають в результаті внутрішніх напруг в компаунді, приймають наступні заходи: обмежують товщину заливки; найбільш чутливі компоненти розташовують ближче до центру; окремі компоненти, наприклад магнітні, поміщують в захисні каркаси; перед заливкою захищаємі компоненти покривають тонким шаром еластичного компаунда, вазеліну, змазкою типу ЦИАТИМ-201. Ця змазка зменшує контактний тиск на компоненти.

Обвалювання застосовують для захисту від вологи друкованих плат, дискретних ЕРЕ, безкорпусних напівпровідникових приладів, мікрозбірок. Основною перевагою обвалювання є висока економічність, недоліком – достатньо товстий і неконтрольований шар покриття, можливість використання тільки для нежорстких умов експлуатації, складність видалення вологи, що потрапила під захисний шар. Обвалювання друкованих плат лаками і компаундами дозволяє підвищити пробивну напругу працюючої в наземних умовах апаратури.

Опресовка – це захист виробу від вологи товстим шаром полімерного матеріалу методом литьового пресування у спеціальних формах. Цей вид вологозахисту використовують в основному для малогабаритних компонентів (ІС, ЕРЕ та ін.), що дозволяє надійно закріпити зовнішні виводи і створити несучу конструкцію.

Використовується для нежорстких умов експлуатації (опалювані приміщення), має низьку вартість.

Для захисту від корозії несучих корпусних конструкційних вузлів з металів і сплавів широко застосовують монолітні плівкові металічні покриття, які наносять гарячим способом, гальванічно, шляхом дифузії. Товщина таких покриттів одиниці-десятки мкм.

Характеристики декотрих металічних антикорозійних покриттів:

Покриття	Призначення і область застосування покриття	Матеріал захищаємих деталей	Товщина покриття мкм
1. Цинкове	Захист від корозії корпусів, кришок, панелей, шасі, каркасів	Сталь, мідь, мідні сплави	6…30
2. Кадмієве	Захист від корозії в морських умовах корпусів, кришок, каркасів, екранів і т.д	Сталь, мідь, мідні сплави	12…30
3. Нікелеве	Захист від корозії екранів, осердь, корпусів, збільшення твердості деталей, які працюють на тертя	Сталь, мідь, мідні сплави	9…48
4. Хромове	Захист від корозії і декоративне оздоблення корпусів, ручок, панель; збільшення твердості деталей, які працюють на тертя(осі, втулки, стержні)	Сталь, мідь, мідні сплави	6…24
5. Сплав олово-свинець	Покращення умов пайки контактів, дротів	Сталь, мідь, мідні сплави	6…60
6. Срібляне	Покращення електропровідності і захист від корозії контактів, пружин, різьбових змінюючих деталей,покращення пайки	Сталь, мідь, мідні сплави, алюмінійі його сплави, ковар	9…12
7. Золото	Зменшення перехідних опорів контактів, пружин;створення покриттів, які не мають оксидної плівки	Мідь, мідні сплави, ковар

Дата добавления: 2015-05-23