Материал: Защита конструкций РЭС от воздействия влаги

Рис. 4.7. Транзисторы в монолитных полимерных корпусах различной конструкции

Опрессовка—это защита изделия от влаги толстым слоем полимерного материала (термореактивная или термопластичная пластмасса) методом литьевого или трансферного прессования в специальных формах. Этот вид влагозащиты используют в основном для малогабаритных компонентов (ИС, ЭРЭ, микросборок; см. рис. 1.17,5, 1.18, 4.7, 4.8), что позволяет надежно укрепить внешние выводы и создать несущую конструкцию, которая способна выдерживать механические перегрузки и пригодна для автоматизации установки компонентов

Рис. 4.8. Монолитный полимерный корпус ИС типа 201.14-1

Таблица 4.3

Температурный коэффициент линейного расширения некоторых материалов

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 Ε, tgδ, электрическую прочность.

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.

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. Из приведенных в табл. 4.4 металлических покрытий наибольшей температурной стабильностью обладает хромовое (тускнеет при +500 °С). Золотое покрытие не взаимодействует с кислотными, щелочными и сернистыми соединениями, но оно мягкое и легко поддается истиранию.

Таблица 4.4 Характеристики некоторых металлических антикоррозионных покрытий

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). Добавка висмута позволяет избежать оловянной чумы при низких температурах и препятствует росту дендритов при нанесении покрытия.

В зависимости от поляризуемости пленки металла различают два вида покрытий: катодные и анодные. Если электродный потенциал металла покрытий в данной среде (табл. 4.5) более положительный, чем электродный потенциал основного металла, то покрытие называется катодным, а если он более отрица-

тельный, то покрытие называется анодным. Катодные покрытия защищают основной металл лишь механически, изолируя его от внешней среды. Анодные покрытия защищают его не только механически, но и электрохимически. Продукты разрушения заполняют поры, и процесс разрушения замедляется.

В конструкторской документации на изделие указывается материал покрытия, его толщина, последовательность нанесения слоев. Например, медно-никелево-хромовое покрытие, служащее защитой от коррозии и одновременно являющееся декоративной отделкой, обозначается М24Н12Х (толщина меди 24 мкм, никеля 12 мкм, хрома до 1 мкм). В ряде случаев несущие конструкции защищают от влаги с помощью лакокрасочных покрытий. Такие покрытия вследствие химической инертности обладают лучшими антикоррозионными свойствами, чем металлические, но механическая прочность и влагостойкость их меньше. Перед нанесением лакокрасочных покрытий металл для улучшения адгезии грунтуют.

§ 4.3. Защита от влаги элементов и узлов РЭС полыми оболочками

Применение полых влагозащитных оболочек. Полые влагозащитные оболочки применяют для защиты компонентов и узлов РЭС (ИС, микросборок), в качестве дополнительной защиты от влаги наземных РЭС на корпусированных элементах, для бортовых ЮС на бескорпусных элементах, для аппаратуры диапазона СВЧ. Применение полых оболочек позволяет исключить механический контакт их с защищаемым изделием, что позволяет исключить передачу изделию механических напряжений, которые