Файл: Базарова Ф.Ф. Органические и неорганические полимеры в конструкциях радиоэлектронной аппаратуры.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 24.06.2024

Просмотров: 129

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

км. По сравнению с обычными полиэтиленовымипленка­ ми структурированные обладают большей нагревостойкостыо (полимер не размягчается до 7, = 200°С), боль­ шей механической прочностью, устойчивостью к дефор ­ мациям и растрескиванию.

Одним из наиболее перспективных направлений в ре­ шении вопроса миниатюризации С В Ч конструкций явля­ ется использование вместо волноводных и коаксиальных систем полосковых линий. Они характеризуются боль­ шей технологичностью, имеют меньшие габариты, более

надежны . Д в у м е р

н а я конфигурация полоскового

провод­

ника значительно

упрощает конструкцию С В Ч

узлов,

дает возможность снизить их объем на 30—50% по срав­ нению с аналогами, выполненными с помощью полых волноводов.

При изготовлении полосковых систем ч а щ е всего используют фотохимический метод с предварительной гальванохимической металлизацией поверхности. По ­ верхность диэлектрика подвергается механической обра­

ботке до

получения

заданной

степени

шероховатости

с целью

обеспечения

необходимой

адгезии

проводника

с диэлектриком [41]. Выбор диэлектрика д л я

производ­

ства полосковых линий определяется допустимыми

габа ­

ритами и весом аппаратуры и условиями ее

эксплуата­

ции

(рабочим диапазоном частот,

механическими

нагруз­

ками, климатическими условиями и т. д . ) .

 

 

 

 

Н а р я д у с рассматриваемыми

выше

фольгнрованиы-

ми

материалами типа

ФФ-4, ФАФ-4,

ПЭФ-1

и

т. д.

в .производстве полосковых схем применяют

высокоча­

стотные

композиционные

пластики

на основе

полистиро­

ла или сополимера стирола с сс-метилстиролом, напол­ ненные двуокисью титана. Они получили наименование композиции П Т и СТ. Такие композиции в радиотехни­ ческих устройствах диапазона С В Ч имеют самостоятель­ ное применение, поэтому на их свойствах мы останавли­ вались в § 2.1.

Исследования показывают, что д л я получения партии полосковых С В Ч узлов с воспроизводимыми характери ­ стиками необходима конструктивно-технологическая до­ работка их для того, чтобы обеспечить минимальные плюсовые допуски на толщину диэлектрического основа­ ния схемы, чтобы обеспечить равномерную толщину ли­ ний по сечению и длине проводника, заданный допуск по ширине и по степени шероховатости поверхности [41].



4. Г е р м е т и з и р у ю щ и е п о л и м е р н ы е м а т е р и а л ы

Н а д е ж н о с ть радиоэлектронной аппаратуры тесно связана с ее герметизацией, т. е. с обеспечением полной изоляции аппаратуры от вредного воздействия окружа ­ ющей среды. Методы герметизации значительно отлича­ ются друг от друга по конструктивно-технологическим признакам, по используемым для герметизации техноло­ гическим приемам и герметизирующим материалам .

В

последнее время все более широкое

распростране­

ние

находят

методы герметизации,

основанные

на

ис­

пользовании

пропиточных,

заливочных,

обволакиваю ­

щих,

покровных, литьевых

и других

материалов

(21, 26,

42 и

т. д.]. Применение полимерных

материалов

дает

возможность механизировать и автоматизировать про­ цессы сборки и герметизации, что служит предпосылкой д л я значительного снижения стоимости герметизирован­ ных приборов и узлов Р Э А (43].

•Высокие электроизоляционные свойства многих по­ лимерных материалов позволяют повысить качество электрической изоляции герметизированных изделий и предупредить возможность пробоя изоляции в процессе эксплуатации, что приводит к значительному увеличе­ нию срока службы РЭА . Устойчивость герметизирован­

ных

узлов и блоков Р Э А к динамическим нагрузкам так­

ж е

значительно

повышается . Это обусловлено высокими

адгезионными и

когезиониыми свойствами полимерных

материалов . Отказ от использования при герметизации металлических и металло-стеклянных корпусов дает воз­ можность сократить габариты и вес герметизированных изделий.

Герметизации, как правило, подлежат функциональ­ но законченные узлы и блоки РЭА, т. е. различные мо­ дули, микромодули, микроблоки. С помощью полимер­

ных материалов

осуществляют

т а к ж е герметизацию

полупроводниковых

приборов,

резисторов, конденсато­

ров, трансформаторов и дросселей.

i l l


Н а и б о л ее

вероятными причинами нарушения рабо­

чих функции

герметизированных изделий являются:

нарушение влагозащиты;

ухудшение электроизоляционных свойств ниже установленных норм;

растрескивание герметизирующих материалов;

— нарушение режимов работы дискретных элемен­ тов и их отказ вследствие неблагоприятного влияния на них р е ж и м а герметизации.

4.1. Требования, предъявляемые к герметизирующим материалам

При выборе герметизирующих материалов и техно­ логических процессов герметизации необходимо учиты­ вать не только режимы работы аппаратуры и условия ее эксплуатации, но и конструктивно-технологические особенности герметизируемых изделий, свойства отдель­ ных элементов конструкции, возможное механическое и химическое взаимодействие материалов и элементов кон­ струкции с герметизирующими материалами при их кон­ тактировании.

Герметизирующие полимерные материалы д о л ж н ы

обеспечивать:

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

необходимые

сроки службы

изделий

в

заданных

р е ж и м а х эксплуатации и условиях

о к р у ж а ю щ е й

среды;

б)

высокое сопротивление изоляции и по возможно ­

сти малые

диэлектрические

потери

в заданном

диапа ­

зоне рабочих температур и частот;

 

 

 

 

 

в) достаточную механическую и электрическую проч­

ность

при

высоких

уровнях

напряжений

и

мощностей;

г)

достаточную

грибоустойчивость

и

устойчивость

к электрическим

р а з р я д а м ,

влаге,

химическим

 

реаген­

там;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

д)

целостность

конструкции;

 

 

 

 

 

е)

получение

заданных

геометрических

параметров;

ж)

высокую

технологичность.

 

 

 

 

 

В

понятие технологичности входят

такие

свойства

материалов, как невысокая рабочая вязкость; большая жизнеспособность, которая определяется временем со­ хранения рабочей вязкости герметизирующего состава; способность отверждаться без давления при невысоких температурах и с минимальной усадкой; отсутствие вредного воздействия на материалы, вступающие с ними 112


в контакт; отсутствие Ё составе герметизирующего мате­ риала избирательно активных веществ, способных про­ никать в другие материалы за счет диффузии .

Отверждение

термореактивных

герметизирующих со­

ставов д о л ж н о

осуществляться

в

условиях,

исключаю­

щих выход из строя дискретных

элементов

конструкции

(резисторов, полупроводниковых

 

приборов и т. д . ) .

Полимерные

композиции по

возможности не д о л ж ­

ны иметь в своем составе токсичных веществ, т. е. ве­

ществ, оказывающих вредное воздействие на организм обслуживающего персонала. Этим требованиям в наи­

большей

степени

отвечают

композиции

иа

основе

раз­

личных

эпоксидных,

кремнийорганических,

полиэфир­

ных,

олигоэфиракрилатных

смол и

их

модификаций.

Они

характеризуются

минимальным

старением

в

тече­

ние

длительного

времени,

нагревостойкостыо,

низким

водопоглощением, высокими адгезионными и когезионными свойствами. Н а их основе изготовлено подавляю ­ щее большинство герметизирующих композиций: компа­ ундов, лаков, пенокомпаундов, мастик и т. д.

4.2. Пропиточные составы

Пропиточные составы предназначены д л я пропитки пористой волокнистой изоляции на основе асбеста, тка­

ней, бумаги и намоточных изделий. Пропитка

материа ­

лов

и

изделий

осуществляется

путем

их

погружения

в жидкий пропиточный состав с

последующим

отверж­

дением этого состава. Предварительное

вакуумирование

и нагрев изделий и пропиточных

составов,

использова­

ние

при

пропитке ультразвуковых

колебаний,

вакуума

до

5—10

мм рт. ст,

циклическое

воздействие

вакуума и

давления,

отверждение под избыточным

давлением око­

ло

30—40

ати — это

способствует

наиболее полному уда­

лению

газообразных

включений

и

заполнению

пустот

пропиточным

составом.

 

 

 

 

 

 

Необходимо заметить, что в

случае

использования

пропиточных составов, содержащих

растворители, в объ­

еме неизбежно образование новых пор и воздушных за­ зоров после удаления растворителей. Многократная пропитка дает возможность устранить этот недостаток и повысить влагозащитные свойства пропитанных изде­

лий, однако и она не

лишена недостатков. Н

а р я д у с тем,

что при многократной

пропитке значительно

удлиняется

8—358

113