3. Объемная герметизация

Герметизация — это совокупность работ по обеспечению работоспособ­ности ЭА в процессе ее производства, хранения и последующей эксплуата­ции. Герметизация может быть поверхностной (пассивация, оксидирование, герметизация стеклянными покрытиями, пропитка, обволакивание, гидрофобизация, герметизация лакокрасочными покрытиями) и объемной (заливка компаундами, герметизация вакуумно-плотными корпусами, герметизация литьевым прессованием ).

Наибольшее распространение среди методов объемной герметизации получила заливка. Заливкой называется процесс заполнения лаками, смолами или компаундами свободного пространства между деталями, изделиями и стенками кожухов. Кожух предотвращает растекание неотвердевшего или размягченного заливочного материала. Иногда кожухи заменяют специальными оболочками, выполненными из прессованной бумаги, пленочных материалов, которые не извлекают из залитого изделия. Достоинством заливки является то, что кроме защиты от климатических воздействий в большей степени, чем при пропитке, повышается механическая стойкость изделий и стойкость к вибрационным нагрузкам. Недостатки: ухудшение теплоотвода, снижение добротности, увеличение паразитных емкостей, длительность процесса полимеризации компаунда (5-10 ч). При значительном объеме заливаемого пространства в результате циклических колебаний температуры возникают напряжения в материале, вызывающие микротрещины. Микроминиатюризация и связанная с ней высокая плотность монтажа в микромодульных конструкциях ЭА предъявляют особые требования к герметизирующим материалам, которые должны обеспечить надежную изоляцию между элементами в аппаратуре с высокой плотностью монтажа, сохранение функциональной точности выходных параметров узла, механическую прочность и защиту сложных и чувствительных элементов. Стоимость герметичных кожухов и корпусов довольно высока, поэтому полную герметизацию проводят в случаях, специально оговоренных в технических условиях на РЭА. Наиболее эффективным способом защиты ЭА от климатических воздействий и повышения ее надежности является герметизация, которая заключается в размещении изделий внутри вакуумно-плотных корпусов и оболочек из металла, стекла и керамики.

Билет 25.

2. Пайка. Способы удаления загрязнения и окисных пленок.

Пайка - процесс соедине­ния мат-лов в твердом состоянии путем введения в зазор легкоплавкого м-лла — припоя, взаимодействую­щего с основными материалами и об­разующего жидкую металлич.про­слойку, кристаллизация к-рой при­водит к образованию паяного шва. Из определения следует, что:

• происх при температу­рах, меньших т.плавления мат-лов, что умен.их перегрев;

• можно соед. металли­ч и неметаллич ма­т-лов;

• в зоне контакта дб промежут.слой из припоя и продуктов его вз-вия с мат-лами.

Для образования качественного пая­ного соединения необх: 1)подго­товить поверхности соединяемых де­талей; 2)активировать материалы и при­пой; 3)удалить оксидные пленки в зоне контакта; 4)обеспечить взаимодействие на межфазной границе раздела; 5)соз­дать условия для кристаллизации жид­кой металлической прослойки.

Подготовка включает механическую (с пом.режущего инструмента), хими­ческую (травление щёлочью,промывка в органических растворителях-спирт,бензин и т д)или электрохимическую очи­стки а также нанесение покрытий, улучшающих условия пайки или по­вышающих прочность и коррозион­ную стойкость паяных соединений.

Способы тепловой активации паяемых поверхностей:

1)Теплопроводностью (паяльник, расплав припоя, нагретая жидкость). При пайке паяль­ником нагрев осущ. за счет тепло­проводности паяльного жала.

2)Конвекцией (газоплазменный, нагретым газом, парами жидкости). При газопламенном нагреве пламя горелки является конвективным теплообменным источником нагрева.

3)Излучением (ЭМИ ВЧ и СВЧ, ИК-излучением, лазерным лучом). При ВЧ в деталях индуцируются токи, которые проходят главным образом в поверх­ностном слое и разогрева­ют детали до необходимой температу­ры. ИК-излучение - для бесконтактного нагрева деталей в разл. средах: на возду­хе, в контролируемой атмосфере, в ва­кууме. Достоинства пайки ИК- бесконтактный подвод энергии к деталям, точную регулировку времени и температуры нагрева, локальность нагрева в зоне пайки. Недостатки— затруднение при флюсовой пайке, отсутствие серийно выпускаемого оборудования.

В обычном состоянии поверхность металлов покрыта оксидными пленками. Удаление оксидных пленок в процессе пайки является необходимым условием получения качест­венных паяных соединений. Виды:

-диссоциацией,всстановлением

-механический(абразивом, трением)

Механическое удаление – их разрушение с пом. режущего или абразивного инструмента. Недостатки— низкая производительность, неравномерность удаления оксидных пленок, загрязнение припоя частицами абразива.

-флюсовый (жидким флюсом, самофлюсованием) Самый распространенный - флюсование. (очищает пов-ть ме­талла от оксидов; уменьшить поверх­н.натяжение припоя и угол сма­чивания).

-физический (ультразвуковой,плазмохимический, ионным лучом)

Ультразвуковое - введение упругих механич.колебаний частотой 18—45 кГц в расплавленный припой и создании в нем кавитации(возникновения, развития и захлопы­вания газовых полостей в жидкой сре­де.), а также ряда сопутствующих явлений: звуко­вого давления, микро- и макропото­ков. С помощью УЗ-металлизации удается соединять непаяемые материалы— керамику, стекло, ферриты и др.

Плазмохимический сп-б - воздействие ионного луча на поверхность металла приводит к испарению оксидной пленки в зоне обработки. Недостаток является необходимость высокого вакуума, сложного технологического оборудования, что ограничивает применение метода.

Основными особенностями кри­сталлизации при пайке являются:

• неравновесность пр-сса, что => к выде­лению в паяном шве тугоплавких фаз повы­шенной хрупкости;

• влияние основного металла, которое проявл. в эпитаксиально-ориентированной кристаллизации зерен припоя вблизи пов-ти основ­ного металла;

• появление зональных неоднородностей, дендритных обра­зований

• зависимость характера кристаллиза­ции от объема припоя в зазоре.

Конечная структура и состав паяного соединения зависят от природы взаи­модействующих металлов, их химиче­ского сродства, времени и температу­ры пайки. Различают следующие спаи:

• Бездиффузионный (не уда­ется обнаружить зоны диффузии)

• растворно-диффузионный(твердые растворы или промежуточ­ные фазы)

• контактно-реакционный, при контакте металла с полупроводником;