Современная электроника №9/2023

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 20 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 9 / 2023 Проблематика влагостойкости РЭА . Усиление защиты доступными способами Проблема влагостойкости и надёжности радиоэлектронной аппаратуры не решается быстро из - за разрозненности информации о современных разработках . При попадании воды в корпус электронных конструкций и даже при повышенной влажности воздуха , способствующей конденсации влаги , происходит ухудшение диэлектрических свойств изоляционных материалов , контактных площадок , соединений и печатных проводников – важных конструктивных элементов современной РЭА . Электронные устройства для бытового назначения по определению не предназначены для использования в средах с повышенной влажностью , температурой , а также в водной среде , и неминуемо приходят в негодность , если перед эксплуатацией не провести их специальной обработки . В статье дан анализ современных методов влаго - и аквазащиты РЭА , а также рассматриваются доступные варианты защиты радиоэлементов и устройств на примере производств КНР и Великобритании . Андрей Ласорла Рисковые факторы влажности Нормальной влажностью условно считается относительная влажность 60...75% при температуре +20…+25° С . От прямого воздействия влаги ста - ционарная и транспортируемая РЭА бытового назначения , как правило , не защищена и не должна эксплуа - тироваться в таких условиях . Однако даже на такое оборудование регулярно при эксплуатации воздействуют пары влаги окружающего воздуха . Выпаде - ние росы ( конденсация на холодных поверхностях конструкции ) вызыва - ется понижением температуры – это естественное состояние во время экс - плуатации и после отключения пита - ния и последующего хранения РЭА без специальной консервации . К приме - ру , если в течение суток эксплуатации среднее значение влажности внутри РЭА составило 70%, то « точка росы » оказывается на 5° С ниже температу - ры внутри РЭА . Длительное воздей - ствие высокой влажности вызывает коррозию металлических конструк - ций , деформацию элементов корпуса и даже гидролиз органических матери - алов . Продуктом гидролиза являются органические кислоты , разрушающие органические материалы и вызываю - щие интенсивную коррозию металли - ческих несущих конструкций . Наличие во влажной атмосфере промышленных газов и пыли приводит к прогрессиру - ющей коррозии . В результате создания « благоприятных условий » для образо - вания плесени воздействие влаги мно - гократно усиливается . Влагозащитные покрытия должны обеспечивать защиту РЭА , в том числе от случайного замыкания в открытых и в разъёмных соединениях проводни - ков посторонними токопроводящими предметами , и надёжную работу элек - тронных изделий в течение всего срока службы радиоэлектронной аппарату - ры в жёстких условиях эксплуатации при воздействии таких факторов , как : ● влага ; ● агрессивные химикаты , включая кис - лоту ; ● соляной туман ; ● температурные колебания ( перепа - ды температуры , приводящие к воз - никновению механических напряже - ний , низкое атмосферное давление ); ● механические факторы ( вибрации , удары , линейные ускорения , акусти - ческие шумы ); ● микробиологическая коррозия ( ор - ганические образования – грибки , бактерии ). Интенсивное нагревание переохлаж - дённой аппаратуры перед приведени - ем её в рабочее состояние приводит к конденсации влаги на элементах кон - струкции [8]. Капли конденсата соби - раются в местах « ловушек влаги », поэ - тому и в этом случае нельзя исключать регулярное , а иногда и постоянное воз - действие влаги на корпус и элементы РЭА . Существенно влияние влажности на электрические соединения приво - дит к коррозии проводников , появле - нию « налётов » на разъёмных контак - тах , ухудшающих качество соединения . При загрязнении ( пылью и влагой ) отказывают и паяные соединения , окисная плёнка в гнездовых контак - тах соединителей приводит к отказам РЭА . Сложность также в том , что неис - правность может быть « трудноопреде - лимой », « плавающей », нестабильной , вести к необоснованному длительному времени ремонтно - восстановительных работ или к замене целиком дорого - стоящих блоков РЭА . При поглоще - нии влаги изменяют качественные параметры и слоистые диэлектрики , в результате на печатных платах обра - зовывается водяная плёнка , а это спо - собствует снижению сопротивления изоляции диэлектриков , появлению токов утечки , электрическим пробо - ям , механическим разрушениям вслед - ствие изменения форм - фактора мате - риала . Страдает также электрическая прочность , что особенно сказывается на работоспособности высоковольтных узлов . Влажность ускоряет разрушение лакокрасочных покрытий , нарушает герметизацию и целостность заливки элементов влагозащитными материа - лами . Всё это – реальная проблемати - ка явления . Обоснование метода повышения влагостойкости Волокнистые органические матери - алы , каким является дешёвый китай - ский пластик , склонны к быстрому старению , особенно при повышен - ных температурах и влажности . Ста - рение происходит из - за термической деструкции целлюлозы , нарушения внутримолекулярных химических свя - зей , что приводит к ухудшению эла - стичности , уменьшению механической прочности материалов , а также к ухуд - шению диэлектрических свойств . Цел - люлозные материалы из - за большого количества макроскопических и суб - микроскопических пор имеют боль - шую поверхность соприкосновения с воздухом (106 см ²/ г ), поглощают вла - гу из окружающего воздуха , в резуль - тате снижаются даже электрические