Современная электроника №9/2023

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 21 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 9 / 2023 свойства изоляции . Пропитка целлю - лозных материалов лаками или компа - ундами уменьшает поверхность пор и тем самым способствует уменьшению и замедлению окислительных процес - сов , а также затрудняет проникнове - ние влаги внутрь корпуса устройств . Образовавшаяся на поверхности кор - пуса плёнка лака или компаунда пре - дохраняет изоляцию от разрушитель - ного действия кислорода воздуха и значительно повышает её сопротив - ляемость воздействию влаги . Электри - ческая прочность и теплопроводность непропитанных электроизоляционных материалов невысока , так как в основ - ном они определяются электрической прочностью и теплопроводностью воздуха , находящегося между волок - нами электроизоляционных матери - алов . Пропитка лаками или компаун - дами обеспечивает заполнение этих воздушных промежутков и прослоек составом , имеющим высокую электри - ческую прочность , увеличивает элек - трическую прочность материала и всей конструкции в целом . В данном случае при работе электронного устройства не выделяется тепло , которое долж - но бы свободно отводиться , поэтому заполнение воздушных зазоров , кроме подвижных частей , пропитывающим составом , теплопроводность которого выше теплопроводности воздуха , соз - даёт условия для решения проблемы . Почему так происходит и зачем защи - щать электронные конструкции от вла - ги ? Абсолютная герметизация РЭА и , наоборот , технологическая открытость корпуса при постоянной продувке осу - шённым воздухом лишь крайние слу - чаи из многообразия методов . Сегод - ня доступны наполненные эпоксидные или эпоксидно - акрилатные компози - ции , не содержащие растворителей и не нуждающиеся по технологии в последующем отверждении . Они используются для герметизации залив - кой небольших по размерам печатных узлов в сборе . И хотя отработка рецеп - туры и режимов отверждения компа - ундов для конструкций индивидуаль - на , в результате мы получаем общий недостаток метода : неремонтопригод - ность электронных устройств [5]. Практическая влагозащита : история и реальность Нередко , когда говорят о влагозащи - те , подразумевают « лаковое покры - тие ». К примеру , нанесение полимер - ного покрытия на печатную плату полвека назад было основным и уни - версальным методом влагозащиты . Затем по популярности и эффективно - сти его превзошли двухкомпонентные системы эпоксидно - уретановых лаков типа УР -231, раствора алкидно - эпок - сидной смолы Э -30, изготовленной на смеси тунгового и льняного масел , и отвердителя (70% раствора уретана ДГУ в циклогексаноне ), Urethane-71, акрилового изоляционного Plastic-70, кремнийорганического Silisol-73 и др . Но использование влагозащит - ных покрытий на кремнийорганиче - ской основе жидкости 136-41 ( ГКЖ -94), рекомендованной при лёгких и сред - них условиях эксплуатации , тоже анах - ронизм эпохи . Это объясняется низ - кой гидролитической устойчивостью полисилоксановых полимеров и срав - нительно большим коэффициентом их влагопроницаемого эффекта . Силокса - новое покрытие « универсал », в отли - чие от жидкости 136-41, – однокомпо - нентная система ( раствор полимера в органическом растворителе ), которая обладает удельным объёмным сопро - тивлением покрытия в 1,1015 Ом / см . Эпиламирующие составы содержат раствор фторсодержащих поверх - ностно - активных веществ в специаль - но подобранных растворителях – так , фторсодержащее поверхностно - актив - ное вещество адсорбируется поверхно - стью и образует тонкую плёнку . Плёнка обладает высокими гидрофобизирую - щими свойствами , химической и тер - мической стабильностью . Подробнее об этом в [3]. Сегодня в распоряжении разработ - чиков средств влагозащиты современ - ной электроники имеются более совер - шенные методы . Наносимый в жидком состоянии с помощью аэрозоля компо - зит покрывает поверхность полнее , чем густой лак , сухой « плёночный » компо - зит ; это особенно полезно при высокой рельефности плат . Что предпочтительнее с точки зре - ния влагостойкости РЭА в услови - ях небольших рисков и требований по влагозащите ? Гидрофобизирую - щие жидкости , в том числе способ - ные вытеснять воду . Для этой цели применяют FLUID 101/200 – распы - ляемое водоотталкивающее защитное покрытие – универсальный и эконо - мичный метод по сравнению с залив - кой изделий полимерными компаун - дами . Полимерное покрытие работает как диффузионный барьер на пути вла - ги к поверхности печатной платы и её элементам , а эффективность барьера тем выше , чем ниже его диффузион - ная проницаемость . Кроме диффузи - онного барьера полимерное покрытие выполняет не менее важную функ - цию защиты элементов устройства от загрязнений и даже случайных замы - каний проводников в условиях детона - ции , подвижности конструкции . При « полимеризационном наполнении » дефекты структуры пластикового кор - пуса и ( или ) в печатной плате запол - няются жидкой композицией с услов - но высокими электроизоляционными свойствами . А если жидкость облада - ет высокими электроизоляционны - ми и гидрофобными свойствами , как композиция , из которой производятся пластмассовые DIP корпуса микросхем , нет надобности её отверждать . Поэто - му после обработки РЭА сразу готова к эксплуатации и не нуждается в тер - мической обработке , подсушке . После рекомендованной обработки конструк - ция защищена от влаги : брызг , конден - сата – в течение не менее полугода , вплоть до нового регламентного обслу - живания . Особенности технологии и состав композиции исключают избы - точную полимеризацию на поверхно - сти корпуса и контактных площадках печатного монтажа . Кроме того , при - менение технологии повышает сопро - тивление изоляции в несколько раз . На рис . 1 представлен пример обработ - ки корпуса светильников производства КНР аэрозолем FLUID 101/200. Таким же методом , распылением аэрозоля в течение 2–3 минут непре - рывно , обрабатывается печатная пла - та устройства внутри корпуса , контакт - ные площадки элементов питания и корпус с тыльной стороны ( со стороны отсека элементов питания ). Как пока - зал эксперимент , проведённый летом 2023 года , такой метод – удачное реше - ние проблемы защиты поверхности простых электронных конструкций . Он позволяет не наносить дополнитель - ные лаковые покрытия . После обра - ботки устройство не отказало – и это при ежедневном нахождении в той же влажной среде . Средство также полез - но для автовладельцев во время « сме - ны сезонов » и в условиях повышен - ной влажности . Нанесение средства на клеммы автомобильной АКБ и другие контакты в силовых цепях обеспечива - ет надёжность работы силового и бор - тового оборудования автомобиля ; про - верено на практике морозной зимой .