Главная » Книги и журналы

1 ... 4 5 6 7 8 9 10 ... 31

табл. 4.1 приведены характеристики важнейших из используемых смесей и их физико-химические свойства.

Азеотроп: Трифтортрихлорэтан - ацетон (фреон ТА) способен хорошо растворять кремнийорганические масла и смазки, используемые как антиадгезивы при прессовке синтетических материалов. Во много раз увеличивается растворимость большинства флюсов, используемых при пайке.

Присутствие ацетона увеличивает агрессивность азеотропной смеси по отношению к синтетическим материалам. При очистке влажных деталей состав до известной степени удаляет воду, которую в свою очередь из смеси экстрагирует ацетон, что исключает последовательную регенерацию смеси. При использовании этого азеотропа следует избегать очистки влажных деталей.

Азеотроп: трифтортрихлорэтан - хлороформ (фреон ТС) эффективно растворяет загрязнения, проявляя при этом повышенную агрессивность только по отношению к полистиролу.

Азеотроп: трифтортрихлорэтан - этиловый спирт (фреон ТЕ) имеет повышенную способность растворять (особенно при очистке в парах) некоторые загрязнения, встречающиеся в производстве РЭА (канифоли, флюсы). Спирт поглощает много воды, что не допускает регенерацию азеотропа; не следует таюке промывать в нем влажные изделия.

Азеотроп: трифтортрихлорэтан - хлорметилен сочетает свойства обоих растворителей. Имеет относительно невысокую температуру кипения (36,5° С), растворяет значительно лучше, чем чистый трифтор-. трихлорэтан, разные загрязнения, в том числе канифоль. Он, однако, обладает повышенной агрессивностью по отношению к синтетическим материалам. Растворяет этилцеллюлозу, силь,но разрушает стироловые и акриловые пластмассы и поликарбонат.

Азеотроп: трифтортрихлорэтан с изопроп иловым] спиртом (фреон ТР-35) - растворитель высокого качества, растворяет остатки пайки, органические и неорганические полярные соединения и отличается малой агрессивностью по отношению к синтетическим материалам. Удаляет влагу с поверхности изделий.

Эмульсия трифтортрихлорэтана с водой (CCI2F - CF2CI + Н2О). Многолетние исследования привели к созданию водной эмульсии фреон TF, кипящей при температуре 44,4° С, которая является очень устойчивой благодаря специальным веществам. Эмульсия хорошо растворяет масла, смазки, жиры, а также загрязнения, которые не растворяются в чистой воде или в чистом фреоне TF. Имеются в виду загрязнения, остающиеся после технологических процессов пайки, гальванической обработки и т. и.

Специальные активные вещества, состав которых, к сожалению, не опубликован, позволяют получить очень мелкие частицы воды (менее 10 нм) в фреоне. В результате несмотря на относительно большое количество воды эмульсия высокостабильна, однородна и прозрачна вплоть до температуры кипения и отличается большой жизнеспособностью, благодаря чему она также экономична в использовании. Рас* сматриваемая смесь растворяет загрязнения как гидрофобные, так и

т



гидрофильные. Одновременно эмульсия имеет меньшее поверхностное натяжение, чем чистый растворитель.

После очистки в эмульсии детали ополаскивают в чистом фреоне TF либо в его парах для удаления продуктов, воздействующих на поверхность. Эмульсию не следует доводить до кипения, так как, если оборудование не имеет системы регенерации эмульсии, быстро наступает нарушение ее исходного состава.

Схема одного из вариантов аппаратуры для очистки и обезжиривания радиоэлементов при использовании рассматриваемой эмульсии показана на рис. 4.5. Испаряющийся во всех камерах CClgF - CF2CI, а также испаряющаяся в камере А вода конденсируются и после разделения в гравитационном сепараторе направляются в соответствующие камеры. Вместе с водой в первую камеру отводятся поверхностно активные вещества, а в остальные камеры возвращается чистый CClF - CFCl.

Операция очистки сводится к погружению на 1 мин очищаемых изделий в эмульсию (Л) и к прополаскиванию их в двух последующих камерах (В и С), содержащих чистый растворитель. Если детали сильно загрязнены, они предварительно промываются в парах CCloF-CF2CI в камере В. Изделия высушиваются в результате быстрого испарения растворителя немедленно после их выемки из последней камеры. При сильном сцеплении загрязнений с поверхностью изделия используется очистка в эмульсии с использованием ультразвука, и, как правило, четырехкамерное оборудование (рис. 4.5, б).

Первая очистка осуществляется в жидкой эмульсии с помощью ультразвука, затем - в парах растворителя, в самом растворителе

а

НроВеиь пара

ИагреВа-mem

2 CCliF-CFiCii:

-CCkF-CFiCL -

нагреватель Нагреватель

Отделитель Воды

Вода, отВобимая из эмульсии

- Змульсип ~ ZCCliF-CrpCl = +НгО -

В

ЩюВснь пара

Ш преобра-. зова/пет

CUiF-CFiCI

CCI2F

- -iFiCI

пар l-:

иагрбвптет ИЗВ превВра-заватель

иагреВа--

Рис. 4.5. Устройство для очистки в эмульсии трифтортрихлорэтана с водой



с использованием ультразвука (удаление поверхностно активных веществ) и, наконец, в парах растворителя.

Рассматриваемая эмульсия может быть модифицирована путем добавки 0,5 ...1,0% NHg, благодаря чему достигается нейтрализация кислотных загрязнений и осветление почерневших медных и серебряных поверхностей. Содержание NH., следует при этом время от времени пополнять. В обоих вариантах процесса с ультразвуком и без него вместе с очисткой изделия происходит удаление влаги при ис- пользовании фреона WD-602 (CCI2F - CF2CI + Н5О). Эта технология особенно эффективна, когда влажное изделие содержит элементы, чувствительные к температуре, превышающей 50° С.

В первой камере устройства, где находится эмульсия, происходит растворение воды, находящейся на поверхности изделия. Ополаскиванием в двух соседних камерах с чистым растворителем (в течение 30 с) удаляются поверхностно-активные вещества и пятна. Количество воды в эмульсии зависит от интенсивности ее поступления от деталей, которые подвергаются сушке, и скорости ее испарения, испаряющаяся вода не удаляется. В результате при малом содержании влаги на поверхности деталей, подвергаеглых сушке, эмульсия быстро превращается в безводный раствор поверхностно-активных веществ во фреоне TF. При очень влажных элементах максимальное количество воды может достигать 12%.

Важным преимуществом этого метода сушки является то, что вода растворяется в растворителе. Это обеспечивает полное удаление воды из всех зазоров независимо от геометрии и структуры поверхности элемента. Это имеет принципиальное значение для процесса герметизации, следующего за сушкой. Во время работы в эмульсии накапливаются отходы трех видов: твердые частицы, соли, растворимые в воде, масла, смазки и т. п.

Твердые частицы отделяются постоянной фильтрацией. Растворимые соли удаляются вместе с загрязненной ими водой. После удаления этой воды количество отходов в эмульсии уменьшается до 10 ррш. Процесс этот осуществляется в результате переноса эмульсии в отстойник. Затем загрязненная вода спускается, и в установку доливается точно такое же количество чистой воды.

Содержание масел, смазок и т. п. в эмульсии может составлять до 5%, чистый фреон отделяется путем дистилляции. При этом удаляются поверхностно-активные вещества, и установку следует заново заполнить эмульсией. Полученный чистый фреон TF можно использовать в остальных камерах установки.

Для улучшения регенерации загрязненной эмульсии в нее добавляется при интенсивном перемешивании около 7% воды. После отстоя эмульсии отделяется не только добавленная, но и собранная вода с растворенными в ней загрязнениями. Когда вода в эмульсии не содержит большого количества загрязнений, ее можно удалить высаливанием 25%-ным раствором поваренной соли. После удаления раствора поваренной соли оставшуюся эмульсию можно использовать для сушки.

3 Зак. 240 65



Удалению воды способствует также раствор трифтортрихлорэтана с небольшим количеством гидрофобных веществ, которые замещают воду на поверхности и затрудняют ее испарение вместе с растворителем (фреон FDA-35). Такие растворы благодаря очень малому поверхностному натяжению удаляют воду с поверхностей металлов и синтетических материалов при температуре 45° С.

На поверхности осушаемых деталей вместо воды возникает тонкий слой гидрофобного вещества, который удаляется при обработке в чистом растворителе. Сушка производится в специальной установке (рис. 4.6), которая состоит из трех ванн, установленных в виде каскада в одном корпусе. Нижняя ванна содержит кипящий раствор с гидрофобным веществом (фреон T-DA-35), в котором происходит удаление воды. В двух последующих ваннах, содержащих чистый трифгор-трихлорэтан, огюласкиваются обезвоженные детали. Над всеми ваннами находятся пары растворителя. Вода, удаляемая в первом сборнике, собирается на поверхности раствора и стекает вместе с ним в сепаратор, который выполняет также роль питающего резервуара, где вода отделяется, а раствор через фильтр возвращается в устройство. Пары над ваннами конденсируются и через разделитель, отделяющий воду, возвращаются в ванны.служащие для ополаскивания, а из них в обезвоживающую ванну. Таким образом, во всех ваннах остается постоянный уровень, а убыль заметна только в сепараторе. Цикл сушки занимает 60 с.

Смеси растворителей на базе трифтортрихлорэтана выпускаются объединением Лабор в г. Вроцлаве. Производит оно три смеси: альфа бета , гамма с температурами кипения 47,6; 46,5; 36,5°С. Смесь альфа предназначена для удаления с изделий канифоли при использовании ополаскивающих ультразвуковых установок. Эта смесь наи-

ОтШ доВы

охлаждение

Капельный CClzf-CFa

Фреон f-bA-35


/Отделение Воды

Нагреватель

и рециркуляцип растворителя

Рис. 4 6. Устройство для обезжиривания и обезвоживания (сушки) во фреоне

FDA-35



менее агрессивна по отношению к органическим материалам. Смесью бета удаляются канифольные флюсы и другие загрязнения с печатных плат и микромодулей, конденсаторов переменной емкости и т. п. Очистку лучше всего производить в кипящем растворе, а при особенно трудносмываемых загрязнениях - с использованием ультразвука.

Смесь гамма наиболее активна и предназначена для удаления трудносмываемых припоев, смазок и восков, не смываемых смесью бета . Однако эта смесь агрессивна по отношению к некоторым синтетическим материалам. Она пригодна для обработки полупроводниковых приборов в металлических и металлостеклянных корпусах. Очистка осуществляется в основном в кипящем растворителе, реже при помощи ультразвука.

4.2. травление и механическая очистка

Как уже было сказано, для успешной герметизации синтетическими материалами необходимо добиваться минимума микрозазоров между герметизирующим материалом и выводами, а также корпусом. Чтобы эти зазоры были минимальны, следует обеспечивать максимальную адгезию не только между герметизирующим материалом и выводами, но и между поверхностью герметизируемого изделия в целом. Необходимым, но не всегда достаточным условием является отсутствие загрязнений и влаги на поверхности герметизируемого изделия. Увеличить адгезию можно соответствующей обработкой поверхностей, заключающейся в изменении их структуры, увеличений шероховатости или повышения химической активности. Чаще всего такой эффект достигается травлением.

В состав изделия обычно входят разные материалы. На эти материалы воздействуют соответствующие травильные растворы, имеющие обычно резко селективный характер. Для одних материалов это воздействие является полезным, для других - вредным. Таким образом, редко операции травления могут подвергаться готовые изделия. С другой стороны, если травление необходимо проводить перед окончательным монтажом, то часто эффективность такого травления по разным причинам может быть невысокой из-за загрязнения поверхности изделия до или в процессе монтажа. Таким образом, выполнение операции травления в ходе технологического процесса производства изделия, а часто и целесообразность операции травления должны обусловливаться характером всего технологического процесса и видом материалов. Учитывая также, что многие материалы с трудом поддаются травлению, часто процесс химической обработки поверхности заменяется механической. Для некоторых материалов целесообразно гальваническое покрытие.

Ниже приводятся рекомендуемые технологические процессы для обработки некоторых материалов.

Алюминий и его сплавы. Травление в растворе состава: 7,55 л концентрированной серной кислоты плотностью 1,82 г/см, 2,5 кг СгОз

3* 67



или 3,75 кг NagCrgOy 2Н2О, вода, дополняющая до 50 л, температура травления 60 ...65° С, время травления около 30 мин.

Кадмий: гальваническое покрытие Ni, Ag или очистка наждачной бумагой.

Хром: травление в соляной кислоте при температуре 90 ...95° С в течение 1 ...5 мин, шлифование или пескоструйная обработка.

Медь и ее сплавы. Травление в растворе: РеС1з6Н20 3,75 л (42%-ный раствор), HNO3 плотностью 1,42 г/см - 7,5 л, вода 50 л, время травления 1 ...2 мин, температура 20 ...25° С.

Магний и его сплавы. Травление в 12,5%-ном растворе NaOH при температуре 70 ...75° С в течение 5 мин, ополаскивание в холодной воде и травление в растворе: 50 л воды, 5 кг СгОз, 31 кг NagSOi.

Латунь: шлифовка или пескоструйная очистка.

1-1икель: шлифовка, пескоструйная обработка или травление в концентрированной азотной кислоте в течение 5 мин.

Серебро: шлифование наждачной бумагой.

Прокатная сталь: шлифование, дробеструйка или травление в растворе: 10 л Н3РО4 (88%), 5 л метилового спирта, время травления 10 мин при температуре 60° С.

Нержавеющая сталь. Травление в растворе: 14 кг щавелевой кислоты, 12,2 кг серной кислоты (плотностью 1,82 г/см ), 10 л воды при температуре 85 ...90° С в течение 10 мин.

Титан: шлифование.

Вольфрам и его сплавы: шлифование, пескоструйная обработка или травление в 30%-ном растворе NaOH при температуре 80 ...90° С в течение 10 мин.

Цинк, свинец и их сплавы: шлифование наждачной бумагой.

Стеклотекстолит, гетинакс, полиэфиры, поликарбонаты, полисти-ролы, полиамиды, эпоксиды, аминопласты, фенольные пластмассы: шлифование или пескоструйная обработка.

В растворе состава: 3 кг HgSOj + 0,25 кг KgCrgO, -f 0,15 кг воды подвергаются химическому травлению: хлорированные полиэфиры (70° С, 5 мин), полиформальдегид (25° С, 10 с), полиэтилен (25° С, 60 с), полипропилен (70° С, 60 с).

PCFE (тефлон) растворяется в растворе с составом: 2 л безводного тетрагидрофурана -f0,256 кг нафталина, к которому прибавляется мелкими кусочками 46 г натрия. Таким образом получается нафтенин натрия с активным атомом натрия, который способен оторвать атомы фтора с поверхности тефлона и сделать его активным. Время травления 15 мин, температура раствора 25° С.

Резины из натурального каучука: травление в концентрированной серной кислоте (25° С, 2 ...10 мин).

Резины на синтетическом каучуке: травление в концентрированной серной или азотной кислоте.

Признаком удовлетворительного травления резин служит появление рисок на поверхности при сгибании.



5. ПРОПИТКА ЭЛЁКТРОРАДИОЭЛЕМЕНТОЁ 5.1. ЦЕЛЬ ПРОПИТКИ

Пропиткой называется процесс заполнения жидкими диэлектриками микрощелей, пор и пустот ЭРЭ, в основном индуктивных и емкостных. Диэлектрики после пропитки могут оставаться жидкими, вязкими, застывать или затвердевать. Процесс пропитки можно объединить с заливкой, если пропитка происходит в форме или в корпусе. При этом часть смолы проникает в поры и щели, а часть обволакивает элемент.

Целью пропитки является увеличение нагрузочной способности, влаго- и нагревостойкости, улучшение механических и электрических свойств. При вытеснении воздуха в микрощелях жидким или отвердевающим материалом исключаются явления ионизации, облегчается отвод тепла. При использовании для пропитки затвердевающих диэлектриков происходит также увеличение механической прочности изделия, у индуктивных катушек исключается появление вибрации.

Реже подвергаются пропитке резисторы. Она используется при производстве резисторов на основе электропроводящих полимеров и проволочных резисторов на стеклянном основании. В первом случае пропитке подвергаются резисторы, прессуемые из феноло-формальде-гидной смолы с наполнителями из SiOg, ZrOg, AlgOg, BaS04, фарфоровой муки, а также сажи и графита в качестве проводящих компонентов. Резисторы прессуются по обычной технологии получения деталей из бакелитовой пластмассы, а затем пропитываются в вакууме лаками или смолой с малой вязкостью. Пропиточный материал, заполняя поры и микрощели, увеличивает влагостойкость, стабильность и сопротивление резистора [69].

Другим примером улучшения электрических параметров резисторов является вакуумная пропитка смолами проволочных резисторов на стержнях, выполненных из стеклянного волокна. Пропитка выполняется одновременно с герметизацией. Резистор помещается в форму из полипропилена и затем вместе с ней - в вакуумную камеру, где смола вводится в форму. После заливки форма вынимается и помещается в сушильный шкаф для отверждения смолы. Когда температура отверждения превышает 125° С, вместо форм из полипропилена используются формы из массы ТРХ [89, 121]. Процесс пропитки и заливки длится 3 мин.

Установлено, что резисторы с пропитанным стеклянным стержнем имеют в пять раз большее напряжение пробоя и большую нагревостой-кость, чем непропитанные.

5.2. ПРОПИТКА ВЯЗКИМИ МАТЕРИАЛАМИ

5.2.1. Материалы типа восков [3, 89]

Несмотря на систематический отказ от использования для пропитки восков и вазелинов в пользу термореактивных смол, первые, тем не менее, имеют много положительных свойств. К ним можно, напри-



мер, отнести: неограниченный срок действия благодаря термопластичности, малый тангенс угла диэлектрических потерь, поскольку они являются обычно неполярными диэлектриками: малую вязкость при пропитке, простую технологию (нет процесса отверждения), легкость очистки как изделий, так и оборудования.

Недостатками восков и вазелинов являются низкие механические свойства, малая нагревостойкость и большой коэффициент теплового расширения.

Воски используются также для пропитки изделий, герметизируемых другими материалами, когда вследствие пористости герметизирующая оболочка оказывается влагопроницаемой. Типичным примером являются керамические конденсаторы, герметизируемые методом обволакивания смолой типа durez (см. гл. 9), которая после герметизации пропитывается синтетическими восками.

Хлорнафталии (нибрен, воскол, галовакс). Это первый синтетический воск, используемый для пропитки. До введения в практику синтетических материалов он часто использовался для пропитки бумажных конденсаторов. Теперь он имеет ограниченное применение. Выпускается несколько видов (табл. 5.1) хлорнафталинов, различающихся содержанием хлора. С увеличением содержания хлора возрастает температура плавления материала (90 ...135° С), но снижается его стабильность. Достоинствами их являются негорючесть, грибо- и плесенестойкость и большая температурная и химическая стабильность, а также очень малая вязкость в жидком состоянии. Хлорнафталины - полярные материалы с диэлектрической проницаемостью около 5, малым углом потерь (10 ) и сопротивлением около 10 Ом см. Они имеют довольно заметные зависимости tg б и от температуры (рис. 5.1). Хлорнафталины растворяются в бензине и в ароматических углеводородах и не растворяются в спирте и воде.

Кроме пропитки, они применяются для герметизации методом обволакивания изделий. Хлорнафталинами заливают также места соединения кабелей и другую аппаратуру, если кроме герметизации хотят достичь устойчивости к действию огня.

Модифицированные хлорнафталины - бераниты - материалы со сложной структурой, не подверженные сильному растрескиванию при затвердевании, они обладают лучшей адгезией и эластичностью, чем хлорнафталины (табл. 5.1). Эти материалы имеют большую механическую и электрическую прочность, меньший тангенс угла диэлектрических потерь и большую влагостойкость по сравнению с хлор-нафталинами. Благодаря тонкому измельчению и гомогенизации добавленных веществ текучесть расплавленного материала не уменьшается.

Свойства беранитов можно модифицировать, добавляя смягчители или синтетические смолы. Первые повышают эластичность, твердость и адгезию. При пропитке изделий, для которых требуются высокая добротность или малые потери (0,0002), добавки не используются. Беранитами пропитывают трансформаторы, дроссели, катушки, конденсаторы, резисторы и т. п. По сравнению с другими пропиточными материалами бераниты имеют большую теплопроводность,



0,020

О -SO

5.S 5,0

4fi 3,5

150°с

Ч

Olio

50 a)

20 C SOC IDOC

120 C

150°C

£r

tnr-

10 10 10 to 10 10 /О'ГЧ 0 20 40 60 во m 120°C

0 20 40 60 BO 100 °C 120

\ \

/ /

. 50X

20°Cy

mo кГц

Рис. 5.1. Зависимости от температуры tg6 и Бг хлорнафталинов (нибренов) (а) и от частоты модифицированных хлорнафталинов (беранитов) (о)



Таблица 5.1. Свойства вязких пропиточных материалов и восков

Название материала

d, г/см

Jt, С

S. %

р. Ом - см

tg6, 10

£р, кВ/мм

Т . С zap

Вазелин

0,81...0,91

35...60

102..,5-101

2,1...2,2

3...50

5...2,0

190...300

Парафин

0.87...0,93

50...67

15 20

101*... 10W

2,2...2,25

2...4

10...50

200...245

Воск микрокристаллический

0,92...0,94

67...89

1013... io

2,20...2,35

2...7

40...55

235...300

Озокерит

0,90...0,99

55...90

10 ... 1018

2,03...3,10

5...300

20...50

Более 200

Церезин

0,90...0,95

60...71

101Ё...1019

2,2...2,3

0,3...10

20...50

Более 200

Воск монтановый

0,90...1,02

80...90

1015

2,6...2,7

Воск карнаубский

0,99... 1,00

81...86

6,101*...

...з-юч

2,66...2,83

5...10

20...40

Олеовакс

0.98...1,00

84...88

1015

10...20

300...2500

. 5...20

Хлордифенилы

I,60...i,95

50...300

1015

3,9.,.5,2

Хлорнафталины

1,5...1,8

75... 140

101S

4...6

2 50

5...50



1 ... 4 5 6 7 8 9 10 ... 31
Яндекс.Метрика