5.2.2. Способы бескорпусной герметизации

При бескорпусной герметизации форма и размеры ЭРК и функциональных узлов второго уровня (микросборки) могут измениться за счет слоя ВГМ, нанесенного на их поверхность пропиткой, заливкой, обволакиванием или опрессовкой.

Для пропитки используют жидкие пропиточное компаунды, которые заполняют большие и малые поры, отверстия и каналы изделия, образуя на его поверхности тонкий изоляционый слой. Этот слой помимо влагозащиты обеспечивает механическое скрепление отдельных элементов конструкции изделия (например, витков катушки трансформатора), способствует повышению его электрической прочности и теплопроводности. Пропитку производят в специальных вакуум-пропиточных установках, применяя ее как самостоятельный способ защиты, а также в сочетании с заливкой.

При заливке свободное пространство легкого корпуса, в который помещено изделие, заполняют смолой. Выбор марки смолы зависит от конкретных требований, предъявляемых к изделию. Так, эпоксидные смолы обеспечивают изделию высокую прочность, полиуретановые — обладают хорошей адгезией, акриловые — повышенной термостойкостью, при полимеризации силиконовых смол минимальны возникающие внутренние напряжения, полиэфирные смолы — дешевые. После полимеризации смолы надобность в легком корпусе отпадает.

При обволакивании изделие многократно покрывают изоляци­онным материалом (например, уретановым лаком УР-231) либо окунанием либо кистью или с помощью пульверизатора, либо помещая его в паровую среду этого материала, слой которого будет удерживаться на поверхности изделия за счет адгезии. Далее изделие помещают в термостат для сушки и полимеризации. Двух- или трехкратное повторение процедуры обволакивания обеспечивает надежную влагозащиту изделия.

Существующие методы защиты обволакиванием покровными лаками на основе эпоксидных, уретановых и силиконовых смол слоем толщиной 60...80 мкм удовлетворяли требованиям обеспечения влагозащиты РЭС второго и третьего поколений. Однако с появлением современной высокоинтегрированной элементной базы четвертого поколения (бескорпусных и безвыводных активных и пассивных компонентов, корпусированных ИС с шагом между выводами меньше 0,625 мм и др.) область применения этого метода резко сократилась, вплоть до полного отказа от него.

В настоящее время широкое распространение получила технология нанесения полимерных покрытий из газовой фазы в вакууме. Структура пленки, получаемой вакуумным осаждением, благодаря отсутствию «точечных отверстий» существенно отличается от структуры и свойств пленки, получаемой из жидких сред, и обеспечивает необходимые влагозащитные свойства при толщине нанесенного слоя = 10 мкм. Чаще всего используют полипараксилиленовые покрытия (ППКП).

Процесс нанесения пленки в этом случае состоит из трех этапов: сублимации одной из модификаций димера в камере при температуре 150 °С и давлении 100 Па, получения мономера путем пиролиза при температуре 680 °С и давлении 50 Па и осаждения мономера на защищаемую поверхность при температуре 25 °С и давлении 10 Па с последующим образованием полипараксилилена

Преимуществами ППКП являются высокие электроизоляционные свойства, малые газо- и влагопроницаемость, возможность формирования покрытия при нормальных температурах, однородность покрытия по толщине на изделиях сложной конфигурации, отсутствие токсичности..

Применение указанных материалов для влагозащиты модулей РЭС, работающих в условиях повышенной влажности, соответствует требованиям групп эксплуатации 2.1...2.5 ГОСТ РВ 20.57.306-98.

При опрессовке в результате спекания пресс-порошка вокруг изделия образуется слой изоляционного материала. Опрессовку осуществляют в специальных матричных формах при высокой температуре и под давлением. Этот способ герметизации целесообразно использовать для защиты конструктивно простых и легких изделий — транзисторов, микросхем, конденсаторов, для которых слой ВГМ помимо влагозащиты, может выполнять и функции несущей конструкции — каркаса.

Рассмотренные способы влагозащиты имеют свои технологические особенности и ограничения по применению, связанные с допустимыми воздействиями на защищаемое изделие. Поэтому всегда выбирают способ влагозащиты, наилучшим образом удовлетворяющий условиям производства и эксплуатации изделия.