RU2469063C1 - Method of producing sealed electronic module and adhesive composition for realising said method - Google Patents
Method of producing sealed electronic module and adhesive composition for realising said method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2469063C1 RU2469063C1 RU2011135890/04A RU2011135890A RU2469063C1 RU 2469063 C1 RU2469063 C1 RU 2469063C1 RU 2011135890/04 A RU2011135890/04 A RU 2011135890/04A RU 2011135890 A RU2011135890 A RU 2011135890A RU 2469063 C1 RU2469063 C1 RU 2469063C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- housing
- adhesive composition
- cover
- epoxy resin
- white spirit
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Casings For Electric Apparatus (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к радиоэлектронике, а именно к способам изготовления герметичных электронных модулей, и может быть использовано при конструировании герметичных электронных модулей, в частности используемых в бортовой радиоэлектронной аппаратуре (РЭА).The invention relates to electronics, and in particular to methods of manufacturing sealed electronic modules, and can be used in the design of sealed electronic modules, in particular used in on-board electronic equipment (REA).
Одним из главных требований при конструировании РЭА является обеспечение защиты ее элементов от механических повреждений и негативного воздействия окружающей среды: влаги, плесневых грибков, пыли, песка и грязи. Для решения данной задачи применяют герметизацию РЭА, осуществляемую с помощью обволакивания, заливки или помещения РЭА в полый корпус. Обволакивание заключается в образовании покровных оболочек на поверхности РЭА, предназначенных для кратковременной работы в условиях воздействия влаги. При герметизации заливкой свободное пространство между электронными компонентами и стенкой защитного корпуса заполняют изоляционным материалом. Изделия без корпуса заливают в специальной форме. Однако обволакивание и заливка не заменяют полной герметизации. Полную герметизацию РЭА осуществляют, помещая электронные компоненты внутрь полого, чаще металлического, корпуса, который затем накрывают крышкой и стык крышки и корпуса герметизируют.One of the main requirements in the design of REA is to ensure the protection of its elements from mechanical damage and the negative effects of the environment: moisture, mold, dust, sand and dirt. To solve this problem, REA sealing is used, which is carried out by enveloping, filling or placing REA in a hollow body. Envelopment consists in the formation of integument shells on the surface of CEA, designed for short-term operation in conditions of exposure to moisture. When sealing by filling, the free space between the electronic components and the wall of the protective housing is filled with insulating material. Products without housing are poured in a special form. However, enveloping and pouring does not replace full sealing. REA is completely sealed by placing electronic components inside a hollow, most often metal, case, which is then covered with a lid and the joint of the lid and the case is sealed.
Помимо защиты от воздействия окружающей среды и механических повреждений к герметизации бортовой РЭА предъявляют дополнительные требования. Конструкция герметизируемых модулей бортовой РЭА должна обеспечивать свободный доступ к элементам РЭА для уменьшения времени на поиск неисправности при проведении периодических осмотров и проверок. Отсюда вытекает требование высокой ремонтопригодности электронного модуля бортовой РЭА. Использование ее в различных климатических районах диктует требование сохранения герметичности модуля в широком диапазоне температур: от +50°С до -50°С. Значительные вибрационные, ударные и линейные перегрузки повышают требования к прочности защитного корпуса бортовой РЭА. Особо уязвимым местом подобных модулей является стык крышки и корпуса.In addition to protection from environmental influences and mechanical damage, additional requirements are imposed on the onboard REA sealing. The design of the airborne REA modules to be sealed must provide free access to the REA elements to reduce the time for troubleshooting during periodic inspections and checks. This implies the requirement of high maintainability of the electronic module of the onboard REA. Its use in various climatic regions dictates the requirement to maintain the tightness of the module in a wide temperature range: from + 50 ° C to -50 ° C. Significant vibration, shock and linear overloads increase the strength requirements of the protective housing of the onboard REA. A particularly vulnerable place for such modules is the joint of the cover and the housing.
Известны способы изготовления электронных модулей с разъемной герметизацией крышки и корпуса [Гелль П.П., Иванов-Есипович Н.К. Конструирование радиоэлектронной аппаратуры. - Л.: Энергия, 1972, с.136-137]. Они включают изготовление корпуса и крышки с фланцевым соединением, размещение электронных компонентов в корпусе, который затем накрывают крышкой, снабженной прокладками. Последние способны деформироваться и принимать форму поверхностей стыка для обеспечения герметичного соединения крышки и корпуса. Подобные способы изготовления герметичных электронных модулей обеспечивают возможность быстрой и легкой замены компонентов при ремонте, регулировке или настройке. После проведения необходимых манипуляций корпус повторно герметизируют с использованием той же прокладки без привлечения дополнительных материалов. Чаще всего для этих целей применяют прокладки из резины или пластичного металла.Known methods for the manufacture of electronic modules with detachable sealing of the cover and housing [Gell PP, Ivanov-Esipovich N.K. Design of electronic equipment. - L .: Energy, 1972, p.136-137]. These include the manufacture of a housing and cover with a flange connection, the placement of electronic components in the housing, which is then covered with a cover provided with gaskets. The latter are able to deform and take the form of joint surfaces to ensure a tight connection between the cover and the body. Such methods of manufacturing sealed electronic modules provide the ability to quickly and easily replace components during repair, adjustment or adjustment. After carrying out the necessary manipulations, the housing is re-sealed using the same gasket without involving additional materials. Most often, rubber or plastic metal gaskets are used for these purposes.
Однако использование резиновых прокладок сопровождается рядом недостатков. Температурный коэффициент линейного расширения (ТКЛР) резины в 40 раз больше, чем у стали, что при нагревании замкнутого узла может привести к разрушению тонкостенной конструкции или к механическим перенапряжениям резины. В результате склонности резины свариваться с металлической поверхностью при сильном продолжительном давлении герметичные узлы через несколько месяцев размыкаются с большим трудом, прокладка местами разрывается, но не отделяется от металла, т.к. силы адгезии превышают когезионные силы. Кроме того, уплотняющая прокладка не устраняет наличие на контактных поверхностях неровностей или отклонений от плоскостности, что может привести к появлению местных зон недостаточного контактного давления.However, the use of rubber gaskets is accompanied by a number of disadvantages. The temperature coefficient of linear expansion (TEC) of rubber is 40 times higher than that of steel, which, when a closed unit is heated, can lead to the destruction of a thin-walled structure or to mechanical stresses of rubber. As a result of the tendency of rubber to weld with a metal surface under strong continuous pressure, the sealed units open with great difficulty after a few months, the gasket breaks in places, but does not separate from the metal, because adhesion forces exceed cohesive forces. In addition, the gasket does not eliminate the presence of irregularities or deviations from flatness on the contact surfaces, which may lead to the appearance of local zones of insufficient contact pressure.
Использование прокладок из пластичного металла также имеет свои недостатки. Уплотнение за счет пластических деформаций металлических прокладок не всегда приводит к надежной герметизации. Например, медные кольца с зубцами обладают большим ТКЛР, из-за чего при нагревании дополнительно обжимаются в уплотнении. При многократном повторении этого процесса уплотнение нарушается из-за усадки в результате наклепа металла. Срок службы такого уплотнения снижается при воздействии вибрации, что делает использование электронных модулей, изготовленных данным способом, малопригодным для бортовой РЭА.The use of ductile metal gaskets also has its drawbacks. Sealing due to plastic deformation of metal gaskets does not always lead to reliable sealing. For example, copper rings with teeth have a large LTEC, which is why they are additionally crimped in the seal when heated. When this process is repeated many times, the seal is broken due to shrinkage as a result of metal hardening. The service life of such a seal is reduced when exposed to vibration, which makes the use of electronic modules manufactured by this method unsuitable for on-board CEA.
Неразъемное соединение швов металлического корпуса электронного модуля не обеспечивает легкого доступа к содержимому корпуса без применения специальных приспособлений, однако имеет бóльшее время сохранения герметичности модуля, лучшую устойчивость к вибрационным нагрузкам и больший температурный диапазон эксплуатации, что является важным для бортовой РЭА.The inseparable connection of the seams of the metal case of the electronic module does not provide easy access to the contents of the case without the use of special devices, however, it has a longer time for maintaining the module tightness, better resistance to vibration loads and a wider operating temperature range, which is important for the on-board CEA.
Известны способы изготовления герметичного электронного модуля по патентам RU №2072124, 2155462, в которых корпус изготавливают с вертикальным выступом по периметру корпуса в верхней части боковых стенок. При размещении крышки в корпусе между торцевой поверхностью крышки и внутренней поверхностью вертикального выступа образуется рабочий зазор, который герметизируют пайкой, предварительно поместив в нем проволоку для возможности разгерметизации электронного модуля.Known methods of manufacturing a sealed electronic module according to patents RU No. 2072124, 2155462, in which the housing is made with a vertical protrusion around the perimeter of the housing in the upper part of the side walls. When the lid is placed in the housing between the end surface of the lid and the inner surface of the vertical protrusion, a working gap is formed, which is sealed by soldering, having previously placed a wire in it for the possibility of depressurization of the electronic module.
Данные способы имеют общий недостаток, обусловленный использованием пайки для герметизации стыка крышки и корпуса, требующей прогрева корпуса до температуры плавления припоя, что может привести к распаиванию электронных компонентов, помещенных в корпус, и ограничениям в выборе припоев и их комбинаций. Кроме того, при неоднократном повторении герметизации происходит затекание припоя под крышку, что приводит к упрочнению соединения крышки с корпусом и значительно затрудняет последующую разгерметизацию. Операцию герметизации-разгерметизации таких модулей можно осуществлять не более 5 раз.These methods have a common disadvantage due to the use of soldering to seal the joint of the lid and the case, which requires heating the case to the melting point of the solder, which can lead to the soldering of electronic components placed in the case, and restrictions on the choice of solders and their combinations. In addition, with repeated repetition of sealing, leakage of solder under the lid occurs, which leads to hardening of the connection between the lid and the housing and significantly complicates the subsequent depressurization. The operation of sealing-depressurization of such modules can be carried out no more than 5 times.
Наибольшей ремонтопригодностью обладают герметичные электронные модули, изготовленные с применением герметизации с помощью компаундов. Вязкотекучий компаунд заполняет все неровности и щели, обеспечивая надежную герметизацию.Sealed electronic modules manufactured using sealing with compounds have the greatest maintainability. A viscous flowing compound fills all bumps and gaps, providing reliable sealing.
Наиболее близким к заявляемому способу изготовления герметичного электронного модуля является способ [Гелль П.П., Иванов-Есипович Н.К. Конструирование радиоэлектронной аппаратуры. - Л.: Энергия, 1972, с.138], включающий изготовление крышки и корпуса, размещение электронных компонент в корпусе, размещение крышки в корпусе и заливку стыка корпуса и торцевой поверхности крышки компаундом.Closest to the claimed method of manufacturing a sealed electronic module is a method [Gell PP, Ivanov-Esipovich N.K. Design of electronic equipment. - L .: Energy, 1972, p.138], including the manufacture of the cover and the housing, the placement of electronic components in the housing, the placement of the cover in the housing and the filling of the joint of the housing and the end surface of the cover with a compound.
Однако при резких перепадах температуры вследствие расширения и сжатия металлического корпуса компаунд может трескаться и крошиться, нарушая тем самым герметичность модуля.However, with sudden changes in temperature due to the expansion and contraction of the metal case, the compound may crack and crumble, thereby violating the tightness of the module.
Задачей заявляемого изобретения является повышение эффективности герметизации при сохранении высокой ремонтопригодности.The task of the invention is to increase the effectiveness of sealing while maintaining high maintainability.
Сущность заявляемого способа изготовления герметичного электронного модуля заключается в том, что в способе, включающем формирование корпуса с вертикальным выступом по внешнему периметру верхней поверхности боковых стенок корпуса, размещение электронных компонентов внутри корпуса, размещение крышки в корпусе, фиксацию ее винтами к корпусу, заполнение рабочего зазора между крышкой и корпусом клеевой композицией на основе эпоксидной смолы и сушку модуля до полного отверждения клеевой композиции; формируют крышку с фаской по периметру наружной верхней стороны и размерами, обеспечивающими прилегание торцевой поверхности крышки до поверхности фаски к внутренней поверхности вертикального выступа с образованием рабочего зазора между поверхностью фаски и внутренней поверхностью вертикального выступа; после отверждения клеевой композиции поверхность отвержденной клеевой композиции покрывают подслоем, состоящим из смеси полибутилтитаната, этилсиликата-32 и уайт-спирита при следующем соотношении компонентов, мас.ч:The essence of the proposed method of manufacturing a sealed electronic module is that in a method comprising forming a housing with a vertical protrusion along the outer perimeter of the upper surface of the side walls of the housing, placing electronic components inside the housing, placing the lid in the housing, fixing it with screws to the housing, filling the working gap between the lid and the body of the epoxy-based adhesive composition and drying the module until the adhesive composition is fully cured; forming a lid with a chamfer around the perimeter of the outer upper side and dimensions ensuring that the end surface of the lid fits to the chamfer surface to the inner surface of the vertical protrusion with the formation of a working gap between the chamfer surface and the inner surface of the vertical protrusion; after curing the adhesive composition, the surface of the cured adhesive composition is covered with a sublayer consisting of a mixture of polybutyl titanate, ethyl silicate-32 and white spirit in the following ratio, wt.h:
и выдерживают до испарения уайт-спирита, затем рабочий зазор заполняют кремнийорганическим герметиком и сушат до полной его полимеризации, при этом клеевая композиция на основе эпоксидной смолы содержит модифицированную эпоксидную смолу марки К-139, аминный отвердитель марки УП-0633М, нитрид бора и хром (III) оксид при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:and maintained until the white spirit evaporates, then the working gap is filled with silicone sealant and dried until it is fully polymerized, while the adhesive composition based on epoxy resin contains a modified K-139 epoxy resin, UP-0633M amine hardener, boron nitride and chromium ( III) oxide in the following ratio of components, parts by weight:
Кроме того, заявляется способ, в котором наряду с вышеназванными признаками корпус и крышку выполняют в соответствии со следующими соотношениями:In addition, the claimed method, in which, along with the above features, the housing and the cover are performed in accordance with the following ratios:
где h - высота торцевой поверхности крышки до поверхности фаски; Н - толщина крышки; d - толщина вертикального выступа; D - толщина стенки корпуса, которую выбирают равной 4-8 мм.where h is the height of the end surface of the cover to the surface of the bevel; H is the thickness of the cover; d is the thickness of the vertical protrusion; D is the wall thickness of the body, which is chosen equal to 4-8 mm
Техническим результатом заявляемого способа является решение поставленной задачи за счет нанесения слоя кремнийорганического герметика поверх клеевого слоя, образованного отвержденной клеевой композицией. Благодаря своей эластичной структуре герметик растягивается и сжимается вслед за микродеформациями корпуса при перепадах температуры, обеспечивает изоляцию клеевого слоя от воздействия влаги и пыли, предохраняет его от крошения. За счет изготовления крышки с фаской по периметру верхней наружной стороны крышки и обеспечения прилегания торцевой поверхности крышки до поверхности фаски к внутренней поверхности вертикального выступа стенки корпуса обеспечивается необходимое пространство для закладки герметизирующего состава и исключается затекание клеевой композиции под крышку, что облегчает последующую разгерметизацию модуля и значительно повышает его ремонтопригодность. Рабочий зазор между поверхностью фаски и внутренней поверхностью вертикального выступа, заполненный герметизирующим составом, обеспечивает легкий доступ к шву герметизации при необходимости разгерметизации, сохраняя надежность герметизации при эксплуатации модуля.The technical result of the proposed method is to solve the problem by applying a layer of silicone sealant on top of the adhesive layer formed by the cured adhesive composition. Due to its elastic structure, the sealant stretches and contracts after microdeformations of the body at temperature extremes, provides insulation of the adhesive layer from moisture and dust, and protects it from crumbling. By making the lid chamfered around the perimeter of the upper outer side of the lid and ensuring that the end surface of the lid adheres to the chamfer surface on the inner surface of the vertical protrusion of the wall of the housing, the necessary space for laying the sealing composition is provided and leakage of the adhesive composition under the lid is avoided, which facilitates subsequent depressurization of the module and significantly increases its maintainability. The working gap between the chamfer surface and the inner surface of the vertical protrusion, filled with a sealing compound, provides easy access to the sealing joint if depressurization is necessary, while maintaining the reliability of sealing during module operation.
Дополнительным техническим результатом является повышение адгезии слоя герметика к клеевому слою за счет нанесения подслоя заявляемого состава на поверхность клеевого слоя перед закладкой герметика, что приводит к увеличению надежности и долговечности герметичного шва. Кроме того, пленка подслоя, образующаяся на поверхности клеевого слоя, дополнительно обеспечивает влагозащиту последнего.An additional technical result is to increase the adhesion of the sealant layer to the adhesive layer by applying a sublayer of the inventive composition to the surface of the adhesive layer before laying the sealant, which leads to an increase in the reliability and durability of the sealant. In addition, the film of the sublayer formed on the surface of the adhesive layer additionally provides moisture protection of the latter.
Использование клеевой композиции заявляемого состава позволяет обеспечить высокие физико-технические свойства герметизирующего шва. Данный технический результат достигается за счет использования в клеевой композиции указанных веществ в заявляемых пропорциях. Заявляемая клеевая композиция прошла длительные испытания как лабораторные, так и эксплуатационные.The use of the adhesive composition of the claimed composition allows to provide high physico-technical properties of the sealing joint. This technical result is achieved through the use in the adhesive composition of these substances in the claimed proportions. The inventive adhesive composition has passed lengthy tests, both laboratory and operational.
Получаемый герметичный шов обладает высокими когезией, адгезией к стенкам металлического корпуса, беззазорностью, стойкостью к перепадам температуры и давления.The resulting tight joint has high cohesion, adhesion to the walls of the metal body, gaplessness, resistance to temperature and pressure drops.
В качестве клеевой композиции для осуществления способа изготовления герметичного электронного модуля используют вещество следующего состава, мас.ч.:As the adhesive composition for implementing the method of manufacturing a sealed electronic module using a substance of the following composition, parts by weight:
В качестве модифицированной эпоксидной смолы используют эпоксидно-диановую неотвержденную модифицированную смолу марки К-139, представляющую собой композицию на основе эпоксидной смолы марки ЭД-20, полиэфира марки МГФ-9 и каучука марки СКН-26-1А или СКМ 18-1А (ТУ 6-05-211-1079-85). Использование модифицированной эпоксидной смолы позволяет получить структуру, в которой в жесткой эпоксидной матрице имеются включения эластичного каучука, способствующие перераспределению и диссипации механических напряжений, возникающих при внешних воздействиях. Такая структура характеризуется повышенной стойкостью к динамическим и эрозионным воздействиям. Отвердитель марки УП-0633М позволяет стабилизировать процесс отверждения. При его использовании существенно снижается летучесть и токсичность эпоксидных композиций, в широких пределах варьируются технологические свойства составов за счет повышения времени желатинизации композиций, пропитывающей способности и адгезии, а также за счет снижения вязкости. Отвердитель марки УП-0633М обладает высокой стойкостью к механическим нагрузкам и воздействию агрессивной среды и особенно эффективен в покрытиях, которые эксплуатируются там, где необходимы химически- и водостойкие поверхности. Этот отвердитель представляет собой низковязкую жидкость (10-100 мПа·с), которая хорошо смешивается со смолой, пластифицируя ее. Применение данного отвердителя позволяет избежать лавинообразного, с быстрым нагревом протекания реакции отверждения. Использование различных наполнителей придает клеевой композиции различные свойства. Применение в качестве наполнителя смеси нитрида бора и хром (III) оксида, в силу их морфологических особенностей, повышает динамическую прочность, обеспечивает перераспределение механических напряжений и противодействует процессу разрушения клеевого слоя при динамическом воздействии. Кроме того, нитрид бора обеспечивает необходимую теплопроводность получаемого клеевого соединения. Клеевая композиция данного состава обладает хорошей адгезией к стенкам металлического корпуса, необходимой теплопроводностью, механической прочностью, влагостойкостью, динамической устойчивостью, пригодна для эксплуатации в диапазоне температур от -60°С до +120°С и максимальной влажности 98% при температуре +35°С.As a modified epoxy resin, an K-139 grade epoxy-diane uncured modified resin is used, which is a composition based on an ED-20 grade epoxy resin, MGF-9 grade polyester and SKN-26-1A grade rubber or SKM 18-1A grade (TU 6 -05-211-1079-85). The use of a modified epoxy resin allows one to obtain a structure in which there are inclusions of elastic rubber in a rigid epoxy matrix, which contribute to the redistribution and dissipation of mechanical stresses arising from external influences. Such a structure is characterized by increased resistance to dynamic and erosive influences. The hardener UP-0633M makes it possible to stabilize the curing process. When it is used, the volatility and toxicity of epoxy compositions are significantly reduced, and the technological properties of the compositions vary widely due to an increase in the gelation time of the compositions, impregnation ability and adhesion, and also due to a decrease in viscosity. The hardener UP-0633M is highly resistant to mechanical stress and aggressive environments and is especially effective in coatings that are used where chemically and water-resistant surfaces are needed. This hardener is a low-viscosity liquid (10-100 MPa · s), which mixes well with the resin, plasticizing it. The use of this hardener makes it possible to avoid an avalanche-like curing reaction with rapid heating. The use of various fillers gives the adhesive composition various properties. The use of a mixture of boron nitride and chromium (III) oxide as a filler, due to their morphological features, increases dynamic strength, provides redistribution of mechanical stresses and counteracts the destruction of the adhesive layer under dynamic exposure. In addition, boron nitride provides the necessary thermal conductivity of the resulting adhesive. The adhesive composition of this composition has good adhesion to the walls of the metal body, the necessary thermal conductivity, mechanical strength, moisture resistance, dynamic stability, suitable for operation in the temperature range from -60 ° C to + 120 ° C and a maximum humidity of 98% at a temperature of + 35 ° C .
Клеевую композицию готовят следующим образом.The adhesive composition is prepared as follows.
В тару из стекла, полиэтилена или другого инертного материала добавляют смолу и наполнитель в указанных соотношениях и тщательно перемешивают шпателем до получения однородной массы. Тару со смесью помещают в вакуумный шкаф и производят вакуумирование при давлении 9,0-9,8 КПа в течение 30-60 мин в зависимости от количества смеси до исчезновения пузырей. Шкаф отключают и плавно повышают давление до атмосферного. Тару вынимают, вливают в нее необходимое количество отвердителя и тщательно перемешивают до однородной массы. Тару со смесью снова помещают в вакуумный шкаф и производят вакуумирование при давлении 9,0-9,8 КПа в течение 6-10 мин. Полученную таким образом клеевую композицию необходимо использовать сразу, не позднее 20 мин после приготовления, в течение которых она сохраняет свою текучесть.In a container of glass, polyethylene or other inert material add resin and filler in the indicated proportions and mix thoroughly with a spatula until a homogeneous mass is obtained. The container with the mixture is placed in a vacuum oven and evacuated at a pressure of 9.0-9.8 KPa for 30-60 minutes, depending on the amount of the mixture until the bubbles disappear. The cabinet is turned off and gradually increase the pressure to atmospheric. The container is removed, the necessary amount of hardener is poured into it and thoroughly mixed until a homogeneous mass. The container with the mixture is again placed in a vacuum oven and evacuated at a pressure of 9.0-9.8 kPa for 6-10 minutes. Thus obtained adhesive composition must be used immediately, no later than 20 minutes after preparation, during which it retains its fluidity.
Усредненные результаты испытаний предлагаемой клеевой композиции представлены в таблице 1.The average test results of the proposed adhesive composition are presented in table 1.
Заявляемый способ поясняется с помощью Фиг.1-2, на которых изображено:The inventive method is illustrated using Fig.1-2, which depict:
Фиг.1 - вид модуля сверху;Figure 1 is a top view of the module;
Фиг.2 - поперечный разрез модуля.Figure 2 is a cross section of a module.
На Фиг.1-2 позициями 1-19 обозначены:In figure 1-2, the positions 1-19 are indicated:
1 - корпус;1 - housing;
2 - крышка;2 - cover;
3 - отсек;3 - compartment;
4 - перегородка;4 - a partition;
5 - вертикальный выступ;5 - a vertical ledge;
6 - отверстие в крышке для винтовой стяжки;6 - hole in the cover for a screw tie;
7 - ответное отверстие в корпусе для винтовой стяжки;7 - a counter hole in the housing for a screw tie;
8 - технологическое отверстие для откачки воздуха;8 - technological hole for pumping air;
9 - СВЧ-разъем;9 - microwave connector;
10 - ВЧ-разъем;10 - RF connector;
11 - НЧ-разъем;11 - woofer connector;
12 - винт;12 - screw;
13 - рабочий зазор;13 - working clearance;
14 - микрополосковая или текстолитовая плата;14 - microstrip or textolite board;
15 - внутренняя крышка;15 - an internal cover;
16 - боковая стенка;16 - side wall;
17 - фаска;17 - chamfer;
18 - клеевой слой;18 - adhesive layer;
19 - герметик.19 - sealant.
Способ изготовления герметичного электронного модуля осуществляют следующим образом.A method of manufacturing a sealed electronic module is as follows.
Корпус 1 и крышку 2 изготавливают, например, вытачиванием из заготовок алюминиевого сплава. В качества алюминиевого сплава используют, например, Д16 (ГОСТ 4784-97). Корпус 1 выполняют монолитным с боковыми стенками 16 по периметру и разделением на отсеки 3 перегородками 4. Боковые стенки 16 изготавливают с вертикальным выступом 5 по внешнему периметру их верхней поверхности. В боковых стенках 16 выполняют отверстия для СВЧ 9, ВЧ 10 и НЧ 11 разъемов.The housing 1 and the
Крышку 2 выполняют с размерами верхней и нижней поверхностей несколько меньше размеров корпуса 1 по внутреннему обводу вертикального выступа 5 боковых стенок 16 так, чтобы при размещении крышки 2 в корпусе 1 обеспечить прилегание торцевой поверхности крышки 2 к внутренней стороне вертикального выступа 5.The
По периметру крышки 2 выполняют отверстия для винтовой стяжки 6 с шагом 15-50 мм в зависимости от размера корпуса 1. В корпусе 1 выполняют ответные им отверстия 7. В крышке 2 выполняют сквозное технологическое отверстие 8 для откачки воздуха.Along the perimeter of the
По периметру верхней наружной поверхности крышки 2 изготавливают фаску 17.Along the perimeter of the upper outer surface of the
Предпочтительным является угол 45°.An angle of 45 ° is preferred.
Размеры корпуса 1 и крышки 2 выбирают в соответствии с формулами:The dimensions of the housing 1 and
где h - высота торцевой поверхности крышки 2 до уровня фаски 17; H - толщина крышки 2; d - толщина вертикального выступа 5; D - толщина боковой стенки 16, которую выбирают равной 4-8 мм.where h is the height of the end surface of the
Указанные соотношения позволяют получить электронный модуль с требуемым уровнем экранирования и прочности при сохранении допустимых значений его массы.The indicated ratios make it possible to obtain an electronic module with the required level of shielding and strength while maintaining acceptable values of its mass.
Корпус 1 и крышку 2 покрывают сначала слоем никеля толщиной 18-24 мкм, затем слоем олова, легированного висмутом, толщиной 15-21 мкм. Применение никеля обусловлено его высокой собственной коррозионной стойкостью. Кроме того, слой никеля выполняет функцию необходимого подслоя для нанесения слоя сплава олово-висмут. Защитное покрытие на основе сплава олово-висмут придает поверхности корпуса 1 способность к пайке и устойчивость к внешним воздействиям (влага, солевой туман) в соответствии с требованиями ГОСТ 9.005-72 и РД 50-9.645.The housing 1 and the
В подготовленном корпусе 1 размещают сборочные элементы. Сначала припаивают СВЧ 9, ВЧ 10 и НЧ 11 разъемы, размещая их в соответствующих отверстиях боковых стенок 16. В качестве СВЧ-разъемов 9 могут быть использованы стандартные СРГ-разъемы или разъемы Rosenberger. В качестве НЧ-разъемов 11 питания и управления могут, например, быть использованы разъемы Molex, ITW или Harwin. В отсеках 3 корпуса 1 размещают микрополосковые и текстолитовые платы 14, фиксируя их к корпусу 1 винтами 12 и соединяя с соответствующими разъемами. Отсеки 3 закрывают внутренними крышками 15 и крепят винтами 12 к перегородкам 4.In the prepared housing 1 place the assembly elements. First, solder the
После установки и регулировки сборочных узлов корпус 1 накрывают крышкой 2, которую затем винтами 12 привинчивают к боковым стенкам 16 и к перегородкам 4 в случае необходимости. При этом участки торцевой поверхности крышки 2 до поверхности фаски 17 прилегают к внутренней поверхности вертикального выступа 5. Допускается технологический зазор между торцевой поверхностью крышки 2 и внутренней поверхностью вертикального выступа 5 не более 0,1 мм. Поверхность фаски 17 и внутренняя поверхность вертикального выступа 5 образуют рабочий зазор 13.After installing and adjusting the assembly, the housing 1 is covered with a
Поверхности, образующие рабочий зазор 13, перед нанесением герметизирующего состава предварительно обезжиривают. В рабочий зазор 13 закладывают клеевую композицию на основе эпоксидной смолы до верхнего уровня боковых стенок 16, который совпадает с верхней плоскостью крышки 2. Благодаря вязкой структуре и хорошей адгезии к металлу клеевая композиция заполняет все щели и компенсирует неровности поверхности. После нанесения клеевую композицию отверждают. Модуль помещают в электрошкаф, нагретый до температуры +75±5°С, и выдерживают от 3,5 до 4 часов. Затем модуль извлекают из печи и выдерживают еще 2 часа на воздухе до полного отверждения клеевой композиции. В процессе отверждения происходит усадка клеевой композиции, и в отвержденном состоянии клеевой слой 18 занимает 2/3 высоты рабочего зазора 13. Так как клеевая композиция обладает хорошей адгезией к металлу, после ее усадки вследствие отверждения образуется выемка полусферической формы. Таким образом, без применения дополнительных операций и специального дозирования обеспечивают область для закладки герметика 19. Для лучшей адгезии герметика 19 к поверхности клеевого слоя 18 последнюю покрывают подслоем - смесью на основе органических веществ: полибутилтитаната, этилсиликата-32 и уайт-спирита. Соотношение компонентов подслоя следующее, мас.ч:The surfaces forming the working
Данная смесь представляет собой низковязкую прозрачную жидкость светло-красного цвета без осадка. Наносят подслой кистью и выдерживают 1,5-3 часа при комнатной температуре в вытяжном шкафу. За это время уайт-спирит испаряется и на поверхности клеевого слоя остается тонкая пленка полибутилтитаната и этилсиликата-32, клеевого слоя остается тонкая пленка полибутилтитаната и этилсиликата-32, повышающая адгезию герметика 19 к поверхности клеевого слоя 18 и обеспечивающая дополнительную влагозащиту последнего. В образованную в результате отверждения клеевой композиции выемку закладывают герметик 19. В качестве герметика 19 используют кремнийорганический герметик марки ВГО-1 (ТУ 38.303-04-04-90), который представляет собой пастообразное вещество белого цвета. Излишки герметика 19 снимают скальпелем до уровня плоскости крышки 2. После нанесения герметика 19 модуль выдерживают 3 часа на воздухе и 3,5 часа в электрошкафу при температуре +75±5°С. Возможен также вариант сушки на воздухе в течение 24 часов.This mixture is a low-viscosity clear liquid of light red color without sediment. Apply undercoat with a brush and incubated for 1.5-3 hours at room temperature in a fume hood. During this time, the white spirit evaporates and a thin film of polybutyl titanate and ethyl silicate-32 remains on the surface of the adhesive layer, a thin film of polybutyl titanate and ethyl silicate-32 remains on the adhesive layer, which increases the adhesion of the
После герметизации рабочего зазора 13 через технологическое отверстие 8 из модуля откачивают воздух до давления 13,33 Па и заполняют внутреннее пространство модуля инертным газом, например аргоном. После заполнения инертным газом технологическое отверстие 8 запаивают.After sealing the working
В случае ремонта или замены элементов электронного модуля проводят разгерметизацию. Для этого слой герметика 19 снимают скальпелем. Затем модуль помещают в электрошкаф, разогретый до 80°С, и выдерживают 15-20 мин. Размягченный клеевой слой 18 снимают скальпелем.In case of repair or replacement of elements of the electronic module, depressurization is carried out. For this, the
В результате использования заявляемого способа изготовления герметичного электронного модуля получают герметичный корпус электронного модуля, пригодный для защиты бортовой РЭА от дестабилизирующего воздействия окружающей среды. Работоспособность такого модуля сохраняется в течение 15 лет при хранении в нормальных условиях и 5 лет в неблагоприятных, т.е. при повышенной влажности и температуре.As a result of using the proposed method for manufacturing a sealed electronic module, a sealed housing of the electronic module is obtained, which is suitable for protecting the onboard REA from the destabilizing effect of the environment. The operability of such a module is maintained for 15 years when stored under normal conditions and 5 years in adverse conditions, i.e. at high humidity and temperature.
Claims (2)
и выдерживают до полного испарения уайт-спирита, затем рабочий зазор заполняют кремнийорганическим герметиком и сушат до полной его полимеризации, при этом клеевая композиция на основе эпоксидной смолы содержит модифицированную эпоксидную смолу марки К-139, аминный отвердитель марки УП-0633М, нитрид бора и хром (III) оксид при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
and maintained until the white spirit is completely evaporated, then the working gap is filled with silicone sealant and dried until it is fully polymerized, while the adhesive composition based on epoxy resin contains a modified K-139 epoxy resin, UP-0633M amine hardener, boron nitride and chromium (III) oxide in the following ratio of components, parts by weight:
где h - высота торцевой поверхности крышки до поверхности фаски; Н - толщина крышки; d - толщина вертикального выступа; D - толщина стенки корпуса, которую выбирают равной 4-8 мм. 2. The method according to claim 1, characterized in that the housing and the cover are performed in accordance with the following ratios:
where h is the height of the end surface of the cover to the surface of the bevel; H is the thickness of the cover; d is the thickness of the vertical protrusion; D is the wall thickness of the body, which is chosen equal to 4-8 mm
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011135890/04A RU2469063C1 (en) | 2011-08-30 | 2011-08-30 | Method of producing sealed electronic module and adhesive composition for realising said method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011135890/04A RU2469063C1 (en) | 2011-08-30 | 2011-08-30 | Method of producing sealed electronic module and adhesive composition for realising said method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2469063C1 true RU2469063C1 (en) | 2012-12-10 |
Family
ID=49255723
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011135890/04A RU2469063C1 (en) | 2011-08-30 | 2011-08-30 | Method of producing sealed electronic module and adhesive composition for realising said method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2469063C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2575864C1 (en) * | 2014-11-24 | 2016-02-20 | Публичное акционерное общество "Радиофизика" (ПАО "Радиофизика") | Method of sealing housing of radioelectronic device |
RU2660799C1 (en) * | 2017-04-28 | 2018-07-09 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Method of obtaining sealed case of microelectronic device with controlled environment in its interior volume |
RU2697458C1 (en) * | 2018-09-19 | 2019-08-14 | Акционерное общество "Научно-производственный центр "Алмаз-Фазотрон" | Method for production of sealed electronic module |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58175850A (en) * | 1982-04-08 | 1983-10-15 | Toshiba Corp | Sealing of electronic parts |
RU2276169C1 (en) * | 2004-08-09 | 2006-05-10 | Федеральное Государственное унитарное предприятие Государственный научно-производственный ракетно-космический центр (ФГУП ГНПРКЦ "ЦСКБ-Прогресс") | Composition for heat-conducting glue formulation |
RU2329280C1 (en) * | 2006-10-17 | 2008-07-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" (ФГУП "ВНИИА") | Sealing compound |
UA37233U (en) * | 2008-05-12 | 2008-11-25 | Тернопольский Национальный Экономический Университет | Epoxy composite coating with modified filler |
CN101974302A (en) * | 2010-10-19 | 2011-02-16 | 烟台德邦电子材料有限公司 | Low-viscosity and high-heat conduction epoxy resin electronic potting adhesive |
-
2011
- 2011-08-30 RU RU2011135890/04A patent/RU2469063C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58175850A (en) * | 1982-04-08 | 1983-10-15 | Toshiba Corp | Sealing of electronic parts |
RU2276169C1 (en) * | 2004-08-09 | 2006-05-10 | Федеральное Государственное унитарное предприятие Государственный научно-производственный ракетно-космический центр (ФГУП ГНПРКЦ "ЦСКБ-Прогресс") | Composition for heat-conducting glue formulation |
RU2329280C1 (en) * | 2006-10-17 | 2008-07-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" (ФГУП "ВНИИА") | Sealing compound |
UA37233U (en) * | 2008-05-12 | 2008-11-25 | Тернопольский Национальный Экономический Университет | Epoxy composite coating with modified filler |
CN101974302A (en) * | 2010-10-19 | 2011-02-16 | 烟台德邦电子材料有限公司 | Low-viscosity and high-heat conduction epoxy resin electronic potting adhesive |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ГЕЛЛЬ П.П., ИВАНОВ-ЕСИПОВИЧ Н.К. Конструирование радиоэлектронной аппаратуры. - Л.: Энергия. 1972, с.138. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2575864C1 (en) * | 2014-11-24 | 2016-02-20 | Публичное акционерное общество "Радиофизика" (ПАО "Радиофизика") | Method of sealing housing of radioelectronic device |
RU2660799C1 (en) * | 2017-04-28 | 2018-07-09 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Method of obtaining sealed case of microelectronic device with controlled environment in its interior volume |
RU2697458C1 (en) * | 2018-09-19 | 2019-08-14 | Акционерное общество "Научно-производственный центр "Алмаз-Фазотрон" | Method for production of sealed electronic module |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10597526B2 (en) | Resin composition | |
US9818509B2 (en) | Method of manufacture of porcelain insulator structures and method and assembly for affixing metal flanges to porcelain insulators | |
CN107216846B (en) | Preparation method and use method of low-viscosity flame-retardant heat-conducting solvent-free polyurethane electronic pouring sealant | |
RU2469063C1 (en) | Method of producing sealed electronic module and adhesive composition for realising said method | |
UA81885C2 (en) | Preformed compositions in shaped form comprising polymer blends and method for sealing apertures | |
CN104244650A (en) | Anti-high-overload protection box for electronic circuits | |
JP2015086275A (en) | Sealing material for oil leakage prevention, oil leakage prevention structure and repair method for oil leakage | |
US3817906A (en) | Epoxy resin composition | |
US7276290B2 (en) | Cryogenic insulation | |
RU113107U1 (en) | SEALED HOUSING | |
US5464225A (en) | Oil leakage preventive method | |
CN112430445A (en) | Cooling liquid resistant epoxy resin potting material and potting method thereof | |
KR20120118572A (en) | Powdery epoxy coating composition for busbar with excellent long-term heat resistance and insulation property | |
CN1499589A (en) | Procedure of encapsulating composite crystal and device | |
CN105112004A (en) | Low-viscosity organosilicone waterproof sealant for LED (Light Emitting Diode) surface-mounted screen and preparation method therefor | |
JPS61151227A (en) | Vibration-damping material | |
RU112579U1 (en) | CONSTRUCTION OF THE ONE-PART SEALED COVER OF THE COVER AND HOUSING | |
JP5254265B2 (en) | Resin composition for sealing electronic parts and lid for sealing electronic parts using the same | |
RU2697458C1 (en) | Method for production of sealed electronic module | |
RU2618031C1 (en) | Metal-polymer composition | |
CN115190704A (en) | Combined protection and encapsulation process method of power module | |
RU2596762C2 (en) | Metallopolymer composition | |
CN115975564B (en) | Sealant for capacitor and filling method thereof | |
CN215772415U (en) | Sealing waterproof structure between cable and sealed body | |
JPH02178952A (en) | Light transmission type semiconductor package |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner |