Незримая защита: «Купол» внедряет инновационное защитное покрытие для электронных компонентов

Незримая защита: «Купол» внедряет инновационное защитное покрытие для электронных компонентов
Фото: пресс-служба ИЭМЗ «Купол»
08.09.2021
Толщина полипараксилиленовой пленки в три раза меньше толщины человеческого волоса. Несмотря на это, она способна практически полностью защитить объекты микроэлектроники от негативного воздействия таких внешних факторов, как повышенная влажность, пыль, морской туман.

Благодаря этой защите техника ИЭМЗ «Купол» способна работать при экстремально холодных и жарких температурах, во влажном, например, морском климате. Позволить себе такую технологию в нашей стране могут лишь единичные предприятия. ИЭМЗ в их числе.

В начале было слово


Изначально информация по технологии нанесения полипараксилиленового покрытия (ППКП) была получена управлением главного технолога на научно-практическом семинаре по совершенствованию технологий РЭА в Санкт-Петербурге.

Одним из докладчиков на семинаре была компания «Базальт». Технология полимерной защиты печатных плат и узлов показалась специалистам ИЭМЗ перспективной. После её детального изучения управлением 012 был проработан вопрос по замене традиционных лаков на полипараксилиленовое покрытие – для улучшения влагозащитных и электроизоляционных свойств печатных узлов. Далее последовало обращение к производителям оборудования в лице санкт-петербургского предприятия «Базальт» – за помощью во внедрении технологии на нашем предприятии.

Подробнее о внедрении новой технологии рассказал Дмитрий Золотарев, начальник технологического бюро по изготовлению радиодеталей, узлов и блоков управления 012:

Дмитрий Золотарев начальник технологического бюро по изготовлению радиодеталей, узлов и блоков управления 012

–  Компания «Базальт» – единственный в стране разработчик и изготовитель вакуумного оборудования для нанесения полипараксилиленового покрытия. С данной фирмой был заключен договор на проведение работ по новому покрытию на печатных узлах нашего изделия с целью проведения типовых испытаний. По результатам успешных испытаний требования к покрытию введены в конструкторскую документацию. В 2020 году, по решению инвестиционного совета предприятия, установка была приобретена и внедрена в производство. Часть номенклатуры полностью переведена на неё. Из-за высокой проникающей способности полипараксилилена присутствуют проблемы технологического плана, например, связанные с защитой мест, не подлежащих покрытию. Но и эти трудности решаем сообща с производством. В настоящее время ОКБ подготовило Решение о порядке внедрения влагозащитного покрытия ППК по остальным печатным узлам и согласовывает его с заказчиком МО РФ.


Тяжело в учении


Обслуживание УНБ-2, установки нанесения полипараксилиленового покрытия, требует наличия специалистов, причем должно их быть не менее двух. Это связано с тем, что процесс нанесения покрытия относительно длителен – от 6 до 8 часов. Следить за ним нужно непрерывно, чтобы вовремя предотвратить отклонения, связанные, к примеру, с изменением температуры окружающей среды. Учеба для специалистов «Купола» началась практически сразу после запуска установки, то есть в мае этого года. Продолжается она и по сей день.

По словам оператора УНБ-2 Александра Буторина, в работе установки есть моменты, которые приходят только с опытом:

Александр Буторин оператор УНБ-2  Буторин-цитата.jpg

– Практический опыт нужен для правильной регулировки температуры в камере, где происходит процесс нанесения покрытия. Например, мы обнаружили, что во время аномальной жары процесс затвердевания покрытия (адгезия) идет очень медленно. Обратились к разработчикам и нам объяснили, что если окружающий воздух нагревается выше 30 градусов, адгезия может занимать от трех до четырех дней вместо одного-двух. Сейчас эту особенность мы уже знаем. Скорость адгезии зависит также и от влажности окружающего воздуха. Она должна быть от 50 до 80 %. В случае необходимости операторы поддерживают нужные параметры искусственно с помощью кондиционера и увлажнителя воздуха.


Легко в бою


Процесс покрытия плат защитным слоем начинается с их установки на внутренние рамы специального барабана, после чего тот начинает отдаленно напоминать летательный аппарат из фантастических фильмов. Барабан помещается в камеру, затем операторы включают установку.

Рассказывает Илья Туктарев, один из двух специалистов, обслуживающих УНБ-2:


Илья Туктаревоператор УНБ-2  Туктарев-цитата.jpg

– Принцип работы установки заключается в том, чтобы при помощи регулировки высоких и низких температур распылять в вакууме полипараксилилен. Это белый порошок, который при нагреве в испарителе до 170 градусов переходит в газообразное состояние. Затем в реакторе он нагревается до 700 градусов, разгоняется и резко охлаждается до 120. После этого он попадает в газовую камеру, которая охлаждена до 1-2 градусов. При таком резком перепаде температур полипаракслилилен осаждается на поверхности плат. Новая технология дает значительные преимущества перед лаком и другими покрытиями, которые используются в нашем производстве. Из-за того, что полипараксилилен превращается в газ, он проникает в малейшие зазоры, куда не может попасть кисточка с лаком. Он полностью покрывает деталь, что в результате гарантирует защиту платы от воздействия агрессивной среды в среднем на 12 лет.


Двигаться дальше


Перспективы у технологии полипараксилиленового покрытия плат на «Куполе» серьезные. Есть заинтересованность в дальнейшем расширении номенклатуры продукции с использованием современной технологии защиты от воздействия агрессивной среды.

Но существуют и ограничения, о которых рассказал старший мастер 3-го участка цеха 111 Антон Кисляков:

Антон Кисляков старший мастер 3-го участка цеха 111 Кисляков-цитата.jpg

–  Данное покрытие инновационное, качественное. Но для того, чтобы его ввести его в широкое производство требуется изменение конструкторской документации. И тут возникают проблемы, особенно со сторонними организациями. В ряде случаев процесс внесения нужных изменений в технические документы может занять годы. А так интерес в новой технологии, безусловно, есть. По информации, которую я почерпнул в специальной литературе, космос сейчас исключительно на полипараксилилене. Морская тематика – там тоже переходят на новые виды защиты электроники от внешних воздействий. Аналогичная ситуация в авиации.



Пленка полипараксилилена надежнее лака на порядок. Новая технология способна обеспечить практически стопроцентную гарантию от воздействия негативных факторов на электронику. По этой причине интерес к ней в перспективе будет только расти. Очевидно, что ИЭМЗ включился в технологическую гонку вовремя. В дальнейшем освоение современного метода защиты электроники позволит ему не только обеспечить собственные нужды, но, вполне возможно, и потребность других субъектов как оборонной, так и гражданской отраслей.


Автор материала: А. Скамров

Возврат к списку