11.7. Расчеты герметичности

уплотнительных поверхностей; S, - средний шаг неровностей профиля (ГОСТ2789-73); - среднее арифметическое отклонение профиля; Р = (2v + l)-i - коэффициент про-2 i - \xf

порциональности; 1 = 1, - -

1=1 Ei

коэффициент, характеризующий физико-механические Свойства материала уплотнительных поверхностей; Pj - коэффициент Пуассона материала; Ei - модуль упругости материала; г - средний радиус за кругления вершин микронеровностей; fci и V - суммарные параметры опорных кривых контактирующих уплотнительных поверхностей;

Г (2,5) Г (у + 1)

~ Г (v-f 1,5)- ~ параметр

опорных кривых; Г - гамма-функ-. ция.

Требование высокой степени гер метичности микросборок, например, корпусов полупроводниковых приборов и ИС неразрывно связано с обеспечением их надежности и долговечности.

В результате негерметичностп внутрь корпуса может попасть влага и коррозионно-активные вещества, а также посторонние частицы, которые вызовут повреждения отдельных элементов микросборки или короткое замыкание.

Герметичность корпусов микросборок очень высокая и массовый расход может достичь величины 10- ... I0- cmVc [15]. Укажем для сравнения, что через отверстие диаметром 10 мкм расход газа составляет 5х X 10-*см*/с. При уменьшении диаметра отверстия до 0,1 мкм расход газа снижается на четыре порядка и составляет 5 . 10-смс. Это вызывает большие трудности в выборе методов и средств для проверки герметичности микросборок, особенно в массовом производстве. Из существующих методов контроля герметичности [16] наибольшее распространение получил газовый (при помощи гелиевого течеискателя).

Как показала практика, утечка корпусов микросборок зависит не только от давления индикаторного газа, которым производят испытание, времени приложения этого давления, интервала времени после снятия давления, но и от величины внутреннего

359

(свободного) объема испытуемого на герметичность корпуса

Для точной оценки утечки гелия по результатам измерений можно использовать формулу [15]:

LR [М. \1/2г Г

где R - измеренная утечка, атмХ X cmVc; L - эквивалентная стандартная утечка, атм см/с; /И, Л1а - молекулярный вес соответственно воздуха и индикаторного газа; U - время пребывания под давлением; 2 - время выдержки перед измерением после снятия давления; U - объем корпуса, см

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Варламов Р. Г. Компоновка радиоэлектронной аппаратуры. - М.: Сов. радио, 1975.- 345 с.

2. Гольдштейн Л. Г. Конструкторские способы герметизации аппаратуры. - Ял Энергия, 1967.- 284 с.

3. Рот А. Вакуумные уплотнения,

- М.; Энергия, 1971.-463 с.

4. Тареев Б. М., Яманова Л. В.; Волков В. А.; Ивлиев М. Н. Герметизация полимерными материала.ми в радиоэлектронике.- Л\.: Энергия, 1974.

5. Фридман Е. И. Герметизация радиоэлектронной аппаратуры

- М.: Сов. радио, 1978.- 360 с.

6. Фефер А. И., Герцснштейн B.C. Определение качества конструкции герметичной аппаратуры.-

- Электронная техника. Серия 8. Управление качеством и стандартизация, 1975, вып. 7 (37)

7. Сажин С. Г.; Лембсрский В. Б. Автоматизация контроля герметичности изделий массового производства.- Горький: Волго-Вятское изд-во, 1977.- 175 с.

8. Гуревич Д. Ф. Расчет и конструирование трубопроводной арматуры.- М.: Машиностроение, 1972.-211 с.

9. Шупляк И. А.; Таганов М. И.; Кириллов В. М. Исследования уплотняющей способности про-

360 12.

кладок из полимерных материалов.- Изв. вузов СССР. Сер. Химия и химическая технология, 1965, № 4.

10. Протопопов В. Б. Уплотнения судовых фланцевых соединений. Л.: Судостроение, 1966.

П. Долгинов Л. Ш., Прокопов В. К.; Самсонов Ю. А. Расчет и конструирование фланцевых соединений судовых трубопроводов и сосудов. - Л.: Судостроение, 1972.

12. Бурков В. В.; Лебедев В. И.; Мухаметшин Х.Х. Исследование герметичности соединений с паронитовыми и резиновыми

Защита от динамических воздействий

прокладками.- Химия и нефтяное машиностроение, 1970, № I.

13. Решетов Д. Н. Детали машин.-

М.: Машиностроение, 1974, - 434 с.

14. Кондаков Л. А. Уплотнение гидравлических систем. - М:, Машиностроение, 1972.- 239 с.

15. I4th Ann Proc. Reliab. Physics 1976 - Las-Vegas, April. 1976, p. 256-262.

16. ГОСТ. Испытания изделий машиностроения и приборостроения. Методы испытаний на герметичность. Общие требования: Проект.- 1978.

12. ЗАЩИТА ОТ ДИНАМИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ

Список аббревиатур

А - амортизатор (ы) В - вибрации

Вл - влажность относительная СА - система амортизации У - удар (ы)

УЛ - ускорения линейные

ЦЖ - центр жесткости (блока, РЭА)

ЦТ - центр тяжести (блока, РЭА)

Обозначения и индексы

1 - амплитуда или прогиб (пригибы по координатным осям обозначаются Z, к, у)

V - частота

К - коэффициент

t - длительность

N - число (ударов, амортизаторов) о - связанный с перегрузкой (напр. Ъ,а - прогиб А до упора при

воздействии УЛ) бл т- относящийся к блоку вб - вибрационный воз - возбуждения доп - допустимый и - импульсный

ЛН - линейный (при воздействии

УЛ) . .

осн - основания

рез - резонансный

стц - стационарный (статический)

уд - ударный

О (нуль) - собственное значение . (точка) - заданное значение

max, min - максимальный, минимальный

2 - суммарный (напр., К -суммарная жесткость всех А данной СА)

12.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ 11...151*

На конструкцию РЭА могут воздействовать внутренние и внешние динамические силы, причиной которых являются работающие электродвигатели, привод антенны, различные электромеханические преобразователи, транспортировка, сейсмические, взрывные и иные внешние механические силы

Параметры механических воздействий

Гармонические вибрации (В): частота V (Гц), амплитуда (мм), ускорение а {cwc, или g).

Ударные нагрузки (У): число одиночных ударов или их серия (обычно оговаривают максимальное число У /V, мии-), длительность ударного импульса /и. мс, и его форма, ударные перегрузки, мгновенная скорость при ударе мм/с, перемещение соударяющихся тел s, мм.

* Составители В. Б. Карпушин, Р. Г. Варламов.

12.1. Общие положения

l/fln

1 лт-ел/ 0

Корпдс б

f4 ri N

Д Z

Hfiflffo- Синдсо- Косинусо- t уготнбш идаттш ибс/тмь/й

Рис. 12.1. Общие характеристики динамических воздействий:

о - система с силовым возбуждением (источник аозмущающей силы fвое находится внутри РЭА); б -система с кинематическим возбуждением (источник Рвсв - колебания корпуса носителя): в - периодические (6a=f(v)) я в -затухающие (!=f(So)) с логарифмическим декрементом затухания 4li=ln (n/n-fi) колебания с периодом 7=I/v; 5 - поведение системы при отсутствии в ней резонансных и демпфирующих свойств: когда gB08(v) const, то gocH(v)-const I/), при отсутствии резонансных свойств, но при заметном демпфировании KBM(v)=const и 6B08(v)=const будет 6осп<вов (2), при наличии ре-вонансиых свойств и Кдм=0 (3), при реальных условиях, когда Кдмт*0 и Кдин>1 зашита от динамических воздействий возможна при v> (2 ... 5) Грев и невозможна при v=(0... I,41)Vpeo (4); е -схема построения эквивалентного ударного импульса анпли тудой 0(0 и длительностью U, ж - схема возникновения связных резонансных колебаний на частотах v, . . ve (центр координат в геометрическом центре идеализированной од-номассоЕой системы в виде твердого тела)

Линейные ускорения (УЛ): ускорение (см/с* или g), длительность пн (с), знак воздействия ускорения, -f с, -а.

Возникающие при В, У и УЛ перегрузки или ускорения оценивают соответствующими коэффициентами:

Квб = Кпн =

=.4.10-ЗгврИ;

= 6,4.10-4 ц. (12.1)

Частота в выражении для Куд равна v = 0,159-l/K.

(где Кам - жесткость, Н/мм; т - масса, кг), Гцр - радиус вращения, мм, об - частота равномерного вращательного движения, Гц. Справедливо также соотношение

Куд ~ 0,005 1уд/х.

РЭА - сложная многомассовая пространственная система со связями различной жесткости и демпфирования, поэтому, чтобы ее полностью описать, требуется составить множество уравнений состояния, анализ и решение которых весьма затруднительны В практике оценочных инженерных расчетов рассматривают эквивалентные колебательные системы с одной степенью свободы и сосредоточенной в ЦТ массой, связанной с опорой или вибрирующей платформой (носителем), элементом с общей жесткостью Kj; и коэффициентом демпфирования Кдм

Если источник возмущающей силы fB03 находится внутри РЭА, то говорят о системе с силовым возбуждением, если источник внешний (например, колебания корпуса носи-