Как стать автором
Обновить

Финишные покрытия. Часть 1: покрытия корпусов для СВЧ

Время на прочтение3 мин
Количество просмотров6.3K

Немного об авторе

Привет! Меня зовут Олеся и работаю СВЧ инженером. Пишу это, чтобы читателям был примерно понятен мой бэкграунд и мотивация. Работая иженером, я не только занимаюсь формулами и моделированием, но и конструированием. На больших предприятиях для таких задач обычно есть конструктора, но мы сами выбираем покрытия для оснасток и корпусов. Эта статья написана leka_engineer, ищите меня на Хабре и в Инстаграме. В статье описан мой опыт и он связан в основном с СВЧ устройствами. Идея статьи возникла после вот этого поста.

Введение

Итак, корпуса и оснастки обычно изготавливаются из алюминия, латуни или меди. Все эти материалы необходимо покрывать для защиты или улучшения свойств. После изготовления, но перед покрытием детали иногда необходима предварительная обработка. Чаще всего я использую (заказываю) галтовку, редко - пескоструйную обработку. Галтовка позволяет немного притупить кромки, причём равномерно, слесарь не участвует в этом процессе. Пескоструйная обработка накладывает ограничения, так как песок забивается в глухие резьбовые отверстия, при необходимости их защищают, что довольно трудоёмко. Предварительная обработка улучшает вид изделия. Также бывает электрическая полировка - дорогая процедура, но иногда необходимая, особенно при изготовлении объёмных устройств на мм диапазоне.

Рекомендую к изучению ГОСТ 9.303-84 "Покрытия металлические и неметаллические неорганические"

Анодирование

Анодное оксидирование - одно из самых распространённых типов покрытия. Обычно является непроводящим. Проводящее оксидирование - желтоватого цвета и может являться предварительным этапом перед покраской, так как в соответсвии с ГОСТом не является финишным покрытием. Выбор цветных добавок для анодирования сейчас богатый - вот картинки из интернета.

1 картинка с сайта truba-24.ru
1 картинка с сайта truba-24.ru
2 картинка с сайта alumin.pro
2 картинка с сайта alumin.pro

В технике СВЧ обычно применяют черное анодирование, так как черный цвет способствует лучшему излучению тепла с поверности. Вот например разные СВЧ нагрузки с радиаторами, покрытыми черным аноксом.

3 Чёрное анодирование радиаторов
3 Чёрное анодирование радиаторов

Минус анодного оксидирования - покрытие довольно хрупкое, нестойкое и полупрозрачное. Плюс - покрытие довольно дешёвое, один радиатор как на картинке обойдётся в 100 рублей.

В чертежах обозначается: Ан.Окс.{цвет}

Никель

Одно из лучших покрытий: недорогое (в России), проводящее, красиво смотрится. Красиво ложится на латунь и другие медные сплавы, на алюминии не блестит и выглядит как будто грязно. Никель разделяется по способу наненсения на Химический и Гальванический (способ нанесения). Химический более стойкий и всегда является первым подслоем при нанесении любого металлического покрытия на алюминий. Особенно хорошо смотрится на предварительно отпескоструенных корпусах:

4 Латунь-пескоструйная обработка-никель блестящий
4 Латунь-пескоструйная обработка-никель блестящий

В чертежах обозначается: Хим.Н. или Н{толщина в мкм}

Серебро

Этот драгоценный металл имеет высокую проводимость и используется для покрытия разных объёмных устройств. То есть объёмных (cavity) фильтров, волноводов и т.п. В соответсвии с ГОСТом не рекомендуется для пайки, но в СВЧ мире без этого никак. Последствия - идёт пятнами и темнеет, свойства не ухудшаются.

5 фильтр с серебряным покрытием
5 фильтр с серебряным покрытием

В России достаточно дешёвое. Такой корпус, как на рисунке, стоит покрыть 200 рублей.

В чертежах обозначается: Ср{толщина в мкм}

Золото

Естественно очень дорогое покрытие. И хоть толщина покрытия - несколько микрон, покрыть небольшой корпус будет стоить около 3-4 тысяч рублей. Золото - инертный материал, такое покрытие защитит устройство от любых воздействий, не окисляется, долго сохраняет паяемость, кроме того имеет хорошую смачиваемость припоем. Чаще всего всё-таки золото используют там, где это действительно необходимо - например, в микросборках. На скриншоте из видео автора The Signal Path показаны внутренности электронного калибровочного модуля.

6 Скриншот из видео TNP #6 - Teardown & Analysis of a Keysight (Agilent) 9GHz Electronic Calibration Module (ECal)
6 Скриншот из видео TNP #6 - Teardown & Analysis of a Keysight (Agilent) 9GHz Electronic Calibration Module (ECal)

Также золотом покрыты ножки СВЧ микросхем и фланцы мощных транзисторов и транзисторных усилителей.

7 Мощный СВЧ транзистор фирмы Ampleon
7 Мощный СВЧ транзистор фирмы Ampleon

На чертежах обозначается: Зл{толщина в мкм}

Краска

Краска бывает разных видов: эмаль и порошковая краска. Большинство изделий, предназначенных для не лабораторного использования, покрываются краской или эмалью. Она отлично защищает изделие, кроме того является своеобразной гарантийной печатью, ведь обычно красят изделие целиком, с накрученными разъёмами, то есть винты уже незаметно не раскрутить. Все корпуса с платами внутри, где есть пайка, красятся эмалью, порошковая краска пригодна только для отдельных деталей, так как она должна сушиться при 200 градусах.

8 Делитель в покрашенном эмалью корпусе
8 Делитель в покрашенном эмалью корпусе

Сама растространённая эмаль ЭП-140 имеет около 2 десятков цветов ( а не только чёрный, защитный и шаровый, как многие думают).

9 Таблица 1 из ГОСТ 24709-81
9 Таблица 1 из ГОСТ 24709-81

Спасибо за внимание! Следующая статья (часть 2) будет посвящена финишным покрытиям печатных плат.

Теги:
Хабы:
Всего голосов 15: ↑14 и ↓1+18
Комментарии15

Публикации

Истории

Ближайшие события

Антиконференция X5 Future Night
Дата30 мая
Время11:00 – 23:00
Место
Онлайн
OTUS CONF: GameDev
Дата30 мая
Время19:00 – 20:30
Место
Онлайн
Конференция «IT IS CONF 2024»
Дата20 июня
Время09:00 – 19:00
Место
Екатеринбург
Summer Merge
Дата28 – 30 июня
Время11:00
Место
Ульяновская область