Способ отвода электростатического заряда с полимерных сыпучих материалов
Владельцы патента RU 2624774:
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" (RU)
Изобретение относится к способу отвода электростатического заряда с полимерных сыпучих веществ, которые могут быть использованы для заполнения полупроводниковых устройств. Электростатический заряд снимают заливкой полимерного сыпучего материала, нагретого до 80-90°С, церезином в металлическом корпусе с заземлением через закрепленные на стенки корпуса конденсаторы, при этом одни выводы конденсаторов соединены с заземленным корпусом, другие - с контуром заземления. После повторного разогревания церезина в течение 1,5-2 ч при температуре 80-90°С его сливают на капроновое сито с перемешиванием сыпучего материала в целях предотвращения слипания. После указанной обработки сыпучий материал из пенополистирола не обладает электростатическим зарядом, что позволяет использовать его в полупроводниковых приборах и исключить возникновение отказа в их работе. Использование церезина обеспечивает повышение равномерности отвода электростатического заряда со всего объема сыпучего материала, что является техническим результатом изобретения. 1 ил.
Изобретение относится к способу отвода электростатического заряда, т.е. деионизации полимерных сыпучих веществ, заполняющих полупроводниковые устройства для защиты от механических воздействий взрывного характера при эксплуатации.
Известен способ воздушных ионизаторов, состоящий в нейтрализации статического заряда с поверхности непроводящих материалов воздушной струей (RU 2326493, МПК H03F 3/00, опубл. 10.06.2008 г.). Недостатком этого способа является возможность устранения заряда только с поверхности непроводящего материала, а для большой массы сыпучих материалов этот способ неприменим.
Также известен способ антистатической обработки канатов в морском деле, состоящий в обработке канатов 2% солевым раствором (РД.31.03.03-90. Применение синтетических канатов на судах министерства морского флота). Недостатком является применение солевого раствора, недопустимого в электротехнике.
Прототипом предлагаемого способа является способ нейтрализации, т.е. отвода, электростатических зарядов в потоке жидкости, движущейся в трубопроводе, путем введения в этот поток заземленного коронирующего электрода (Максимов Б.К. и др. Электростатическая безопасность при заполнении резервуаров нефтепродуктами. / Б.К. Максимов, А.А. Обух, А.В. Тихонов. - М.: Энергоатомиздат, 1989, с. 181).
К решению предлагаемой задачи этот способ не пригоден, т.к. предполагает отвод электростатического заряда с потока жидкости, проходящей в корпусе нейтрализатора через разрядные электроды. При этом нейтрализатор имеет сложную конструкцию, оправданную нейтрализацией большого количества текущей жидкости, например нефти.
Задача способа - отвод электростатического заряда с полимерных сыпучих материалов до заполнения ими электронного прибора.
Отвод электростатических зарядов с полимерных сыпучих материалов, заполняющих полупроводниковые устройства, включает нейтрализацию электрических зарядов жидкостью. Электростатический заряд снимают заливкой полимерного сыпучего материала горячим церезином в металлическом корпусе с заземлением через закрепленные на стенки корпуса конденсаторы, одни выводы которых соединены с заземленным корпусом, а другие выводы соединены с контуром заземления. Затем сыпучий материал с церезином повторно разогревают в термошкафу в течение 1,5-2 часов при температуре 80-90°С и сливают на капроновое сито с перемешиванием от его слипания, после чего используют для заполнения полупроводниковых устройств.
В результате предлагаемого способа отвода электростатического заряда с сыпучих полимерных материалов и дальнейшего использования их при заполнении полупроводниковых устройств отказ полупроводниковых элементов при включении устройства или при заземлении его отсутствует. Кроме того, применение сыпучих полимерных материалов облегчено, т.к. они не прилипают и не разлетаются.
При осуществлении технического решения поставленная задача решается благодаря тому, что в предлагаемом способе электростатический заряд отводится с материала предварительно до заполнения им полупроводникового устройства.
Технический результат достигается тем, что электростатический заряд отводится со всего объема сыпучего материала жидкостью - церезином, полностью покрывающим материал, через который происходит стекание заряда на контур заземления.
Для реализации способа в заземленный металлический корпус 1 загружают сыпучий материал 2. На внутренней поверхности корпуса размещены проходные конденсаторы 3 типа К10-47. По одному из электродов каждого конденсатора замыкают на металлический корпус 1. Вторые электроды от каждого конденсатора 3 объединяют 4, выводят наружу и замыкают на контур заземления. Емкость с сыпучим материалом заливают горячим церезином 5, через который происходит стекание заряда через контур заземления на «землю». Затем церезин 5 вместе с сыпучим материалом 2 вновь разогревают и сливают на сито из капроновой ткани. Сыпучий материал 2, освобожденный от церезина 5, слегка перемешивают, предотвращая от слипания церезином 5, после чего сыпучий материал 2 без электростатического заряда готов к применению.
Использование способа позволяет безопасно применять полимерный сыпучий материал с удаленным электростатическим зарядом при производстве полупроводниковых устройств.
Пример. На внутреннюю поверхность металлического корпуса размером 350×270×140 закрепляют проходные конденсаторы типа К10-47а-Н30-500В 0,047±20% в количестве 8 штук по 4 шт. на обе стороны корпуса. Один из выводов каждого конденсатора объединяют и замыкают на металлический корпус. Второй вывод каждого из конденсаторов также объединяют, выводят наружу и замыкают на контур заземления.
Металлический корпус заполняют вспененным пенополистиролом. Церезин разогревают в термошкафу до 80-90°С в течение 5-6 часов и полностью заполняют корпус. Т.к. церезин быстро застывает при заливке, корпус с пенополистиролом, залитый церезином, вновь разогревают в термошкафу течение 1,5-2 часов при температуре 80-90°С. После извлечения из термошкафа корпус заземляют на контур заземления. Затем церезин вместе с пенополистиролом сливают на сито из капроновой ткани. Пенополистирол, освобожденный от церезина, слегка перемешивают, предотвращая слипание церезином, после чего он без электростатического заряда готов к применению.
Способ отвода электростатического заряда с полимерных сыпучих материалов, заполняющих полупроводниковые устройства, включающий нейтрализацию электростатического заряда жидкостью, отличающийся тем, что электростатический заряд снимают заливкой полимерного сыпучего материала, нагретого до 80-90°C, церезином в металлическом корпусе с заземлением через закрепленные на стенки корпуса конденсаторы, одни выводы которых соединены с заземленным корпусом, а другие выводы соединены с контуром заземления, затем повторно разогревают в термошкафу в течение 1,5-2 ч при температуре 80-90°C, сливают на капроновое сито с перемешиванием от слипания и используют для заполнения полупроводниковых устройств.
