РАДИОЭЛЕКТРОННЫЙ БЛОК Российский патент 1995 года по МПК H05K5/00 

Изобретение относится к радиоэлектронике, в частности к конструкциям блоков радиоэлектронной аппаратуры, работающей при неравномерном нагреве конструкции тепловыделяющими электрорадиоэле- ментами (ЭРЭ) и действии динамических нагрузок в широком диапазоне частот.

Задача изобретения заключается в создании тепловыравнивающей конструкции РЭБ с малой виброактивностью, позволяющей интенсивно снижать тепловые и механические нагрузки от мест крепления РЭБ до мест установки ЭРЭ на ППМ, блока, демпфированного в широком диапазоне частот при отсутствии подвижных виброактивных узлов, максимальном полезном использовании поверхности ППМ и объема РЭБ для размещения ЭРЭ.

На фиг. 1 показан радиоэлектронный блок, общий вид; на фиг.2 узел I на фиг.1; на фиг.3 радиоэлектронные блоки в корпусе; на фиг.4 то же, вид сверху со снятой крышкой; на фиг.5 демпфирующий узел; на фиг.6 график амплитудно-частотных характеристик.

Радиоэлектронный блок содержит демпфирующий узел, выполненный в виде трехслойной прокладки, средний слой 1 которой выполнен в виде пластины из металла, а два внешних слоя 2 и 3 из теплопроводящего, вибродемпфирующего самоклеющегося материала, причем демпфирующий узел соединен с обращенными одна к другой поверхностями параллельных печатных плат 4 и 5 своими внешними слоями 2 и 3, на печатных платах смонтированы электрорадиоэлементы (на фиг. условно не показаны), на одной из кромок пластины из металла закреплена вилка разъемов, которая соединена с розеткой 7, закрепленной на корпусе прибора, противоположные кромки 8 пластин из металла демпфирующего узла расположены под крышкой 9 с обеспечением поджатия радиоэлектронного блока в разъеме корпуса прибора. Пластина из металла среднего слоя 1 может быть выполнена той или иной толщины из различных марок материала. Это дает возможность изменять в определенных пределах жесткость конструкции, ее динамические свойства и тепловой режим работы блока, таким образом указанная пластина является тепловыравнивающей.

Колебательная энергия, передаваемая на РЭБ в местах его крепления в приборе, возбуждает изгибочные деформации блока. При этих деформациях блока в результате взаимодействия среднего слоя 1 демпфирующего угла печатных плат 4 и 5 с внешними слоями 2 и 3 возникают сдвиговые деформации, обуславливающие интенсивное поглощение колебательной энергии РЭБ. При этом эффективность поглощения энергии блока определяется величиной тангенса угла механических потерь (tg β) материала полимерной прослойки внешних слоев 2 и 3 демпфирующего узла. Под величиной tgβ принято понимать тангенс угла сдвига между напряжениями и деформациями материала в условиях колебаний блока.

В рассматриваемом РЭБ поглощение колебательной энергии начинается, как только появляются деформации сдвига вибропоглощающих прослоек. Такая конструкция обеспечивает демпфирование виброперегрузок в широком диапазоне частот.

П р и м е р 1. РЭБ, состоящий из пластины, изготовленной из стали 38ХМЮА толщиной 0,8 мм, обладающей высокой удельной динамической вязкостью, и ППМ толщиной 1 мм из стеклотекстолита СФ2-35Г-1, адгезионно соединенных с пластиной через вибропоглощающие полимерные прослойки на основе поливинилацетата, пластифицированного 25 мас. частей трихлорэтилфосфата, характеризующиеся тангенсом угла механических потерь (tgβ), равным 1,6-2,6 в диапазоне частот 10-10000 Гц.

РЭБ изготовлен методом термического прессования при температуре 80^оС и давлением 20, кгс/см² с последующим охлаждением под давлением до комнатной температуры.

Эффективность поглощения колебательной энергии определяется величиной тангенса угла механических потерь материала полимерной прослойки.

П р и м е р 2. РЭБ, состоящий из пластины, изготовленной из алюминиевого сплава АМГ5 толщиной 1 мм, ППМ из стеклотекстолита СФ2-35Г-1 и вибропоглощающих полиамидных пленок на основе бутилакумлатного каучука с тангенсом угла механических потерь 1,2-1,6 в диапазоне частот 10-10000 Гц. Метод изготовления аналогичен описанному в примере 1.

Интенсивное выравнивание температурного поля на поверхности ППМ и тем самым повышение теплоотдачи блока обеспечивается использованием пластины из материала с высоким коэффициентом теплопроводности (Т). Для пластины из алюминиевого сплава АМГ Т не менее 160 Вт/м˙с.

П р и м е р 3. РЭБ, аналогичный описанному в примере 2, но с полимерными прослойками следующего состава, мас.ч. смола эпоксидная ЭД-20 60; трихлорэтилфосфат 30; полиэтиленполиамин 10. Тангенс угла механических потерь материала прослоек 0,6-1,1 в диапазоне частот 10-10000 Гц. Метод изготовления аналогичен описанному в примере 1.

Использование: радиоэлектроника, в частности в конструкциях блоков радиоэлектронной аппаратуры, работающей при неравномерном нагреве конструкции тепловыделяющими электрорадиоэлементами и действии динамических нагрузок в широком диапазоне частот. Сущность изобретения заключается в том, что оно решает задачи повышения теплоотдачи, выравнивания температурного поля на поверхности печатных плат, повышения эффективности демпфирования виброперегрузок в условиях динамических воздействий в широком диапазоне частот, снижения виброактивности, увеличения полезной площади печатных плат и объема радиоэлектронного блока путем создания тепловыравнивающей конструкции радиоэлектронного блока с малой виброактивностью, позволяющего интенсивно снижать тепловые и механические нагрузки, блока демпфирования в широком диапазоне частот при отсутствии подвижных виброактивных узлов, максимальном полезном использовании поверхности печатных плат и объема радиоэлектронного блока для размещения электрорадиоэлементов за счет того, что в радиоэлектронном блоке, содержащем параллельные печатные платы и размещенный между ними демпфирующий узел, демпфирующий узел выполнен в виде трехслойной прокладки, средний слой которой выполнен в виде пластины из металла, а два внешних слоя - из теплопроводящего вибродемпфирующего и самоклеющегося материала и размещены на двух противоположных поверхностях пластины, причем демпфирующий узел соединен с обращенными одна к другой поверхностями параллельных печатных плат своими внешними слоями. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. РАДИОЭЛЕКТРОННЫЙ БЛОК, содержащий параллельные печатные платы и размещенный между ними демпфирующий узел, отличающийся тем, что демпфирующий узел выполнен в виде трехслойной прокладки, средний слой которой выполнен в виде пластины из металла, а два внешних слоя из теплопроводящего вибродемпфирующего и самоклеющегося материала и размещены на двух противоположных поверхностях указанной пластины, причем демпфирующий узел соединен с обращенными одна к другой поверхностями параллельных печатных плат своими внешними слоями. 2. Блок по п.1, отличающийся тем, что в качестве теплопроводящего и вибродемпфирующего и самоклеющегося материала внешних слоев трехслойной прокладки демпфирующего узла использована полимерная термопластичная пластифицированная пленка на основе поливинилацетата, пластифицированного 25 мас. трихлорэтилфосфата с тангенсом угла механических потерь не менее 1,2 в диапазоне частот 5000 Гц.