РАДИОЭЛЕКТРОННЫЙ БЛОК Российский патент 2004 года по МПК H05K1/00 H05K1/02 H05K1/11 H05K1/18 H05K7/10 

Настоящее изобретение относится к области радиоэлектронной техники, к конструкции радиоэлектронных блоков, в которых электрическое соединение печатных плат осуществляется с помощью электрических соединителей без объединительной платы.

Известны конструкции радиоэлектронных блоков, так называемые пакетные конструкции, в которых коммутация выходов печатных плат осуществляется без использования объединительной платы с помощью электрических соединителей с нулевым усилием сопряжения, в том числе с контактами овальной формы [1].

Недостаток этих конструкций состоит в том, что в них контакты являются жесткими и при неровностях поверхности плат, которых трудно избежать, одни контакты прижимаются к платам с чрезмерным усилием, а другие - с недостаточным.

Наиболее близким по технической сущности техническим решением является конструкция радиоэлектронного блока, содержащая пакет печатных плат с монтажными площадками, между которыми размещены пружинные контакты, помещенные в диэлектрический корпус [2].

Недостаток этой конструкции состоит в ее ограниченных функциональных возможностях, которые определяются тем, что расстояние между соединяемыми платами равно высоте корпуса электрического соединителя, контактные площадки печатных плат должны иметь специальное покрытие, а токонесущая способность контактных площадок и проводников печатной платы ограничены ее конструктивными и технологическими характеристиками.

Решаемой в предложенном устройстве задачей является расширение функциональных возможностей использования пакетной конструкции за счет использования печатных плат различной конструкции и элементной базы любой конфигурации, повышение надежности благодаря использованию в качестве токопроводящего материала переходной колодки медной катаной фольги различного сечения, унификация конструкции контактов и корпуса электрического соединителя, а также увеличение трассировочной способности печатных плат.

Техническая результат достигается тем, что в радиоэлектронном блоке, содержащем пакет печатных плат с монтажными площадками, между которыми размещены пружинные контакты, помещенные в диэлектрический корпус, к каждой плате прикреплена, например приклеена, переходная колодка из диэлектрического материала с контактными площадками, количество которых равно количеству контактов в диэлектрическом корпусе, контактные площадки внутри колодки соединены с выводами, которые припаяны к монтажным площадкам платы, а пружинные контакты прижаты к соответствующим контактным площадкам переходных колодок двух соседних плат, при этом контактные площадки и выводы переходной колодки заглублены относительно ее поверхности, кроме того, переходные колодки могут иметь различную высоту в зависимости от требуемого расстояния между платами, а также контактные площадки и выводы переходной колодки выполнены из медной катаной фольги.

На чертеже изображен фрагмент конструкции радиоэлектронного блока в разрезе.

Радиоэлектронный блок содержит печатные платы 1, к которым прикреплены переходные колодки 2. Между платами помещены пружинные контакты 3 в диэлектрических корпусах 4. Контакты плотно прижаты к соответствующим контактным площадкам 5 переходных колодок, выводы которых 6 припаяны к монтажным площадкам 7 печатных плат. Контактные площадки переходных колодок и их выводы соединены между собой внутри корпуса колодки и заглублены относительно ее поверхности. Диэлектрический корпус, в котором размещены пружинные контакты, выполнен таким образом, что контакты не могут выпасть из корпуса, но имеют свободу перемещения при деформации в процессе сжатия пакета плат. Пружинные контакты выполнены в виде овальных многовитковых пружин из проволоки круглого сечения диаметром 0,2-0,5 мм. Размеры поперечного сечения диэлектрического корпуса 5•5 мм. Толщина переходных колодок может быть различной в зависимости от требуемого расстояния между платами.

Пакетная конструкция с использованием миниатюрных электрических соединителей с нулевым усилием сопряжения позволяет существенно (до трех раз) сократить объемные и весовые характеристики радиоэлектронной аппаратуры и существенно повысить ее надежность. При использовании плоских с ленточными выводами элементов и поверхностного монтажа расстояние между платами можно довести до 5 мм. Однако применение элементов большей высоты, например кварцевых генераторов, конденсаторных сборок или микропроцессоров, требует большего расстояния между платами - 6-8 мм. В этом случае в соседних платах приходится вырезать окна, что приводит к потере их трассировочной способности и габаритным потерям. Использование соединителей разной высоты крайне затруднено, поскольку пружинные контакты соединителя имеют овальную форму и увеличение высоты контакта приводит к увеличению его ширины, а следовательно, к потере унификации конструкции корпусных деталей и плат.

Упомянутые соединители с нулевым усилием сопряжения нажимного типа могут использоваться с печатными платами, у которых контактные площадки выполнены по особым требованиям. Надежность соединителя обеспечивается за счет больших усилий контактирования, но при этом стандартная толщина защитного покрытия контактной площадки не выдерживает такого усилия и разрушается. Золочение контактных площадок требует золочения пружинных контактов соединителя и значительно усложняет и удорожает процесс изготовления плат и разъемов. Поэтому соединители применяются для коммутации так называемых рельефных печатных плат, у которых контактные площадки выполнены в виде металлизированных углублений, заполненных защитным покрытием (сплавы олово-свинец или сплав Розе) заподлицо с поверхностью. Поскольку производство рельефных печатных плат -осуществляется в крайне ограниченных объемах и только в России, использование пакетной конструкции радиоэлектронных блоков также ограничено.

Расширение функционального применения пакетной конструкции осуществляется за счет использования переходной колодки между платой и соединителем. В этом случае контактная часть соединителя остается неизменной, а расстояние между платами изменяется путем использования переходных колодок различной толщины. Контактные площадки переходной колодки выполняются по рельефной технологии и гарантируют высокую надежность соединения. Это позволяет использовать в пакетной конструкции платы любой конструкции и элементную базу любой конфигурации с максимальным использованием объема.

Переходная колодка как самостоятельная конструктивная единица может изготавливаться по технологии, отличной от технологии изготовления печатных плат, например методом литья под давлением, что позволяет использовать в качестве токопроводящего материала контактных площадок и выводов медную катаную фольгу различной толщины, удельное сопротивление которой приблизительно в три раза меньше, чем у гальванически осажденной меди. Этим можно значительно увеличить токонесущую способность соединителя.

В связи с тем, что контактные площадки и выводы колодки заглублены относительно поверхности, в местах расположения колодок на плате отсутствует опасность замыкания проводников, благодаря чему увеличивается площадь платы, используемая для трассировки.

Источники информации
1. Патент США 3795884, H 05 К 1/12, 05.03.74.

2. Патент РФ 1100763, H 05 K 7/02, 17.06.82.

Изобретение относится к области радиоэлектронной техники, к конструкции радиоэлектронных блоков, в которых электрическое соединение печатных плат осуществляется с помощью электрических соединителей без объединительной платы. Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей использования пакетной конструкции за счет использования печатных плат различной конструкции и элементной базы любой конфигурации, повышение надежности благодаря использованию в качестве токопроводящего материала переходной колодки медной катаной фольги различного сечения, унификация конструкции контактов и корпуса электрического соединителя, а также увеличение трассировочной способности печатных плат благодаря тому, что в радиоэлектронном блоке, содержащем пакет печатных плат с монтажными площадками, между которыми размещены пружинные контакты, помещенные в диэлектрический корпус, к каждой плате прикреплена, например приклеена, переходная колодка из диэлектрического материала с контактными площадками, количество которых равно количеству контактов в диэлектрическом корпусе, контактные площадки внутри колодки соединены с выводами, которые припаяны к монтажным площадкам платы, а пружинные контакты прижаты к соответствующим контактным площадкам переходных колодок двух соседних плат, при этом контактные площадки и выводы переходной колодки заглублены относительно ее поверхности, кроме того, переходные колодки могут иметь различную высоту в зависимости от требуемого расстояния между платами, а также контактные площадки и выводы переходной колодки выполнены из медной катаной фольги. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Радиоэлектронный блок, содержащий пакет печатных плат с монтажными площадками, между которыми размещены пружинные контакты, помещенные в диэлектрический корпус, отличающийся тем, что к каждой плате прикреплена, например приклеена, переходная колодка из диэлектрического материала с контактными площадками, количество которых равно количеству контактов в диэлектрическом корпусе, контактные площадки внутри колодки соединены с выводами, которые припаяны к монтажным площадкам платы, а пружинные контакты прижаты к соответствующим контактным площадкам переходных колодок двух соседних плат, при этом контактные площадки и выводы переходной колодки заглублены относительно ее поверхности.2. Радиоэлектронный блок по п.1, отличающийся тем, что переходные колодки могут иметь различную высоту в зависимости от требуемого расстояния между платами.3. Радиоэлектронный блок по п.1, отличающийся тем, что контактные площадки и выводы переходной колодки выполнены из медной катанной фольги.