РАДИОЭЛЕКТРОННЫЙ БЛОК Российский патент 2004 года по МПК H05K1/00 H05K7/02 H05K7/20 H05K5/02 

Изобретение относится к радиоэлектронной технике, а именно, к конструкции блоков пакетного типа, содержащих печатные платы, закрепленные на пластинах и рамках, с межплатными разъемными соединениями. Изобретение может быть использовано в системах связи, вычислительных и других устройствах, устанавливаемых на борт и стационарно.

Известен радиоэлектронный блок, состоящий из модулей (плат, закрепленных на металлических пластинах и рамках с межплатными разъемами), соединенных в пакет и сжатых по периметру винтами (Патент RU 2132598 С1 Радиоэлектронный блок, 6 Н 05 К 7/02, заявлено от 22.08.98; опубликован 27.06.99. БИ № 18).

К недостаткам данного блока можно отнести:

- недостаточную герметичность за счет большого количества герметизируемых стыков;

- необходимость введения дополнительной плиты, на которую устанавливается стянутый блок; это приводит к появлению дополнительного стыка, что ухудшает кондуктивный отвод тепла.

Техническим результатом изобретения является повышение надежности устройства за счет уменьшения количества герметизируемых стыков, улучшение съема тепла при кондуктивном и конвективном способах охлаждения, обеспечение более высокой степени помехозащищенности, радиационной стойкости, увеличение жесткости конструкции.

Для достижения указанных технических результатов предложена конструкция радиоэлектронного блока, состоящего из модулей, с одинаковым расположением базовых штырей и межплатных разъемов, но отличающихся рамками, формирующими внешний корпус блока.

Основой изобретения является Г- и Т-образный профиль рамок, формирующих внешний корпус блока.

Эти рамки охватывают внутренние модули с меньшими плоскими рамками. Г- и Т-образные рамки имеют развитые боковые поверхности с оребрением для конвекционного отвода тепла и нижнюю плоскую поверхность для кондуктивного отвода тепла.

По внешнему контуру Г- или Т-образных рамок введены канавки с эластичными уплотнениями и выступы для получения лабиринта с целью дополнительной радиозащищенности.

Весь пакет стянут шпильками (винтами), что обеспечивает равномерное сжатие по периметру с большим усилием всех теплопроводящих поверхностей и гарантирует качественную передачу тепла по минимальным расстояниям на нижнюю и боковые поверхности.

Г- и Т-образные рамки могут иметь площадки с присоединительными отверстиями, что с учетом высокой жесткости рамки обеспечивает прижатие с большим усилием к термостабилизирующей поверхности при кондуктивном отводе тепла.

Имеется поверхность, которая позволяет установить внешние разъемы, запаянные непосредственно в плату или объемным монтажом.

Блок имеет две крышки с оребрением, которые своими выступами входят в пазы рамок и составляют единое целое с пакетом модулей.

В результате блок имеет высокую жесткость, улучшенный теплосъем, повышенную герметичность, обеспечивает более высокую помехозащищенность.

В данном изобретении используются межплатные разъемы 9 (фиг.1) с овальными двух витковыми, бронзовыми контактами (A.C. SU № 1100763 от 30.06,84; JP 3-145791 А, 23.06.91; WO 94/30034 А1, 22.12.94, US 4994938, 19.02.91.).

Изобретение иллюстрируется чертежами (фиг.1 и 2).

На фиг.1 изображен общий вид блока в разрезе. Каждый модуль состоит из платы с контактными площадками 5, теплопроводящей пластины 4 и рамки 1, 2, 3 с межплатными разъемами 9.

Рамки 2 и 3 с Г- и Т-образным профилем (охватывающие рамки), имеют ширину внешних поверхностей, соответствующую количеству входящих в нее модулей.

Количество входящих в нее модулей определяется схемотехникой и выделяемой мощностью и может варьироваться от двух до четырех.

Толщина плоской части, в которую вставляются межплатные разъемы, для всех рамок одинаковая и определяется высотой разъема и толщиной платы (в данном случае 5,9 мм).

На торцах внешней части рамок имеются пазы с уложенными в них эластичными уплотнениями 10 (фиг.2) и выступы, которые входят в ответные пазы рамок, зажимая уплотнение и образуя лабиринт.

Внешние боковые части охватывающих рамок имеют развитое оребрение для конвективного отвода тепла.

Нижняя часть рамок плоская и образует установочную поверхность для кондуктивного отвода тепла через дополнительную теплопроводящую прокладку на термостабилизирующую платформу.

Верхние части охватывающих рамок могут иметь обнижение изнутри либо снаружи для установки внешних разъемов, распаиваемых непосредственно на плату, либо объемным монтажом.

Две крышки с оребрением 6 и 8 выступами заходят в пазы охватывающих рамок и при стягивании винтами 7 замыкают пакет модулей в единый блок, обеспечивая дополнительный конвективный съем тепла.

Крайние охватывающие рамки имеют площадки с присоединительными отверстиями для крепления блока к термостабилизированной платформе и обеспечения хорошего теплового контакта между ними.

При количестве модулей более десяти на промежуточных охватывающих рамках могут быть предусмотрены дополнительные площадки с присоединительными отверстиями, что обеспечит гарантированное прижатие блока к термостабилизированной платформе по всей плоскости.

Площадки с присоединительными отверстиями показаны на фиг.3.

Г- и Т-образный профиль рамок, формирующих внешний корпус блока, преимущественно изготавливают из легкосплавных металлов (АМг, Д16...), методом механической обработки заготовок на фрезерных станках (в зависимости от типа производства), обеспечивающих необходимый класс точности.

Радиоэлектронный блок, выполненный в описанной конструкции устанавливается в спутники серии “Ямал”.

Изобретение применяется в системах связи, вычислительных и других устройствах, устанавливаемых на борт и стационарно. Радиоэлектронный блок пакетного типа содержит печатные платы, закрепленные на пластинах и рамках с межплатными разъемными соединителями. Блок состоит из модулей с одинаковым расположением базовых штырей и межплатных разъемов и рамкой Г- и Т-образной формы формирующими внешний корпус блока. На торцах рамки существует канавка с эластичным уплотнителем и выступами для получения лабиринта, что обеспечивает герметичность и помехозащищенность конструкции. Боковые поверхности рамки имеют оребрение для конвективного отвода тепла и нижнюю поверхность плоскую для кондуктивного. Технический результат - повышенная надежность. Достигается за счет: а) уменьшения количества герметичных стыков; b) уменьшения габаритов; с) улучшения съема тепла при конвективном и кондуктивном способах охлаждения блока; d) жесткости конструкции; е) радиационной защищенности. 3 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Радиоэлектронный блок, содержащий печатные платы с контактными площадками, закрепленные на теплоотводящих пластинах и рамках с установленными на них межплатными разъемами, соединенные в пакет, отличающийся тем, что внешний корпус блока сформирован из рамок Г- и/или Т-образного профиля, по периметру которых расположены пазы и выступы, обеспечивающие лабиринтное соединение.2. Блок по п.1, отличающийся тем, что в пазах, расположенных на торцах внешней части рамок, уложены эластичные уплотнения.3. Блок по п.1 или 2, отличающийся тем, что на рамках, образующих внешний корпус блока, введено оребрение для конвективного отвода тепла.4. Блок по п.1, или 2, или 3, отличающийся тем, что дополнительно содержит поверхность для кондуктивного отвода тепла.