РАДИОЭЛЕКТРОННЫЙ БЛОК Российский патент 2009 года по МПК H05K1/00 H05K1/18 

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано, в частности, в многофункциональных пультах управления при проектировании конструкции радиоэлектронных блоков, работающих в условиях повышенных динамических нагрузок.

Известно техническое решение (Патент России № 2013896, Н05К 5/00, опубл. 1994.05.30), где радиоэлектронный блок содержит корпус, установленные в корпусе печатные платы с закрепленными на них своими основаниями демпфирующими узлами, выполненными с инерционными массами, которые соединены с печатными платами упругими элементами. Упругие элементы выполнены в виде расположенных с возможностью взаимодействия один с другим разнотипных фрагментов текстильной застежки, которые закреплены на обращенных друг к другу поверхностях печатных плат и инерционных масс демпфирующих узлов соответственно, при этом инерционная масса каждого инерционного узла снабжена дополнительными упругими элементами крепления, которые расположены на инерционной массе с возможностью взаимодействия с указанными фрагментами текстильной застежки соответствующей печатной платы.

Недостатками такого устройства являются сложность конструкции, наличие дополнительной системы в виде демпфирующего узла, выполненного с инерционными массами, и, как следствие, увеличение массы радиоэлектронного блока, низкая надежность, ремонтопригодность и не предусмотрена защита от воздействия электромагнитных помех.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) является радиоэлектронный блок (Патент России № 2216885 Н05К 1/00, Н05К 51/02, Н05К 7/02, Н05К 7/06, Н05К 5/00 опубл. 2003.11.20), содержащий пакет печатных плат с радиоэлементами, щиты, разделяющие печатные платы и соединенные с ними посредством обрамляющего крепления и стержней. Щиты выполнены в виде арок, предварительно напряженных в направлении, противоположном действию перегрузок. В арках имеется центральное отверстие и гнезда, выполненные на выпуклых поверхностях арок и предназначенные для установки в них радиоэлементов при помощи клея. В печатных платах между стержнями выполнены радиальные пазы и центральное отверстие, соосное с отверстием в арках, а обрамляющее крепление снабжено втулкой, размещенной в центральном отверстии арок и печатных плат.

Недостатками такого устройства являются сложность конструкции, увеличение массы радиоэлектронного блока из-за наличия щитов, т.к. выполненные в напряженном состоянии щиты в направлении, противоположном действию перегрузок, усложняют конструкцию; электрическая связь осуществляется жгутами и выводами радиоэлементов, что уменьшает ремонтопригодность радиоэлектронного блока, и не предусмотрена защита от воздействия электромагнитных помех.

Техническим результатом изобретения является создание конструкции радиоэлектронного блока, работающего в условиях повышенных динамических нагрузок, повышение надежности работы радиоэлектронного блока при перегрузках с обеспечением минимальной массы радиоэлектронного блока, упрощение конструкции, соответствующей принципу равнопрочности конструкции по всем направлениям, увеличение ремонтопригодности радиоэлектронного блока, защита от воздействия электромагнитных помех.

Технический результат достигается тем, что радиоэлектронный блок содержит пакет печатных плат с радиоэлементами, стержни, соединяющие печатные платы, и основание пакета печатных плат, расположенное внутри радиоэлектронного блока, при этом в основании и в печатных платах выполнены неметаллизированные и/или металлизированные соосные отверстия, в которых расположены стержни ступенчатой формы, количество которых уменьшается в направлении от основания пакета печатных плат к крайним печатным платам, причем каждая печатная плата снабжена, по меньшей мере, одним сквозным разъемом, где контакт-элементы разъема зафиксированы в металлизированных соосных отверстиях печатной платы так, что с одной стороны печатной платы расположены гнезда разъема, а с другой стороны печатной платы - штыри разъема, являющиеся продолжением цельных контакт-элементов. Радиоэлектронный блок дополнительно содержит упругие элементы дугообразной формы, стягивающие крайние печатные платы с основанием пакета печатных плат, причем упругие элементы имеют токопроводящее покрытие.

Сущность изобретения заключается в том, что в отличие от прототипа, где у радиоэлектронного блока в печатных платах имеются радиальные пазы, снабженные стержнями, размещенными в радиальных пазах, в предложенном устройстве в печатной плате и в основании выполнено множество неметаллизированных и/или металлизированных соосных отверстий, в которых расположено множество стержней ступенчатой формы, количество которых уменьшается в направлении от основания пакета печатных плат к крайним печатным платам, причем основание пакета печатных плат расположено внутри радиоэлектронного блока. Такая схема крепления печатных плат образует равнопрочную несущую конструкцию радиоэлектронного блока, существенно уменьшающую его массу, сохраняя конструктивную жесткость радиоэлектронного блока. Так как платы крепятся к основанию консольно, то несущая конструкция характеризуется величиной передаваемой нагрузки, которая равна сумме динамической нагрузки и веса стержней ступенчатой формы и печатных плат. Уменьшение количества стержней ступенчатой формы в направлении от основания к крайним печатным платам приводит к уменьшению массы радиоэлектронного блока при сохранении жесткости конструкции радиоэлектронного блока, что приводит к повышению надежности радиоэлектронного блока при работе в условиях повышенных динамических нагрузок. Соединение стержней ступенчатой формы с металлизированными отверстиями основания и с металлизированными отверстиями печатных плат обеспечивает единый контур заземления всего радиоэлектронного блока, уменьшая воздействие электромагнитных помех и упрощая конструкцию радиоэлектронного блока в целом.

В отличие от прототипа, где межплатное электрическое соединение осуществлено выводами радиоэлементов и жгутами, в предложенном устройстве каждая печатная плата снабжена, по меньшей мере, одним сквозным разъемом, где контакт-элементы разъема зафиксированы в металлизированных соосных отверстиях печатной платы так, что с одной стороны печатной платы расположены гнезда разъема, а с другой стороны печатной платы - штыри разъема, являющиеся продолжением цельных контакт-элементов. Это позволяет при необходимости осуществлять демонтаж печатных плат без нарушения функциональности каждой печатной платы и радиоэлектронного блока в целом.

В отличие от прототипа радиоэлектронный блок дополнительно содержит упругие элементы, стягивающие крайние печатные платы с основанием пакета печатных плат, причем упругие элементы имеют дугообразную форму и токопроводящее покрытие. Это позволяет дополнительно увеличить надежность блока за счет стягивания крайних печатных плат с основанием пакета печатных плат, а токопроводящее покрытие упругих элементов экранирует от воздействия электромагнитных помех.

На предлагаемом чертеже представлен радиоэлектронный блок с местными разрезами, где:

1 - печатная плата;

2 - радиоэлемент;

3 - неметаллизированное отверстие;

4 - металлизированное отверстие;

5 - стержень;

6 - основание пакета печатных плат;

7 - разъем;

8 - контакт-элемент разъема;

9 - гнездо разъема;

10 - штырь разъема;

11 - несущая конструкция;

12 - шайба;

13 - винт;

14 - гайка;

15 - припой;

16 - упругий элемент.

Радиоэлектронный блок содержит пакет печатных плат 1 с радиоэлементами 2 и основание 6 пакета печатных плат 1, в печатных платах 1 и основании 6 выполнено множество неметаллизированных 3 и металлизированных 4 соосных отверстий. В неметаллизированных 3 и металлизированных 4 отверстиях расположено множество стержней 5 ступенчатой формы, соединяющих на определенном расстоянии печатные платы 1. К основанию 6 пакета печатных плат 1 с обеих сторон прикреплены печатные платы 1 таким образом, что количество стержней 5, соединяющих печатные платы 1, уменьшается в направлении от основания 6 пакета печатных плат 1 к крайним печатным платам 1. Каждая печатная плата 1 снабжена, по меньшей мере, одним сквозным разъемом 7, контакт-элементы 8 которого зафиксированы в металлизированных соосных отверстиях 4 печатных плат 1 так, что с одной стороны печатной платы 1 расположены гнезда 9 разъема 7, а другой стороны печатной платы 1 - штыри 10 разъема 7, являющиеся продолжением цельных контакт-элементов 8. Соосно расположенные контакт-элементы 8 разъемов 7 входят в электрическое и механическое сопряжение с каждой печатной платой 1. Пространственное расположение множеств контакт-элементов 8 разъемов 7, печатных плат 1, стержней 5, их взаимное соединение и соединение с основанием 6 пакета печатных плат 1 образуют равнопрочную несущую конструкцию 11.

Контакт-элементы 8 разъема 7 фиксируются на печатной плате 1 припоем 15, например припоем ПОС 61.

Радиоэлектронный блок дополнительно содержит упругие элементы 16, стягивающие крайние печатные платы 1 с основанием 6 пакета печатных плат 1, причем упругие элементы 16 имеют дугообразную форму и токопроводящее покрытие, например никель-медь-никель (Н3.М9.Н6).

Соединение одной из крайних печатных плат 1 с упругими элементами 16 производится крепежными элементами - шайбой 12 и винтом 13, а другой - шайбой 12 и гайкой 14, а упругие элементы 16 крепятся к основанию 6 пакета печатных плат 1 шайбой 12 и винтом 13.

Таким образом, из вышеизложенного следует, что данное изобретение решает поставленную задачу и может быть использовано в промышленных разработках.

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано, в частности, в многофункциональных пультах управления при проектировании конструкции радиоэлектронных блоков, работающих в условиях повышенных динамических нагрузок. Технический результат - повышение надежности работы при перегрузках с обеспечением минимальной массы радиоэлектронного блока - решается путем создания упрощенной конструкции, соответствующей принципу равнопрочности конструкции по всем направлениям, увеличения ремонтопригодности радиоэлектронного блока и защиты от воздействия электромагнитных помех. Достигается тем, что радиоэлектронный блок содержит пакет печатных плат с радиоэлементами, стержни, соединяющие печатные платы, и основание пакета печатных плат, расположенное внутри радиоэлектронного блока. В основании пакета печатных плат и в печатных платах выполнены неметаллизированные и/или металлизированные соосные отверстия, в которых расположены стержни ступенчатой формы, количество которых уменьшается в направлении от основания пакета печатных плат к крайним печатным платам. Каждая печатная плата снабжена, по меньшей мере, одним сквозным разъемом, где контакт-элементы разъема зафиксированы в металлизированных соосных отверстиях печатной платы так, что с одной стороны печатной платы расположены гнезда разъема, а с другой стороны печатной платы - штыри разъема, являющиеся продолжением цельных контакт-элементов. Радиоэлектронный блок дополнительно содержит упругие элементы дугообразной формы, стягивающие крайние печатные платы с основанием пакета печатных плат, причем упругие элементы имеют токопроводящее покрытие. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Радиоэлектронный блок, содержащий пакет печатных плат с радиоэлементами и стержни, соединяющие печатные платы, отличающийся тем, что внутри блока расположено основание пакета печатных плат, при этом в основании и в печатных платах выполнены неметаллизированные и/или металлизированные соосные отверстия, в которых расположены стержни ступенчатой формы, количество которых уменьшается в направлении от основания пакета печатных плат к крайним печатным платам, причем каждая печатная плата снабжена, по меньшей мере, одним сквозным разъемом, где контакт-элементы разъема зафиксированы в металлизированных соосных отверстиях печатной платы так, что с одной стороны печатной платы расположены гнезда разъема, а с другой стороны печатной платы - штыри разъема, являющиеся продолжением цельных контакт-элементов.2. Радиоэлектронный блок по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит упругие элементы, стягивающие крайние печатные платы с основанием пакета печатных плат.3. Радиоэлектронный блок по п.2, отличающийся тем, что упругие элементы имеют дугообразную форму.4. Радиоэлектронный блок по любому из пп.2 и 3, отличающийся тем, что упругие элементы имеют токопроводящее покрытие.