Герметичный корпус для изделий электронной техники Российский патент 2021 года по МПК G01M3/38 G01M3/02 

Изобретение относится к радиоэлектронной технике, а именно к герметичным корпусам изделий электронной техники (далее ИЭТ), к которым предъявляются высокие требования по герметичности.

Известны герметичные корпуса микромодулей, патенты: RU №1568275, RU №2037280, RU №2526241 и др., конструкции которых включают основания (обечайки), внешние выводы с керамическими или стеклянными изоляторами и крышки, соединенные, в том числе, пайкой.

Недостатками таких корпусов является деградация функциональных свойств изделий ИЭТ, находящихся внутри корпуса, в условиях неконтролируемого процесса разгерметизации корпуса, а так же невозможность контроля герметичности, в том числе в рабочем состоянии.

Наиболее близким по техническому решению является принятое за прототип устройство контроля герметичности (патент RU №2538420 от 25.09.2012), основанное на использовании встраиваемых внутрь корпуса сенсоров, реагирующих на проникновение внутрь корпуса кислорода либо паров воды.

Недостатками такого устройства является невозможность контроля герметичности во время работы устройства, необходимость дополнительного оборудование для регистрации данных датчика, что ведет к усложнению конструкции, а так же требует разработки системы контроля оценки состояния герметичности.

Технической задачей предлагаемого изобретения является обеспечение постоянного контроля герметичности корпусов ИЭТ в том числе, во время работы, с возможностью мгновенной реакции на разгерметизацию корпуса.

Технический результат - создание в герметичном корпусе для ИЭТ участков из материала, размеры и оптические свойства которого позволяют использовать их в качестве трансфедеров светового потока находящегося внутри корпуса источника света.

Для достижения указанного выше технического результата предложена конструкция герметичного корпуса для ИЭТ, состоящего из основания, внешних выводов, верхней и нижней крышек, содержащего внутреннюю полость, отличающегося тем, что внутренняя полость корпуса содержит датчик герметичности и источник света, объединенные электрической связью с линией питания, причем, корпус содержит один или несколько участков из материала, размеры и оптические свойства которого позволяют использовать их в качестве трансфедеров светового потока используемого источника света.

Конструкция герметичного корпуса для ИЭТ содержит: основание - 1, один или несколько участков оптически прозрачного материала - 2, внешние выводы - 3, верхнюю и нижнюю крышки - 4, датчик герметичности - 5 и источник света - 6, объединенные электрической связью - 7, подключенные к линии питания - 8, изделия электронной техники - 9.

Устройство работает следующим образом

При потере корпусом герметичности, сигнал от датчика герметичности (5) поступает на источник света (6). Излучение от источника света, распространяется по всему внутреннему объему корпуса и через участок корпуса (2), размер и материал изготовления которого позволяют создать оптический канал - трансфедер, по которому световой поток источника света, выполняющий роль информационного сигнала, мгновенно направляется наружу корпуса и регистрируется устройством или оператором. Использование многоцветных источников света способствует повышению информативности диагностики за счет калибровки датчика герметичности на регистрацию определенных концентраций веществ и различной степени разгерметизации корпуса. Таким образом, снижается степень деградация функциональных свойств ИЭТ, за счет сокращения времени пребывания нагруженного корпуса в разгерметизированном состоянии, а следовательно повышается надежность ИЭТ.

На фиг.1 изображен общий вид конструкции герметичного корпуса для ИЭТ (разрез). В качестве трансфедера светового потока использовалось окно (2), сформированное в основании корпуса.

На фиг.2 изображен общий вид конструкции герметичного корпуса для ИЭТ (разрез). В качестве трансфедера светового потока использовались окна (2) из изоляционного материала, сформированные вокруг внешних выводов корпуса.

Пример 1

Внутри объема корпуса, состоящего из основания (1) с размерами Д×Ш×В 100×150×20 мм и внешними выводами (3), двух крышек верхней и нижней (4), помещали ИЭТ (9), датчик герметичности, датчик относительной влажности (5) и источник света (6), объединенные электрической связью (7) и подключенные к линии питания (8) ИЭТ. На одной из сторон основания выполнено отверстие диаметром 6 мм, в котором сформировали являющееся трансфедером "окно" (2) из эпоксидной прозрачной смолы ЭД 20. В качестве датчика герметичности использовали датчик давления TR1-0300G с габаритными размерами 12×10×4 мм, напряжением питания 5 В и диапазоном измерения до 2 МПа, а так же датчик относительной влажности HIH-4000-001, формирующие управляющий сигнал на источник света при частичной или полной потере герметичности корпуса. В качестве источника светового излучения (6) использовался светодиод многоцветный BL-L515RGBC-CA. При частичном или полном нарушении герметичности корпуса сигнал с датчика давления TR1-0300G и с датчика относительной влажности HIH-4000-001 поступает на многоцветный светодиод BL-L515RGBC-CA. В зависимости от сигналов с датчиков (5), которые зависят от величины относительной влажности внутри объема корпуса, загорается определенный свет (красный желтый и др.) и через трансфедер, окно (2), из эпоксидной смолы ЭД 20, мгновенно, со скоростью света, выходит наружу корпуса, что позволяет быстро среагировать на разгерметизацию корпуса.

Пример 2

Внешние выводы (3), герметичного корпуса для ИЭТ, проходят через слой материала (2), который сформировали в основании корпуса (1) из стекла марки ТК-2, с размерами в диаметре 3 мм и толщиной 2 мм. В качестве датчика герметичности (5) использовали датчик давления TR1-0300G с габаритными размерами 12×10×4 мм, напряжением питания 5 В и диапазоном измерения до 2 МПа. Источником светового излучения (6) служил светодиод BL-L522 красного свечения. При нарушении герметичности корпуса сигнал с датчика давления TR1-0300G поступает на светодиод BL-L522 и через слой (2) из стекла ТК-2 мгновенно выходит наружу корпуса.

Предлагаемое изобретение позволяет осуществить постоянный контроль герметичности корпусов ИЭТ в процессе работы и обеспечивает возможность мгновенного реагирования на разгерметизацию корпуса. Техническая задача решена. Кроме того, при использовании многоцветных источников света появляется возможность получить количественную оценку проникающих в корпус веществ.

Технический результат, создание в герметичном корпусе для ИЭТ одного или нескольких участков из материала, размеры и оптические свойства которых позволяют использовать их в качестве трансфедеров светового потока используемого источника света достигнут полностью.

Изобретение относится к радиоэлектронной технике, а именно к герметичным корпусам изделий электронной техники. Герметичный корпус для изделий электронной техники состоит из основания, внешних выводов, верхней и нижней крышек и содержит внутреннюю полость. Внутренняя полость корпуса содержит датчик герметичности и источник света, объединенные электрической связью с линией питания. Корпус содержит один или несколько участков из материала, размеры и оптические свойства которого позволяют использовать их в качестве трансфедеров светового потока используемого источника света. Изобретение направлено на обеспечение возможности постоянного контроля герметичности корпусов изделий электронной техники, в том числе во время работы, с возможностью мгновенной реакции на разгерметизацию корпуса. 2 ил.

Герметичный корпус для изделий электронной техники, состоящий из основания, внешних выводов, верхней и нижней крышек, содержащий внутреннюю полость, отличающийся тем, что внутренняя полость корпуса содержит датчик герметичности и источник света, объединенные электрической связью с линией питания, причем корпус содержит один или несколько участков из материала, размеры и оптические свойства которого позволяют использовать их в качестве трансфедеров светового потока используемого источника света.