Радиоэлектронный блок Советский патент 1992 года по МПК H05K7/00 

Изобретение относится к радиоэлектронике, в частности к вычислительной технике, и может быть использовано при конструировании одноплатных специализированных вычислителей.

Известна конструкция радиоэлектронного блока, состоящая из пяти модулей, выполненных на платах размером 170x200 мм с врубными соединителями типа СНП, объединительной платы и кассеты с направля- ющими, скрепленными друг с другом. В состав блока входя следующие модули: модуль лроцессора, модуль оперативного запоминающего устройства, два модуля постоянного запоминающего устройства и модуль устройства внешнего обмена, выполненные с использованием элементов а корпусах с пленарными выводами.

Недостатками данного устройства являются его значительные габариты и наличие большого количества соединителей, которые ухудшают виброустойчивость и климатическую стойкость.

Меньшими габаритами обладает конструкция радиоэлектронного блока 2, вы- бранного за прототип. Эта конструкция состоит из четырех модулей - модуля мик- роЭВМ, двух модулей постоянного запоминающего устройства, модуля внешнего обмена, выполненных на двусторонних стеклотекстолитовых платах с врубными соединителями типа СНП, объединительной платы и кассеты с направляющими, скрепленными друг с другом, например, с помощью планок и винтов.

Модуль микроЭВМ состоит из двустороннего стеклотекстолитовой платы, на которой с одной стороны установлена многослойная керамическая плата специализированной микроЭВМ с двусторонним расположением выводов и односторонним расположением элементов. На внешней ее стороне расположены электрорадиоэлементы в микрокорпусах. Многослойная керамическая плата закреплена (приклеена) на металлическом основании, выходящем с двух сторон за ее периметр, на котором расположены узлы крепления керамической платы к стеклотекстолитовой плате. Крепление осуществляется через диэлект- рическую прокладку. На противоположной стороне стеклотекстолитовой платы расположены также электрорадиоэлементы. Для обеспечения механической прочности на стороне стеклотекстолитовой платы, несу- щей радиоэлементы, с помощью винтов закреплен элемент жесткости в виде П-образного изогнутого уголка.

Модули постоянного запоминающего устройства и модуль устройства внешнего

обмена выполнены в виде двусторонних стеклотекстолитовых плат с возможностью одностороннего размещения навесных элементов и электрорадиоэлементов в корпусах с планарными выводами.

На объединительной плате установлены параллельно друг другу ответные части соединителей модулей микроЭВМ, постоянных запоминающих устройств и устройства внешнего обмена. Объединительная плата расположена перпендикулярно плоскостям модулей.

Основными недостатками данного устройства его значительные габариты, обусловленные взаимным расположением объединительной платы и модулей, невысокая плотность компоновки всего блока, наличие большого количества соединителей, которые ухудшают виброустойчивость и климатическую стойкость.

Целью изобретения является улучшение массогабаритных характеристик радиоэлектронного блока при повышении плотности компоновки его элементов.

Цель достигается тем, что в радиоэлектронном блоке, содержащем по крайней мере один модуль, выполненный в виде многослойной керамической платы с элект- рорадиоэлементами закрепленной на металлическом основании, коммутационную плату и соединитель, металлическое основание выполнено со сквозными окнами по числу модулей, с размерами, обеспечивающими закрепление краев модулей на их сторонах, коммутационная плата выполнена со сквозным отверстием, соответствующим по форме и размерам суммарным габаритным размерам модулей, и жестко закреплена одной своей плоскостью на металлическом основании, а соединитель установлен на одном конце блока и жестко соединен с металлическим основанием и коммутационной платой, при этом керамическая плата выполнена двусторонней.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается от известного новым выполнением модулей, металлического основания и их взаиморасположением. Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию изобретения новизна.

Указанные отличительные от прототипа признаки, определяющие новизну радиоэлектронного блока, позволяют таким образом расположить объединительную плату (а именно, параллельно модулю), что это значительно уменьшает габариты всего блока и позволяет получить положительный эффект.

Совокупность общих и отличительных существенных признаков и известных в науке и технике решениях не обнаружена. Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию существенные отличия.

На фиг. 1 показан заявляемый радиоэлектронный блок; на фиг. 2 показан разрез А-А на фиг. 1;на фиг. 3 показано металлическое основание, вид сверху.

Вариант выполнения радиоэлектронного блока по фиг. 1, состоящего из двух модулей, содержит металлическое основание 1 со сквозными окнами, первый модуль 2 с двусторонним расположением элементов 3 и выводами 4, второй модуль 5 с двусторонним расположением элементов 3 и выводами4,дведвусторонние стеклотекстолитовые коммутационные платы б и 7, служащие для электрического соединения выводов 4 модулей 2 и 5, и соединитель 8. Выводы модуля 2 с трех сторон соединены с контактными площадками стеклотекстолитовой платы 6, а с четвертой стороны -с контактными площадками, расположенными по четвертой стороне модуля 5. Модули 2 и 5 закреплены на металлическом основании 1. Диэлектрические прокладки 9 и 10 установлены соответственно между двумя стеклотекстолитовыми платами 6 и 7 и между металлическим основанием 1 и стеклотекстолитовой платой 7.

Рассматриваемый в качестве примера радиоэлектронный блок с двумя модулями содержит металлическое основание 1, выполненное из дюралюминия Д16, размером 170x200x6 мм с двумя прямоугольными отверстиями размером 88x105 мм и 88x26 мм. На модуле 2 размером 100x120x3,5 мм смонтирована микроЭВМ, имеющая в своем составе постоянное запоминающее устройство,котороезанимает преимущественно одну из сторон модуля 2. Модуль 2 имеет 340 пленарных выводов, распределенных по четырем сторонам, причем по длинной стороне расположено 93 вывода, по короткой - 77 выводов. На модуле 5 размером 100x40x3,5 мм смонтирован формирователь сигналов, обеспечивающий обмен информацией по ГОСТ 26765.51-86. Модуль 5 имеет 135 пленарных выводов, распределенных по трем сторонам, причем по длинной стороне расположены 77 выводов, а по двум коротким - по 24 вывода. По четвертой стороне модуля 5 расположены контактные площадки под выводы модуля 2. Две двусторонние стеклотекстолитовые платы 6 и 7, каждая размером 170x200 мм с прямоугольным отверстием размером 103x163 мм, снабжены контактными площадками под выводы модулей 2 и 5. Между платами 6 и 7 проложена диэлектрическая прокладка 9 из стеклоткани, по форме повторяющая стеклотекстолитовые платы 6 и

7. Платы 6 и 7 и прокладка 9 представляют собой объединительную плату. Между объединительной платой и металлическим основанием 1 проложена диэлектрическая прокладка 10 из стеклоткани. На объединительной плате установлен соединитель типа СНП-34, который жестко соединен (например, с помощью винтов) с металлическим основанием и объединительной платой. Выводы модуля 2 с трех сторон соединены с

контактными площадками стеклотекстолитовой платы 6, а с четвертой стороны - с контактными площадками, расположенными по четвертой стороне модуля 5. По периметру модулей предусмотрено свободное от

электрорадиоэлементов после шириной 8 мм. Модули 2 и 5 приклеены к металлическому основанию 1 путем нанесения клея на их свободное поле. Конструкция радиоэлектронного блока может содержат не только

два модуля, как это было описано, но также один или три и более модулей. Подобные конструкции отличаются от описанной только соответствующими размерами отверстий в металлическом основании и стеклотекстолитовых платах,

Радиоэлектронный блок работает следующим образом. Напряжение питания от соединителя 8 подается на микроЭВМ в формирователь сигналов посредством ооъединительной платы. По включению питания, микроЭВМ переходит к выполнению программы, содержащейся в постоянном запоминающем устройстве. Связь с внешними устройствами осуществляется по

ГОСТ 26765.51-86 формирователем сигналов посредством объединительной платы также через соединитель 8.

Технико-экономические преимущества заявляемого устройства по сравнению с устройством-прототипом заключаются в уменьшении габаритов радиоэлектронного блока. Действительно, объем радиоэлектронного блока, выбранного за прототип, в случае использования электрорадиоэлементов, приведенных в примере конкретного выполнения заявляемого блока, составляет 3168 см3. Заявляемая конструкция радиоэлектронного блока, выполняющего те же функции, имеет объем 272 смЗ,

т.е. примерно в 11,6 раза меньше. При этом за счет установки объединительной платы параллельно плате микроЭВМ появляется возможность увеличить плотность компоновки всего блока, т.е. установить электрорадиоэлементы в микрокорпусах, что

затруднено в прототипе из-за типа применяемых плат, и разместить платы не параллельно друг другу, а в одной плоскости рядом друг с другом. При этом в заявляемой конструкции появляются дополнительные преимущества, такие, как повышение удобства настройки, улучшение теплоотвода и повышение стойкости к вибрации. Количество соединителей в предлагаемом радиоэлектронном блоке уменьшается в четыре раза. За счет этого повышается надежность и устойчивость к воздействию вибрации. Данное техническое решение позволяет увеличить теплоотвод от активных элемен- тов поскольку керамические платы имеют высокую теплопроводность и соединены смассивным металлическим основанием. Невысокая технологичность устройства-прото- типа обусловлена сложностью изготовления платы с определенной конфигурацией металлического основания под керамическую плату микроЭВМ , большим объемом механических работ при изготовлении радиоэлектронного блока. Металли- ческое основание в предложенной конструкции имеет простую форму и технологично в изготовлении, т.е. может быть изготовлено путем штамповки. При этом металлическое основание является одно- временно элементом жесткости и теплоот- водящимрадиатором.В

устройстве-прототипе доступ для щупа осциллографа и других измерительных средств к электрорадиоэлементам на модулях в собранном блоке не обеспечивается. В предложенной конструкции удобство настройки значительно повышается, т.е. обеспечивается свободный доступ к каждому электрорадиоэлементу.

Формула изобретения

1.Радиоэлектронный блок, содержащий по крайней мере один модуль, выполненный в виде многослойной керамической платы с электрорадиоэлементами, закрепленной на металлическом основании, коммутационную плату и соединитель, отличающийся тем, что, с целью улучшения массогабаритных характеристик при повышении плотности компоновки его элементов, металлическое основание выполнено со сквозными окнами по числу модулей с размерами, обеспечивающими закрепление краев модулей на их сторонах, коммутационная плата выполнена со сквозным отверстием, соответствующим по форме и размерам суммарным габаритным размерам модулей, и жестко закреплена одной своей плоскостью на металлическом основании, а соединитель установлен на одном конце блока и жестко соединен с металлическим основанием и коммутационной платой.

2.Блок по п.1,отличающийся тем, что керамическая плата выполнена двусторонней.

Использование: при конструировании одноплатных специализированных вычислителей, Сущность изобретения: на металлическом основании 1 со сквозными окнами установлены первый и второй модули 2 и 5 с двухсторонним расположением элементов 3 Э 7 W Фиг 1 3 и выводами 4. Двусторонние стеклотексто- литовые коммутационные платы 6 и 7 служат для электрического соединения выводов 4, модулей 2 и 5. Соединитель 8 установлен на одном конце блока и жестко соединен с металлическим основанием и коммутационными платами. Сквозные окна металлического основания 1 выполнены по числу модулей с размерами, обеспечивающими закрепление краев модулей на их сторонах. Коммутационные платы 6 и 7 выполнены со сквозным отверстием, по форме и размерам соответствующим суммарным габаритным размерам модулей. Выводы 4 модулей 2 и 5 соединяют модули между собой и с коммутационной платой 6. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. 5 сл С М io сл Ю |СО

А-А

в

Фиг,. 2.

+

7

Фиг