ГЕРМЕТИЧНЫЙ РАДИОЭЛЕКТРОННЫЙ БЛОК Советский патент 1995 года по МПК H05K7/20 

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в блоках радиоэлектронной аппаратуры, работающих в жестких условиях эксплуатации.

Целью изобретения является повышение надежности и долговечности радиоэлектронного блока.

На фиг. 1 показан герметичный радиоэлектронный блок при раскрытом корпусе; на фиг. 2 вид А на фиг. 1 без боковой стенки; на фиг. 3 сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 сечение В-В на фиг. 2; на фиг. 5 узел I на фиг. 4.

Герметичный радиоэлектронный блок содержит корпус 1, выполненный в форме прямоугольного параллелепипеда с разъемами 2 на его задней стенке 2 и теплообменными стенками 4, 5, выполненные в виде печатных плат 6 с ЭРЭ 7 и электрическими разъемами 8 функциональные ячейки 9 с полым теплоотводящим основанием 10, которые установлены в корпусе 1 с возможностью обеспечения теплового контакта двух свободных противолежащих торцовых их сторон с соответствующими, прилегающими к ним теплообменными стенками 4, 5 корпуса 1, который выполнен из двух идентичных секций, соединенных между собой по диагональной плоскости прямоугольного параллелепипеда с обеспечением герметичности за счет уплотнительной прокладки 11, установленной между ними по периметру соединения и пайки одним из известных способов. Выступающие клиновидные части 12 функциональных ячеек 9, расположенные на противоположных торцах полого теплоотводящего основания 10, установлены в ответные им гнездовые клиновидные части соответствующих, прилегающих к этим торцам теплообменных стенок 4, 5 корпуса 1 блока таким образом, что выступающие относительно кольцевых уплотнительных прокладок 13 торцовые части 14 оснований входят в соответствующие им сквозные продольные отверстия 15 теплообменных стенок 4, 5 корпуса 1 блока и соединяются с ними механически с помощью вакуумно-плотной пайки, например, с применением экранирующей плетенки 16. Предварительное механическое соединение функциональных ячеек осуществляется с помощью стяжных шпилек 17.

Теплообменные стенки 4, 5 корпуса 1 выполнены в виде гофрированных панелей 18, 19 с гофрами 20, 21 V-образной формы, в промежутках между которыми образованы сквозные продольные пазы 15. Между вершинами 22, 23 гофр, обращенных во внутреннюю сторону корпуса, размещены гнездовые клиновидные части клиновидных тепловых разъемов, образованные наклонными полками соседних гофр 20, 21, а также расположенными по краям поперечными наклонными перегородками 24, 25, образующими замкнутые по контуру пазы. Кольцевые прокладки 13 и клиновидного сечения из упругого вакуумно-плотного материала, обращенные своими вершинами 26, 27 наружу корпуса и обрамляющие противоположные торцы полого теплоотводящего основания 10 функциональных ячеек 9, установлены в гнездовые клиновидные части теплообменных стенок 4, 5 с возможностью взаимодействия их наклонных рабочих поверхностей 28, 29 и торцов 30, 31 с наклонными полками соседних гофр 20, 21 и поперечными наклонными перегородками 24, 25.

Функциональные ячейки 9 снабжены крышками 32, 33 с отогнутыми одна к другой полками 34, 35. Крышки размещены с двух противоположных сторон функциональной ячейки с возможностью взаимодействия их внутренних поверхностей с ЭРЭ, например, через теплопроводную пасту 36, а внешней и внутренней поверхностями отогнутых полок 34, 35 с наклонными полками гофр гофрированных панелей теплообменных стенок 4, 5 и с наклонными поверхностями 28, 29 кольцевых прокладок соответственно. С целью повышения механической прочности секции корпуса соединены крепежными элементами 37. Для откачки воздуха из блока и заполнения его инертным газом в конструкции предусмотрен штангель 38.

Герметичный радиоэлектронный блок работает следующим образом. Корпус 1, состоящий из двух секций, соединенных через уплотнительную прокладку 11, с установленным в него блоком функциональных ячеек 9, соединенных электрически с внешними разъемами 2, обеспечивает надежный прижим печатных плат 6, снабженных кольцевыми уплотнительными прокладками 26, к теплообменным стенкам 4, 5 корпуса, а выступающие торцовые части 14 полых теплоотводящих оснований 10 входят при этом в сквозные продольные пазы 15 между соответствующими гофрами гофрированных панелей теплообменных стенок 4, 5 корпуса 1. Крышки 32, 33 с отогнутыми одна к другой полками 34, 35, установленные с двух противоположных сторон функциональных ячеек 9, имеют тепловой контакт с ЭРЭ 7, например, через теплопроводную пасту 36 и с теплообменными стенками 4, 5 через отогнутые полки 34, 35, прижатые кольцевыми уплотнительными прокладками 26 к наклонным полкам гофр гофрированных панелей. Кольцевые уплотнительные прокладки, взаимодействуя с наклонными полками соседних гофр 20, 21 и поперечными наклонными перегородками 24, 25, создают герметичное относительно внутреннего объема блока соединение, обеспечивающее защиту от попадания флюса и выделяющихся при пайке газов внутрь корпуса блока. Герметизация блока с помощью вакуумноплотной пайки осуществляется известным способом, например с применением экранирующей плетенки 16, последовательно каждой торцовой части 14 теплоотводящего основания 10 функциональных ячеек 9 с теплообменной стенкой одной из секций корпуса блока, затем каждой противоположной торцовой части 14 с теплообменной стенкой другой секции и затем соединения между секциями по диагональной плоскости. Откачка воздуха и заполнение блока инертным газом осуществляется через штенгель 38. Наличие в теплообменных стенках 4, 5 сквозных продольных пазов вместо перфораций уменьшает сопротивление движению хладагента на входе в полые теплоотводящие основания функциональных ячеек и на выходе из него. Направление движения хладагента показано стрелками на фиг. 4.

Предложенное техническое решение обеспечит возможность при герметичном исполнении радиоэлектронного блока отводить не менее 100 Вт мощности с каждой функциональной ячейки при принудительном воздушном охлаждении и существенно большую мощность при жидкостном охлаждении. Конструкция блока может быть использована в жестких условиях эксплуатации, таких как повышенная температура и влажность окружающей среды, в условиях воздействия соляного тумана и других коpрозионно-агрессивных сред.

Предложенная конструкция герметичного радиоэлектронного блока по сравнению с прототипом обладает следующими преимуществами: более высокой надежностью герметизации за счет введения наряду с кольцевыми уплотнительными прокладками паяного вакуумно-плотного соединения по периметрам полых теплоотводящих оснований функциональных ячеек и между секциями корпуса, повышенной эффективностью теплообмена за счет снижения теплового сопротивления между теплоотводящими основаниями функциональных ячеек и теплообменными стенками корпуса блока, соединенными с помощью пайки, повышенной механической прочностью конструкции за счет введения паяного соединения торцовых частей полого теплоотводящего основания каждой функциональной ячейки с теплообменными стенками корпуса блока, повышенной степенью электромагнитного экранирования за счет цельнопаяного корпуса блока и наличия между печатными платами с ЭРЭ дополнительных экранов в виде полых теплоотводящих оснований, соединенных с корпусом блока пайкой.

Использование: в блоках радиоэлектронной аппаратуры, работающих в жестких условиях эксплуатации. Сущность изобретения: блок содержит корпус, выполненный из двух идентичных секций. Теплообменные стенки выполнены в виде гофрированных панелей. Функциональные ячейки выполнены в виде печатных плат с разъемами, установленных с двух сторон полого теплоотводящего основания. Клиновидные части функциональных ячеек установлены в отведенные им гнездовые клиновидные части гофрированных панелей стенок, образованные наклонными полками соседних гофр. На выпуклых частях гофр панелей выполнены сквозные продольные отверстия. Каждая функциональная ячейка выполнена с выступающими относительно кольцевых уплотнительных прокладок торцовыми частями оснований. Кромки каждого отверстия и выступающий торцовой части основания соединены вакуумно-плотной пайкой. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. ГЕРМЕТИЧНЫЙ РАДИОЭЛЕКТРОННЫЙ БЛОК, содержащий корпус, выполненный из двух идентичных по форме секций, соединенный между собой по диагональной плоскости, противолежащие теплообменные стенки которого выполнены в виде панелей с гофрами, и функциональные ячейки в виде печатных плат с электрорадиоэлементами, размещенных с двух противолежащих сторон полого теплоотводящего основания, крышек из теплопроводного материала с отогнутыми одна к другой торцовыми полками, размещенных с внешних сторон плат, и кольцевых прокладок клиновидного сечения из упругого вакуумно-плотного материала, закрепленных на торцах полого теплоотводящего основания, установленные в корпусе с возможностью взаимодействия наклонных поверхностей кольцевых прокладок и торцовых полок крышек с наклонными полками гофр панелей корпуса, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе, на выпуклых участках гофр панелей корпуса выполнены сквозные продольные отверстия, каждая функциональная ячейка выполнена с выступающими относительно кольцевых уплотнительных прокладок торцовыми частями полых теплоотводящих оснований, а кромки каждого сквозного продольного отверстия герметично соединены с соответствующей выступающей торцовой частью полых теплоотводящих оснований. 2. Блок по п.1, отличающийся тем, что кромки сквозного продольного отверстия и выступающей торцовой части полого теплоотводящего основания соединены вакуумно-плотной пайкой.