УСТРОЙСТВО ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ ДИОДОВ Советский патент 2007 года по МПК H05K7/02 

Предлагаемое изобретение относится к радиотехнике, в частности к технике СВЧ, и может быть использовано для установки полупроводниковых диодов в коммутаторах, переключателях, ограничителях и других устройствах. При разработке устройств особое значение преобретают вопросы повышения надежности, электропрочности и т.д.

Известно устройство для крепления диодов, состоящее из корпуса с контактным элементом, диэлектрической втулки, выполненной в виде шайбы с двухсторонней металлизацией, в металлизированных слоях которой радиально выполнена двухсторонняя кольцевая щель с чередующимися в ней сквозными окнами в диэлектрике и пазами в металлизированных слоях для размещения и крепления диодов, при этом шайба охвачена металлическим кольцом с внутренней проточкой к подпружиненным контактным элементом вдоль кольца.

Устройство работает следующим образом. Корпус представляет собой внешний и внутренний проводники коаксиальной линии, причем внутренний проводник имеет разъемное резьбовое соединение для включения между разъемными частями проводника металлизированной шайбы. Шайба устанавливается во внутренней проточке латунного кольца и неразъемно способом пайки соединяется с ним. Диоды устанавливаются в окнах параллельно плоскости шайбы и неразъемно соединяются в пазах с металлизированной поверхностью слоя с обеих сторон шайб. Диоды располагаются параллельно поверхности, так как один вывод диодов соединен с одной из частей металлизированной поверхности, другой - с другой частью, расположенной на этой же стороне шайбы.

Такое расположение обеспечивает устранение только осевого давления на диод, однако не позволяет устранить изгибающее усилие на диод, которое может возникать в ряде случаев, например, при установке самого устройства в СВЧ-тракт. В силу того, что диод имеет незначительную прочность на изгиб (порядка 0,588 Н против 19,6 Н - прочности при осевом давлении), при изгибе шайбы он может выйти из строя. Последнее можно считать недостатком конструкции.

Целью изобретения является повышение надежности за счет уменьшения изгибающего воздействия на диод при сохранении малого осевого давления. По существу в предложенном техническом решении достигается новое свойство, присущее только предложенному техническому решению, при сохранении свойств технического решения.

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве, взятом в качестве прототипа, содержащем корпус с контактным элементом, диэлектрическую втулку, выполненную в виде шайбы с двухсторонней металлизацией, в металлизированных слоях которой радиально выполнена двухсторонняя кольцевая щель с чередующимися в ней сквозными окнами в диэлектрике для размещения и крепления диодов, при этом шайба охвачена подпружиненным контактными элементом вдоль кольца, согласно изобретению, диод расположен внутри диэлектрической шайбы и перпендикулярно ее плоскости, при этом один вывод диода соединен с металлизированным слоем на одной стороне, другой - с металлизированной слоем на другой.

Из сравнения с прототипом следует, что в предложенном техническом решении в случае иного расположения диода относительно плоскости диэлектрической шайбы неминуемо возникает необходимость иного подключения его выводов к металлизированным слоям, что подтверждает соответствие заявленного технического решения критерию "новизна".

Анализ предложенного технического решения с другими известными решениями показывает, что признаков, сходных с признаками, отличающими заявленное техническое решение от прототипа, не обнаружено, что подтверждает соответствие критерию изобретения "существенные отличия".

Сущность изобретения будет более понятна из следующего описания и прилагаемых к нему чертежей, на которых изображено:

фиг.1 - конструкция прототипа;

фиг.2 - конструкция заявленного устройства;

фиг.3 - поперечный разрез заявляемого устройства;

фиг.4 - вариант крепления диода;

фиг.5 - фрагмент конструкции устройства с регулировочными металлизированными площадками.

На фигурах и в тексте приняты следующие обозначения:

1 - корпус;

2 - контактный элемент;

3 - диэлектрическая втулка, выполненная в виде шайбы;

4, 5 - металлизированный слой;

6 - кольцевая щель;

7 - сквозные окна;

8 - диод;

9 - гибкие проводники;

10 - регулировочные металлизированные площадки.

Устройство для крепления диодов содержит корпус 1 с контактным элементом 2 и диэлектрическую втулку 3, выполненную в виде шайбы с двухсторонней металлизацией, в металлизированных слоях 4, 5, которой радиально выполнена двухсторонняя кольцевая щель 6 с чередующимися в ней сквозными окнами 7 в диэлектрике для размещения и крепления диодов 6, при этом шайба охвачена подпружиненным контактным элементом 2, причем диод 8 расположен перпендикулярно плоскости втулки 3, при этом один вывод диода 8 соединен с металлизированным слоем 4 на одной стороне, другой - с металлизированным слоем 5 на другой стороне втулки 3.

Устройство для крепления диодов работает следующим образом. Корпус 1 включает внешний и внутренний проводники линии передачи, например, коаксиальной, причем внутренний проводник имеет разъемное соединение для включения между разъемными частями металлизированной шайбы 3. Шайба 3 соединяется неразъемно с контактным элементом 2. Диоды 8 устанавливаются перпендикулярно плоскости шайбы 3, при этом один вывод диода 8 соединен с металлизированным слоем 4 на одной стороне, другой - с металлизированным слоем 5 на другой стороне втулки 3. Диоды 8 могут крепиться различными способами, например, один из выводов диода 8 припаивается к металлизированному слою 5 с одной стороны шайбы 3, другой вывод диода 8 соединяется с помощью гибкого проводника 9 (см. фиг.3). Другой способ крепления заключается в том, что диод 8 устанавливается в сквозное окно 6 с помощью клея (клей наносится не на всю боковую поверхность диода 8, а на небольшой участок). Контакт диода 8 с металлизированными слоями 4, 5 шайбы 3 осуществляется с помощью гибких проводников 9 (см. фиг.4). Для укрепления диода можно использовать, например, клей марки ВК-9 (ОСТ 4 Г0.029.204).

Устройство крепится на проточке внутреннего проводника коаксиальной линии (на чертеже не показана). Проточка выполнена на разъемной части внутреннего проводника коаксиальной линии с наружной резьбой, имеет ширину, равную толщине шайбы 3. Ответная разъемная часть коаксиальной линии соответственно имеет отверстие под проточку и внутреннюю резьбу для соединения с первой.

Для улучшения контакта по внутреннему проводнику устанавливаются контактные пружины (на чертеже не показаны) по обеим сторонам шайбы 3. Собранное на внутреннем проводнике коаксиальной линии устройство устанавливается во внешний проводник и имеет с ним контакт по всему периметру контактного элемента 2.

Цель изобретения достигается тем, что в предлагаемой конструкции диоды 8 установлены перпендикулярно плоскости шайбы 3. Это позволяет снять механические нагрузки на диод 8 как продольном направлении, так и на изгиб, при сохранении надежного электрического контакта диода 8 с металлизированными слоями 4, 5.

К другим преимуществам заявляемого устройства следует отнести возможность простой регулировки емкости устройства с целью компенсации технологического разброса электрических параметров диодов 8. Регулировка упрощается за счет того, что часть металлизированного слоя 4 на одной стороне шайбы 3 и имеющая контакт с внутренним проводником коаксиальной линией, образует одну обкладку конденсатора, другую обкладку образует часть металлизированного слоя 4 на другой стороне шайбы 3 и имеющая контакт с внешним проводником коаксиальной линией. Изменяя площадь взаимного перекрытия, можно эффективно изменять и величину этой емкости, что и позволяет легко компенсировать технологический разброс электрических параметров диодов 8. В устройстве, взятом за прототип, регулировка емкости, которая образована двумя частями металлизированного слоя 4, 5 через щель 6, затруднена, так как незначительные изменения расстояния между этими частями приведут к значительному изменению емкости между торцами металлизированных слоев 4, 5. Кроме того, для получения емкости, значение которой было бы сравнимо с величиной разброса диодов, необходимо, чтобы расстояние между торцами металлизированных слоев 4, 5 было малым (порядка долей миллиметра), что значительно снижает электропрочность устройства. Таким образом, заявляемое устройство обладает еще и повышенной по сравнению с прототипом электропрочностью. Для удобства регулировки одна или обе стороны могут иметь регулировочные металлизированные площадки 10, которые могут присоединяться к металлизированному слою 4.

Был изготовлен образец устройства для крепления диодов типа 2А509Е, 2A510A, выполненный из следующих материалов:

шайба 3 - стеклотекстолит СФ-2H-50-Г-1,5 ГОСТ 10316-78;

контактный элемент 2 - лента ДПРНТ 0,15 БрБ2;

корпус 1 - алюминий АМГ 6.

Проведенная отработка и механические испытания показали, что выходов из строя блоков, содержащих устройства для крепления диодов, по причине поломки диодов, вызванных наличием сил продольного сжатия и растяжения, а также изгибающего момента, не наблюдалось.

По данному техническому предложению изготовлены опытные образцы устройств для крепления диодов и успешно проходят испытания в составе действующей аппаратуры. Использование предложенного технического решения позволит значительно повысить надежность устройства за счет уменьшения изгибающего воздействия на диод при сохранении малого осевого давления и выровнить технологический разброс емкостей диодов.

Изобретение относится к радиотехнике. Технический результат - повышение надежности. Технический результат достигается за счет уменьшения изгибающего усилия на диод при его расположении перпендикулярно плоскости втулки и закреплении выводов диодов с металлизированным слоем с разных сторон втулок. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Устройство для крепления диодов, содержащее корпус с контактным элементом, диэлектрическую втулку, выполненную в виде шайбы с двухсторонней металлизацией, сквозные окна в диэлектрике для установки диодов, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, за счет уменьшения изгибающего усилия на диод при сохранении малого осевого давления, диод расположен перпендикулярно плоскости втулки в окнах, выполненных в виде окружности с диаметром по размеру диаметра диода, при этом один вывод диода соединен с металлизированным слоем на одной стороне, другой - с металлизированным слоем на другой стороне втулки.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что по крайней мере один из выводов диодов соединен с металлизированным слоем с помощью гибкого проводника.3. Устройство по п.1 и 2, отличающееся тем, что, с целью выравнивания технологического разброса емкостей диодов по крайней мере на одной стороне неметаллизированной части диэлектрической втулки выполнены металлизированные площадки, соединенные легкоудаляемыми проводниками с металлизированным покрытием диэлектрической втулки.