Радиоэлектронное устройство Советский патент 1982 года по МПК H05K5/00 H01L27/00 

(54) РАДИОЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО

ТЬобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано при создании радиоэлектронной аппаратуры различного функционального назначения. Наиболее близким к предложенному по теыш ческому решению является известное радиоэлектронное устройство, содержащее корпус, размещенные в его полости электрорадиоэлементы, электрически и механически соединенные между собой с помощью коммутирующих элементов 1. Недостатками данного устройства являются сложность конструкции и большие габариты из за автономности каждого структурного элемента и их упаковки в камере давления со сжатием от поршня и необходимости сборки структзфных элементов на монтажных платах с токоподводами; высокая трудоемкость отдельных сферических электрорадиоэлементов из-за многослойного нанесения электрически активных слоев различной конфигурации и свойств, сложность ориентации их при монтаже относительно требуемых точек на поверхности для обеспечения требуемой коммутации; низки удельные характеристики устройства из-за невысокой интенсивности взаимодействия с окруясающей разделительной средой или между телами; невозможность эффективного теплоотвода от наиболее теплонагружеишлх электрорадиоэлементов при эксплуатации устройства. Цель изобретения - упрощение конструкции, повышение-ее технологичности и надежности работы. Поставленная цель достигается тем, что в радиоэлектронном устройстве, содержащем корпус, размещешгые в его полости злектрорадиоэлементы, электрически и механически Соединенные между собой с помощью коммутирующих элементов, каждый электрорадиоэлемеит выполнен в виде набора сферических .тел, а каждый коммутирующий элемент выполнен в виде токопроводящего сферического тела, причем наборы сферических тел электрорадиоэлементов с чередующимися токопроводящими сферическими телами коммутирующих элементов расположены в виде объемной спирали. 3 9 Кроме того, сферические тела электрорадиоэлементов и токопроводящие сферически тела коммутирующих элементов выполнены пористыми с одшйковыми диаметрами и пропитаны диэлектрической жидкостью, а полость корпуса вакуумирована. Полость корпуса заполнена криогенной жидкостью. На фиг. 1 изображено радиоэлектронное устройство, общий вид; на фиг. 2 - электрическая схема радиоэлектронного устройства па примере RC-цепочки; на фиг. 3 и 4 принцип компоновки устройства. Радиоэлектронное устройство содержит гермети шьш корпус 1, выполненный из диэлек рика, например фторопласта, .в котором расположен набор сферических тел, реализующ НС-цепочку. Устройство помещено в заидитпый кожух 2, пространство между KopnjCOM и кожухом заполнено жидкостью 3, например, трансформаторным маслом. Электрические вывод устройства выполнеш) в виде металлических стержней 4, проходных изоляторов 5, токосъем ников 6 и переходных контактов 7. Переходны ко ггакты 7 связаны электрически с токопрово дящими коммутирующими элементами 8. Заполнение пространства внутри корпуса ; показано пунктир 1ыми линиями. Для изменения давления жидкости в прост ранстве между корпусом 1 и кожухом 2 с цспыо всестороннего обжатия корпуса 2 для обеспечения механических связей между сферическими телами используется регулятор, состоящий из сильфона 9, пру;-кины 10 и винт 11. Фиксация корпуса I в защитном кожухе 2 осуществляется с помощью ут)зугих нзолящюпных npOKJiajioK 12. Каждь.й электрорадио элемент вьшолиен в, виде ita6opa сферических тел с определенными свойствами. Нижний слой набора (фиг . 4) содержит С(})ерические тела 13 со свойствами резистивного материала. , реализующие резистор R и расположенные по спиральной конфигурации с ВИС1ПНСЙ стороны набора. Эти сферические тела одновременно являются одной из обкладок ко11денс4)тора С. Коммути эующие элемент 8 выполнены в виде сферических тел 14 из материала с высокой проводимостью. Одновременно с коммутацией резистора R с конденсатором С и вненшимп выводами osffl выполняют роль второй обкладки конденсатора. Для изоляции использованы сферические тела 1.5 со свойствами диэлектрика. Проводилось опробование по реализации . RC-цепочки, в которой структурные элеме1пы резистор R и конденсатор С-выполнялись из сферических тел Ш1аметром от 0,05 до 5 мм. В качестве сферических тел 13 использовались стеклянные щарики, получешые методом центрифугирования расплавленного стекла через малые отверстия сосуда и покрытые слоем нихрома методом пиролиза (до 10 мкм); сферических тел 14 - стеклянные шарики, покрытые слоем серебра (до 20 мкм) путем химического осаждения; сферических тел 15 стекляшш1е щарики без какого-то либо покрытия. Выполнение набора сферических тел при реализации электрорадиоэлементов; совместно с коммутирующими элементами согласно топологии схемы устройства в цельнособранной,, матрице в виде объемно-спиральной конфигурации позволяет иметь наибольщую поверхность и наиболее высокую интенсивность взаимодействия с окружающей разделительной средой или между сферическими телами, т. е.. обеспечить более высокие удельные характеристики устройства при равных габаритных параметрах по сравнению с набором сферических тел . другой конфигурации. Выполнение устройства из набора пористых пропитан1п 1х диэлектрической жидкостью сферических тел и расположение наиболее теплонагруженных из них при эксплуатации в одной из зон устройства с вакуумированием пространства внутри корпуса злектрорал,иоэлемента позволяет эффективно отводить тепло на корпус в результате испарения жидкости из пор сферических тел, прохода образовавшегося пара в свободном пространстве между телами, конденсации последнего па теплоотводящей поверхности и возврата жидкости через капилляры сферических тех к месту наибольщего нагрева злектрорадиоэлементов. Заполнение свободного пространства цель нособраяной матрицы криогенной жидкостью, например азото.м, водородом, гелием, позволяет реализовать злектрорадиоэлементы в схеме устройства на основе эффектов криогенной электроники, например эффекта Джозефсона. Изобретение обеспечивает упрощение конструкции и технологии, изготовления радиоэлектронных устройств, повышает их надежность. Формула изобретения 1. Радиоэлек1ронное устройство, содержащее корпус, размещенные в его полости злектрорадиоэлементы, электрически и механически соеддшенные между собой с помощью коммутирующих элементов, отличающееся тем, что, с целью упрощеккя конструкции, повыщения ее технологичности и надежности работы, каждый электрорадиоэлемент выполнен в виде набора сферических тел, а

5974617

каждый коммутирующий элемент выполнен в виде токопроводшцего сферического тела, причем наборы сферических тел электрорадиоэлементов с чередующимися токопроводящими сферическими телами коммутирующих элемен- 5 тов расположены в виде объемной спирали. 2. Устройство по п. 1,отличающ е е с я тем, что сферические тела электрорадиоэлементов и токопроводящие сферические тела коммутирующих элементов выпол-

нены пористыми с одинаковыми диаметрами и пропитаны 15иэлектрической жидкостью, а полость корпуса вакуумирована.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

Фиг,1

ZI

0

С

12

-

Фие.г