Радиоэлектронный блок

 

Изобретение относится х радиоэлектронике . Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей и повышение надежности путем обеспечения охлаждения в условиях низких температур окружающей среды, достигается автоматизацией процесса охлаждения. Тепловой контакт осуществляется путем прилаивания к металлизированной стороне подложки платы 2 гофрированной сетки по местам изгиба плоскостью параллельно потоку хладагента в случае очень малых размеров ячейки. Такая форма обеспечивает многоточечный контакт отдельной проволоки по длине платы 2 печи и равномерный теплосъем. Сеточная же структура придает ему минимальное гидравлическое сопротивление. Конструкция является унифицированной. При наличии в полостях 6 и 7 хладагента в рабочем состоянии подложка платы 2 и слой 4 пластмассы испытывают давление, благодаря чему исключается разрыв печатных проводников и других пленочных элементов . Выделяемое электрорадиоэлементами 3 тепло снимается с подложки платы 2 потоком хладагента. При отключении от блока электропитания автоматически прекращается поток хладагента, давление в полостях б и 7 корпуса 1 одновременно падает и снижается температура платы 2 до температуры окружающей среды. Это происходит в условиях свободной релаксации упругих напряжений в слое 4 пластмассы, что позволяет избежать ее отслоения от платы 2. 3 з.п.ф-лы, 3 ил. С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИЯЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

9 (21) 4639589/21 (22) 19.01,89 (46) 23.03.91. Бюл, N 11 (72) A,Н. Лысенко, 53) 621,316.363{088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1387210, кл. Н 05 К 7/20,. Н 01 В 3/12, 22.04.86, (54) РАДИОЭЛЕКТРОННЫЙ БЛОК (57) Изобретение относится к радиоэлектронике. Цель изобретения — расширение эксплуатационных возможностей и повышение надежности путем обеспечения охлаждения в условиях низких температур окружающей среды, достигается автоматизацией процесса охлаждения. Тепловой контакт осуществляется путем припаивания к металлизированной стороне подложки платы 2 гофрированной сетки по местам изгиба плоскостью параллельно потоку хладагента в случае очень малых размеров ячейки. Такая форма обеспечивает многоточечный

„„ Ы„„1637050 A l (я) л Н 05 К 7/20, Н 01 В 3/12 контакт отдельной проволоки по длине платы 2 печи и равномерный теплосъем. Сеточная же структура придает ему минимальное гидравлическое сопротивление, Конструкция является унифицированной, При наличии в полостях 6 и 7 хлэдагента в рабочем состоянии подложка платы 2 и слой 4 пластмассы испытывают давление, благодаря чему исключается разрыв печатных проводников и других пленочных элементов. Выделяемое электрорадиоэлементами

3 тепло снимается с подложки платы 2 потоком хлэдагента. При отключении от блока электропитания автоматически прекращается поток хладагента, давление в полостях

6 и 7 корпуса 1 одновременно падает и снижается температура платы 2 до температуры окружающей среды, Это происходит в условиях свободной релаксации упругих напряжений в слое 4 пластмассы, что позволяет избежать ее отслоения от платы 2. 3 з.п.ф-лы, 3 ил.

1637050

10

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано при создании преимущественно высоковольтных устройств с повышенной рассеиваемой мощностью.

Цель изобретения — расширение эксплуатационнных возможностей и повышение,надежности.

На фиг. 1 изображен радиоэлектронный блок, общий вид; на фиг. 2 — то же, поперечное сечение; на фиг. 3 — блок с двумя платами.

Блок содержит несущий корпус 1, размещенную на нем с его открытой стороны монтажную плату 2, выполненную из высо-. котеплопроводного металлооксидного материала (например, бериллиевой керамики), на одной из сторон которой размещены электрорадиоэлементы 3 (в том числе планарные, изготовленные по толстопленочной технологии), покрытые слоем 4 эластичной электропрочной пластмассы, обладающей способностью к адгезионному взаимодействию с платой 2 с образованием ,герметичного модуля. Корпус 1 снабжен крышкой 5. Стенки корпуса 1 образуют с поверхностью слоя 4 пластмассы и крышкой

5 полость 6, а с обратной стороны платы.2— полость 7, которые сообщаются между собой е помощъе трубки 8. Полости 6 и 7 заполнены жидким хладагентом под избыточным давлением, пОступающим из системы охлаждения через каналы 9 ввода и вывода. Рекомендуется при необходимости использовать радиатор 10,. выполненный, например, из теплопроводной металлической сетки, в частности, в виде гофра (фиг, 2).

Тепловой контакт осуществляется путем припаивания к металлизированной стороне подложки платы 2 гофрированной сетки по местам изгиба плоскостью параллельно потоку хладагента в случае очень малых Размеров ячейки. Такая форма обеспечивает многоточечный тепловой контакт отдельной проволочки по длине платы 2, чем достигается более равномерный теплосьем, т,е. наилучшая эффективность радиатора, Сеточная же структура придает ему минимальное гидравлическое сопротивление, большую площадь теплоотводящей поверхности и практически исключает. деформацию подложки в случае различия коэффициентов теплового расширения благодаря малой жесткости сетки, обеспечива° ю щей релаксацию термических напряжений.

Конструкция является унифицированной, позволяет без особых доработок создавать блоки с несколькими платами 2 (фиг, 33 и архитектурой зтажерочного типа, обеспечивающей более лучшую компоновку и выгодное соотношение габаритов блока, В зависимости от теплонагруженности этих плат 2 и допустимой температуры на них радиатор 10 устанавливается на каждой в отдельности либо может быть общим для соседних плат 2. В последнем случае сетка притаивается к обеим платам 2, располагаясь между ними, чем достигается одновременное увеличение теплоотводящей поверхности подложек. Первый вариант более приемлем, если допустимые температуры на платах неодинаковы, второй целесообразен, когда имеет место значительное различие в уровнях теплонагруженности плат.

При наличии в полостях 6 и 7 хладагента в рабочем состоянии подложка платы 2 и слой 4 пластмассы испытывают встречно направленное, практически равнозначное и равномерно действующее по всей их площадй давление, благорадя чему исключаются изгибающие деформации подложки, способные вызвать разрыв печатных проводников, разрушение пленочных электрорадиоэлементов 3 или самой подложки в силу ее хрупкости, обусловленной поликристалличностью структуры. В отличие от платы 2 слой 4 пластмассы благорадя своей аморфности испытывает существенное упругое сжатие, направленное перпендикулярно вектору электрического поля, действующего в промежутках между злектрорадиозлементами 3 и проводниками вдоль границы раздела платы 2 и слоя 4 пластмассы.

Такое взаимное направление векторов механических и электрических напряжений приводит к увеличению плотности пластмассы, затруднению ионизационных процессов в микропустотах в виде сокращения их размеров, улучшению адгезионного вза- имодействия сплатой 2,,что, в свою очередь, затрудняет отслоение от нее слоя 4 пластмассы в случае разложения последней с образованием газа в результате действия частичных разрядов, если таковые возникают у кромок печатных проводников и злектрорадиоэлементов 3. Упруго сжатое состояние слоя 4 пластмассы обусловливает более высокое давление газа в зарождающейся полости, что ведет к затуханию процесса развития в ней частичных разрядов, так как увеличивается электрическая прочность газа. Совокупность этих факторов приводит к росту электрической прочности и ресурса полимерной изоляции блока, Выделяемое злектрорадиоэлементами

3 тепло преимущественно снимается с под1637050 ложки платы 2 потоком хладагента, обеспечивающим надежное охлаждение и в условиях весьма низких окружающих температур, где отрицательное влияние от увеличения вязкости. хладагента вследствие снижения его температуры компенсируется ростом скорости циркуляции за счет повышенного давления.

При отключении от блока электропитания автоматически прекращается ток хладагента. давление в полостях 6 и 7 одновременно падает и снижение температуры платы 2 до окружающей происходит в услозиях свободной релаксации упругих напряжений в слое 4 пластмассы, что позволяет избежать ее отслоения от платы 2.

Таким образом, предлагаемый радиоэлектронный блок благодаря своему конструктивному исполнению, обеспечивающему использование хладагента под избыточным давлением, становится работоспособным в широком диапазоне окружающей температуры и рассеиваемой мощности в течение более длительного воздействия электрического поля.

Формула изобретения

Радиоэлектронный блок, содержащий несущий открытый с одной его стороны корпус с каналами для ввода и вывода жидкого хладагента в виде труб, монтажную плату с размещенными на одной ее стороне электрорадиоэлементами, выполненную из высокотеплопроводникового материала и покрытую со стороны размещения электрорадиоэлементов слоем адгезионно ак ивпластмассы, закрывающим указанные электрорадиоэлементы с образованием герметичного монолитного модуля, установленного на несущий корпус с его открытой стороны с образованием между поверхностью, свободной от электрорадиоэлементов стороны печатной платы указанного герметичного модуля, и внутренними поверхностями стенок несущего корпуса полости, которая соединена с каналами ввода и вывода жидкого хладагента и заполнена жидким

5 хладагентом, отличающийся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей и повышения надежности, несущий корпус снабжен крышкой, которая установлена на несущий корпус со стороны

10 герметичного модуля и герметично соединена с несущим корпусом с образованием между обращенными одна к другой внутренними поверхностями крышки и несущего корпуса слоя активно адгезионной пласт15 массы герметичного модуля со стороны его электрорадиоэлементов полости, причем указанная полость соединена с каналами ввода и вывода жидкого хладагента с полостью между корпусом и платой и заполнена

20 жидким хладагентом под избыточным давлением, а в качестве адгезионно активной пластмассы использована эластичная пластмасса, при этом полость между корпусом и платой заполнена жидким хладагентом

25 под избыточным давлением, 2. Блок по и, 1 отличающийся тем, что он снабжен радиатором, который установлен на монтажной плате герметичного модуля, на ее свободной от электрорадиоэ30 лементов стороне с обеспечением теплового контакта с ней, и расположен в полости между внутренними поверхностями стенок несущего корпуса и указанной выше свободной стороной монтажной платы.

35 З.Блокпоп.2,отличающийся тем, что радиатор выполнен в виде сетки и закреплен концами ветвей сетки, 4. Блок поп,2,отл ичаю щийс я тем, что радиатор выполнен гофрированным, 40 причем радиатор установлен на монтажной плате вершинами своих гофр и соединен ими с указанной платой, 1637050

Составитель А. Попова

Техред M. Моргентал Корректор Т. Малец

Редактор А. Козориз

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 826 Тираж 491 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по йзобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-36, Раушская наб., 4/5