Радиоэлектронный блок

(19) В 3/12 5) 5 Н 05 К 7/20,ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 43. 1щи ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 1387210, кл. Н 05 К 7/20,. Н 01 В 3/12,22.04.86,(57) Изобретение относится к радиоэлектронике, Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей и повышениенадежности путем обеспечения охлажденияв условиях низких температур окружающейсреды, достигается автоматизацией процесса охлаждения. Тепловой контакт осуществляется путем припаивания кметаллизированной стороне подложки платы 2 гофрированной сетки по местам изгибаплоскостью параллельно потоку хладагентав 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 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,5 10 20 2 д Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано при создании преимущественно высоковольтных устройств с повышенной рассеиваемой мощностью,Цель изобретения - расширение эксплуатационннцх 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 электрорадиоэлементц 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 пластмассц и крышкой 5 полость б, а с обратной стороны платы 2 - полость Т, которые сообщаются между собой с помощъе трубки 8, Полости б 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 термическихнапряжений,Конструкция является унифицированной, позволяет без особых доработок создавать блоки с несколькими платами 2 фиг, 3) 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 припаивается 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 б 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 платц 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 с платой 2, что, в свою очередь, затрудняет отслоение от нее слоя 4 пластмассц 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 под 1637050ложки 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 изобретенияРадиоэлектронный 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 акив--й пластмассы, 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 каналамиввода и выводажидкого хладагента и заполнена жидким5 хладагентом, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью расширения эксплуатационных возможностей и повышения надежности, несущий корпус снабжен крышкой, котораяустановлена на несущий корпус со стороны10 герметичного модуля и герметично соединена с несущим корпусом с образованиеммежду обращенными одна к другой внутренними поверхностями крышки и несущегокорпуса слоя активно адгезионной пласт 15 массы герметичного модуля со стороны егоэлектрорадиоэлементов полости, причемуказанная полость соединена с каналамиввода и вывода жидкого хладагента с полостью между корпусом и платой и заполнена20 жидким хладагентом под избыточным давлением, а в качестве адгезионно активнойпластмассы использована эластичная пластмасса, при этом полость между корпусоми платой заполнена жидким хладагентом25 под избыточным давлением,2. Блок по и, "., о т л и ч а ю щ и й с я тем,что он снабжен радиатором, который установлен на монтажной плате герметичногомодуля, на ее свободной от электрорадиоэ 30 лементов стороне с обеспечением теплового контакта с ней, и расположен в полостимежду внутренними поверхностями стенокнесущего 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,отличающийся тем,что радиатор выполнен гофрированным,40 причем радиатор установлен на монтажнойплате вершинами своих гофр и соединеними с указанной платой,1637050 Р Т,Малец 309 и едактор Корр Тираж 491 Государственного комитета по йзобрет 113035, Москва, Ж, Раушскям при ГКНТ С кий ХО иат "Патент", г, Уж ул. Гагарин Производс ЭТ Н но)ю аказ 82 ВНИСоставите Техред М ь А. Попова0 НВИ ГЭл ПодписноНИЯМ И Откры я наб., 4/5