CN101617571B - 电子卡和装备该卡的飞行器 - Google Patents

Abstract

本电子卡包括至少两个叠放导体层(2’)，在所述两个导体层之间有一个绝缘层(3’)，所述两个导体层(2’)每一个具有一个有用导体部分(7’)及一个位于所述有用导体部分(7’)周边的导体部分(6’)，同时在所述导体部分(6’，7’)之间有一个绝缘部分(8’)，所述两层(2’)的第一层的所述绝缘部分(8’)与所述两层(2’)的第二层的绝缘部分(8’)错开。飞行器包括一个配置至少一个这样的卡的壳体(10’)。

Description

电子卡和装备该卡的飞行器

技术领域

本发明涉及一种用于例如集成在装载于飞行器中的设备的电子卡。

背景技术

我们已经了解一些电子卡，如以示意图形式在图1上所示的，具有至少两层叠放的导体层2，该导体层之间由在电平面3上的绝缘层分离开。

每一个导体层2带有至少一个周边导体部分6和一个有用中央导体部分7，该有用中央导体部分7适于被电连接到电子元件4、5上并且由一个绝缘部分8与部分6分离开，该绝缘部分的尺寸及材质被选用为能够保证在部分6和7之间的充分电绝缘。

层3的材质和尺寸同样被选用为能够保证在层2之间的充分电绝缘。

在这些卡上，各绝缘部分8彼此叠放，并在相邻的两个部分8之间插入有一个中间绝缘层3的一部分11。

发明内容

本发明致力于提供一种同样可靠并且能够在散热方面表现出更佳性能的电子卡。

为此，本发明提供一种电子卡，包括至少两个叠放的导体层，并在所述两个导体层之间具有一个电平面绝缘层，所述两个导体层中的每一个具有一个有用导体部分和一个位于所述有用导体部分的周边的导体部分，在所述导体部分之间具有一个电平面绝缘部分，其特征在于所述两个层的第一层的所述绝缘部分与所述两个层的第二层的所述绝缘部分错位，以使得所述两个层的第一层的一部分有用导体部分定位为与所述两个层的第二层的一部分绝缘部分相对，并且所述两个层的第二层的一部分周边部分定位为与所述两个层的第一层的一部分绝缘部分相对。

一层相对于另一层的绝缘部分的错位因此可以使两层中的一层(该层电连接到工作时成为热源的电子元件上)的有用导体部分更接近另一层的周边部分。绝缘部分(热的不良导体)不再互相重叠，如前述的现有技术的卡中在这些绝缘部分的同一区域上的叠放的相关热障效应因此被大大降低，因为从一层到另一层的这些部分的错位使得可以减小位于其绝缘部分彼此相反的两个不同层上的两个电平面导体部分(同样是热的良导体)之间相隔的距离，以便因此能够在这些部分之间从一层到另一层进行通过传导的热传递。

由电子元件产生的待散热量及由有用导体部分输送的热量因此可朝着相邻层被更为有效地排放出。

根据本发明的卡因此可以满足截然相反的两种需求，即在保持足够的散热能力的同时获得良好的电流绝缘。

这一配置因此保证一个更佳的散热以避免过热的风险，这有助于增强电子设备运行的可靠性，尤其是在它被放置在密封壳体中的情况下，散热在此情况下主要是通过热传导进行的。

根据这些优选特征，出于制造和使用简单并便利的原因，所述两层的所述绝缘部分具有相同的尺寸。

根据为了上述同样原因的其他优先特征，所述的错位基本上与分离同一层的各导体部分的距离相等。

以此方式，为了促进散热，因此根据本发明的卡通过缩短两个绝缘部分彼此相反的两相邻层的两个导体部分之间的距离从而保证充分的电流绝缘而被优化，这些层相互更为接近却不彼此重叠，以避免各导体层之间的有可能降低电流绝缘的电容耦合的风险。

仍然根据其他的优选特征：

-所述卡包括至少三层导体层，其绝缘部分从一个层向另一个层沿一个方向随后沿相反方向交替地错开；

-所述绝缘部是环氧材料的；

-所述绝缘层是用基于玻璃纤维的绝缘材料制成的；

-一个绝缘部分的宽度大于一个绝缘层的厚度；

-一个绝缘部分的宽度与一个绝缘层的厚度之比大于5；和/或

-对于每一个所述层而言，所述有用部分适于电连接到电子元件上。

另一方面，本发明还旨在提供一种飞行器，包括一个其中装配有至少一个上述的卡的壳体。

根据为了上述同样原因的其他优选特征：

-所述壳体是一个密封壳体；和/或

-放置于壳体中的每一个所述电子卡的至少一个周边部分电连接到飞行器的底盘上。

附图说明

现在，由结合附图对一非限制性的实施例的详细描述来继续对本发明的描述，该附图中：

-图1是现有技术中的电子卡的截面示意图；并且

-图2是根据本发明的电子卡的截面示意图。

具体实施方式

根据本发明并绘制在图2上的电子卡1’包括一个卡基体(未示出)，在卡基体的上面放置有多个导体层2’(铜制)，在它们之间添加了由基于织状玻璃纤维的绝缘材料制成的厚度为d的层3’(例如以《FR4》命名的人们熟知的材料)。

在所示的例子中，该卡1’与同一类型的其他卡被放置于飞行器的电子柜的一个密封壳体10’中。

每一导体层2’具有一个周边导体部分6’以及一个有用中央导体部分7’，该部分7’由环氧绝缘部分8’与部分6’分离开来。

在上层导体层的部分7’上固定有电子元件4’和5’，电子元件4’和5’通过通路(未表示出)被电连接到该部分7’。

周边部分6’被电连接于设备或飞行器的底盘上，至于部分7’它借助部分8’与底盘绝缘，以便该电子卡构成一个浮动的设备(unéquipement flottant)，支持有源元件4’和5’的一部分与底盘绝缘。

绝缘部分8’具有一个确定的宽度D，以在同一层2’的部分6’和7’之间保证足够的电流绝缘(isolement galvanique)，特别是在该设备被带到较高的高度的情况下，如装配在航空领域中的设备中的情况下。

在所描述的例子中，为了保证在同一层2’的部分6’和7’之间1600V的绝缘效果，宽度D等于800μm。

而距离d，它被选定为以便在保持最小体积的同时保证在相邻两层2’之间的充分绝缘。该距离比距离D更小因为这里所用的材料FR4具有高于环氧材料的绝缘能力。在所描述的例子中距离d等于800μm，D/d的比值则等于10。

这里获得的平面/底盘绝缘电压等于500V。

这一配置因此可以获得一个良好的电流绝缘以及在电磁兼容性方面的良好性能表现。

在根据本发明的电子卡中，绝缘部分8’沿着当从一个导体层向另一个导体层时交替的方向相互错开一段等于它们的宽度D的距离，以便该卡具有一个如图2所绘的梳状(en peigne)结构。

上层2’的一部分有用导体部分7’因此定位为与在其正下方的层2’绝缘部分8’相对，该层的一部分周边部分6’定位为与该上层的绝缘部分8’相对。

层与层之间的这一错位因此使得每一个绝缘部分8’定位为与其紧邻的层2’的一部分导体部分6’或7’相对，这些一部分的导体层它们自己定位为与下一个对面的相邻层2’的绝缘部分8’相对，后面的亦然。

一个层2’的部分6’因此更接近相邻层2’的部分7’，分隔该部分6’和相邻层的部分7’的最小距离等于层3’的厚度d，如图2中编号9标注的双箭头线所示。

各层之间部分8’的错位因此等于分隔同一层的部分6’和7’的距离以便两个部分6’和7’相互之间很接近但不会互相重叠，从而便于散热同时避免不同层的部分6’和7’之间的电容耦合现象(对电流绝缘有害)。

由于距离d远小于距离D，热传导被显著改善。事实上，热量从一个层到另一个层并且从一个层的部分7’通过到相邻层的部分6’，将会轻易散去，要经过的绝缘材料(不良热导体)最小距离在此情况下被缩短为d(编号9’)而不是现有技术中等于D的距离(换而言之分隔同一层的两部分6、7的距离)。

因此在现有技术的卡中散热主要是在层所在平面进行(图1上的水平方向)，这是因为由于各部分8的堆叠而造成的严重热绝缘，而根据本发明的卡中各部分8’间的错位使得可以在层所在平面的横截方向散热(换而言之在图2上为垂直地)。

散热因此可以更易于从一个层向另一个层进行，以便使该卡保持在可接受温度的条件下，从而保证电子元件的正常运行。

这种类型的卡特别被用在飞行器的备用(应急)计算机上，在备用计算机中因此能够观察到，对于相同的电流绝缘，梳状结构(图2)中的卡四周的热阻比传统方式的绝缘结构中(图1)的少2倍。

此外人们还将注意到这一梳状配置不产生印刷电路板的额外制造成本。因此它仍是非常经济且便于采用的。

在未绘制出的变化情况中，两相邻层的两绝缘部分8’之间的错位小于宽度D，以便仅有一部分绝缘部分定位为与一部分相应导体部分相对。

在另一个在未绘制出的变化情况中，绝缘部分的错位不是从一个层到另一个层以交替的方向进行，而是总是沿着同一个方向并且/或者两相邻层的两绝缘部分之间的错位大于宽度D。

在另一个在未绘制出的变化情况中，绝缘部分从一个层到另一个层尺寸是可变的。

根据情境产生出的各种各样其他的变型都是可能的，为此应注意本发明不局限于所述和所展示的例子。

Claims (11)

1.一种电子卡，包括至少两个叠放的导体层(2’)，并在所述两个导体层(2’)之间具有一个电平面绝缘层(3’)，所述两个导体层(2’)中的每一个具有一个有用导体部分(7’)、一个位于所述有用导体部分(7’)的周边的周边导体部分(6’)和将所述有用导体部分(7’)和所述周边导体部分(6’)分隔开的一个电平面绝缘部分(8’)，其特征在于，所述两个导体层(2’)的第一层的所述绝缘部分(8’)与所述两个导体层(2’)的第二层的所述绝缘部分(8’)错位，以使得所述两个导体层(2’)的第一层的一部分有用导体部分(7’)定位为与所述两个导体层(2’)的第二层的一部分绝缘部分(8’)相对，并且所述两个导体层(2’)的第二层的一部分周边导体部分(6’)定位为与所述两个导体层(2’)的第一层的一部分绝缘部分(8’)相对，并且所述有用导体部分电连接到至少一个电子元件上，所述周边导体部分电连接到一个底盘上。

2.根据权利要求1所述的卡，其特征在于，所述的错位基本上等于分隔同一导体层(2’)的所述有用导体部分(7’)和所述周边导体部分(6’)的距离(D)。

3.根据权利要求1或2所述的卡，其特征在于，所述两个导体层的所述绝缘部分(8’)具有同样的尺寸。

4.根据权利要求1或2所述的卡，其特征在于，所述卡包括至少三个导体层(2’)，所述导体层的绝缘部分(8’)从一个导体层向另一个导体层沿一个方向随后沿相反方向交替地错开。

5.根据权利要求1或2所述的卡，其特征在于，所述绝缘部分(8’)是环氧材料的。

6.根据权利要求1或2所述的卡，其特征在于，所述绝缘层(3’)是用基于玻璃纤维的绝缘材料制成的。

7.根据权利要求1或2所述的卡，其特征在于，一个绝缘部分(8’)的宽度(D)大于一个绝缘层(3’)的厚度(d)。

8.根据权利要求7所述的卡，其特征在于，绝缘部分(8’)的宽度(D)与绝缘层(3’)的厚度(d)之比大于5。

9.一种飞行器，包括一个配置至少一个根据权利要求1至8中的任一项所述的卡的壳体(10’)。

10.根据权利要求9所述的飞行器，其特征在于，所述壳体(10’)是一个密封壳体。

11.根据权利要求9或10所述的飞行器，其特征在于，所述底盘是飞行器的底盘。

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