CN109699143A - 安装装置、电子元器件组件和航天器 - Google Patents

Abstract

本公开提供的一种安装装置、电子元器件组件和航天器，属于电气设备技术领域。该安装装置用于安装电子元器件和电路板，包括固定架，固定架具有承载面，承载面具有第一安装区和第二安装区，第一安装区设有凹槽，凹槽内能卡接电子元器件，第二安装区用于固定电路板。本公开将电子元器件和电路板均固定于安装装置上，由安装装置承重。一方面，避免了电路板局部受力不均导致的电路板变形，提高了电路板的长期稳定性和其他电气连接的可靠性；再一方面，降低了对电子元器件连接脚造成的损伤的可能，进一步延长了电子元器件的使用寿命。

Description

安装装置、电子元器件组件和航天器

技术领域

本公开涉及一种安装装置、电子元器件组件和航天器，属于电气设备技术领域。

背景技术

在电气设备技术领域中，经常需要将一些电子元器件和与之配合的电路板安装起来，现有技术中，一般是将电子元器件直接安装于电路板上，对于重量较大的电子元器件而言，难以利用引脚进行支撑和固定，而需要通过绑扎线捆绑结合勾焊等方式对电子元器件进行固定。例如，对于航天电子电气产品中会用到的高压模块等超重电子元器件，根据QJ3012-98《航天电子电气产品元器件通孔安装技术要求》，元器件安装时，当轴向引线元器件每根引线承重不小于7g，径向引线元器件每根引线承重不小于3.5g时，元器件应按设计文件要求采用夹子、定位架、粘接、绑扎或其他方法加以固定。

但是，现在常用的这种固定方式将电子元器件的重量全部承接在电路板上，而这块电路板还有其他元器件，局部的受力不均会导致电路板变形，从而影响电路板的长期稳定性以及其他电气连接点的可靠性。此外，绑扎线实际上只能起到一定的限位作用，如果固定胶脱落或者失效，超重元器件相对于电路板可能会产生相对移动，很大程度会损伤针脚。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的目的在于提供一种安装装置、电子元器件组件和航天器，以解决电子元器件与电路板的安装问题，从而提高电路板的稳定性和可靠性。

根据本公开的一个方面，提供一种安装装置，用于安装电子元器件和电路板，所述安装装置包括：

固定架，具有承载面，所述承载面具有第一安装区和第二安装区，所述第一安装区设有凹槽，所述凹槽内能卡接所述电子元器件，所述第二安装区用于固定电路板。

在本公开的一种示例性实施例中，所述固定架包括：

凸棱，设于所述第一安装区，呈环状延伸，以围成安装槽；

安装盒，固定于所述安装槽内，且所述凹槽设于所述安装盒。

在本公开的一种示例性实施例中，所述凸棱包括环形分布的多个凸台，且相邻两所述凸台间隔设置。

在本公开的一种示例性实施例中，所述安装装置还包括：

盖板，覆盖所述凹槽，且与所述凸棱连接。

在本公开的一种示例性实施例中，所述安装装置还包括：

导热绝缘垫，能够夹持于所述盖板与位于所述凹槽内的所述电子元器件之间。

在本公开的一种示例性实施例中，所述电子元器件具有用于与所述电路板电连接的引脚，所述盖板设有供所述引脚穿过的通孔。

在本公开的一种示例性实施例中，所述安装盒面向所述承载面的一面设有至少一个散热口。

根据本公开的另一个方面，提供一种电子元器件组件，包括：

上述任意一项所述的安装装置；

电子元器件，卡合于所述凹槽内；

电路板，固定于所述第二安装区；

其中，所述电子元器件与所述电路板电连接。

在本公开的一种示例性实施例中，所述电子元器件组件还包括：

所述电子元器件通过导热绝缘胶与所述凹槽的内壁粘接。

根据本公开的再一个方面，提供一种航天器，包括：

机壳，包括具有开口的空腔；

上述任意一项所述的电子元器件组件，所述固定架配合设于所述开口内，且与所述机壳固定连接，且所述电子元器件和所述电路板位于所述空腔内。

由上述技术方案可知，本公开提供的一种安装装置、电子元器件组件和航空器，其优点和积极效果在于：

一方面，可将电子元器件安装于固定架的第一安装区，电路板安装于第二安装区，从而避免将电子元器件安装在电路板上，使电路板免于承受电子元器件的压力，防止电路板局部受力不均导致的电路板变形，提高了电路板的长期稳定性和其他电气连接的可靠性。

另一方面，将电子元器件和电路板均固定于安装装置上，保证了电子元器件与电路板的相对位置固定，避免了常规固定方式如绑扎、粘接等在长时间使用后的失效，从而导致电子元器件松动的情况，进而对电子元器件连接脚造成的损伤，进一步延长了电子元器件的使用寿命。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出本公开示例性实施例中固定架的结构示意图；

图2示出本公开示例性实施例中一种电子元器件示意图；

图3示出本公开示例性实施例中安装装置的安装盒示意图；

图4示出本公开示例性实施例中在电子元器件外部涂抹导热绝缘胶的示意图；

图5示出本公开示例性实施例中在安装盒内壁涂抹导热绝缘胶的示意图；

图6示出本公开示例性实施例中电子元器件与安装盒的装配示意图；

图7示出本公开示例性实施例中电子元器件组件示意图；

图8示出本公开示例性实施例中电子元器件组件中焊点和导线点胶固定示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知技术方案以避免喧宾夺主而使得本公开的各方面变得模糊。

本说明书中使用用语“一个”、“一”、“该”和“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”和“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。

本公开示例实施方式首先提供了一种安装装置，可以用于安装电子元器件和电路板。其中，电子元器件可以是电源、电阻、电容、电感、二极管以及继电器等。本示例实施例中，电子元器件可以以高压模块为例。如图2所示，该高压模块20主体为长方体型，并在主体的同一外侧面具有多个引脚21，该多个引脚21可以用于与电路板30进行电连接。

本公开实施方式的安装装置可以包括固定架10，如图1所示，该固定架10可以具有承载面，承载面具有第一安装区11和第二安装区12，其中第一安装区11设有凹槽，凹槽内能卡接电子元器件20，第二安装区12可以用于固定电路板30。

一方面，可将电子元器件安装于固定架的第一安装区，电路板安装于第二安装区，从而避免将电子元器件安装在电路板上，使电路板免于承受电子元器件的压力，防止电路板局部受力不均导致的电路板变形，提高了电路板的长期稳定性和其他电气连接的可靠性。

另一方面，将电子元器件和电路板均固定于安装装置上，保证了电子元器件与电路板的相对位置固定，避免了常规固定方式如绑扎、粘接等在长时间使用后的失效，从而导致电子元器件松动的情况，进而对电子元器件连接脚造成的损伤，进一步延长了电子元器件的使用寿命。

下面，将对本示例实施方式中的安装装置进行进一步的阐述。

如图1所示，固定架10可具有承载面，该承载面可包括第一安装区11和第二安装区12，举例而言，固定架10可以是平板结构，其形状和尺寸在此不做特殊限定，该承载面可为平面。第一安装区11和第二安装区12均为承载面的局部区域。

第一安装区11内可以设有凹槽，该凹槽能够卡接电子元器件20。凹槽可以由突出于承载面表面的凸棱环绕围成，还可以为承载面在第一安装区内凹陷形成，本公开在此不做特殊限定。

在本示例实施例中，如图3所示，考虑到高压模块20的结构及使用特点，在第一安装区11内，固定架10可以包括凸棱以及安装盒14。其中，凸棱可以设置于第一安装区11，且可以呈环状延伸，以围成安装槽；安装盒14则可以固定于安装槽内，安装盒14内可以形成所述凹槽，高压模块20则可以固定于该安装盒14的凹槽内。

具体而言，安装盒14可以配合高压模块20的形状设计成长条状，安装盒14内部凹槽则可以与高压模块20较为紧密的配合。与此同时，高压模块20具有引脚21的一面面向凹槽外部，以便于后续对引脚21进行电连接。

进一步的，凸棱可以包括呈环形分布的多个凸台13，且相邻两所述凸台13可以间隔设置。相应地，多个凸台13可以配合安装盒14的外形环绕成一长方形安装槽，以便于固定所述安装盒14。

需要补充的是，在其他的实施例中，考虑到不同种类电子元器件的结构及使用特点，需要根据实际情况去设计安装盒14与凸棱。例如安装盒140的外形可以为圆柱形，长方体型，不规则多边形等，而安装盒14的凹槽也可以同时设置为不同形状，以满足电子元器件的安装及使用需求。同时，凸棱的形状与排布可以配合安装盒的外部结构设计，例如还可以为连续的环状凸棱，还可以为多个按一定规律设置的凸台。凡是能够实现固定电子元器件的安装盒14与凸棱结构均在本公开的保护范围之内，本公开在此不做特殊限定。

在本示例实施例中，如图7所示，在将高压模块20安装进入固定架10之后，为了将高压模块20封存于安装盒14中，且同时使安装盒14固定于多个凸台13环绕所形成的安装槽内，所述安装装置还可以包括盖板15，盖板15可以覆盖凹槽，且可以与多个凸台13连接。盖板的形状可以配合安装盒14的形状，并延伸覆盖于凸台13之上。

此外，为了方便电子元器件后续的维护与更换，盖板15可以设计为可拆卸，例如可以为螺钉-螺孔连接，螺孔可以设置于各凸台13顶端，螺钉可以贯穿盖板上的通孔并与螺孔连接。连接方式还可以为卡扣连接等，本公开在此不做特殊限定。此外，还可以在盖板15对应所述电子元器件的导线及多个引脚21的位置预先设置各通孔17，以便装配。

进一步的，盖板15在经过长时间使用后，可能会产生松动，尤其在动态环境中，容易导致凹槽内的高压模块20与凹槽内壁以及盖板15发生碰撞，从而影响器件的有效性及使用寿命。因此，如图6所示，可在盖板15与位于凹槽内的高压模块20之间设置导热绝缘垫16。且可以设置该导热绝缘垫16的厚度略大于盖板15与高压模块20之间的距离，以在安装及长时间使用过程中，导热绝缘垫16始终与盖板15及电子元器件紧密接触，避免内部产生松动。同时，还可以在导热绝缘垫16对应高压模块20的导线及多个引脚21的位置预先设置各通孔，以便装配。此外，为了提高散热效果，该导热绝缘垫16的材料可以使用具有导热性能的绝缘材料，例如硅胶导热绝缘垫。

在本示例实施例中，如图7所示，高压模块20的多个引脚21可以通过导线与电路板30的对应电气孔连接，连接方式可以为焊接。其中，引脚21一侧可以采用勾焊方式。进一步，焊点和导线过长的部分可以使用热熔胶40固定。

在本示例实施例中，为了提高该安装装置的散热性能，以将高压模块20在运行过程中产生的热量更好的导出，可以在安装盒14面向承载面的一面设置至少一个散热口18。如图3所示，散热口18的数量可以为三个，形状可以为长方形，且三个散热口18可以沿安装盒的长边方向均匀分布。此外，散热口的位置、形状、数量不限于此，本公开在此不做特殊限定。

进一步的，本示例实施例中的安装盒14可以采用热固性聚酰亚胺板材加工，这种材料具有优异的热稳定性、耐化学腐蚀性和机械性能，通常为橘黄色。具体而言，可以采用抗弯强度与抗弯模量均较高的石墨或玻璃纤维增强的聚酰亚胺。

如图7、图8所示，本公开实施方式提供一种电子元器件组件，可以包括电子元器件、电路板30和上述实施方式的安装装置。其中，电子元器件例如高压模块20可以卡接于安装装置的凹槽内，电路板30可以固定于安装装置的第二安装区12，且高压模块20与电路板30电连接。

本公开实施方式避免将电子元器件安装在电路板上，使电路板免于承受电子元器件的压力，防止电路板局部受力不均导致的电路板变形，提高了电路板的长期稳定性和其他电气连接的可靠性。

将电子元器件和电路板均固定于安装装置上，保证了电子元器件与电路板的相对位置固定，结构紧凑，力学性能可靠，避免了电子元器件松动对连接脚造成的损伤，进一步延长了电子元器件的使用寿命。

如图7所示，电路板30可以固定于安装装置的第二安装区12。具体而言，可以在固定架10的第二安装区12对应电路板的四角设置四个凸台，电路板30与凸台可以通过螺钉-螺孔连接，螺孔可以设置于各凸台顶端，螺钉可以贯穿电路板上的通孔并与螺孔连接。在一些实施例中，第二安装区12可以根据电路板的形状，使用特点进行设计，本公开在此不做特殊限定。

在本示例实施例中，为了提高该电子元器件组件的散热性能，还可以在装配过程中使用导热绝缘胶，导热绝缘胶可以增大不平整表面硬连接的接触面积，从而保证绝缘性能的同时最大限度传递热量。

具体而言，可以使高压模块20通过导热绝缘胶19与凹槽的内壁粘接。如图4所示，在高压模块20外层均匀涂抹一薄层导热绝缘胶19；如图5所示，在安装盒14内壁与器件相接处的部位同样涂抹一层导热绝缘胶19，而后将二者装配，并清除外溢的残余胶。进一步的，如图1所示，在固定架10的承载面以及各凸台与安装盒14相接处涂抹一层导热绝缘胶19。此外，在一些实施例中，在安装盒14面向固定架10承载面开设有散热口18时，可以使导热绝缘胶充满于散热口18处，以达到更好的导热效果。

本公开实施方式还提供一种航天器，可以包括机壳以及上述电子元器件组件。其中，机壳可以包括具有开口的空腔，电子元器件组件的固定架10可以配合设于开口内，且与机壳固定连接，且电子元器件和电路板可以位于空腔内。其中，所述航天器，可以包括卫星、运载火箭，深空探测器以及导弹等。

在其他实施例中，电子元器件组件可以通过固定架10安装于机壳内部或外部的其他结构上，但此种方式还需要额外增加支架或安装部，而支架或安装部均具有一定的重量，并占用一定的空间。因此，本公开实施例还可以将电子元器件组件的固定架10设置为航天器机壳的一部分，例如卫星的机壳。例如，可在卫星的机壳开设一安装口，该安装口可以配合固定架10的四周从而将固定架紧密卡合于安装口处，而组件的承载面面向机壳内部，进而将电子元器件组件固定于机壳内。此外，为了方便航天器的维护以及器件的更换，该电子元器件组件的连接方式还可以为可拆卸连接，例如螺钉-螺孔连接和卡扣连接等。

本公开提供的航天器，简化了电子元器件组件的安装结构，节省了航天器的内部空间，减轻航天器整体重量，进一步提高整体机能。

上述所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中，如有可能，各实施例中所讨论的特征是可互换的。在上面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本发明的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组件、材料等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本发明的各方面。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限。

Claims (10)

1.一种安装装置，用于安装电子元器件和电路板，其特征在于，所述安装装置包括：

固定架，具有承载面，所述承载面具有第一安装区和第二安装区，所述第一安装区设有凹槽，所述凹槽内能卡接所述电子元器件，所述第二安装区用于固定电路板。

2.根据权利要求1所述的安装装置，其特征在于，所述固定架包括：

凸棱，设于所述第一安装区，呈环状延伸，以围成安装槽；

安装盒，固定于所述安装槽内，且所述凹槽设于所述安装盒。

3.根据权利要求2所述的安装装置，其特征在于，所述凸棱包括环形分布的多个凸台，且相邻两所述凸台间隔设置。

4.根据权利要求3所述的安装装置，其特征在于，所述安装装置还包括：

盖板，覆盖所述凹槽，且与所述凸棱连接。

5.根据权利要求4所述的安装装置，其特征在于，所述安装装置还包括：

导热绝缘垫，能够夹持于所述盖板与位于所述凹槽内的所述电子元器件之间。

6.根据权利要求4或5所述的安装装置，其特征在于，所述电子元器件具有用于与所述电路板电连接的引脚，所述盖板设有供所述引脚穿过的通孔。

7.根据权利要求6所述的安装装置，其特征在于，所述安装盒面向所述承载面的一面设有至少一个散热口。

8.一种电子元器件组件，其特征在于，包括：

权利要求1-7任一项所述的安装装置；

电子元器件，卡合于所述凹槽内；

电路板，固定于所述第二安装区；

其中，所述电子元器件与所述电路板电连接。

9.根据权利要求8所述的电子元器件组件，其特征在于，所述电子元器件组件还包括：

所述电子元器件通过导热绝缘胶与所述凹槽的内壁粘接。

10.一种航天器，其特征在于，包括：

机壳，包括具有开口的空腔；

权利要求8或9所述的电子元器件组件，所述固定架配合设于所述开口内，且与所述机壳固定连接，且所述电子元器件和所述电路板位于所述空腔内。