NL1016260C2

NL1016260C2 - Behuizing voor microgolfcomponenten.

Info

Publication number: NL1016260C2
Application number: NL1016260A
Authority: NL
Inventors: Jan Hendrik Mannak; Ivo Antoni Gerardus Maatman
Original assignee: Thales Nederland Bv
Priority date: 2000-02-07
Filing date: 2000-09-25
Publication date: 2001-08-08
Also published as: CA2398270A1; CA2398270C; EP1256262A1; US6713867B2; US20030107128A1; EP1256262B1; DE60110042T2; WO2001058227A1; DE60110042D1; ATE293348T1; AU2001240574A1

Description

Behuizing voor microgolfcomponenten

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het verpakken van een schakeling die microgolfcomponenten of 5 microgolfcomponenten en digitale componenten bevat, waarbij de componenten op een gedrukte schakeling zijn geplaatst. Bij het verpakken van een schakeling van bovenstaand type wordt in het vakgebied gebruik gemaakt van een hermetische metalen behuizing, waarbij althans de microgolfcomponenten 10 naakt in een inert gas zijn geplaatst. Het is feitelijk een ideale verpakking, maar het is ook een dure verpakking, omdat elke aansluiting via een glaskraal in de behuizing moet worden gerealiseerd. Vooral als er sprake is van veel aansluitingen, bijvoorbeeld voor digitale stuursignalen, 15 dan wordt de verpakking te duur en daarmee onpraktisch.

Een verder bezwaar van de bekende verpakkingswijze is dat ze beduidend zwaarder en groter is dan de feitelijke schakeling. Dit bezwaar geldt met name bij toepassingen 20 voor vliegtuigen.

Voor naakte schakelingen met uitzondering van microgolf-componenten is bekend dat ze tegen vocht en corrosie kunnen worden beschermd door ze te voorzien van een toplaag uit 25 lak, bijvoorbeeld een polymeerlak. Voor het beschermen van microgolfcomponenten is dit niet mogelijk omdat de toplaag diëlectrische verliezen introduceert waardoor de schakeling sub-optimaal of helemaal niet zal functioneren. Daarnaast geldt dat een zo verpakte schakeling met microgolf-30 componenten erg gevoelig is voor vocht, omdat dit vocht in de nabijheid van de schakeling dermate grote verliezen veroorzaakt dat de schakeling niet langer werkt.

De werkwijze volgens de uitvinding komt aan deze bezwaren 35 tegemoet en heeft als kenmerk, dat althans de microgolf componenten worden bedekt met een laag syntactisch schuim 101 626 0-« 2 bestaande uit een matrix uit epoxyhars of cyanaat ester, gevuld met microballoons uit glas of een keramisch materiaal, waarna de schakeling wordt bedekt met een vochtwerende toplaag. De laag syntactisch schuim verkleint 5 de diëlectrische verliezen doordat er slechts weinig diëlectricum in de nabijheid van de microgolfcomponenten aanwezig is en bovendien vergroot hij de afstand tussen de microgolfcomponenten en eventueel op de toplaag aanwezig vocht.

10

Een gunstige realisatie van de inventieve werkwijze heeft als kenmerk, dat in het syntactisch schuim 50-80% van het volume door microballoons wordt ingenomen. Syntactisch schuim met deze samenstelling is voldoende robuust, geeft 15 weinig diëlectrische verliezen en is bijzonder licht. In vergelijking met een schakeling die op een bekende wijze hermetisch is behuisd zijn het volume en het gewicht tenminste gehalveerd.

20 Een verdere gunstige realisatie van de inventieve werkwijze heeft als kenmerk, dat tijdens een uitharden van de matrix de schakeling in een zodanige positie wordt gehouden dat een opwaartse druk tengevolge van de zwaartekracht of van een centrifugale kracht de microballoons naar de microgolf-25 componenten zal voeren. Daardoor zal de relatief grote concentratie van microballoons in de matrix nabij de microgolfcomponenten de diëlectrische verliezen nog verder reduceren, terwijl de mechanische eigenschappen van het syntactische schuim nagenoeg gehandhaafd blijven.

30

Een gunstige realisatie van de inventieve werkwijze die als additioneel voordeel heeft dat enerzijds electromagnetische straling niet tot de microgolfcomponenten kan doordringen en dat anderzijds de microgolfcomponenten geen electro-35 magnetische straling kunnen uitzenden heeft als kenmerk, dat na het aanbrengen van de toplaag althans ter plaatse <0 Λ ·,; :'Γ r- ; i U i ^ - 3 van de microgolfcomponenten de toplaag wordt voorzien van een metallisatie.

Een verdere gunstige realisatie van de inventieve werkwijze 5 heeft als kenmerk, dat de metallisatie wordt opgebracht in de vorm van een geleidende verf of door het opsputteren van metaaldeeltjes. Een alternatieve gunstige realisatie heeft als kenmerk, dat de metallisatie wordt verkregen door het aanbrengen van een metalen plaatje boven de laag 10 syntactisch schuim.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een behuizing voor een gedrukte schakeling voorzien van microgolfcomponenten of van microgolfcomponenten en digitale componenten. Ze 15 heeft als kenmerk, dat de behuizing voor de microgolfcomponenten een laag syntactisch schuim omvat, en dat de gedrukte schakeling, inclusief de laag syntactisch schuim is voorzien van een vochtwerende toplaag.

20 De uitvinding zal nu nader worden uiteengezet aan de hand van de volgende figuren, waarbij:

Fig. 1 schematisch een schakeling volgens de uitvinding in bovenaanzicht weergeeft;

Fig. 2 schematisch een schakeling volgens de uitvinding in 25 doorsnede weergeeft;

Fig. 3 schematisch een schakeling volgens de uitvinding in doorsnede weergeeft, voorzien van een dam;

Fig. 4 schematisch een schakeling volgens de uitvinding in doorsnede weergeeft, voorzien van een kapje.

30

Fig. 1 geeft schematisch een gedrukte schakeling 1 volgens de uitvinding weer, waarop digitale componenten 2a, 2b, 2c, ... en microgolfcomponenten 3a, 3b, 3c, ... zijn geplaatst. Ter plaatse van de digitale componenten 2a, 2b, 2c, ... is 35 gedrukte schakeling 1 op een op zich bekende wijze uitgevoerd als een multilayer en is ook voorzien in een 101 626 0"" 4 connector 4 voor het toe- en afvoeren van digitale informatie. Ter plaatse van de microgolfcomponenten 3a, 3b, 3c,.. is gedrukte schakeling 1 op een op zich bekende wijze uitgevoerd als microstriplijn 5 en is ook voorzien in 5 connectors 6a, 6b voor de toe- en afvoer van microgolf-signalen.

Fig. 2 geeft schematisch een gedrukte schakeling 1 volgens de uitvinding in doorsnede volgens de lijn AA' in Fig. 1 10 weer, waarbij een digitale component 2h, microgolf- componenten 3d, 3g, microstriplijn 5 en een connector 4 zichtbaar zijn. Volgens de uitvinding zijn microgolf-componenten 3d, 3g en microstriplijn 5 volledig bedekt met een laag syntactisch schuim 7. Syntactisch schuim is op 15 zich bekend en wordt bijvoorbeeld gebruikt voor het verlenen van drijfvermogen aan drijflichamen. Over de laag syntactisch schuim en over de rest van gedrukte schakeling 1 wordt een toplaag 8 uit bijvoorbeeld polymeerlak aangebracht .

20

Fig. 3 geeft eveneens schematisch een gedrukte schakeling 1 volgens de uitvinding in doorsnede volgens de lijn AA' in Fig. 1 weer, waarbij rond het microgolfdeel een dam 9 uit bijvoorbeeld kunststof is aangebracht, wat het vullen met 25 syntactisch schuim kan vereenvoudigen. In deze realisatie is bovendien een metallisatie 10 op toplaag 8 aangebracht met een geleidende verf of door sputtering. Metallisatie 10 kan ook in de vorm van een metalen plaatje over de laag syntactisch schuim worden aangebracht en vervolgens 30 bijvoorbeeld met behulp van een soldeerverbinding met een aardvlak in gedrukte schakeling 1 worden verbonden.

Fig. 4 geeft schematisch een gedrukte schakeling 1 volgens de uitvinding in doorsnede volgens de lijn AA' in Fig. 1 35 weer, waarbij rond het microgolfdeel een kapje 11 uit kunststof of uit metaal is aangebracht, voorzien van een 1016260- 5 gat 12 waardoor kapje 11 kan worden gevuld roet syntactisch schuim. Met een metalen kapje is automatisch een goede afscherming voor microgolfstraling verkregen, met een kunststof kapje kan de toplaag desgewenst weer worden 5 voorzien van een metallisatie.

De hiervoor beschreven verpakkingswijze kan natuurlijk eveneens met voordeel worden toegepast als de schakeling alleen maar microgolfcomponenten bevat en meer in het 10 bijzonder voor het verpakken van microgolfcomponenten op een substraat uit bijvoorbeeld keramiek of duroid.

101 6260 -

Claims

1. Werkwijze voor het verpakken van een schakeling die microgolfcomponenten of microgolfcomponenten en digitale 5 componenten bevat, waarbij de componenten op een gedrukte schakeling zijn geplaatst, met het kenmerk, dat althans de microgolfcomponenten worden bedekt met een laag syntactisch schuim bestaande uit een matrix uit epoxyhars of cyanaat ester, gevuld met microballoons uit glas of een keramisch 10 materiaal, waarna de schakeling wordt bedekt met een vochtwerende toplaag.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat in het syntactisch schuim 50-80% van het volume door micro- 15 balloons wordt ingenomen.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat tijdens een uitharden van de matrix de schakeling in een zodanige positie wordt gehouden dat een opwaartse druk 20 tengevolge van de zwaartekracht of van een centrifugale kracht de microballoons naar de microgolfcomponenten zal voeren.

4. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat na 25 het aanbrengen van de toplaag althans ter plaatse van de microgolfcomponenten de toplaag wordt voorzien van een metallisatie.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de 30 metallisatie wordt opgebracht in de vorm van een geleidende verf of door het opsputteren van metaaldeeltjes.

6. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de metallisatie wordt verkregen door het aanbrengen van èen 35 metalen plaatje boven de laag syntactisch schuim. 101 6260«*

7. Behuizing voor een gedrukte schakeling voorzien van microgolfcomponenten of microgolfcomponenten en digitale componenten, met het kenmerk, dat de behuizing voor de microgolfcomponenten een laag syntactisch schuim omvat, en 5 dat de gedrukte schakeling, inclusief de laag syntactisch schuim is voorzien van een vochtwerende toplaag. 4 4*1 «4 Γ*· ·*'" .O «rm « M - - '· ·' ? " v j