RU2335821C1 - 3d electronic module - Google Patents

3d electronic module Download PDF

Info

Publication number
RU2335821C1
RU2335821C1 RU2007100807/09A RU2007100807A RU2335821C1 RU 2335821 C1 RU2335821 C1 RU 2335821C1 RU 2007100807/09 A RU2007100807/09 A RU 2007100807/09A RU 2007100807 A RU2007100807 A RU 2007100807A RU 2335821 C1 RU2335821 C1 RU 2335821C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
dimensional
board
connection
tubular
cell
Prior art date
Application number
RU2007100807/09A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Анатольевич Васильев (RU)
Владимир Анатольевич Васильев
Юрий Евгеньевич Яковлев (RU)
Юрий Евгеньевич Яковлев
Петр Васильевич Смирнов (RU)
Петр Васильевич Смирнов
Ирина Геннадьевна Ермакова (RU)
Ирина Геннадьевна Ермакова
Максим Александрович Краснов (RU)
Максим Александрович Краснов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Научно-производственный комплекс "ЭЛАРА" имени Г.А. Ильенко" (ОАО "ЭЛАРА")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Научно-производственный комплекс "ЭЛАРА" имени Г.А. Ильенко" (ОАО "ЭЛАРА") filed Critical Открытое акционерное общество "Научно-производственный комплекс "ЭЛАРА" имени Г.А. Ильенко" (ОАО "ЭЛАРА")
Priority to RU2007100807/09A priority Critical patent/RU2335821C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2335821C1 publication Critical patent/RU2335821C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: 3D electronic module incorporating standard encased components and/or PCBs with caseless active and passive components, an outer heat sink system and outer output terminals. Note that encased components and the aforesaid PCBs feature double-side outputs arrangement and are located between the printed switching PCBs arranged in parallel and furnished with plated holes. The connecting PCB abuts, with its end face surfaces, on the aforesaid plated holes, the said connecting PCB having an electrical and mechanical connection to the switching PCBs. The switching PCB and the connecting PCB accommodates the 3D connectors, the latter being interconnected to form a cubic and/or tubular 3D cell made up of a set of 3D cells forming a plug-and-socket connection. The active element heat sink system represents a tubular 3D cell furnished with coaxially-arranged heat-sink lines wherein the active elements are in thermal contact with the pipe walls.
EFFECT: multi-purpose design, higher-density module featuring higher reparability and heat-sink properties.
19 dwg

Description

Изобретение относится к электронике и может быть использовано в комплексе бортового оборудования летательных аппаратов при компоновке модулей, содержащих большое количество электрических связей для их объединения, для решения задач создания надежного трехмерного электронного модуля путем повышения универсальности конструкции и плотности размещения модулей, эффективности теплоотвода при сохранении высокой ремонтопригодности.The invention relates to electronics and can be used in a complex of on-board equipment of aircraft when assembling modules containing a large number of electrical connections for combining them, to solve the problems of creating a reliable three-dimensional electronic module by increasing the universality of the design and the density of the modules, the heat sink efficiency while maintaining high maintainability .

Известно техническое решение - трехмерный гибкий электронный модуль (Патент РФ № 2119276, Н05К 3/36, опубл. 20.09.1998), состоящий из бескорпусных электронных компонентов, корпусных электронных компонентов и микроплат с бескорпусными активными и пассивными электронными компонентами. В состав модуля могут входить различные датчики и системы приемопередатчика. Бескорпусные электронные компоненты, корпусные электронные компоненты и микроплаты помимо внутренних связей соединены электрически между собой гибкими гофрированными коммутационными платами, имеющими переменное сечение. Каждый тепловыделяющий компонент снабжен теплоотводом, имеющим тепловой контакт с внешней гибкой оболочкой модуля. Недостатком этого технического решения является недостаточная электрическая целостность конструкции и неизбежность коротких замыканий, что сказывается на надежности трехмерного электронного модуля. Неравномерное размещение компонентов снижает плотность компоновки всего устройства. Так как каждый тепловыделяющий компонент снабжен теплоотводом, имеющим тепловой контакт с оболочкой, то длина отвода тепла достаточно большая, что уменьшает эффективность теплотвода. Применение гибких коммутационных плат не обеспечивает универсальности и ремонтопригодности устройства из-за недостаточного распространения технологии изготовления гибких плат и низкой механической жесткости, что снижает надежность трехмерного электронного модуля в целом.A technical solution is known - a three-dimensional flexible electronic module (RF Patent No. 2119276, Н05К 3/36, publ. 09/20/1998), consisting of unpacked electronic components, housing electronic components and microplates with unpacked active and passive electronic components. The module may include various sensors and transceiver systems. Unpackaged electronic components, enclosed electronic components and microboards, in addition to internal connections, are electrically connected to each other by flexible corrugated switching boards with a variable cross-section. Each heat-generating component is equipped with a heat sink having thermal contact with the external flexible shell of the module. The disadvantage of this technical solution is the lack of electrical integrity of the design and the inevitability of short circuits, which affects the reliability of the three-dimensional electronic module. Uneven placement of components reduces the density of the layout of the entire device. Since each heat-generating component is equipped with a heat sink having thermal contact with the shell, the heat removal length is sufficiently large, which reduces the efficiency of the heat sink. The use of flexible patch boards does not provide the universality and maintainability of the device due to the insufficient distribution of manufacturing technology of flexible boards and low mechanical rigidity, which reduces the reliability of the three-dimensional electronic module as a whole.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) является трехмерный электронный модуль (Патент РФ №2176134, Н05К 7/02, опубл. 20.11.2001), содержащий стандартные корпусированные компоненты и/или микроплаты с бескорпусными активными и пассивными компонентами, внешнюю систему теплоотвода и внешние выводы, причем корпусированные компоненты и указанные микроплаты имеют двухстороннее расположение выводов и находятся между параллельно размещенными печатными коммутационными платами с металлизированными отверстиями, между параллельно размещенными печатными коммутационными платами торцевыми поверхностями к ним расположена соединительная плата, имеющая электрическое и механическое соединение с печатными коммутационными платами, введенная теплоотводящая гребенка частично охватывает корпус корпусированного компонента или основание указанной микроплаты и содержит, по меньшей мере, один выступ или плоскость, имеющие тепловой контакт с внешней системой теплоотвода, при этом корпус корпусированного компонента и основание указанной микроплаты выполнены из теплопроводящего материала. Недостатком прототипа является неразъемность соединения печатных коммутационных плат с соединительными платами и, следовательно, низкая универсальность и ремонтопригодность модуля. Следующие недостатки - низкая эффективность теплоотвода во внешнюю среду, являющаяся следствием увеличения длины пути отвода тепла, а также низкая плотность размещения модулей и невысокая надежность самого устройства.The closest technical solution (prototype) is a three-dimensional electronic module (RF Patent No. 2176134, Н05К 7/02, publ. 11/20/2001), containing standard packaged components and / or microboards with active and passive components, an external heat sink system and external outputs moreover, the enclosed components and these microcards have a two-sided arrangement of terminals and are located between parallel placed printed circuit boards with metallized holes, between parallel placed and printed circuit boards with end surfaces thereon, there is a connecting board having an electrical and mechanical connection with the printed circuit boards, the inserted heat sink comb partially covers the housing of the housing component or the base of said microplate and contains at least one protrusion or plane having thermal contact with an external heat sink system, while the housing of the packaged component and the base of the specified microplate are made of a heat-conducting mat rial. The disadvantage of the prototype is the inseparability of the connection of printed circuit boards with connection boards and, therefore, low versatility and maintainability of the module. The following disadvantages are the low efficiency of heat removal to the external environment, which is a consequence of the increase in the length of the heat removal path, as well as the low density of the modules and the low reliability of the device itself.

Техническим результатом изобретения является создание надежного трехмерного электронного модуля, что достигается посредством повышения универсальности конструкции, более плотного размещение модулей с обеспечением высокой ремонтопригодности, повышения эффективности теплоотвода.The technical result of the invention is the creation of a reliable three-dimensional electronic module, which is achieved by increasing the versatility of the design, more dense placement of the modules with high maintainability, increasing the efficiency of heat removal.

Технический результат достигается тем, что трехмерный электронный модуль, содержащий стандартные корпусированные компоненты и/или микроплаты с бескорпусными активными и пассивными компонентами, внешнюю систему теплоотвода и внешние выводы, причем корпусированные компоненты и указанные микроплаты имеют двухстороннее расположение выводов и находятся между параллельно размещенными печатными коммутационными платами с металлизированными отверстиями, между параллельно размещенными печатными коммутационными платами, торцевыми поверхностями к ним расположена соединительная плата, имеющая электрическое и механическое соединение с печатными коммутационными платами, на печатной коммутационной плате и на соединительной плате сформирован трехмерный электрический соединитель, при этом трехмерные электрические соединители коммутационных плат и соединительных плат соединены между собой с образованием кубической и/или трубчатой трехмерной ячейки, образующей из множества трехмерных ячеек трехмерную разъемную электрическую связь, внешняя система теплоотвода активных элементов обеспечивается трубчатой трехмерной ячейкой, снабженной коаксиально расположенными теплоотводящими трубами, где активные элементы имеют тепловой контакт со стенками трубы.The technical result is achieved by the fact that a three-dimensional electronic module containing standard packaged components and / or microcards with open-type active and passive components, an external heat sink system and external terminals, moreover, the packaged components and these microcards have two-sided terminal arrangement and are located between parallel printed circuit boards with metallized holes, between parallel printed circuit boards, end faces They have a connection board that is electrically and mechanically connected to the printed circuit boards, a three-dimensional electrical connector is formed on the printed circuit board and on the connection board, while the three-dimensional electrical connectors of the connection boards and connection boards are interconnected to form a cubic and / or tubular a three-dimensional cell, forming from a set of three-dimensional cells a three-dimensional detachable electrical connection, an external active heat sink system the elements is provided by a tubular three-dimensional cell equipped with coaxially arranged heat sink pipes, where the active elements have thermal contact with the pipe walls.

Сущность изобретения заключается в том, в предложенном трехмерном электронном модуле соединение коммутационной платы и соединительной платы разъемное, что позволяет достичь высокой универсальности и ремонтопригодности устройства. Модуль содержит стандартные корпусированные компоненты и/или микроплаты с бескорпусными активными и пассивными компонентами, причем корпусированные компоненты и указанные микроплаты имеют двухстороннее расположение выводов и находятся между параллельно размещенными печатными коммутационными платами с металлизированными отверстиями. Между параллельно размещенными печатными коммутационными платами торцевыми поверхностями к ним расположена соединительная плата, которая имеет с ними электрическое и механическое соединение, на печатной коммутационной плате и на соединительной плате сформирован трехмерный электрический соединитель, причем трехмерные электрические соединители коммутационных плат и соединительных плат соединены между собой с образованием кубической и/или трубчатой трехмерной ячейки, причем множество трехмерных ячеек образует трехмерную разъемную электрическую связь. Такое конструктивное решение позволяет увеличить плотность размещения модулей в устройстве. Трехмерный электронный соединитель имеет, по сравнению с прототипом, уменьшенную длину теплоотвода, в котором внешняя система теплоотвода активных элементов обеспечивается тем, что трубчатая трехмерная ячейка снабжена коаксиально расположенными теплоотводящими трубами, где активные элементы имеют тепловой контакт со стенками трубы, что и обеспечивает высокий теплоотвод и надежность устройства в целом.The essence of the invention lies in the fact that in the proposed three-dimensional electronic module, the connection of the patch board and the connection board is detachable, which allows to achieve high versatility and maintainability of the device. The module contains standard packaged components and / or microcards with open-type active and passive components, moreover, the packaged components and these microcards have a two-sided pin arrangement and are located between parallel printed circuit boards with metallized holes. Between the end faces of the printed circuit boards parallel to them, there is a connection board that is electrically and mechanically connected to them, a three-dimensional electrical connector is formed on the printed circuit board and the connection board, the three-dimensional electrical connectors of the connection boards and connection boards being interconnected to form cubic and / or tubular three-dimensional cells, and many of the three-dimensional cells form a three-dimensional split electrical connection. This design solution allows to increase the density of the modules in the device. The three-dimensional electronic connector has, in comparison with the prototype, a reduced heat sink length in which the external heat sink of the active elements is ensured by the fact that the tubular three-dimensional cell is provided with coaxially arranged heat sink pipes, where the active elements have thermal contact with the pipe walls, which ensures high heat sink and reliability of the device as a whole.

Изобретение поясняется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:

фиг.1 - коммутационная плата в изометрии;figure 1 - circuit board in isometry;

фиг.2 - пространственное расположение соединителей в изометрии (печатная плата условно не показана);figure 2 - spatial arrangement of the connectors in isometry (printed circuit board is not conventionally shown);

фиг.3 - соединительная плата в изометрии;figure 3 - connection board in isometry;

фиг.4 - кубический трехмерный модуль в изометрии;4 is a cubic three-dimensional module in isometry;

фиг.5 - соединение первой платы со второй платой;5 is a connection of the first board with the second board;

фиг.6 - соединение третьей платы со второй платой;6 is a connection of a third board with a second board;

фиг.7 - соединение четвертой платы с первой и третьей платами;7 is a connection of the fourth board with the first and third boards;

фиг.8 - соединение пятой платы с первой и третьей платами;Fig - connection of the fifth board with the first and third boards;

фиг.9 - соединение шестой платы с первой и третьей платами;Fig.9 - connection of the sixth board with the first and third boards;

фиг.10 - соединение первой кубической ячейки со второй кубической ячейкой;figure 10 - connection of the first cubic cell with the second cubic cell;

фиг.11 - соединение первой и второй кубических ячеек с третьей и четвертой кубическими ячейками;11 - connection of the first and second cubic cells with the third and fourth cubic cells;

фиг.12 - соединение первой, второй, третьей, четвертой кубических ячеек с пятой, шестой, седьмой, восьмой кубическими ячейками;Fig - connection of the first, second, third, fourth cubic cells with the fifth, sixth, seventh, eighth cubic cells;

фиг.13 - первая трубчатая трехмерная ячейка;Fig - the first tubular three-dimensional cell;

фиг.14 - соединение первой трубчатой ячейки со второй трубчатой ячейкой;Fig - connection of the first tubular cell with a second tubular cell;

фиг.15 - соединение первой, второй трубчатых ячеек с третьей, четвертой трубчатыми ячейками;Fig - connection of the first, second tubular cells with a third, fourth tubular cells;

фиг.16 - соединение первой, второй, третьей, четвертой трубчатых ячеек с пятой, шестой, седьмой, восьмой трубчатыми ячейками;Fig - connection of the first, second, third, fourth tubular cells with a fifth, sixth, seventh, eighth tubular cells;

фиг.17 - трехмерный электронный трубчатый модуль с местным увеличенным видом (корпус условно не показан);Fig - three-dimensional electronic tubular module with a local enlarged view (the housing is not shown conventionally);

фиг.18 - общий вид трехмерного трубчатого модуля в изометрии;Fig. 18 is a perspective view of a three-dimensional tubular module;

фиг.19 - поперечный разрез трехмерного трубчатого модуля с местным увеличенным видом.Fig is a cross section of a three-dimensional tubular module with a local enlarged view.

На чертежах приведены следующие обозначения:The drawings indicate the following notation:

1 - трехмерный электронный модуль;1 - three-dimensional electronic module;

2 - стандартные корпусированные элементы;2 - standard housing elements;

3 - микроплаты;3 - microboards;

4 - бескорпусные активные компоненты (тепловыделяющие элементы);4 - open-shell active components (fuel elements);

5 - бескорпусные пассивные компоненты;5 - unpacked passive components;

6 - внешняя система теплоотвода;6 - external heat sink system;

7 - внешние выводы;7 - external findings;

8 - печатная коммутационная плата;8 - printed circuit board;

8-1 - первая плата в ячейке - плата коммутационная;8-1 - the first board in the cell - switching board;

8-3 - третья плата в ячейке - плата коммутационная;8-3 - the third board in the cell is a switching board;

9 - металлизированные отверстия;9 - metallized holes;

10 - торцевая поверхность соединительной платы;10 - end surface of the connection board;

11 - соединительная плата;11 - a connecting board;

11-2- вторая плата в ячейке - плата соединительная;11-2 - the second board in the cell is a connection board;

11-4- четвертая плата в ячейке - плата соединительная;11-4- the fourth board in the cell is a connection board;

11-5 - пятая плата в ячейке - плата соединительная;11-5 - the fifth board in the cell is a connection board;

11-6 - шестая плата в ячейке - плата соединительная;11-6 - the sixth board in the cell - the connection board;

12 - электрическое и механическое соединение платы соединительной с платой коммутационной;12 - electrical and mechanical connection of the connecting board with the switching board;

13 - трехмерный электрический соединитель;13 - three-dimensional electrical connector;

14 - многослойная плата;14 - multilayer board;

15 - конструктивно целостный соединитель;15 - structurally integral connector;

16 - гнезда конструктивно целостного соединителя;16 - socket structurally integral connector;

17 - вилка конструктивно целостного соединителя;17 - plug structurally integral connector;

18 - первый соединитель коммутационной платы;18 is a first connector circuit board;

19 - один из слоев многослойной платы;19 - one of the layers of a multilayer board;

20 - второй соединитель коммутационной платы;20 - the second connector of the circuit board;

21 - третий соединитель коммутационной платы;21 - the third connector of the circuit board;

22 - четвертый соединитель коммутационной платы;22 - the fourth connector of the circuit board;

23 - пятый соединитель коммутационной платы;23 - fifth connector circuit board;

24 - шестой соединитель коммутационной платы;24 - the sixth connector of the circuit board;

25 - плоскость коммутационной платы;25 - plane of the circuit board;

26 - торцевая поверхность коммутационной платы;26 - end surface of the circuit board;

27 - электрическая связь между электрическими соединителями внутри коммутационной и внутри соединительной платы;27 - electrical connection between electrical connectors inside the patch and inside the connection board;

28 - трехмерный электрический соединитель, сформированный на соединительной плате;28 is a three-dimensional electrical connector formed on a connection board;

29 - двухсторонняя плата;29 - double-sided board;

30 - электрический соединитель на соединительной плате;30 - electrical connector on the connection board;

31 - противоположные стороны платы;31 - opposite sides of the board;

32 - плоскость соединительной платы;32 - plane of the connection board;

33 - кубическая трехмерная ячейка;33 - cubic three-dimensional cell;

33-1 - первая кубическая трехмерная ячейка;33-1 - the first cubic three-dimensional cell;

33-2 - вторая кубическая трехмерная ячейка;33-2 - the second cubic three-dimensional cell;

33-3 - третья кубическая трехмерная ячейка;33-3 - the third cubic three-dimensional cell;

33-4 - четвертая кубическая трехмерная ячейка;33-4 - the fourth cubic three-dimensional cell;

33-5 - пятая кубическая трехмерная ячейка;33-5 - the fifth cubic three-dimensional cell;

33-6 - шестая кубическая трехмерная ячейка;33-6 - the sixth cubic three-dimensional cell;

33-7 - седьмая кубическая трехмерная ячейка;33-7 - the seventh cubic three-dimensional cell;

33-8 - восьмая кубическая трехмерная ячейка;33-8 - the eighth cubic three-dimensional cell;

34 - трубчатая трехмерная ячейка;34 - tubular three-dimensional cell;

34-1 - первая трубчатая трехмерная ячейка;34-1 - the first tubular three-dimensional cell;

34-2 - вторая трубчатая трехмерная ячейка;34-2 - the second tubular three-dimensional cell;

34-3 - третья трубчатая трехмерная ячейка;34-3 - the third tubular three-dimensional cell;

34-4 - четвертая трубчатая трехмерная ячейка;34-4 - the fourth tubular three-dimensional cell;

35 - множество трехмерных ячеек;35 - a lot of three-dimensional cells;

36 - электрическая связь множества трехмерных ячеек;36 - electrical connection of many three-dimensional cells;

37 - коаксиальное расположение теплоотводящей трубы;37 - coaxial location of the heat sink pipe;

38 - теплоотводящая труба;38 - heat sink pipe;

39 - тепловой контакт со стенками теплоотводящей трубы;39 - thermal contact with the walls of the heat sink pipe;

40 - стенки теплоотводящей трубы;40 - walls of the heat sink pipe;

41 - Г-образная конструкция;41 - L-shaped design;

42 - С-образная конструкция;42 - C-shaped design;

43 - трубообразная конструкция;43 - pipe-like construction;

44 - чашеобразная конструкция;44 - bowl-shaped design;

45 - корпус кубической трехмерной ячейки;45 - casing of a cubic three-dimensional cell;

46 - теплоотводящая труба.46 - heat sink pipe.

Трехмерный электронный модуль 1 (фиг.4, 16-19) содержит стандартные корпусированные компоненты 2 (фиг.1, 3, 4) и микроплаты 3 с бескорпусными активными 4 (фиг.1, 3, 4, 17) и пассивными компонентами 5 (фиг.1, 3, 4). Модуль 1 (фиг.4, 16-19) содержит внешнюю систему теплоотвода 6 (фиг.19) и внешние выводы 7, причем корпусированные компоненты 2 (фиг.1, 3, 4) и указанные микроплаты 3 имеют двухстороннее расположение выводов и находятся между параллельно размещенными печатными коммутационными платами 8 (фиг.1, 4) с металлизированными отверстиями 9 (фиг.3). Между параллельно размещенными печатными коммутационными платами 8 (фиг.1, 4) торцевыми поверхностями 10 (фиг.3) к ним расположена соединительная плата 11 (фиг.3, 4), имеющая электрическое и механическое соединение 12 (фиг.5-9) с печатными коммутационными платами 8 (фиг.1, 4). На печатной коммутационной плате 8 сформирован трехмерный электрический соединитель 13, состоящий из многослойной платы 14 (фиг.1) и конструктивно целостного соединителя 15 (фиг.1, 2, 4), расположенного в трех взаимно перпендикулярных направлениях. Причем конструктивно целостный соединитель 15, расположенный на коммутационной плате 8, (фиг.1, 4) состоит из электрически и механически взаимосвязанных частей гнезда 16 (фиг.1, 2) и вилки 17. На коммутационной плате 8 (фиг.1, 4) один соединитель 18 (фиг.1, 2) сформирован в одном из слоев 19 (фиг.1) многослойной платы 14, второй 20 (фиг.1, 2) - перпендикулярно первому соединителю 18 также сформирован в одном из слоев 19 (фиг.1) многослойной платы 14, причем электрические соединители 15 (фиг.1, 2, 4) пересекаются на разных слоях 19 (фиг.1) платы 8 (фиг.1, 4). Третий 21 (фиг.1, 2), четвертый 22, пятый 23, шестой 24 соединители на коммутационной плате 8 (фиг.1, 4) расположены перпендикулярно к плоскости 25 (фиг.1) платы 8 (фиг.1, 4) коммутационной и расположены в четырех местах симметрично, гнезда 16 (фиг.1, 2) - с одной стороны, а вилки 17 - с другой стороны. Первый 18 и второй 20 соединители на коммутационной плате 8 (фиг.1, 4) расположены так, что с одного торца 26 (фиг.1) платы 8 (фиг.1, 4) сформировано гнездо 16 (фиг.1, 2) электрического соединителя 15 (фиг.1, 2,4), с другого торца 26 (фиг.1) - вилка 17 (фиг.1, 2). Электрическая связь 27 (фиг.2) между электрическими соединителями 15 (фиг.1, 2, 4) внутри коммутационной платы 8 (фиг.1, 4) осуществляется в зависимости от схемотехнических решений. На двухсторонней 29 (фиг.3) соединительной плате 11 (фиг.3, 4) сформирован трехмерный электрический соединитель 28 (фиг.3), где установлены два соединителя 30 в металлизированные отверстия 9 по противоположным сторонам 31 платы 27 (фиг.2) соединительной перпендикулярно к плоскости 32 (фиг.3) платы 11 (фиг.3, 4), где с одной стороны установлено гнездо 16 (фиг.1, 2) конструктивно целостного соединителя 15 (фиг.1, 2, 4), а с другой стороны - вилка 17 (фиг.1, 2). Электрическая связь между электрическими соединителями 15 (фиг.1, 2, 4) внутри соединительной платы 11 (фиг.3, 4) осуществляется в зависимости от схемотехнических решений. Трехмерные электрические соединители 13 (фиг.1, 4) соединены с трехмерными электрическим соединителем 28 (фиг.3) с образованием кубической 33 (фиг.4, 9) и/или трубчатой 34 (фиг.13, 16, 17) трехмерной ячейки, образующей из множества трехмерных ячеек 35 (фиг.4) трехмерную разъемную электрическую связь 36 (фиг.10, 11). Внешняя система теплоотвода 6 (фиг.19) активных элементов 4 (фиг.1, 3, 4, 17) обеспечивается тем, что трубчатая 34 (фиг.13, 16, 17) трехмерная ячейка снабжена коаксиально 37 (фиг.19) расположенными теплоотводящими трубами 38, где активные элементы имеют тепловой контакт 39 со стенками 40 теплоотводящей трубы 38.The three-dimensional electronic module 1 (Figs. 4, 16-19) contains standard packaged components 2 (Figs. 1, 3, 4) and microplates 3 with open-type active 4 (Figs. 1, 3, 4, 17) and passive components 5 ( figure 1, 3, 4). Module 1 (Fig. 4, 16-19) contains an external heat sink system 6 (Fig. 19) and external terminals 7, wherein the packaged components 2 (Figs. 1, 3, 4) and these microboards 3 have a two-sided arrangement of terminals and are located between parallel printed printed circuit boards 8 (Fig.1, 4) with metallized holes 9 (Fig.3). Between the parallel printed circuit boards 8 (FIGS. 1, 4), the end surfaces 10 (FIG. 3) there is a connecting board 11 (FIGS. 3, 4) having electrical and mechanical connection 12 (FIGS. 5-9) with printed patch boards 8 (Fig.1, 4). On the printed circuit board 8, a three-dimensional electrical connector 13 is formed, consisting of a multilayer board 14 (Fig. 1) and a structurally integral connector 15 (Figs. 1, 2, 4) located in three mutually perpendicular directions. Moreover, the structurally integral connector 15 located on the patch board 8 (Figs. 1, 4) consists of electrically and mechanically interconnected parts of the socket 16 (Figs. 1, 2) and plug 17. On the patch board 8 (Figs. 1, 4) one connector 18 (Fig. 1, 2) is formed in one of the layers 19 (Fig. 1) of the multilayer board 14, the second 20 (Fig. 1, 2) is perpendicular to the first connector 18 is also formed in one of the layers 19 (Fig. 1 ) multilayer boards 14, and the electrical connectors 15 (1, 2, 4) intersect on different layers 19 (1) of the board 8 (1, 4). The third 21 (figure 1, 2), fourth 22, fifth 23, sixth 24 connectors on the patch board 8 (figure 1, 4) are perpendicular to the plane 25 (figure 1) of the board 8 (figure 1, 4) switching and are located in four places symmetrically, sockets 16 (Fig.1, 2) - on the one hand, and plugs 17 - on the other hand. The first 18 and second 20 connectors on the circuit board 8 (Fig. 1, 4) are arranged so that from one end 26 (Fig. 1) of the circuit board 8 (Fig. 1, 4), a socket 16 (Fig. 1, 2) of the electric connector 15 (figure 1, 2,4), from the other end 26 (figure 1) - plug 17 (figure 1, 2). The electrical connection 27 (figure 2) between the electrical connectors 15 (figure 1, 2, 4) inside the circuit board 8 (figure 1, 4) is carried out depending on the circuitry solutions. On two-sided 29 (FIG. 3) connection board 11 (FIGS. 3, 4), a three-dimensional electrical connector 28 (FIG. 3) is formed, where two connectors 30 are installed in metallized holes 9 on opposite sides 31 of the connection board 27 (FIG. 2) perpendicular to the plane 32 (Fig. 3) of the board 11 (Figs. 3, 4), where on one side a socket 16 (Figs. 1, 2) of a structurally integral connector 15 (Figs. 1, 2, 4) is installed, and on the other side - plug 17 (Fig.1, 2). The electrical connection between the electrical connectors 15 (FIGS. 1, 2, 4) inside the connection board 11 (FIGS. 3, 4) is carried out depending on the circuitry solutions. Three-dimensional electrical connectors 13 (FIGS. 1, 4) are connected to a three-dimensional electrical connector 28 (FIG. 3) to form a cubic 33 (FIGS. 4, 9) and / or tubular 34 (FIGS. 13, 16, 17) of a three-dimensional cell, forming from a set of three-dimensional cells 35 (Fig. 4) a three-dimensional detachable electrical connection 36 (Figs. 10, 11). The external heat sink system 6 (Fig. 19) of the active elements 4 (Figs. 1, 3, 4, 17) is provided by the fact that the tubular 34 (Figs. 13, 16, 17) three-dimensional cell is provided with a coaxial 37 (Fig. 19) located heat sinks pipes 38, where the active elements have thermal contact 39 with the walls 40 of the heat sink pipe 38.

Сборка трехмерного электронного модуля 1 (фиг.4, 16-19) производится в следующей последовательности:The Assembly of the three-dimensional electronic module 1 (Fig.4, 16-19) is performed in the following sequence:

- сборка коммутационных плат 8 (фиг.1,4) с формированием трехмерного электрического соединителя 13 с установкой соединителей 15 (фиг.1, 2, 4) на разных слоях 19 (фиг.1) и перпендикулярно к плоскости 25 платы 8 (фиг.1,4) в трех направлениях с установкой стандартных корпусированных компонентов 2 (фиг.1, 3, 4) и/или микроплат 3 с бескорпусными активными 4 (фиг.1, 3, 4, 17) и пассивными 5 (фиг.1, 3, 4) компонентами в зависимости от схемотехнических решений;- assembly of patch boards 8 (Fig. 1,4) with the formation of a three-dimensional electrical connector 13 with the installation of connectors 15 (Figs. 1, 2, 4) on different layers 19 (Fig. 1) and perpendicular to the plane 25 of the board 8 (Fig. 1.4) in three directions with the installation of standard packaged components 2 (Fig. 1, 3, 4) and / or microcircuit 3 with open-frame active 4 (Fig. 1, 3, 4, 17) and passive 5 (Fig. 1, 3, 4) components depending on circuitry solutions;

- сборка соединительной платы 11 (фиг.3, 4) с формированием одномерного электрического соединителя 28 (фиг.3) с установкой соединителей 15 (фиг.1, 2, 4) в двух противоположных торцевых сторонах 26 (фиг.1) перпендикулярно к плоскости 32 (фиг.3) плат с установкой стандартных корпусированных компонентов 2 (фиг.1, 3, 4) и/или микроплат 3 с бескорпусными активными 4 (фиг.1, 3, 4, 17) и пассивными 5 (фиг.1, 3, 4) компонентами в зависимости от схемотехнических решений;- assembly of the connecting board 11 (Fig.3, 4) with the formation of a one-dimensional electrical connector 28 (Fig.3) with the installation of connectors 15 (Fig.1, 2, 4) in two opposite end sides 26 (Fig.1) perpendicular to the plane 32 (FIG. 3) boards with the installation of standard packaged components 2 (FIGS. 1, 3, 4) and / or microcircuits 3 with active 4 (FIGS. 1, 3, 4, 17) and passive 5 (FIG. 1, 3, 4) components depending on circuitry solutions;

- сборка трехмерного кубического электронного модуля 1 (фиг.4, 16-19). Плата 11-2 (фиг.5-9, 13) соединительная устанавливается к плате 8-1 коммутационной с образованием Г-образной конструкции 41 (фиг.5). К плате 11-2 (фиг.5-9, 13) соединительной устанавливается коммутационная плата 8-3 (фиг.6-9, 13) с образованием С-образной конструкции 42 (фиг.6). К плате 8-1 (фиг.5-9, 13) коммутационной и к плате 8-3 (фиг.6-9, 13) коммутационной устанавливается плата 11-5 (фиг.8, 9) соединительная в виде трубообразной конструкции 43 (фиг.7, 16, 17) с образованием трубчатой ячейки 34 (фиг.13, 16, 17). К плате 8-1 (фиг.5-9, 13) коммутационной и к плате 8-3 (фиг.6-9, 13) коммутационной устанавливается плата 11-5 (фиг.8, 9) соединительная с образованием чашеобразной конструкции 44 (фиг.8). К плате 8-1 (фиг.5-9, 13) коммутационной и к плате 8-3 (фиг.6-9, 13) коммутационной устанавливается плата 11-6 (фиг.9) соединительная с образованием конструкции кубической ячейки 33 (фиг.4, 9) функционально законченного узла. Кубическая ячейка 33-1 (фиг.10-12) соединяется со следующей кубической ячейкой 33-2. Две кубические ячейки 33-1, 33-2 соединяются с двумя следующими кубическими ячейками 33-3 (фиг.11, 12), 33-4. Четыре кубические ячейки 33-1 (фиг.10-12), 33-2, 33-3 (фиг.11, 12), 33-4 соединяются с четырьмя следующими кубическими ячейками 33-5 (фиг.12), 33-6, 33-7, 33-8.- assembly of a three-dimensional cubic electronic module 1 (figure 4, 16-19). The circuit board 11-2 (FIGS. 5-9, 13) is connected to the circuit board 8-1 switching to form a L-shaped structure 41 (FIG. 5). To the circuit board 11-2 (FIGS. 5-9, 13), a connecting circuit board 8-3 is installed (FIGS. 6-9, 13) with the formation of a C-shaped structure 42 (FIG. 6). To the circuit board 8-1 (FIGS. 5-9, 13) the switching circuit and to the circuit board 8-3 (Figs. 6-9, 13) the circuit board, a circuit board 11-5 (Fig. 8, 9) is connected in the form of a tube-like structure 43 ( 7, 16, 17) with the formation of the tubular cell 34 (Fig.13, 16, 17). A circuit board 11-5 (Fig. 8, 9) is connected to the circuit board 8-1 (FIGS. 5-9, 13) switching and to the circuit board 8-3 (FIGS. 6-9, 13) switching to form a bowl-shaped structure 44 ( Fig. 8). The circuit board 11-6 (Fig. 9) is connected to the circuit board 8-1 (Figs. 5-9, 13) of the switching circuit and to the circuit board 8-3 (Figs. 6-9, 13) of the circuit board to form a cubic cell structure 33 (Fig. .4, 9) functionally complete unit. The cubic cell 33-1 (FIGS. 10-12) is connected to the next cubic cell 33-2. Two cubic cells 33-1, 33-2 are connected to the next two cubic cells 33-3 (11, 12), 33-4. Four cubic cells 33-1 (Figs. 10-12), 33-2, 33-3 (Figs. 11, 12), 33-4 are connected to the following four cubic cells 33-5 (Figs. 12), 33-6 , 33-7, 33-8.

При необходимости теплоотвода применяются трубчатые электронные ячейки 34 (фиг.13, 16, 17). Производится сборка трехмерной трубчатой электронной ячейки 34 по аналогии с кубической электронной ячейкой 33 (фиг.4, 9) (первые три соединения).If necessary, heat sinks apply tubular electronic cells 34 (Fig.13, 16, 17). The three-dimensional tubular electronic cell 34 is assembled by analogy with the cubic electronic cell 33 (Figs. 4, 9) (the first three connections).

- сборка двух трехмерных трубчатых электронных ячеек 34-1 (фиг.14, 15), 34-2, а затем сборка четырех трехмерных трубчатых электронных ячеек 34-1, 34-2, 34-3 (фиг.15), 34-4.- assembly of two three-dimensional tubular electronic cells 34-1 (Fig. 14, 15), 34-2, and then the assembly of four three-dimensional tubular electronic cells 34-1, 34-2, 34-3 (Fig. 15), 34-4 .

- сборка трехмерного трубчатого электронного модуля 1 (фиг.4, 16-19) без корпуса и сборка трехмерного трубчатого электронного модуля 1 с корпусом 45 (фиг.18, 19) и с теплоотводящей трубой 46.- assembly of a three-dimensional tubular electronic module 1 (Fig. 4, 16-19) without a housing and assembly of a three-dimensional tubular electronic module 1 with a housing 45 (Fig. 18, 19) and with a heat sink tube 46.

Вышеизложенное конструктивное решение позволяет, во-первых, более плотно разместить модули, во-вторых, обеспечить его высокую ремонтопригодность, в-третьих, повысить эффективность теплоотвода, в-четвертых, повысить универсальность конструкции и получить надежный трехмерный электронный модуль.The above constructive solution allows, firstly, to more densely place the modules, secondly, to ensure its high maintainability, thirdly, to increase the efficiency of heat removal, fourthly, to increase the universality of the design and to obtain a reliable three-dimensional electronic module.

Таким образом, из рассмотренного следует, что заявляемое изобретение промышленно применимо и решает поставленную техническую задачу.Thus, it follows from the foregoing that the claimed invention is industrially applicable and solves the technical problem.

Claims (1)

Трехмерный электронный модуль, содержащий стандартные корпусированные компоненты и/или микроплаты с бескорпусными активными и пассивными компонентами, внешнюю систему теплоотвода и внешние выводы, причем корпусированные компоненты и указанные микроплаты имеют двухстороннее расположение выводов и находятся между параллельно размещенными печатными коммутационными платами с металлизированными отверстиями, между параллельно размещенными печатными коммутационными платами торцевыми поверхностями к ним расположена соединительная плата, имеющая электрическое и механическое соединение с печатными коммутационными платами, отличающийся тем, что на печатной коммутационной плате и на соединительной плате сформирован трехмерный электрический соединитель, при этом трехмерные электрические соединители коммутационных плат и соединительных плат соединены между собой с образованием кубической и/или трубчатой трехмерной ячейки, образующей из множества трехмерных ячеек трехмерную разъемную электрическую связь, внешняя система теплоотвода активных элементов обеспечивается трубчатой трехмерной ячейкой, снабженной коаксиально расположенными теплоотводящими трубами, где активные элементы имеют тепловой контакт со стенками трубы.A three-dimensional electronic module comprising standard packaged components and / or microboards with active and passive enclosures, an external heat sink system and external leads, the packaged components and said microboards having two-way terminals and located between parallel printed circuit boards with metallized holes, between parallel placed by printed circuit boards end surfaces to them is located connecting ATA having an electrical and mechanical connection with printed circuit boards, characterized in that a three-dimensional electrical connector is formed on the printed circuit board and on the connection board, wherein the three-dimensional electrical connectors of the circuit boards and connection boards are interconnected to form a cubic and / or tubular three-dimensional a cell forming a three-dimensional detachable electrical connection from a plurality of three-dimensional cells, an external heat removal system of active elements provides tsya dimensional tubular cell provided with a heat-coaxially arranged pipes, wherein the active elements are in thermal contact with the tube walls.
RU2007100807/09A 2007-01-09 2007-01-09 3d electronic module RU2335821C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007100807/09A RU2335821C1 (en) 2007-01-09 2007-01-09 3d electronic module

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007100807/09A RU2335821C1 (en) 2007-01-09 2007-01-09 3d electronic module

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2335821C1 true RU2335821C1 (en) 2008-10-10

Family

ID=39927951

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007100807/09A RU2335821C1 (en) 2007-01-09 2007-01-09 3d electronic module

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2335821C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2488913C1 (en) * 2011-12-14 2013-07-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (МГТУ им. Н.Э. Баумана) 3d electronic device
RU2631122C1 (en) * 2016-04-25 2017-09-19 Валентин Сергеевич Чуйко Matrix electronic module (versions)
RU2705727C1 (en) * 2018-12-28 2019-11-11 федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научно-производственный комплекс "Технологический центр" Methods for manufacturing three-dimensional electronic modules, three-dimensional electronic modules
RU206249U1 (en) * 2021-05-31 2021-09-02 Общество с ограниченной ответственностью «ЭМЗИОР» CONNECTING BOARD
RU219635U1 (en) * 2022-09-15 2023-07-28 Акционерное общество "Информационная внедренческая компания" Molded by metal extrusion rectangular electronic device housing with the ability to combine

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2488913C1 (en) * 2011-12-14 2013-07-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (МГТУ им. Н.Э. Баумана) 3d electronic device
RU2631122C1 (en) * 2016-04-25 2017-09-19 Валентин Сергеевич Чуйко Matrix electronic module (versions)
WO2017188860A1 (en) * 2016-04-25 2017-11-02 Валентин Сергеевич ЧУЙКО Matrix electronic module (variants)
RU2705727C1 (en) * 2018-12-28 2019-11-11 федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научно-производственный комплекс "Технологический центр" Methods for manufacturing three-dimensional electronic modules, three-dimensional electronic modules
RU206249U1 (en) * 2021-05-31 2021-09-02 Общество с ограниченной ответственностью «ЭМЗИОР» CONNECTING BOARD
RU219635U1 (en) * 2022-09-15 2023-07-28 Акционерное общество "Информационная внедренческая компания" Molded by metal extrusion rectangular electronic device housing with the ability to combine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7819699B2 (en) Electrical connector assembly having improved substrate
TW452999B (en) Electrical connector assembly and method of making the same
TWI558026B (en) Socket connector with ground shields between adjacent signal contacts
US6932618B1 (en) Mezzanine integrated circuit interconnect
EP1087300B1 (en) Computer bus bar assembly
US5335146A (en) High density packaging for device requiring large numbers of unique signals utilizing orthogonal plugging and zero insertion force connetors
US8310835B2 (en) Systems and methods for providing vias through a modular component
KR101878049B1 (en) Connector
US20060073709A1 (en) High density midplane
US20100197150A1 (en) Printed circuit assembly
TW201310777A (en) Power connectors and electrical connector assemblies and systems having the same
RU2335821C1 (en) 3d electronic module
WO2007005522A2 (en) Chessboard electrical connector
US4834660A (en) Flexible zero insertion force interconnector between circuit boards
US20160294087A1 (en) Electrical connector adapter
US7413481B2 (en) Systems for and methods of circuit construction
US9755341B2 (en) Flexible printed circuit board connector
US20080025007A1 (en) Partially plated through-holes and achieving high connectivity in multilayer circuit boards using the same
US7625214B2 (en) High density power connector with impedance control
TWI458185B (en) Connector assembly having a noise-reducing contact pattern
US20100304582A1 (en) Inverse coplanar electrical connector
JP2002198108A (en) Multi-line grid connector
RU2488913C1 (en) 3d electronic device
KR200473302Y1 (en) Connector
KR200441153Y1 (en) Apparatus for Connecting Printed Circuit Board

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130110