RU226820U1 - Быстросъемный соединитель элементов свч-тракта - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области полупроводниковой техники и может быть использована для обеспечения электрического контакта элементов СВЧ-тракта. Соединитель элементов СВЧ-тракта состоит из опорного элемента и эластичного фольгированного диэлектрика, в котором выполнены сквозные отверстия для крепежных элементов. При этом эластичный фольгированный диэлектрик соединен с опорным элементом, выполненным из нефольгированного диэлектрического материала, в конструкции которого предусмотрен продольный вырез на глубину, соответствующей 85-90% его толщины. Полезная модель позволяет решить проблему по обеспечению электрического контакта между отдельными печатными платами СВЧ-тракта без необходимости создания паяного соединения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Полезная модель относится к области полупроводниковой техники и может быть использована для обеспечения электрического контакта элементов СВЧ-тракта.

Известно техническое решение (Патент № CN108736197B, Китай, 2019), в котором предложен плавающий соединительный элемент для жестких печатных плат, содержащий держатель и множество контактов, компенсирующих радиальное смещение между печатными платами. Соединение осуществляется с помощью штифтового соединителя, который монтируется в переходных металлизируемых отверстиях двух печатных плат и может обеспечить беспаечное соединение. Недостатком указанного решения является необходимость расположения соединяемых печатных плат в вертикальной плоскости по отношению друг к другу, а также ограничение в использовании при работе в СВЧ-диапазонах частот из-за существенных паразитных емкостей и индуктивностей штифтового соединителя.

Известен способ (Патент № EP3430675B1, США, 2021) бесконтактного соединения двух печатных плат с помощью СВЧ-волновода и проводящих прокладок, находящихся между ними. Печатные платы оснащены приемопередатчиками, с помощью которых происходит прием и передача СВЧ-сигнала на заданной частоте. Недостатком данного технического решения является отсутствие возможности коммутации низкочастотных сигналов между печатными платами, а также СВЧ-сигналов, отличающихся по частоте от заданной, что важно при построении СВЧ-тракта, выполненного на отдельных печатных платах.

Известно соединительное устройство (Патент № RU2448397C2, РФ, 2010) в виде гибкой печатной платы, соединяющей жесткие печатные платы. Соединительное устройство имеет две конечные части, первая из которых соединена с разъемом первой жесткой печатной платы, а также среднюю часть, снабженную контактными площадками, электрически соединенными между собой. Изгиб в средней части соединительного устройства позволяет соединять печатные платы, расположенные, например, в другой плоскости. Недостатком данного технического решения является отсутствие возможности использования предложенного устройства в СВЧ-диапазоне частот. Кроме того, решение подразумевает создание паяного соединения между соединительным устройством и печатной платой, что отражается на невозможности использования устройства при макетировании СВЧ-тракта.

Ближайшим техническим решением является способ взаимного соединения монтажных плат (Патент № RU2308178C2, РФ, 2004) с помощью матричных соединительных выводов и анизотропного проводящего элемента. Изобретение представляет собой многослойную ступенчатую структуру из двух плат и расположенного между ними анизотропного проводящего элемента, посредством которого, выводы одной монтажной платы электрически соединяются с выводами второй монтажной платы. Недостатком данного технического решения является необходимость использования многослойной ступенчатой структуры соединяемых печатных плат, а также отсутствие возможности использования решения при работе в СВЧ-диапазонах частот из-за существенных паразитных емкостей и индуктивностей анизотропного проводящего элемента.

Техническим результатом полезной модели является соединитель элементов СВЧ-тракта, составные части которого выполнены на отдельных печатных платах. Заявляемая полезная модель позволяет решить проблему по обеспечению электрического контакта между отдельными печатными платами СВЧ-тракта без необходимости создания паяного соединения, при этом минимизируя паразитные составляющие, возникающие в местах контакта соединителя с контактными площадками печатной платы за счет геометрии и состава предложенной структуры, а также минимизации расстояния между соединяемыми печатными платами.

Технический результат обеспечивается соединителем элементов СВЧ- тракта, состоящего из эластичного фольгированного диэлектрика, на верхней части которого сформирован рисунок металлизации методом фотолитографического травления, представляющий собой микрополосковую линию. В эластичном фольгированном диэлектрике выполнены сквозные отверстия для крепежных элементов. Эластичный фольгированный диэлектрик соединен с опорным элементом, выполненным из нефольгированного диэлектрического материала, в конструкции которого предусмотрен продольный вырез на глубину, соответствующую 85-90% его толщины, для обеспечения гибкости соединительного элемента, позволяющего компенсировать отклонения по толщине соединяемых печатных плат. При этом, отдельные печатные платы СВЧ-тракта размещены на металлическом основании, имеющем резьбовые сквозные отверстия. Полученная структура соединителя монтируется между примыкающими друг к другу отдельными печатными платами СВЧ-тракта с помощью винтового соединения.

Эластичный фольгированный диэлектрик со сформированной микрополосковой линией, соединенный с опорным элементом позволяет обеспечить электрическое соединение между отдельными печатными платами, при этом оставляя минимальный зазор между ними, тем самым снижая значения паразитных индуктивностей и емкостей, что особенно важно при работе устройств в сверхвысокочастотном диапазоне частот.

Предпочтительно в качестве эластичного фольгированного диэлектрика использовать фольгированный полиимид толщиной 0,05 мм. При этом в качестве нефольгированного диэлектрического материала для опорного элемента, может быть использован нефольгированный текстолит. Указанный материал обладает высокими диэлектрическими свойствами, широко используется в микроэлектронной промышленности, а также легко подвергается токарной и фрезерной обработке.

Полезная модель иллюстрируется фигурой 1, на которой:

1 – фольгированный диэлектрик;

2 – микрополосковая линия;

3 – опорный конструктивный элемент из нефольгированного диэлектрика.

На фигуре 2 схематически представлено изображение отдельных печатных плат СВЧ-тракта с соединителем, заявленного в полезной модели, где:

4 – металлическое основание с резьбовыми отверстиями для крепления отдельных печатных плат и соединительного устройства;

5 – отдельные печатные платы СВЧ-тракта;

6 – соединительное устройство;

7 – крепежные винты.

Соединение фольгированного полиимида с опорным элементом из текстолита предпочтительно осуществлять с помощью эпоксидного препрега, выпускаемого с толщинами от 0,05 мм в соответствии с ТУ 13.20.46-005- 73047899-2020, что обеспечивает минимальную стабильную толщину общей структуры.

Надежность предложенного соединителя подтверждена более 10 000 циклов его монтажа и демонтажа с помощью винтового соединения, что имеет важное значение при макетировании СВЧ-тракта.

Claims (2)

1. Соединитель элементов СВЧ-тракта, состоящий из опорного элемента из нефольгированного диэлектрика и эластичного фольгированного диэлектрика, на верхней части которого сформирован рисунок металлизации методом фотолитографического травления, представляющий собой микрополосковую линию, отличающийся тем, что в эластичном фольгированном диэлектрике выполнены сквозные отверстия для крепежных элементов, при этом эластичный фольгированный диэлектрик соединен с опорным элементом, выполненным из нефольгированного диэлектрического материала, в конструкции которого предусмотрен продольный вырез на глубину, соответствующую 85-90% его толщины.

2. Соединитель элементов СВЧ-тракта по п.1, отличающийся тем, что в качестве нефольгированного диэлектрика опорного элемента выбран текстолит, в качестве фольгированного диэлектрика выбран фольгированный полиимид, а соединение фольгированного полиимида с опорным элементом из текстолита осуществляется с помощью эпоксидного препрега.