專利名稱：一種星載電子設備印制電路板間的阻尼支撐結構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于電子設備加工技術領域，特別涉及ー種應用于力學環(huán)境惡劣的電子設備內部印制電路板間的連接結構。
背景技術：
電子設備主要通過內部分布的若干印制電路板和其上的器件，基于一定的規(guī)則和邏輯關系連接，實現(xiàn)設計的各種功能；因此印制電路板連接的可靠性直接關系到其上器件工作的可靠性甚至于產品的使用性能及可靠性。特別對于星載電子設備來說，工作環(huán)境極端惡劣，冷熱交變、振動載荷嚴酷，需要印制電路板具有足夠的連接強度和剛度，又盡可能自適應于各種エ況環(huán)境，從而避免元器件受到環(huán)境載荷影響出現(xiàn)微裂紋、斷裂、失效等不可估量的破壞，影響衛(wèi)星、飛船等航天器在軌工作性能。
目前的星載電子設備內部印制電路板的固定主要通過“硬連接”實現(xiàn)。具體的“硬連接”主要有以下兩種基本形式一是將印制電路板通過標準緊固件(螺釘、螺母等)固定在硬合金材質的金屬框架上；ニ是將印制電路板的“三個邊”插入鈹青銅材質的彈簧導槽/導軌中，“另ー個邊”為接插件咬合連接。以上兩種形式均約束住了印制電路板的四周，但是印制電路板的中間區(qū)域或者通過螺釘固定在金屬框架上，或者沒有任何固定。因此，現(xiàn)有技術存在以下不足1. “硬鏈接”只能提高印制電路板組件的剛度，在一定程度上降低印制電路板的力學響應值，但組件的固有頻率仍無法避開寬頻帶激振頻率范圍；2.裝配過程“硬鏈接”點越多，由于加工公差和裝配公差，在加工、裝配和電裝環(huán)節(jié)必然更容易產生內應力，該應カ沒有釋放路徑；3.在振動載荷和交變熱載荷作用下也會產生應力，同樣沒有釋放應力的路徑，能量大于印制電路板或者器件的承受能力，將產生破壞；
4.振動時印制電路板變形可以引起管腳和焊點應力，元器件微裂紋，相鄰電路板碰撞引起的短路，電連接器針破裂?！坝叉溄印睙o法解決印制電路板在振動環(huán)境下的形變抑制問題；
5.使用填充硅橡膠固封的方法無法改變印制電路板邊界條件，這種阻尼減振方法效果有限。

發(fā)明內容
本發(fā)明的技術解決問題是克服現(xiàn)有技術不足，提供一種在保證印制電路板強度和剛度的基礎上，安裝方便、抗振效果顯著的星載電子設備印制電路板間的阻尼支撐結構。本發(fā)明的技術解決方案是一種星載電子設備印制電路板間的阻尼支撐結構，包括支撐桿、支撐托和支撐阻尼件；支撐桿為圓柱體結構；支撐托套裝在支撐桿上，配對使用；支撐阻尼件嵌入支撐托內。所述支撐桿和支撐托的材料為不銹鋼。當所連接的印制電路板組件的固有頻率小于50Hz時，所述支撐阻尼件選用軟橡膠類材料。當所連接的印制電路板組件的固有頻率大于50Hz時，所述支撐阻尼件選用環(huán)氧玻璃纖維。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比的有益效果是(I)本發(fā)明采用支撐桿、支撐托和支撐阻尼件配合使用的設計，該阻尼支撐結構易于加工安裝，操作方便，在不影響現(xiàn)有的加工工藝和操作流程的情況下，可解決印制電路板振動響應過大而使元器件受到的損傷和破壞。(2)本發(fā)明通過支撐桿、支撐托和支撐阻尼件配合使用，增加了板間的支撐約束，可以提聞印制電路板的整體剛度。(3)由于在不同固有頻率條件下采用了不同材質的支撐件材料，利用了軟橡膠類的粘滯阻尼特性；同時增加了印制電路板與支撐阻尼件之間的阻尼特性，因此本發(fā)明的阻尼支撐結構，可以轉移部分能量，使干擾和破壞系統(tǒng)的能量減小，使印制電路板在振動和沖
擊環(huán)境只有較小的能量帶來結構變形，彈性力的減少降低了印制電路板承受的應力，提高了失效壽命，因此提高了印制電路板的可靠性。(4)本發(fā)明的阻尼支撐結構可以直接作用于印制電路板，不影響整機的結構尺寸和安裝方式，在提高印制電路板力學響應性能的同時，對整機的力學性能和散熱效果不會產生負面影響。


圖I為本發(fā)明的主視圖；圖2為支撐托的俯視圖；圖3為支撐托的局部剖視圖；圖4為本發(fā)明的裝配示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明作進一步說明。本實施例以三個印制電路板間的連接為例，如圖I為本發(fā)明的主視圖。本發(fā)明的阻尼支撐結構包括支撐桿I、支撐托2和支撐阻尼件3 ;支撐桿I為圓柱體結構；支撐托2套裝在支撐桿I上，配對使用；支撐阻尼件3嵌入支撐托2內。支撐桿I的直徑取決于印制電路板的長寬尺寸和布線區(qū)域分布，支撐桿I的長度取決于印制電路板的安裝數(shù)量和固定方式。為了便于安裝，在圓柱體結構上加工特殊特征如螺紋孔、光孔、安裝操作六角頭等。支撐托2配對使用，中間有孔與支撐桿I的圓柱面配合，用于對印制電路板進行限位，其外形尺寸根據(jù)印制電路板的布線空間設計，但是要保證與印制電路板貼合面有足夠的面積，用于安裝支撐阻尼件3。為保證支撐的剛度和強度，本發(fā)明的支撐桿I和支撐托2選用不銹鋼材料。如圖2、3所示，本發(fā)明的支撐阻尼件3嵌入支撐托2內，用于調整裝配精度和達到阻尼減振。本實施例中，支撐托2上開有左右對稱的兩個矩形槽,尺寸為2mmX3. 5mmX 1mm,支撐阻尼件3的外形尺寸與矩形槽匹配，可選擇膠固和過盈配合的方式將支撐阻尼件3固定在矩形槽內。
支撐阻尼件3根據(jù)使用場合和工況不同，使用的材料類型不同。印制電路板組件的固有頻率小于50Hz，阻尼支撐件3選用軟橡膠類材料；印制電路板組件的固有頻率大于100Hz，阻尼支撐件采用軟橡膠類材料效果不大，需采用剛度更大的材料，以減少印制電路板的相對變形偏移，如環(huán)氧玻璃纖維；支撐阻尼件也可以選擇粘性阻尼材料，提高系統(tǒng)阻尼，轉移一部分干擾和破壞系統(tǒng)的能量，使得振動和沖擊環(huán)境中只有較小的能量使得結構變形。本實施例中，印制電路板組件的固有頻率大于50Hz，因此，支撐阻尼件3選用環(huán)氧玻璃纖維材料。本實施例的裝配示意圖如圖4，其中4為印制電路板。本發(fā)明支撐結構的安裝過程為第一步，將支撐阻尼件3安裝到每個支撐托2上；第二步，將支撐托2成對(即安裝接觸面之間相對)安裝在支撐桿I上，每對支撐托2安裝接觸面之間的距離應與需要固定的印制電路板的厚度匹配；按照需要固定的印制電路板的 板間距設定每對支撐托2與另一對支撐托2之間的距離；安裝后，所有支撐托2的排列方向一致；第三步，將本發(fā)明的阻尼支撐結構插入印制電路板上預留的安裝孔；第四步，將阻尼支撐結構旋轉一定角度，安裝到位后鎖死固封。當然，對本發(fā)明各組成部件、位置關系及連接方式在不改變其功能的情況下，進行的等效變換或替代，也落入本發(fā)明的保護范圍。本發(fā)明說明書中未作詳細描述的內容屬于本領域專業(yè)技術人員的公知技術。
權利要求
1.一種星載電子設備印制電路板間的阻尼支撐結構，其特征在干包括支撐桿(I)、支撐托(2)和支撐阻尼件(3);支撐桿(I)為圓柱體結構；支撐托(2)套裝在支撐桿(I)上，配對使用；支撐阻尼件(3)嵌入支撐托(2)內。
2.根據(jù)權利要求I的一種星載電子設備印制電路板間的阻尼支撐結構，其特征在于所述支撐桿(I)和支撐托(2)的材料為不銹鋼。
3.根據(jù)權利要求I的一種星載電子設備印制電路板間的阻尼支撐結構，其特征在于當所連接的印制電路板組件的固有頻率小于50Hz時，所述支撐阻尼件(3)選用軟橡膠類材料。
4.根據(jù)權利要求I的一種星載電子設備印制電路板間的阻尼支撐結構，其特征在于當所連接的印制電路板組件的固有頻率大于50Hz時，所述支撐阻尼件(3)選用環(huán)氧玻璃纖維。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種星載電子設備印制電路板間的阻尼支撐結構，包括支撐桿(1)、支撐托(2)和支撐阻尼件(3)；支撐桿(1)為圓柱體結構；支撐托(2)套裝在支撐桿(1)上，配對使用；支撐阻尼件(3)嵌入支撐托(2)內。本發(fā)明采用支撐桿、支撐托和支撐阻尼件配合使用的設計，在不影響現(xiàn)有的加工工藝和操作流程的情況下，易于加工安裝、操作方便，可解決印制電路板振動響應過大而使元器件受到的損傷和破壞。同時增加了板間的支撐約束，可以提高印制電路板的整體剛度。
文檔編號H05K1/14GK102781163SQ20121024201
公開日2012年11月14日 申請日期2012年7月13日 優(yōu)先權日2012年7月13日
發(fā)明者馮彥君, 周嶺, 楊健, 王飛, 趙蘭, 郭曉海 申請人:北京控制工程研究所