Многослойный корпус-экран полупроводникового преобразовательного устройства

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована при производстве корпусов полупроводниковых преобразовательных устройств, обладающих повышенными требованиями к допустимым уровням радиопомех и помехоустойчивости к посторонним электромагнитным полям при эксплуатации. Способ изготовления многослойного корпус - экрана полупроводникового устройства заключается в том, что на основной металлический корпус устройства первоначально наносят тонкий слой керамического материала с высокой диэлектрической проницаемостью, поверх которого наносят металлический слой с высокой электропроводность, путем напыления, и соединяют с металлическим проводником, который подключают к металлической шине. Поверх напыленного металлического слоя устанавливают металлический колпак, выполненный с равномерным зазором по всей наружной поверхности основного корпуса преобразовательного устройства, который заполняют ферромагнитным поглощающим слоем, полученным путем смешивания эпоксидного компаунда с отвердителем и калиброванным порошком ферромагнитного наполнителя, нагревают и запекают до полной полимеризации связующего. За счет образования многослойного корпус - экрана полупроводникового преобразовательного устройства внешние электромагнитные поля отражаются первоначально от наружного металлического колпака, а часть электромагнитных волн, проникающая через наружный металлический колпак, разбивается ферромагнитным поглощающим слоем и частично им поглощаются. Та часть "разбитых" электромагнитных волн, которая проникла через ферромагнитный поглощающий слой частично отражаются от металлического напыленного слоя, а частично образуют вихревые токи в металлическом слое и через соединенный проводник паразитные наводки стекают на землю. Оставшаяся часть энергии электромагнитных волн, проходя через слой керамического

материала с высокой диэлектрической проницаемостью так же частично поглощаются, а отражаясь от основного корпуса полупроводникового преобразовательного устройства за счет многократных переотражений с одновременным частичным поглощением полностью рассеиваются и превращаются в тепло. В выполненном, таким образом, многослойном корпус - экране, собственные электромагнитные излучения полупроводникового преобразовательного устройства рассеиваются аналогично рассмотренным выше, как и внешние электромагнитные воздействия.

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована при производстве корпусов полупроводниковых преобразовательных устройств, обладающих повышенными требованиями к допустимым уровням радиопомех и помехоустойчивости к посторонним электромагнитным полям при эксплуатации.

Известен электромагнитный экран переменного электромагнитного поля [1], в котором для увеличения эффективности экранирования с внешней и внутренней поверхностей стенок корпуса установлены ферромагнитные элементы, это приводит к образованию двухслойного магнитного экрана. Эффективность экранирования такого двухслойного экрана возрастает с увеличением расстояния между его ферромагнитными слоями.

Однако для получения высокой эффективности экранирования в данной конструкции электромагнитного экрана, необходимо существенно увеличивать размеры корпуса полупроводникового преобразовательного устройства, что не всегда приемлемо, так как основная тенденция в полупроводниковой технике направлена на миниатюризацию этих устройств.

Известен ферромагнитный экран [2], который взят в качестве прототипа. Для повышения эффективности экранирования неоднородных магнитных полей в данной конструкции в полой оболочке экрана размещен ферромагнитный наполнитель, содержащий мелкую фракцию, процентное содержание которой составляет 25-75% от объема смеси и крупную фракцию - дробь из ферромагнитного материала диаметром 0.4-3.5 мм.

Однако в этой конструкции ферромагнитного экрана за счет сыпучести компонентов мелкой и крупной фракции могут возникать неоднородные области в полой оболочке экрана, что снижает эффективность экранирования.

Целью предложенной полезной модели является обеспечение равномерной эффективности экранирования полупроводникового преобразовательного устройства в защищаемом от радиопомех спектре частот.

Поставленная цель достигается тем, что способ изготовления многослойного корпус - экрана полупроводникового преобразовательного устройства включает установку корпуса из двух металлических стенок, между которыми размещают ферромагнитный поглощающий слой, согласно полезной модели на основной металлический корпус полупроводникового преобразовательного устройства первоначально наносят тонкий слой керамического материала с высокой диэлектрической проницаемостью, поверх которого наносят металлический слой с высокой электропроводимостью, путем напыления, и соединяют с металлическим проводником, который подключают к заземляющей шине, а поверх напыленного металлического слоя устанавливают металлический колпак, выполненный с равномерным зазором, по всей наружной поверхности основного корпуса преобразовательного устройства, который заполняют ферромагнитным поглощающим слоем, изготовленным путем смешивания эпоксидного компаунда с отвердителем и калиброванным порошком ферромагнитного наполнителя, нагревают и запекают до полной полимеризации связующего.

За счет образования многослойного корпус - экрана полупроводникового преобразовательного устройства внешние электромагнитные поля отражаются первоначально от наружного металлического колпака, а часть электромагнитных волн, проникающая через наружный металлический колпак, разбивается ферромагнитным поглощающим слоем и частично им поглощаются. Та часть "разбитых" электромагнитных волн, которая проникла через ферромагнитный поглощающий слой частично отражаются от металлического напыленного слоя, а частично образуют вихревые токи в металлическом слое и через соединенный проводник паразитные наводки стекают на землю. Оставшаяся часть энергии электромагнитных волн, проходя через слой керамического материала с высокой диэлектрической проницаемостью так же частично поглощаются, а отражаясь от основного корпуса полупроводникового преобразовательного устройства за счет многократных переотражений с одновременным

частичным поглощением полностью рассеиваются и превращаются в тепло. В выполненном, таким образом, многослойном корпус - экране, собственные электромагнитные излучения полупроводникового преобразовательного устройства рассеиваются аналогично рассмотренным выше, как и внешние электромагнитные воздействия.

На фиг.1 изображен фрагмент поперечного сечения многослойного корпус - экрана полупроводникового преобразовательного устройства, где 1 - металлическое основание, 2 - металлический основной корпус, 3 - керамический материал с высокой диэлектрической проницаемостью, 4 - напыленный металлический слой, 5 - соединительный проводник, 6 - заземляющая шина, 7 - калиброванный ферромагнитный слой, 8 - металлический колпак.

Для изготовления многослойного корпус - экрана полупроводникового преобразовательного устройства металлическое основание 1 и основной металлический корпус 2 выполняют методом штамповки. Затем на основной корпус 2 с наружной поверхности наносят тонкий слой керамического материала 3 с высокой диэлектрической проницаемостью любым известным методом, например, плазмохимическим способом в среде газа аргона. Далее на керамический материал 3 вакуумным напылением наносят металлический слой 4, к которому подпаивают соединительный проводник 5, который впоследствии при сборе схемных решений преобразователя соединяют с заземляющей шиной 6.

Затем берут порошковый ферромагнитный материал и просеивают через калибровочное сито, например, 0,5-0,75 мм размер сита выбирают по необходимой толщине получаемого ферромагнитного поглощающего слоя 7. Калиброванный ферромагнитный материал тщательно перемешивают с подогретым до 70-80°С эпоксидным компаундом и отвердителем до необходимой однородной консистенции диэлектрической массы. Далее на металлический колпак 8, который изготавливают методом штамповки, с внутренней стороны наносят полученную диэлектрическую массу и в него устанавливают методом вдавливания основной металлический корпус 2 с нанесенным керамическим слоем 3 и металлическим слоем 4. Вдавливанием удаляют лишнюю диэлектрическую массу и фиксируют необходимую толщину

ферромагнитного поглощающего слоя 7. Затем запекают при 140-150°С в течение 6 часов до полной полимеризации связующего.

Таким образом, получили многослойный корпус экран для полупроводникового преобразовательного устройства, который обеспечивает равномерное и эффективное экранирование собственных электромагнитных излучений, а также от внешних электромагнитных полей в защищаемом диапазоне радиочастот за счет многократных переотражений с одновременным частичным поглощением энергии электромагнитных волн полностью рассеивается и превращается в тепло, что обеспечивает повышенную электромагнитную совместимость радиоэлектронных систем находящихся в непосредственной близости, как между собой, так и с другими электротехническими устройствами.

Литература:

1. А.с. 1626475 СССР, МКП 5 Н 05 К 9/00, G 12 В 17/00. Заявл. 22.12.88. Опубл. 07.02.91. Бюл. №5.

2. А.с. 1594616 СССР, МКП 5 G 12 В 17/02, G 01 R 1/18. Заявл. 07.07.87. Опубл. 23.09.90. Бюл. №35

Многослойный корпус-экран полупроводникового преобразовательного устройства, включающий установку корпуса из двух металлических стенок, между которыми размещают ферромагнитный поглощающий слой, отличающийся тем, что на основной металлический корпус полупроводникового преобразовательного устройства первоначально устанавливают тонкий слой керамического материала с высокой диэлектрической проницаемостью, поверх которого устанавливают металлический слой с высокой электропроводностью и соединяют с проводником, который подключают к заземляющей шине, а поверх металлического слоя устанавливают металлический колпак, выполненный с равномерным зазором по всей наружной поверхности основного корпуса преобразовательного устройства, данный зазор заполняют ферромагнитным поглощающим слоем, который выполнен путем смешивания эпоксидного компаунда с отвердителем и порошком калиброванного ферромагнитного наполнителя и запеченного до полной полимеризации связующего.