用于有源电路外围保护的密闭电子封装制造技术

一种外围密闭的电路组件。该组件包括围绕有源电路的韧性包层，该电路板可以插入包层中，随后的密闭提供了一种可重新插入且外部密闭的有源电路封装。说明书中还对制作该组件的方法也进行了描述。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及有源电路的外围保护，更具体地说，本专利技术涉及密闭电子封装，该封装用于有源电路板等组件的外围保护，特别是本专利技术涉及可对有源电路板进行维修和重新组装的外围封装。
技术介绍
传统上，大多数用于电话网络的电路安装在总局或者少数远离总局的大型电子设备中。这些远程电路由从电网引来的电力供电，以电池电源作备用电源。位于总局的电路工作在具有精心调节的温度和湿度的环境中，以保证电路正常工作。远程电路通常也被安置在带有可控环境的室内，或至少位于封装内，该封装利用系统放出的大量热能保持其温度高于外部环境。最近在数字信号处理方面的进展使功能更强的新的传输系统可能实现。许多这样的新系统提出要求，把电话系统的有源电子器件从温度可控的总局移走，移到通常的外部环境中，而在这种环境中，器件将受到大幅度波动的温度、湿度和环境污染物的影响。为了充分体现这些新传输系统的优点，最好把远程电路分成十分小的单元，这些小单元通过传输媒质由中央点供电。这些高效的用电单元产生非常小的热量，所以与从前的情况相比，它们对湿度损害的抵抗力就相当弱，这是因为缺少能保证其干燥的内部热量造成的。结果对这些低热的有源电路系统提供外围保护的要求也相应增加。典型的配置于电话网中的远程电路小单元由技术员用少量工具在有限的监督下安装。这些电路的服务寿命应该达到20年。因为这些单元比较昂贵，所以在生产过程中和从野外取回后，能对它们进行修理也是很重要的。这些系统还需要全系列的元件型号，以实现新网络结构所要求的高的性能/价格比。外围硬化的电子器件应用于军事和自动化领域。军用设备依赖于使用仔细挑选的特殊封装器件，这些器件安置在昂贵的密闭封装中。训练有素的人员按照严格的维护程序使得这些封装的密闭性得到保持，这些系统的服务期是比较短的。通常使用的封装材料主要是金属和陶瓷，它们能防止水气和污染物的渗透。这种密闭封装系统对于大规模的商业应用是十分昂贵的。自动化工业十分依赖于使用经严格挑选的器件，它们利用聚合物浇铸封装材料来密封。这使得修理和重新使用该单元不可能进行。由于这些密封模块包括比较小且便宜的不大可能需要修理的电子系统，所以在该应用中可以使用浇铸封装材料。这些传统的解决方法对于新的电讯系统是不够的，因为它们依赖于有限的器件组、受严格监督的维修人员、干热的环境以及放弃故障的单元而不是修复它们的功能。在从工厂到使用的过程中，有源电子器件，例如以微处理器、动态随机存取存储器(DRAMS)和/或其它诸如电阻、电容、变压器、电路保护器、光电器件等元件组成的组件，经常受到静电和其他损害的影响，而这些损害必须避免。这一般通过将器件密封于导电塑料管或用透明或半透明塑料以及镀镍塑料制成的袋中来实现。然而还完全缺乏这样的认识这些器件，即工作时产生热量的有源电子器件，可被有效地密封而不会在外围保护系统中过热，该系统可以连续重新插入和取出电路板或其它电子器件，以修理分立元件和重新使用上述电路板或其它电子器件。这种出乎意料的代表专利技术人的认识是本专利技术的特别之处。用橡胶垫片来封闭多脚电子连接器是众所周知的，这种密封的连接器可工作于这样的环境中连接器偶尔会受到溅洒水滴的影响，或可以干燥加热，或连接器经常需要维护。但是，在长期暴露于非干燥加热的条件下，这种密闭的连接器将会由于水汽透过绝缘聚合材料而使内部变潮。潮湿将导致电流泄露和腐蚀而使连接失效。使用挡板系统并配合精选的弹性密封材料，对于阻断漏电流路径十分有效，并且对接触的机械柔韧性或接触表面的物理特性没有不良影响。令人吃惊的是，甚至是在连接器多次插上、拔下的情况下这种结合也可有效地防止漏电流。专利技术概述本专利技术涉及有源电路的外围封装，该封装使用用于外围封装的韧性封装材料，包括其中的防潮层以及密封连接系统，该系统甚至在产生热量的有源工作方式下也能保护电路而不会使其过热。密封系统对电路的装配过程没有影响，还可被多次移开和替换而不损害电路，以对电路进行全面维护。本专利技术还提供了一种方法来制作有源电路可插入其中的密封配件，以及简化有源电路的最后密封的方法。在密封和封装中使用塑料材料来实现无渗漏封装。可通过塑料扩散的水汽和其他有害化学物质所产生的潜在的有害影响，可以通过在封装内有选择地加入少量干燥剂/清洁剂来消除。这样，本专利技术不仅提供了前面所期望的特点，而且还有许多其它优点，这些优点对普通技术人员通过阅读优选实施方案是显而易见的。附图简述附图说明图1例示了具有密封插针和插座的多脚连接器的外围密封袋，有源电路可以插入袋中，然后被密封。图2例示了密闭电子封装多层结构的实施方案的剖面图。图3例示了带有传统密封垫片的插脚和插座连接器的剖面图。图4例示了插脚和插座连接器实施方案的剖面图，该实施方案利用弹性密封料结合挡层结构进行密封。图4b例示了与图4中插脚和插座连接器匹配的剖面图，显示了被阻断的漏电路径。图5a和5b例示了密封插脚和插座连接器的匹配器实施方案的剖面图，该方案基于传统的线封DIN连接器。图6例示了密封插脚和插座连接的匹配器实施方案的剖面图，该方案基于定制的连接器设计。图7例示了采用密封阻挡层设计的密封插板连接器的匹配器实施方案的剖面图。图8例示了导轨插销系统实施方案的略图，该方案不使用固定各部分的直接插口而把电路板固定到匹配器上。图9例示了一种机械地保护密封电子封装的实施方案。图10例示了几个密封有源电路模块，这些模块装配在几个通过密封电缆束相连的密封底板上。图11例示了使用更耐磨的袋的实施方案的密封有源电子模块。图12例示通过袋子排放大量热量的实施方案。图13a和图13b例示装配后的图12所示部分以及热通路的剖面图。图13c例示另一个散热实施方案。图14a和图14b例示密封有源电子模块的一个实施方案，其中利用了密封电缆进行相互连接而不用密封多脚连接器。图15例示外围密封袋实施方案，其中有源电路可以被插入，然后用插板型连接器密封。图16、16a和16b例示另一种将电子封装插入到利用插板型连接器的外围保护袋内的实施方案。图17例示使用环型匹配器和两片薄外套的另一实施方案。图18例示了一种改进的封装系统，该系统可应用于地下或在电路很可能被长期浸泡于水中的条件下。优选实施方案详述本专利技术的特别优选实施方案将通过附图更加详细地说明。更具体地说，图1例示了密闭电子封装100，它的形状能够容纳全部有源电路板1000，当然，密闭电子封装可以有任何适宜的形状以容纳所需形状的电路板。封装可以用粘在一起的分离薄层制作，也可以如图所示用单层折叠而成。更具体地说，密闭电子封装100包括层10，它用对潮湿不敏感的外围保护材料制成套筒，其尺寸可容纳有源电路板1000。该套筒可以用搭接或夹接密封来制作。外层材料10用粘合剂或沿纵向接缝12并围绕匹配组件18熔合来密封，其中匹配器组件18具有穿过匹配器，并在匹配器组件内外都突出的接触脚16。气密性密封围绕接触脚16形成，接触脚16以下述方式穿过匹配器18，在封装100内凸出的接触脚16能够与电路板23上的连接器19相匹配，在封装100外凸出的接触脚16能够与密封连接器20相匹配，连接器20可将来自有源电路1000的信号传送到系统的其余部分。稳定架25装在有源电路1000上，以防止对电路的损害。这一特点将在下面更加详细地说明。有源电路1本文档来自技高网...

【技术保护点】
在一种设备中，该设备包括有源工作的微电子电路和诸如微处理器、动态存取存储器（Ｄ－ｒａｍｓ）等器件，并需保护措施以免受外部条件的影响，同时可重进入和可替换，该保护装置包括：能容纳有源电路板的阻挡外围气体和液体的韧性封套，该封套使有源电路板 完全密封；和密封在有源电子印刷电路板上的连接器件，该连接器件还可使有源电路板与电路系统相连。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：S迪阿茨，D霍斯马，N卡卡尼亚，P隆德奎斯特，A中里，N沈，P冯德利帕，
申请(专利权)人：雷伊化学公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]