×
29.12.2017
217.015.fa12

ПЕЧАТНАЯ ПЛАТА С ВНУТРЕННИМ МОНТАЖОМ ЭЛЕМЕНТОВ И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области изготовления электронной аппаратуры с применением многослойных печатных плат (МПП). Технический результат - создание конструкции печатной платы (ПП) с встроенными активными и пассивными бескорпусными электро-радиоизделиями (ЭРИ), не подвергающимися воздействию высоких температур и давления, позволяющей устанавливать ЭРИ высотой в сотни микрон и, как следствие, повышенной емкости и мощности. Достигается тем, что конструкция ПП включает одно- или многослойное основание и трассировочный набор (ТН), изготовленные из стеклотекстолита фольгированного и препрега, при этом высота слоев ТН превышает высоту наибольшего бескорпусного ЭРИ не менее чем на 0,2 мм. В МПП имеются одна или несколько полостей, внутри которых на топологии установлены и герметизированы безусадочным компаундом бескорпусные ЭРИ, которые сопрягаются металлизированными отверстиями с корпусированными ЭРИ на обороте основания и верхнем слое ТН. При изготовлении ПП в ТН создаются технологические окна. При сборке МПП последовательно выкладываются сначала слои основания, а затем слои ТН с последующим прессованием, после которого создаются металлизированные отверстия. Корпусированные ЭРИ устанавливаются с одной или двух сторон МПП после полного отверждения безусадочного компаунда. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области изготовления электронной аппаратуры с применением многослойных печатных плат.

Аналог описан в справочнике «Печатные платы» под редакцией К.Ф. Кумбаза. Кн. 1, 2011, стр. 98-99, где описаны конструкции встраиваемых резисторов и конденсаторов, которые получают с помощью фотолитографии на слое фольгированного диэлектрика, с последующей напрессовкой на него слоя фольгированного диэлектрика с топологией и организацией на нем переходных металлизированных отверстий для соединений с выводами встроенных элементов.

Недостатком этой конструкции являются ограниченные значения сопротивления резисторов, находящиеся в пределах от 20 до 300 Ом, а также ограничения по емкости конденсаторов до 500 ПФ.

Второй аналог описан в научно-практическом журнале «Вектор» за ноябрь 2013 г., № 4, стр. 18 в статье «Встраивание компонентов в печатные платы и подложки - ситуация и тенденции на общемировых рынках». Автор Ф. Плонски, где приведена конструкция печатной платы (ПП) со встроенным кристаллом и пассивным элементом, в которой на основание в виде слоя печатной платы установлены кристалл и пассивный элемент с выводами, направленными вверх. Плата состоит из нескольких слоев с топологией, в каждом из них, а также в склеивающих прокладках выполнены отверстия по размерам устанавливаемых элементов, которые напрессовываются на основание с установленными элементами. Далее следуют сверление отверстий, их металлизация, обеспечивающая соединение элементов топологии и выводов установленных элементов, и получение топологии внешних слоев.

Недостатком технологии является то, что встраиваемая элементная база подвергается при прессовании воздействию высоких температур (170°С±5°С) и давлению порядка 25-30 кг/см2 в течение не менее 2,5 часов, притом, что не вся номенклатура применяемых элементов выдерживает температуру выше 125°С (максимальная рабочая температура по ТУ), в результате возникает вероятность получения производственного брака.

Прототип приведен в патенте RU 2571880 с приоритетом от 30.01.2015 г. В патенте описан способ монтажа микроэлектронных компонентов, в котором для основания используют металлическую круглую пластину, в которой по заданным координатам формируют отверстия (технологические окна) под бескорпусные кристаллы, на одну из поверхностей металлической круглой пластины натягивают липкую ленту, липкой стороной внутрь пластины, бескорпусные кристаллы устанавливают по заданным координатам контактными площадками на поверхность липкой ленты, затем герметизируют, отделяют липкую ленту, наносят полиимидный фотолак, формируют отверстия в полиимидном фотолаке - вскрывают окна ровно над контактными площадками и выводами бескорпусного кристалла, проводят коммутацию методом вакуумного напыления металлов через тонкую съемную маску или фотолитографией после вакуумно-плазменного осаждения металлов из трех слоев послойно, затем наносят второй слой диэлектрика, формируют в нем окна, наносят последний слой металлизации, формируют коммутацию с контактными площадками, затем устанавливают чип компоненты.

Недостатком прототипа является то, что технология предполагает использование дорогостоящего технологического оснащения и неосуществима на стандартном оборудовании для изготовления печатных плат, помимо этого температура при задубливании достигает 300°С, что делает невозможным применение низкотемпературных кристаллов.

Задачей изобретения является разработка конструкции печатной платы, позволяющей установить активные элементы с низкими рабочими температурами и пассивные с большими значениями мощности и емкости, избегая воздействия на элементную базу высоких температур и давления, присущих процессу прессования, при этом иметь возможность устанавливать элементную базу толщиной от единиц до сотен микрон, используя стандартное оборудование для изготовления печатных плат.

Для осуществления поставленной задачи было решено разработать конструкцию печатной платы, выполненную в виде сборки, включающей основание и трассировочный набор, содержащий полости, в которых устанавливаются бескорпусные электро-радиоизделия (ЭРИ).

Схемы 1 и 2 представляют изобретение в разрезе, вид сбоку, в соответствии с которыми изобретение включает:

1 - стеклотекстолит фольгированный;

2 - препрег;

3 - основание;

4 - трассировочный набор (ТН);

5 - бескорпусное ЭРИ;

6 - корпусированное ЭРИ;

7 - безусадочный компаунд;

8 - металлизированное отверстие;

9 - топология;

10 - полость.

Изобретение представляет собой многослойную печатную плату (МПП), изготовленную из стеклотекстолита фольгированного (1) и препрега (2). Основание (3) может быть как многослойным, так и состоять из одного слоя стеклотекстолита фольгированного (1), при этом на верхней стороне основания (3) подготавливается необходимое количество топологий (9) для установки бескорпусных ЭРИ (5). ТН (4) является многослойным и состоит из слоев стеклотекстолита фольгированного (1) и препрега (2), количество и толщина которых определяются в зависимости от высоты наибольшего бескорпусного ЭРИ (5). Высота ТН (4) должна превышать высоту наибольшего бескорпусного ЭРИ (5) не менее чем на 0,2 мм. В ТН (4) создаются технологические окна, количество, расположение и размеры которых повторяют соответствующие показатели топологий (9) на основании (3). При сборке МПП последовательно выкладываются друг на друга сначала слои основания (3), а затем слои ТН (4), после чего они спрессовываются. В результате прессования, имевшиеся в ТН (4) технологические окна закрываются топологиями (9) основания (3) и образуют полости (10), внутри которых монтируются бескорпусные ЭРИ (5). После установки бескорпусных ЭРИ (5) и проведения электроконтроля, полости (10) герметизируются безусадочным компаундом (7). С обеих сторон МПП могут быть установлены корпусированные ЭРИ (6), при этом они могут частично или полностью располагаться на поверхности безусадочного компаунда (7). Для сопряжения ЭРИ применяются металлизированные отверстия, которые проходят насквозь через все слои МПП, а также от основания (3) в полости (10).

Использование стандартного оборудования подразумевает изготовление печатной платы с внутренним монтажом элементов по типовому набору операций, применяемых для изготовления МПП, однако ввиду особенностей конструкции печатной платы с внутренним монтажом элементов технологический процесс ее изготовления предполагает ряд особенностей:

1. В слоях ТН (4) по заданным координатам создаются технологические окна;

2. Нанесение защитной паяльной маски, с последующим экспонированием и проявлением рисунка, помимо оборота основания (3) и верхнего слоя ТН (4), дополнительно осуществляются на топологии (9);

3. После проведения электроконтроля прессованной МПП, в полости (10), на топологии (9), устанавливают бескорпусные ЭРИ (5), с последующей проверкой качества выполненного монтажа и их герметизацией безусадочным компаундом (7).

Размеры платы могут варьироваться от минимальных, порядка 30×30 мм, до стандартных 610×457 мм и фактически ограничены только возможностями используемого оборудования.

Таким образом, изобретение представляет собой:

1. Конструкцию печатной платы с внутренним монтажом элементов, включающую одно- или многослойное основание (3) и трассировочный набор (4), изготовленные из стеклотекстолита фольгированного (1) и препрега (2), при этом высота слоев трассировочного набора (4) превышает высоту наибольшего бескорпусного электро-радиоизделия (5) не менее чем на 0,2 мм, в многослойной печатной плате имеется одна или несколько полостей (10), внутри которых на топологии (9) установлены и герметизированы безусадочным компаундом (7) бескорпусные электро-радиоизделия (5), которые сопрягаются металлизированными отверстиями (8) с корпусированными электро-радиоизделиями (6) на обороте основания (3) и верхнем слое трассировочного набора (4).

2. Способ изготовления печатной платы с внутренним монтажом элементов, включающий создание технологических окон, размещение на основании (3) бескорпусных электро-радиоизделий (5), их герметизацию безусадочным компаундом (7), металлизацию отверстий и установку корпусированных электро-радиоизделий (6), при этом в качестве материала применяются стеклотекстолит фольгированный (1) и препрег (2), из которых изготавливаются основание (3) и трассировочный набор (4), в котором создаются технологические окна, количество, расположение и размеры которых повторяют подготовленные на верхнем слое основания (3) топологии (9), с которыми проводятся операции по нанесению защитной паяльной маски, экспонированию и проявлению рисунка, при сборке последовательно выкладываются сначала слои основания (3), а затем слои трассировочного набора (4) с последующим прессованием, после которого создаются металлизированные отверстия (8), проводится электроконтроль, далее внутри полостей (10), на топологии (9), устанавливаются бескорпусные электро-радиоизделия (5), а корпусированные электро-радиоизделия (6) устанавливаются с одной или двух сторон многослойной печатной платы после полного отверждения безусадочного компаунда (7).

Техническим результатом является конструкция печатной платы с встроенными активными и пассивными бескорпусными элементами, не подвергающимися воздействию высоких температур и давления, позволяющая устанавливать элементы высотой в сотни микрон и, как следствие, повышенной емкости и мощности.


ПЕЧАТНАЯ ПЛАТА С ВНУТРЕННИМ МОНТАЖОМ ЭЛЕМЕНТОВ И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
ПЕЧАТНАЯ ПЛАТА С ВНУТРЕННИМ МОНТАЖОМ ЭЛЕМЕНТОВ И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 86 items.
27.02.2013
№216.012.2b4a

Компактированное металлургическое изделие, способ производства компактированного металлургического изделия и применение компактированного металлургического изделия

Изобретение относится к компактированному металлургическому изделию, содержащему смесь органических, неорганических и влагосодержащих веществ, а также способу его производства и применению. Изделие содержит твердые и/или жидкие органические вещества, в качестве неорганических веществ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476609
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.08.2013
№216.012.65dd

Многоканальный преобразователь напряжений в шим-сигналы

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в системах автоматического управления. Техническим результатом является уменьшение уровня импульсных помех и обеспечение равномерной загрузки источника питания. Технический результат достигается с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491714
Дата охранного документа: 27.08.2013
27.10.2013
№216.012.7ab7

Волоконно-оптический измеритель угловой скорости

Изобретение относится к гироскопической и контрольно-измерительной технике и может быть использовано при разработке волоконно-оптических измерителей угловой скорости (ВОИУС). Измеритель содержит два усилителя-преобразователя (УП1 и УП2), формирователь синхронизирующих импульсов (ФСИ),...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497077
Дата охранного документа: 27.10.2013
20.01.2014
№216.012.987b

Способ определения параметров модели погрешностей измерений акселерометров инерциальной навигационной системы по измерениям спутниковой навигации

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в инерциальных навигационных системах (ИНС) управления для определения навигационных параметров управляемых подвижных объектов. Технический результат - расширение функциональных возможностей. Для этого в ходе определения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504734
Дата охранного документа: 20.01.2014
27.01.2014
№216.012.9c8f

Способ определения параметров модели погрешностей измерений акселерометров ведомой инерциальной навигационной системы по измерениям эталонной инерциальной навигационной системы

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в инерциальных систем управления для определения навигационных параметров управляемых подвижных объектов. Технический результат - повышение точности. Для этого в ходе движения осуществляют определение параметров модели...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002505785
Дата охранного документа: 27.01.2014
10.04.2014
№216.012.b291

Приемопередатчик последовательного интерфейса с элементом гальванической развязки

Изобретение относится к области электроники, в частности к устройствам приема и передачи информации по проводным линиям связи. Технический результат заключается в создании простого и надежного устройства приемопередатчика с элементом гальванической развязки и малым током потребления....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002511429
Дата охранного документа: 10.04.2014
10.06.2014
№216.012.cfd4

Стенд для измерения вибрационных реактивных моментов гиромотора

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к средствам измерения вибрационных реактивных моментов гиромоторов. Стенд содержит подвес, камеру, допускающую закрепление гиромотора экваториальной либо полярной осями вдоль оси подвеса, средство измерения вибраций в виде первого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002518975
Дата охранного документа: 10.06.2014
10.09.2014
№216.012.f359

Термоинвариантный измеритель линейного ускорения

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к средствам измерения линейных ускорений в системах управления движущимися объектами, например к средствам измерения линейного ускорения в бесплатформенных инерциальных навигационных системах управления космическими объектами. Целью...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002528119
Дата охранного документа: 10.09.2014
10.09.2014
№216.012.f36e

Формирователь временных интервалов

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники. Технический результат - упрощение конструкции устройства. Формирователь временных интервалов содержит блок регистров, блок коммутаторов, блок памяти, блок делителей частоты, блок формирователей команд, блок формирователей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002528141
Дата охранного документа: 10.09.2014
20.11.2014
№216.013.083f

Порошковый композиционный материал акп-1пк и способ его получения

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к созданию легких материалов с низким коэффициентом линейного расширения, и может быть использовано в качестве конструкционного материала при создании командных приборов систем управления летательных аппаратов с высокими...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533512
Дата охранного документа: 20.11.2014
Showing 1-10 of 62 items.
27.02.2013
№216.012.2b4a

Компактированное металлургическое изделие, способ производства компактированного металлургического изделия и применение компактированного металлургического изделия

Изобретение относится к компактированному металлургическому изделию, содержащему смесь органических, неорганических и влагосодержащих веществ, а также способу его производства и применению. Изделие содержит твердые и/или жидкие органические вещества, в качестве неорганических веществ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476609
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.08.2013
№216.012.65dd

Многоканальный преобразователь напряжений в шим-сигналы

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в системах автоматического управления. Техническим результатом является уменьшение уровня импульсных помех и обеспечение равномерной загрузки источника питания. Технический результат достигается с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491714
Дата охранного документа: 27.08.2013
27.10.2013
№216.012.7ab7

Волоконно-оптический измеритель угловой скорости

Изобретение относится к гироскопической и контрольно-измерительной технике и может быть использовано при разработке волоконно-оптических измерителей угловой скорости (ВОИУС). Измеритель содержит два усилителя-преобразователя (УП1 и УП2), формирователь синхронизирующих импульсов (ФСИ),...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497077
Дата охранного документа: 27.10.2013
20.01.2014
№216.012.987b

Способ определения параметров модели погрешностей измерений акселерометров инерциальной навигационной системы по измерениям спутниковой навигации

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в инерциальных навигационных системах (ИНС) управления для определения навигационных параметров управляемых подвижных объектов. Технический результат - расширение функциональных возможностей. Для этого в ходе определения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504734
Дата охранного документа: 20.01.2014
27.01.2014
№216.012.9c8f

Способ определения параметров модели погрешностей измерений акселерометров ведомой инерциальной навигационной системы по измерениям эталонной инерциальной навигационной системы

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в инерциальных систем управления для определения навигационных параметров управляемых подвижных объектов. Технический результат - повышение точности. Для этого в ходе движения осуществляют определение параметров модели...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002505785
Дата охранного документа: 27.01.2014
10.04.2014
№216.012.b291

Приемопередатчик последовательного интерфейса с элементом гальванической развязки

Изобретение относится к области электроники, в частности к устройствам приема и передачи информации по проводным линиям связи. Технический результат заключается в создании простого и надежного устройства приемопередатчика с элементом гальванической развязки и малым током потребления....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002511429
Дата охранного документа: 10.04.2014
10.06.2014
№216.012.cfd4

Стенд для измерения вибрационных реактивных моментов гиромотора

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к средствам измерения вибрационных реактивных моментов гиромоторов. Стенд содержит подвес, камеру, допускающую закрепление гиромотора экваториальной либо полярной осями вдоль оси подвеса, средство измерения вибраций в виде первого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002518975
Дата охранного документа: 10.06.2014
10.09.2014
№216.012.f359

Термоинвариантный измеритель линейного ускорения

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к средствам измерения линейных ускорений в системах управления движущимися объектами, например к средствам измерения линейного ускорения в бесплатформенных инерциальных навигационных системах управления космическими объектами. Целью...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002528119
Дата охранного документа: 10.09.2014
10.09.2014
№216.012.f36e

Формирователь временных интервалов

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники. Технический результат - упрощение конструкции устройства. Формирователь временных интервалов содержит блок регистров, блок коммутаторов, блок памяти, блок делителей частоты, блок формирователей команд, блок формирователей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002528141
Дата охранного документа: 10.09.2014
20.11.2014
№216.013.083f

Порошковый композиционный материал акп-1пк и способ его получения

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к созданию легких материалов с низким коэффициентом линейного расширения, и может быть использовано в качестве конструкционного материала при создании командных приборов систем управления летательных аппаратов с высокими...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533512
Дата охранного документа: 20.11.2014
+ добавить свой РИД