×
17.08.2019
219.017.c161

Результат интеллектуальной деятельности: Способ изготовления печатных плат и устройство для изготовления проводящей схемы

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002697508
Дата охранного документа
15.08.2019
Аннотация: Изобретение относится к радиотехнике, а именно к способам изготовления печатных плат и устройствам для изготовления проводящей схемы. Техническим результатом является изготовление проводящей схемы на подложке для использования ее в платах печатных схем, которую можно изготовить без применения или без образования химических веществ, опасных для окружающей среды. Результат достигается тем, что предварительно изготавливают вырубной пуансон с рельефным рисунком проводников на его поверхности. Пуансон имеет заостренные режущие кромки в местах контакта с проводящим слоем на диэлектрической подложке, образованные вырезами различного сечения, например треугольного, полукруглого или трапециевидного. На твердую диэлектрическую подложку укладывают термоклейкую плёнку и слой фольги из проводящего материала. Собранный набор слоёв закрепляют в прессе с установленным пуансоном. Пуансон опускают с минимальным давлением, достаточным для того, чтобы острые кромки пуансона внедрялись и прорезали фольгу, одновременно приклеивая проводящий рисунок к диэлектрической подложке. В результате отрезанная пуансоном неприклеенная фольга легко удаляется вручную или клейким валиком, и на диэлектрической подложке остается только рисунок проводящей схемы, закреплённый адгезионным материалом. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к изготовлению проводников печатных плат. Заявляемый способ изготовления печатных плат предназначен как для мелкосерийного, так и для массового изготовления печатных плат и подходит для изготовления электротехнических и электронных изделий со сложной схемой соединения проводников.

Как прямой результат развития отрасли промышленности по производству плат, параллельно увеличивается объем опасных для окружающей среды химических веществ, образующихся в результате обычных способов травления и осаждения. Например, обычно для одной установки, изготавливающей печатные платы, приготовляют 4000 л в день смывки для снятия светомаскировочного покрытия и 3800 л в неделю раствора проявителя. Эти токсичные отходы необходимо транспортировать на специальные участки, предназначенные для захоронения опасных отходов. Таким образом, существует необходимость в нехимическом способе изготовления проводящих схем.

Известен способ изготовления печатных плат, заключающийся в нанесении на подложку металлической фольги, формировании на поверхности этой фольги защитной маски с травлением пробельных участков. Авторское свидетельство СССР № 273867, МПК H05K 3/06, 17.09.1973.

Недостатки указанного способа заключаются в большом числе технологических операций, низкой производительности и вредном воздействии компонентов технологического производства на людей и окружающую среду.

Известен механический способ изготовления печатной схемы, включающий формование листа проводящего материала для образования выступов и желобков, из которых один образует проводящую схему, а другой – отходы материала, которые затем механически удаляются. Патент № RU 2138930, МПК H05K 3/00, H05K 1/02, 27.09.1999. Таким образом, проводящая схема поддерживается слоем диэлектрика за счет самоцентрирования проводников.

Недостатки указанного способа заключаются в том, что канализированные проводники не могут применяться в гибких печатных платах. Также для удаления нежелательного металлического материала в данном способе необходимо применять прецизионное фрезерование. Также недостатком этого способа являются значительные отходы металла.

Известен механический способ изготовления печатной платы, включающий формование выпуклого проводящего рисунка на фольгированной диэлектрической подложке путём перпендикулярного сдвига проводящего материала вглубь непроводящей подложки с одновременным разрывом фольги при помощи давления штампа. Патент Великобритании GB 1138628 (A), МПК H05K 3/00, 01.01.1969. Данное техническое решение принято в качестве прототипа.

Недостатки указанного способа заключаются в образовании заусенцев на всей протяжённости линий разрыва материала, сложности удаления неиспользуемого металлического материала, необходимости применения подложки относительно большой толщины и большого количества технологических операций.

Задачей изобретения является изготовление относительно недорогой высококачественной проводящей схемы на подложке для использования ее в печатных платах, которые можно изготовить без применения или без образования химических веществ, опасных для окружающей среды.

Техническим результатом является упрощение технологии изготовления печатных плат, расширение технологических возможностей, повышение экологической безопасности.

Экономическим результатом является сокращение затрат на нанесение, выборочное удаление требуемого контактного покрытия.

Технический результат достигается тем, что в способе изготовления печатных плат, включающем изготовление диэлектрической подложки, закрепление плоского электропроводящего рисунка и формирование изображения схемы на диэлектрическом материале осуществляют с помощью пуансона, повторяющего рисунок схемы, с одновременной обрезкой проводящего материала по краям дорожек.

Также в соответствии с изобретением предложено устройство для изготовления проводящей схемы, содержащее средство формирования плоского электропроводящего рисунка прочно прикрепленного к поверхности листа диэлектрика, и средство для удаления участков металлической фольги для образования электрически изолированных электропроводящих путей.

Проводники можно изготовить в соответствии с изобретением любой конфигурации, причем их можно произвольно разместить на любом непроводящем материале основы.

Устройство содержит пуансон или ролик с выступами, повторяющими конфигурацию проводящего рисунка. Каждый выступ имеет острые режущие кромки, необходимые для отделения неиспользуемого проводящего материала, образованные вырезами различного сечения, например треугольного, полукруглого или трапециевидного.

Сущность способа поясняется чертежами.

На фиг. 1 представлен вырубной пуансон с рельефным рисунком проводников на его поверхности.

На фиг. 2 представлена заготовка, состоящая из подложки, термоклейкой плёнки и проводящей фольги.

На фиг. 3–4 представлены начальные фазы изготовления платы.

На фиг. 5 представлен разрез готовой платы.

На фиг. 6 представлены токопроводящие пути, следующие по различному пути на поверхности подложки.

Цифрами обозначены:

1 – пуансон;

2 – адгезионный материал;

3 – фольга;

4 – диэлектрическая подложка;

5 – выступы пуансона.

Способ реализуется следующим образом.

Предварительно изготавливают вырубной пуансон 1 с рельефным рисунком проводников на его поверхности (фиг. 1). В качестве материала пуансона может быть использована сталь. Пуансон формируют обработкой механическим инструментом либо выдавливанием через трафарет пластичного материала с последующим отверждением (например, керамика). На твердую диэлектрическую подложку 4 укладывают термоклейкую плёнку 2 и слой фольги из проводящего материала 3 (фиг. 2). В другом варианте на твердую диэлектрическую подложку укладывают трафарет из антиадгезионного материала (чтобы избежать прилипания фольги между проводниками), затем термоклейкую плёнку и фольгу. Собранный набор слоёв закрепляют в прессе с установленным пуансоном 1, выполненным согласно заявленному способу (фиг. 3). Пуансон 1 имеет заостренные режущие кромки в местах контакта с проводящим слоем на диэлектрической подложке, образованные вырезами различного сечения, например треугольного, полукруглого или трапециевидного. Пуансон 1 опускают с помощью непоказанных средств с минимальным давлением, достаточным для того, чтобы острые кромки пуансона внедрялись и прорезали фольгу, одновременно приклеивая проводящий рисунок к диэлектрической подложке (фиг. 4). В результате отрезанная пуансоном неприклеенная фольга легко удаляется вручную или клейким валиком, и на диэлектрической подложке 4 остается только рисунок проводящей схемы 3, закреплённый адгезионным материалом 2.

В другом варианте устройство содержит ролик с выступами, повторяющими рисунок проводников и имеющими заостренные режущие кромки в местах контакта с проводящим слоем на диэлектрической подложке, образованные вырезами различного сечения, например треугольного, полукруглого или трапециевидного.

Этот способ обеспечивает значительные преимущества в сравнении с известными способами, основанными на образовании изображения и травлении или в сравнении с аддитивным способом (металлизация), обычно применяемым для изготовления проводящих схем плат. Данный способ также позволяет применять металлические листы или фольгу с незначительными включениями, которые нельзя использовать в способе, включающем в себя операцию травления, поскольку это может привести к неравномерной скорости травления. Также в способе согласно данному изобретению достигается одинаковый выход схем, в которых металлическая фольга имеет различную толщину. Известный способ основан на образовании изображения и травлении, в котором линейная скорость прямо пропорциональна массе фольги, поскольку затрачивается больше времени на травление толстой фольги, чем на травление тонкой фольги.

Способ в соответствии с изобретением позволяет обрабатывать множество различных проводящих материалов, например латунь, медь, алюминий и т. п., без риска химического загрязнения, которое является неизбежным для известных систем травления.

На чертежах показано, что проводящие пути являются прямыми и расположены параллельно друг другу в плотно упакованной группе, однако проводящие пути могут следовать по различному пути вдоль подложки или взаимно соединяться в зависимости от конкретного применения схемы благодаря соответствующему рисунку пуансона (фиг.6).

Процесс штамповки не только формирует проводящий рисунок, но также упрочняет его.

На схемы проводников или их терминальные точки можно нанести в соответствии с настоящим способом любое защитное покрытие, поскольку настоящий способ позволяет изготавливать схемы проводников из листового или рулонного проводящего материала, на который предварительно нанесли соответствующее контактное покрытие, например золото. Только механический способ позволяет решить такую задачу, поскольку обычные травильные растворы не будут удалять золото и, следовательно, потребуются дополнительные стадии обработки. Таким образом, настоящий способ значительно сокращает затраты на нанесение и выборочное удаление требуемого контактного покрытия.

Таким образом, техническими преимуществами способа согласно изобретению является следующее:

- способ является в равной степени эффективным как для массового производства, так и для мелкосерийного производства;

- на проводники можно нанести любое защитное покрытие;

- способ устраняет основные проблемы производства печатных плат, связанные с травлением фольги, например деформация оригинала фотошаблона, пыль или грязь, маскировочное покрытие с царапинами, несоответствующая технология травления и т.п.;

- меньшее количество технологических операций;

- возможность применения алюминиевой фольги;

- способ позволяет значительно сократить прямые производственные затраты.

Таким образом, техническими преимуществами устройства согласно изобретению является следующее:

- устройство является в равной степени эффективным как для массового производства, так и для мелкосерийного производства;

- устройство позволяет наносить на непроводящую подложку фольгу различной толщины;

- для нанесения печатного рисунка на подложку не требуется фотошаблон;

- допускается наличие незначительных загрязнений, а также фольга с неглубокими царапинами;

- формирование проводящего рисунка происходит за одну технологическую операцию;

- возможность применения алюминиевой фольги;

- в процессе штамповки происходит упрочнение проводящего материала.


Способ изготовления печатных плат и устройство для изготовления проводящей схемы
Способ изготовления печатных плат и устройство для изготовления проводящей схемы
Способ изготовления печатных плат и устройство для изготовления проводящей схемы
Способ изготовления печатных плат и устройство для изготовления проводящей схемы
Способ изготовления печатных плат и устройство для изготовления проводящей схемы
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 31 items.
29.03.2019
№219.016.ecfa

Способ и стенд для моделирования двухосевой ударной нагрузки на объект испытаний

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для динамических испытаний объектов на воздействие ударных перегрузок в двух направлениях одновременно. Техническим результатом является обеспечение двухосевого режима нагружения объекта с заданным уровнем параметров...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002682979
Дата охранного документа: 25.03.2019
20.04.2019
№219.017.3519

Способ лазерной обработки неметаллических пластин

Изобретение относится к области технологических процессов и может быть использовано для лазерного отжига пластин из полупроводниковых, керамических и стеклообразных материалов. Предложен способ лазерной обработки неметаллических пластин, заключающийся в облучении их поверхности непрерывным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002685427
Дата охранного документа: 18.04.2019
25.04.2019
№219.017.3b0e

Способ импульсного нейтрон-нейтронного каротажа

Использование: для импульсного нейтрон-нейтронного каротажа. Сущность изобретения заключается в том, что облучают породу импульсным потоком быстрых нейтронов, регистрируют временные распределения потоков тепловых и эпитепловых нейтронов, регистрируют заряд, образованный по крайней мере в одном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002685762
Дата охранного документа: 23.04.2019
20.05.2019
№219.017.5d15

Способ лазерной пробивки сквозного отверстия в неметаллической пластине

Изобретение относится к способу лазерной пробивки сквозных отверстий в пластинах из полупроводниковых, керамических и стеклообразных материалов. Осуществляют разделение лазерного пучка на два. Воздействуют на обе стороны пластины пучками с равной плотностью энергии, которую рассчитывают по...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002688036
Дата охранного документа: 17.05.2019
01.06.2019
№219.017.7248

Устройство для измерения нейтронной пористости

Использование: для измерения нейтронной пористости пластов горных пород в скважинах. Сущность изобретения заключается в том, что устройство определения нейтронной пористости включает в себя импульсный источник быстрых нейтронов, нейтронный детектор, размещенные в цилиндрическом охранном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002690095
Дата охранного документа: 30.05.2019
19.06.2019
№219.017.83c4

Способ увеличения динамического диапазона чувствительности многоканального измерителя скорости на базе гетеродин-интерферометров

Использование: для увеличения динамического диапазона чувствительности многоканального измерителя скорости. Сущность изобретения заключается в том, что мощность подаваемого на схему регистрации света в разных измерительных каналах регулируют электрооптическими элементами, данное изменение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002691669
Дата охранного документа: 17.06.2019
20.06.2019
№219.017.8d36

Способ лазерного отжига неметаллических материалов

Изобретение относится к способу лазерного отжига неметаллических материалов и может быть использовано для обработки полупроводниковых, керамических и стеклообразных материалов. Облучают поверхность лазерным импульсом прямоугольной временной формы с требуемой плотностью энергии. Диэлектрическим...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002692004
Дата охранного документа: 19.06.2019
20.06.2019
№219.017.8d79

Способ лазерной обработки неметаллических пластин

Изобретение относится к области технологических процессов и может быть использовано для лазерного отжига пластин из полупроводниковых, керамических и стеклообразных материалов. В способе лазерной обработки неметаллических пластин, заключающемся в облучении их поверхности импульсом лазерного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002691923
Дата охранного документа: 18.06.2019
26.06.2019
№219.017.9218

Способ обнаружения пуассоновского сигнала в пуассоновском шуме

Изобретение относится к области обнаружения источников ионизирующих излучений и может быть использовано для радиационного контроля делящихся материалов при их несанкционированном перемещении. Сущность изобретения заключается в том, что способ обнаружения пуассоновского сигнала в пуассоновском...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002692410
Дата охранного документа: 24.06.2019
05.07.2019
№219.017.a5c5

Сверхширокополосный преобразователь напряжённости магнитного поля

Изобретение относится к радиоприёмной технике и может быть использовано в области радиоизмерений, радиопеленгации, радионавигации в диапазонах частот КНЧ – УВЧ (ЕLF – UНF). Преобразователь содержит прямолинейный ферритовый сердечник с обмоткой, соосные с окружающим их экранированным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002693517
Дата охранного документа: 03.07.2019
+ добавить свой РИД