Многослойная печатная плата

 

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к изготовлению многослойных печатных плат. Сущность изобретения: на поверхности гибкой фольгированной подложки формируют рисунок проводников и контактных площадок, выполненных в виде гребенчатой структуры и расположенных на поверхности подложки рядами и столбцами. Все контактные площадки на подложке связаны единой электрической цепью. Подложки собирают в пакет, располагая между ними диэлектрическую прокладку с отверстиями, выполненными в местах расположения контактных площадок. Подложки в пакете расположены таким образом, что гребенчатые структуры площадок размещены под углом 90° относительно друг друга. Весь пакет подложек с диэлектрической прокладкой размещают на жестком основании. Пакет подложек может быть получен путем изгибания подложки на 180°. Форма выполнения контактных площадок и их взаиморасположения позволяет получить надежный электрический контакт. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к изготовлению многослойных печатных плат.

Известно техническое решение, в котором на диэлектрической подложке с медной фольгой формируют рисунок проводников и контактных площадок. Затем полученные таким образом однослойные печатные платы собирают в пакет и прессуют. Получают многослойную печатную плату, у которой контактные площадки расположены на верхней подложке или выведены на боковые поверхности многослойной платы в виде ламелей. Для того, чтобы подключить такую плату в общий блок установки, требуются дополнительные операции пайка, сварка и т.д.

Современный уровень техники требует от конструкции печатных плат повышенную надежность, наименьшую стоимость и простоту в изготовлении.

Наиболее близкой к предлагаемой является многослойная печатная плата, содержащая диэлектрические подложки из полиимида с расположенным на поверхности подложки рисунком схемы проводников и контактных площадок. Подложки в пакете разделены диэлектрической прокладкой с отверстиями. Контактные площадки имеют форму квадрата.

Однако в этой плате для надежного электрического соединения контактных площадок требуется дополнительная операция вакуумной пайки мягкими припоями, что усложняет изготовление платы и повышает ее стоимость. При этом размеры контактной площадки меньше размера отверстия в диэлектрической прокладке, что снижает надежность контактирования противолежащих контактных пар из-за рассовмещения слоев в процессе сборки платы. Кроме того, надежность контактирования в данной плате недостаточна из-за сплошной металлизации контактной площадки, что повлечет к контактированию только в одной точке при совмещении слоев.

Широкое распространение получили клавишные переключатели на основе многослойных печатных плат. Известная многослойная плата не может быть использована для этих целей из-за недостаточной надежности контактирования противолежащих в соседних слоях контактных площадок по вышеперечисленным причинам.

В основу изобретения положена задача создания такой многослойной печатной платы, которая позволит получить надежные электрические контакты при изготовлении клавишных переключателей.

Для этого в предлагаемой конструкции многослойной печатной платы контактные площадки на соседних противолежащих слоях на поверхности подложки расположены рядами и столбцами, выполнены в виде гребенчатой структуры, повернутой друг к другу на 90^о, размеры контактных площадок больше размера отверстия в диэлектрической прокладке, размещенной между слоями платы, и составляют 110-150% от диаметра отверстия.

Предлагаемое техническое решение позволяет получить надежный электрический контакт при использовании многослойной печатной платы указанной конструкции.

На фиг. 1 изображен общий вид платы; на фиг.2 узел I на фиг.1; на фиг.3 подложка с рисунком проводников и контактных площадок, расположенных рядами и столбцами на поверхности подложки; на фиг.4 подложка до разделения с контактными площадками, гребенчатая структура которых повернута на 90^о; на фиг.5 фрагмент контактной площадки.

На поверхности фольгированного эластичного пленочного материала (полиимида марки ФПМ) толщиной 20-40 мкм формируют методом фотолитографии рисунок схемы проводников 1 и контактных площадок 2. Контактные площадки 2 имеют гребенчатую структуру 3 и расположены на поверхности подложки 4 из полиимида рядами 5 и столбцами 6. Расстояние между рядами 5 и столбцами 6 равно не менее 10-12 мм и было получено эмпирически для обеспечения подложкой электрического контакта при механическом сжатии слоев усилием пальца руки. Все контактные площадки 2 на поверхности подложки 4 соединены в заготовке 7 единой электрической цепью, что позволяет в процессе изготовления нанести защитное гальваническое покрытие, которое будет надежно защищать печатную плату в процессе эксплуатации. Геометрические размеры диаметра отверстия в прокладке были получены эмпирически и составили 7-10 мм. Диэлектрические промежутки 8 в гребенчатой структуре составляют 100-150 мкм и выбраны из соображений надежности контактирования при механическом сжатии и диэлектрической прочности при напряжении до 100 В. Подложку со сформированным рисунком проводников и контактных площадок, расположенных по поверхности подложки в виде рядов и столбцов, гальванически покрывают защитным слоем никель-олова толщиной 20-40 мкм в стандартном электролите.

После получения такой подложки ее вырезают из заготовки и получают платы с рисунком схемы, расположенным на одной стороне подложки. Затем проводят сборку подложек в пакет, располагая между подложками диэлектрическую прокладку 9 с отверстиями 10. Подложки в пакете располагают таким образом, чтобы гребенчатые структуры 3 контактных площадок 2 в пакете были расположены под углом 90^о, что позволяет получить надежный электрический контакт в процессе работы платы.

Другим вариантом изобретения является формирование многослойной платы путем изгибания подложки 4 на 180^о в процессе сборки подложек в пакет. Полученный пакет размещают на основании 11.

При нажатии на основание 11 в зоне размещения контактных пар происходит электрическое замыкание противолежащих контактных площадок, за счет их гребенчатой структуры осуществляется одновременное контактирование по нескольким точкам, образованным в перекрытии совмещаемых гребенчатых структур.

Надежность клавишного переключателя в предлагаемом техническом решении обеспечивается за счет размера контактной площадки (КП), который больше размера отверстия в диэлектрической прокладке, и при механическом сжатии вся поверхность контактной площадки, расположенная в зоне отверстия, контактирует с противолежащей КП. Таким образом, полученная многослойная печатная плата позволяет обеспечить надежные электрические контакты при изготовлении клавишных переключателей.

Формула изобретения

1. МНОГОСЛОЙНАЯ ПЕЧАТНАЯ ПЛАТА, содержащая последовательно расположенный пакет из гибких подложек, выполненных из полиимида с рисунком проводников и контактных площадок на одной стороне подложки, и расположенную между ними диэлектрическую прокладку с отверстиями, выполненными в местах расположения контактных площадок и жесткого основания, отличающаяся тем, что толщина подложки из полимида составляет 20 40 мкм, а диаметр отверстия в диэлектрической прокладке равен 7 10 мм, контактные площадки на подложке расположены рядами и столбцами с расстоянием между рядами и столбцами, составляющим 10 12 мм, и имеют гребенчатую структуру, причем размеры контактных площадок составляют по длине и ширине гребенки 110 150% диаметра отверстия в прокладке, а диэлектрические промежутки в гребенчатой структуре равны 100 150 мкм, подложки в пакете расположены симметрично относительно диэлектрической прокладки и рисунок гребенчатой структуры контактной площадки на одной подложке в пакете повернут на 90^o относительно другой подложки.

2. Плата по п. 1, отличающаяся тем, что подложки в пакете изогнуты на 180^o.

3. Плата по п.2, отличающаяся тем, что на поверхности изогнутой части подложки расположены проводники.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5