Многослойная печатная плата

 

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к изготовлению многослойных печатных плат. Сущность изобретения заключается в том, что многослойная печатная плата (МПП) содержит пакет диэлектрических подложек (ПДП) с отверстиями и металлизацией толщиной 5-500 мкм, выполненной в виде рисунка проводников и контактных площадок. Слои металлизации подложек разделены между собой изолирующими слоями. МПП снабжена теплопроводными деталями с выступами, и пакет выполнен из диэлектрических подложек с односторонней металлизацией. Слои металлизации параллельно соединены между собой по входным и выходным контактным площадкам, и теплопроводные детали установлены своими выступами не менее чем в двух дополнительных отверстиях пакета, при этом диэлектрические материалы подложек являются изолирующими слоями, толщина которых составляет 5-150 мкм. Предложенная МПП расширяет ее функциональные возможности и позволяет проектировать высокоэффективные радиотехнические устройства. 2 ил.

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

Известна многослойная печатная плата, содержащая пакет из отдельных двухсторонних печатных плат [1]. Проводящие слои соседних печатных плат разделены изолирующими слоями. Проводники разных уровней соединяются между собой в заданных местах через отверстия со сквозной металлизацией. Таким образом получается пакет диэлектрических подложек (ПДП). Такая печатная плата может быть использована для изготовления устройств регулирования, управления, координаторных процессоров и т.д.

Недостатком данной многослойной печатной платы являются ее ограниченные функциональные возможности.

Наиболее близким техническим решением к заявленному является многослойная печатная плата (МПП) [2], содержащая пакет диэлектрических подложек с отверстиями и металлизацией толщиной 5 - 500 мкм. Металлизация выполнена в виде рисунка проводников и контактных площадок, а слои металлизации разделены между собой изолирующими слоями. МПП содержит теплопроводные детали с выступами. Недостатком данной МПП являются ее ограниченные функциональные возможности, не позволяющие использовать ее в более широком классе радиоустройств.

В основу технического решения поставлена задача создания такой МПП, которая обеспечит ее использование в более широком классе радиотехнических устройств, что расширит ее функциональные возможности.

Сущность заявленного технического решения заключается в том, что МПП содержит пакет диэлектрических подложек с отверстиями и металлизацией толщиной 5 - 500 мкм, выполненной в виде рисунка проводников и контактных площадок. Слои металлизации подложек разделены между собой изолирующими слоями. МПП снабжена теплопроводными деталями с выступами и пакет выполнен из диэлектрических подложек с односторонней металлизацией. Слои металлизации параллельно соединены между собой по входным и выходным контактным площадкам и теплопроводные детали установлены своими выступами не менее чем в двух дополнительных отверстиях пакета, при этом диэлектрические материалы подложек являются изолирующими слоями, толщина которых составляет 5 - 150 мкм. Таким образом получается пакет диэлектрических подложек (ПДП) с теплопроводными деталями, которые могут быть выполнены из магнитопроводящего материала. Заданный диапазон толщин диэлектрических материалов и дополнительные отверстия пакета дают возможность получать более широкий класс приборов, которые хорошо сочетаются с другими радиотехническими устройствами, что расширяет функциональные возможности МПП.

На фиг. 1 - 2 показаны примеры выполнения многослойных печатных плат.

На фиг. 1 показана МПП, содержащая пакет 1 диэлектрических подложек с односторонней металлизацией 2 и металлизированными отверстиями 3. МПП содержит рисунки проводников и контактных площадок 4, слои металлизации 5, изолирующие слои 6, образованные диэлектрическим материалом подложек и дополнительные отверстия 7.

На фиг. 2 показана МПП, содержащая теплопроводные детали 8 с выступами, металлические выводы 9.

К контактным площадкам 4 присоединяются металлические выводы 9, с помощью которых МПП крепится в корпус (на рисунке не показан) и соединяется с другими устройствами.

Дополнительные отверстия 7 служат для крепления и установки теплопроводных деталей 8, которые обеспечивают надежную работу радиоэлектронных устройств. Кроме того, теплопроводные детали 8 могут быть выполнены из магнитопроводящего материала, что позволяет использовать ПДП полностью или частично в качестве дросселя, трансформатора и т.д.

Примеры конкретного использования.

Пример 1.

Берут фольгированную с одной стороны полиимидную пленку с толщиной полиимида 5 мкм, толщина металлизации (меди) 5 мкм. Поверхность меди обрабатывают, декапируют и наносят слой фоторезиста ФН-11С. Затем проводят экспонирование переходных отверстий подложек, проявление фоторезиста, травление меди, травление полиимида и удаление фоторезиста. Проводят повторную обработку подложек и повторной фотолитографией формируют рисунок проводников и контактных площадок на подложке. Методом пайки припоем ПОС-61, ПОС-61-Су проводят межслойную металлизацию подложек. Собирают пакет диэлектрических подложек согласно сборочному чертежу и спаивают методом вакуумной пайки. На контактные площадки пакета припаивают металлические выводы. Выполняют дополнительные отверстия, через которые размещают теплопроводные детали из магнитопроводящего материала и соединяют их между собой магнитопроводящим клеем под давлением 0,5 кГ/см².

Пример 2.

Берут полиимидную пленку толщиной 50 мкм. Проводят химобработку, наносят фоторезист, экспонируют, проявляют фоторезист, травят полиимид и удаляют фоторезист. Затем проводят повторную обработку подложек, напыляют хром толщиной 0,01 - 0,1 мкм, медь толщиной 0,1 - 0,2 мкм, наносят фоторезист ФН-11С, проводят формирование рисунка схемы методом экспонирования, проявления, гальванически наращивают медь и олово-висмут. Общая толщина слоя металлизации составляет 200 мкм. После удаления фоторезиста и стравливания меди и хрома с рабочего поля получают подложку. Собирают пакет подложек и спаивают методом вакуумной пайки. Припаивают металлические выводы к контактным площадкам. Выполняют дополнительные отверстия, через которые вставляют в пакет теплопроводные детали из магнитопроводящего материала Е-образной формы и соединяют их между собой магнитопроводящим клеем под давлением 0,5 кГ/см². Изготовленные в такой подложке трансформаторы имеют массогабаритные размеры в 3-4 раза меньше по сравнению с обмоточными, не уступая им при этом по электрофизическим параметрам.

Пример 3.

Берут фольгированную с одной стороны полиимидную пленку с толщиной полиимида 150 мкм и толщиной металлизации (меди) 500 мкм. Дальнейшая последовательность операций аналогична примеру 1. Теплопроводные детали из магнитопроводящего материала имеют Т-образную форму. Дроссели, изготовленные в плате, имеют массогабаритные размеры вдвое меньше по сравнению с обмоточными и не уступают им по электрофизическим параметрам.

Таким образом, в многослойной печатной плате изготавливаются плоские дроссели (трансформаторы и т.д.), которые при равных электрофизических параметрах обладают массогабаритными характеристиками, в 2 - 6 раз меньшими по сравнению с традиционными обмоточными. Процесс изготовления плат с широкими функциональными возможностями в едином технологическом цикле отличается простотой, не требует высококвалифицированного персонала и сложного оборудования и позволяет проводить изготовление изделий групповым методом (до 500 модулей на одной подложке).

Источники информации.

1. Заявка N 3605474, ФРГ, H 05 K 3/46, 1987 г.

2. Патент РФ N 2070778, H 05 K 3/46, 1994 г. - прототип.

Формула изобретения

Многослойная печатная плата, содержащая пакет диэлектрических подложек с отверстиями и металлизацией толщиной 5 - 500 мкм, выполненной в виде рисунка проводников и контактных площадок, разделенных между собой изолирующими слоями, теплопроводные детали с выступами, отличающаяся тем, что пакет выполнен из диэлектрических подложек с односторонней металлизацией и слои металлизации параллельно соединены между собой по входным и выходным контактным площадкам, и теплопроводные детали установлены своими выступами не менее чем в двух дополнительных отверстиях пакета, и диэлектрические материалы подложек являются изолирующими слоями, толщина которых составляет 5 - 150 мкм.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2