Способ соединения проводников с контактными площадками печатных плат, расположенных в разных плоскостях

 

Изобретение относится к области радиоэлектроники и может быть использовано при конструировании и производстве радиоэлектронных блоков бортовых аппаратур управления противотанковых ракет. Технический результат заключается в обеспечении возможности автоматизации и механизации операций по электрическим соединениям, при повышении их надежности, контактных площадок печатных плат, расположенных в разных плоскостях. Для этого в способе, перед соединением, проводники укладывают в матрицу с последующими формовкой проводников вокруг наружного края плат давлением на платы до полного касания проводников с контактными площадками, их электрическим соединением и извлечением печатных плат из матрицы. 4 ил.

Предлагаемое изобретение относится к области радиоэлектроники и может быть использовано при конструировании и производстве радиоэлектронных блоков бортовых аппаратур управления противотанковых ракет.

В современных комплексах ПТУР радиоэлектронные блоки нашли широкое применение.

К таким радиоэлектронным блокам предъявляют высокие требования по минимальным массам и компактности, надежности и экономичности, возможности быть изготовленными крупными сериями с применением высокопроизводительных технологических процессов.

Практически все радиоэлектронные блоки выполняют в виде набора соединенных между собой механически и электрически печатных плат, с размещенными на них электрорадиоэлементами. Поэтому большая доля трудоемкости изготовления радиоэлектронных блоков принадлежит производству печатных плат, особенно их механической обработке (выполненные монтажных отверстий, обработка контура и пр.), установке ЭРЭ и выполнению межплатных соединений. Для разработок конструкций радиоэлектронных блоков становится характерным широкое применение цифровой техники, требующей соединения большого количества логических ЭРЭ, размещаемых на печатных платах. В этой связи значительно возрастает и количество соединений между платами и, соответственно, растет доля трудоемкости выполнения межплатных соединений в общей трудоемкости изготовления радиоэлектронных блоков.

Поэтому при производстве радиоэлектронных блоков крупными сериями, возможном при широком применении прогрессивных высокопроизводительных технологических процессов, особенно актуальными становятся вопросы, связанные с изготовлением межплатных соединений различными способами.

Известен способ соединения по меньшей мере двух печатных плат (см. заявку ЕПВ (ЕР) №0033677 МКИ Н 05 К 3/36, 1981, №32) соединителем, создающим механическую и электрическую связь между платами при помощи скобок, охватывающих их смежные кромки.

Центральная часть каждой скобки, по меньшей мере частично, размещается в гнездах, оформленных в платах вблизи кромок. Гнезда могут быть выполнены, например, в виде удлиненных пазов перпендикулярных смежным кромкам плат.

Недостатком данного способа соединения печатных плат является то, что для его реализации в платах выполняют повышающие их трудоемкость изготовления монтажные отверстия, куда запаивают скобки и гнезда, в которых размещают центральные части скобок.

Кроме того этот способ низкопроизводителен и его автоматизация, и механизация представляется неоправданно сложной из-за необходимости последовательно производить в начале установку скобок в монтажные отверстия и гнезда и затем, удерживая их там, осуществлять соединение пайкой сваркой и т.п.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ (см. заявку ФРГ (DE) №3246661 МКИ - Н 05 К 3/16, 1984, №25) изготовления идущих вокруг наружного края электрических соединительных проводников для электропроводных частей, расположенных в разных плоскостях, для реализации которого в наружном крае на каждом месте соединения выполнены перпендикулярные пазы.

По меньшей мере часть поверхности паза имеет тонкую пленку из электропроводного материала и соединена электрическими проводниками с электропроводными частями.

Недостатками данного способа являются:

- повышенная трудоемкость из-за необходимости выполнения специальных пазов и частичного их покрытия тонкой пленкой из электропроводного материала;

- низкая производительность и высокая сложность вероятного осуществления автоматизации и механизации, обусловленные тем, что технологический процесс соединения состоит из нескольких последовательных операций, а именно:

изготовление отрезков соединительных проводников, укладывание отрезков таким образом, чтобы один их конец касался электропроводных частот, а другой - электропроводной пленки, удерживание отрезков в таком положении и выполнение собственно соединений в местах касания проводниками электропроводных частей и тонкой пленки из электропроводного материала;

- понижение надежности соединения в целом из-за наличия лишних зон контактирования в местах соединений проводников с тонкой электропроводной пленкой.

Цель предлагаемого изобретения - обеспечение возможности автоматизации и механизации операций по электрическим соединениям, при повышении их надежности, контактных площадок печатных плат, расположенных в разных плоскостях.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу изготовления идущих вокруг наружного края электрических соединительных проводников, перед соединением эти проводники укладывают в матрицу, а затем давлением на платы производят формовку проводников вокруг наружного края плат в местах расположения контактных площадок до полного их касания с проводниками и после их соединения платы извлекают из матрицы.

На фиг.1 схематически показан способ изготовления идущих вокруг наружного края электрических соединительных проводников;

На фиг.2 - вид А на фиг.1, на фиг.3 и фиг.4 - два варианта матриц, необходимых для осуществления этого способа.

В соответствии с предлагаемым способом изготовления идущих вокруг наружного края электрических соединительных проводников, перед соединением проводники 1 предварительно подготовленные, например луженые, укладывают в продольные, выполненные с учетом поперечного сечения проводников, пазы 2 матрицы 3. Далее, вдавливая наружными краями печатных плат 4 проводники 1 в поперечные, выполненные с учетом толщин плат 4, профиля проводников 1 и расстояний от контактных площадок 5 до краев плат 4, пазы 6, матрицы 3, производят формовку проводников 1 так, чтобы после огибания ими формирующих краев плат 4, вблизи которых расположены контактные площадки 5, проводники касались бы соответствующих контактных площадок 5 по всей их длине. Затем осуществляют собственно соединение контактных площадок и проводников. При этом соединение могут быть:

- паяными, для чего используют в качестве нагревателя саму матрицу или производят пайку горячим газом;

- сварным, для чего используют матрицу, позволяющую производить контактную сварку, термокомпрессионную сварку и, так называемую, "холодную" сварку, получающуюся в момент формовки проводников за счет возникающего при этом трения и давления между проводником и контактной площадкой;

- клеевым, для чего используют различные электропроводные клеи.

После соединения платы извлекают из матрицы.

Наряду с изложенным предлагаемый способ не исключает возможности производить соединение после того, как проводники только отформуют и платы с ними извлекут из матрицы, при этом удерживание проводников происходит за счет упругих свойств материала проводников и пластических свойств материала контактных площадок. Затем, при необходимости, эти соединения либо пропаивают погружением в расплав припоя или пайкой волной припоя и пр., либо сваривают различными видами сварки, либо склеивают электропроводными клеями.

Предлагаемый способ изготовления идущих вокруг наружного края электрических соединительных проводников позволяет выполнять соединение между печатными платами практически за один технологический проход, что обеспечивает возможность достаточно просто автоматизировать и механизировать процесс выполнение этих соединений.

Применение указанного способа позволяет исключить специальные конструктивные элементы печатных плат (монтажные отверстия, пазы, электропроводные пленки и пр.) и ликвидировать лишние зоны контактирования.

В результате снижается общая трудоемкость изготовления радиоэлектронных блоков, резко повышается производительность труда, необходимого для выполнения межплатных соединений при повышении их надежности, что позволяет создать высокопроизводительные технологические процессы изготовления крупными сериями радиоэлектронных блоков бортовых аппаратур противотанковых ракет.

Формула изобретения

Способ соединения проводников с контактными площадками печатных плат, расположенных в разных плоскостях, основанный на размещении проводников в плоскости, перпендикулярной плоскости плат, с последующим электрическим соединением участков проводников с контактными площадками печатных плат, отличающийся тем, что с целью обеспечения возможности автоматизации и механизации операций соединения при повышении надежности соединения, перед соединением проводники укладывают в матрицу с последующими формовкой проводников вокруг наружного края плат давлением на платы до полного касания проводников с контактными площадками, их электрическим соединением и извлечением печатных плат из матрицы.

РИСУНКИ