Способ изготовления многослойных печатных плат



Способ изготовления многослойных печатных плат
Способ изготовления многослойных печатных плат

 


Владельцы патента RU 2474985:

Открытое акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники" (RU)

Изобретение относится к радиоэлектронике, в частности к производству многослойных печатных плат (MПП) при экспериментальном и мелкосерийном производстве. Технический результат - избежание появления дефектов металлизации - появление в стенках отверстий «вырывов» при высверливании затекшей в отверстия смолы и таким образом удешевление технологического процесса изготовления MПП при экспериментальном и мелкосерийном производстве. Достигается тем, что способ изготовления многослойных печатных плат включает сборку в пакет n одно- или двусторонних печатных плат с выполненными в них металлизированными отверстиями, образующими сквозные межслойные соединения путем контактирования между собой, и n-1 слоев склеивающих прокладок, заполнение металлизированных отверстий плат вулканизирующимся в процессе прессования наполнителем и последующее вакуумное горячее прессование пакета. После прессования наполнитель удаляют из сквозных отверстий. 2 ил.

 

Изобретение относится к радиоэлектронике, в частности к производству многослойных печатных плат (МПП) при экспериментальном и мелкосерийном производстве.

Отличительным признаком того или иного технологического процесса изготовления МПП является метод получения межслойного соединения проводников, от которого зависят качество, надежность и стоимость МПП.

Электрическая связь между проводниками, расположенными на различных слоях платы, может осуществляться с помощью механических деталей, например пистонов [1]. В этом случае МПП изготавливают путем прессования из нескольких двухсторонних плат, в отверстия которых вставляются пистоны. Контактирование при этом осуществляется путем соединения предварительно отбортованных контактных площадок пистонами. Этот метод весьма трудоемок, как правило, не требует специальной подготовки поверхности изоляционного материала в отверстиях, но требует подготовки соединяемых металлических участков и не обеспечивает высокого качества межслойных соединений.

Наиболее распространенными являются электрические межслойные соединения, выполняемые химико-гальванической металлизацией. Межслойные соединения могут выполняться методом металлизации сквозных отверстий, методом попарного прессования или методом послойного наращивания [1, 2]. Каждый из этих методов имеет свои достоинства и недостатки.

Метод металлизации сквозных отверстий характеризуется тем, что собирают пакет из слоев фольгированного диэлектрика и межслойных склеивающих прокладок, пакет склеивают с помощью прессования, а затем выполняют межслойные соединения путем металлизации просверленных в пакете сквозных отверстий. Недостатком этого метода является относительно слабая механическая связь слоя металлизации отверстий с торцами контактных площадок внутренних слоев и наволакивание эпоксидной смолы из диэлектрика на торцы указанных контактных площадок при сверлении отверстий (следствие местного перегрева диэлектрика при сверлении).

Для получения надежного соединения проводников внутренних слоев с металлизацией стенок отверстий отверстия должны соответствовать следующим требованиям:

- стенки отверстий должны быть ровными, без выступающих нитей стеклоткани;

- поверхности колец проводников внутри отверстий не должны быть замазаны смолой изоляционного материала;

- на входе и выходе отверстий не должно быть заусенец.

Из вышесказанного следует, что для выполнения отверстий требуемого качества необходимо наличие достаточно дорогостоящего сверлильного оборудования.

Металлизируемые отверстия могут стать слабым звеном многослойных печатных плат и по другой причине, а именно толщина покрытия стенок переходных отверстий в идеале должна быть равномерной по всей их высоте, однако, как правило, она в глубине отверстия меньше, чем у поверхности.

Когда не требуется большое количество проводниковых слоев, а затраты времени и средств на изготовление МПП должны быть минимальны, оправдано использование метода попарного прессования [1, 2], который использует технологию изготовления двусторонних печатных плат [2]. При изготовлении двусторонних плат (комбинированным методом) процесс химической металлизации применяется для создания токопроводящего подслоя на стенках отверстия. Последующая гальваническая металлизация упрочняет этот подслой и одновременно обеспечивает образование контактного соединения на открытых участках контактных площадок.

Металлизация стенок отверстий в платах служит для соединения торцов печатных проводников через слой диэлектрика путем образования полой металлизированной заклепки.

Для образования МПП заготовки плат с готовыми внутренними слоями и межслойные склеивающие прокладки спрессовываются [2]. При этом выдавленная при прессовании смола может заполнить переходные отверстия. Прямой электрической связи между внутренними слоями нет. Электрическая связь между слоями осуществляется через переходы со второго на первый и с четвертого на третий. Для создания электрической связи между первым и четвертым слоями в МПП просверливаются и металлизируются отверстия.

Недостатком этого способа является ограниченное количество проводниковых слоев (как правило, четыре) в МПП и наволакивание эпоксидной смолы на торцы контактных площадок при сверлении отверстий. Кроме того, недостатком данного способа является высокая трудоемкость изготовления, обусловленная необходимостью выполнять операцию металлизации отверстий дважды, вначале в подложках до сборки пакета, затем в пакете после прессования.

Любой метод изготовления МПП содержит то или иное неудобство, связанное с появлением дополнительных операций или приобретением дорогостоящего оборудования. Для конструкций опытных образцов аппаратуры, не предназначенных для серийного и массового изготовления, на предприятиях, не имеющих достаточного оснащения оборудованием или с ограниченной мощностью производства, наиболее доступны комбинированные методы изготовления МПП.

К комбинированному методу изготовления МПП можно отнести метод попарного прессования с совмещением металлизированных отверстий для образования сквозного отверстия через слой диэлектриков путем образования полой металлизированной заклепки.

Однако при склеивании в процессе прессования связующая, отжатая из прокладочной ткани, заполняет переходные металлизированные отверстия. Основная причина появления дефектов металлизации - появление в стенках отверстий «вырывов» при высверливании затекшей в отверстия смолы. Необходимость выполнения операций сверления и, чаще всего, повторной металлизации отверстий являются недостатками этого способа.

Технический результат предлагаемого изобретения - удешевление технологического процесса изготовления МПП при экспериментальном и мелкосерийном производстве.

Указанный технический результат достигается за счет специальной предварительной подготовки заготовок перед прессованием. При этом необходимая электрическая межслойная связь обеспечивается без усложнения или удорожания технологического процесса.

Предлагаемый способ изготовления МПП включает:

- изготовление по типовой технологии двусторонних печатных плат с металлизированными отверстиями [3];

- заполнение отверстий склеиваемых печатных плат наполнителем, вулканизирующимся в процессе прессования;

- сборку n двусторонних плат, (n-1) склеивающих прокладок и вспомогательных деталей (фильтровальная бумага, антиадгезионная пленка и т.д.) в пакет;

- совмещение металлизированных отверстий для образования сквозного соединения (образование полой металлизированной заклепки);

- прессование пакета под действием температуры и давления [4];

- удаление наполнителя.

В процессе прессования наполнитель проходит первую стадию вулканизации, приобретая свойства силиконовой резины, а именно эластичность и минимальную адгезию к металлу. В результате этого он легко удаляется из сквозных отверстий с помощью ручного инструмента (сверло, игла и т.д.) без применения дорогостоящего оборудования, не нарушая при этом металлизацию.

На фиг.1 и 2 представлены поперечный разрез пакета в форме, обеспечивающей плоскопараллельность и ориентацию плат-деталей относительно друг друга, перед прессованием и после прессования при изготовлении МПП заявляемым способом.

Собранный пакет (фиг.1) содержит печатные платы 4 (платы-детали), n штук, с металлизированными отверстиями 5, заполненными силиконовой резиновой смесью 6. Между платами 4 находятся склеивающие прокладки 7, (n-1) штука. С обеих сторон пакета накладываются антиадгезионные пленки 3, прокладочный материал 2 и металлические плиты формы 1.

После прессования пакета (фиг.2) получаем МПП, платы которой склеены выделенной в процессе прессования из склеивающих прокладок 7 смолой 8. Проникновению смолы в металлизированные отверстия 5 препятствует заполняющая их силиконовая резиновая смесь 6.

МПП вынимают из формы 1, удаляют антиадгезионную пленку 3 и прокладочный материал 2, затем механическим путем удаляют из металлизированных отверстий 5 вулканизированную в процессе прессования пакета силиконовую резиновую смесь 6. При необходимости, остатки силиконовой резиновой смеси можно удалить тампоном, смоченным в спирто-нефрасовой смеси.

Для реализации предлагаемого способа изготовления МПП не требуется приобретение нового дорогостоящего оборудования для сверления сквозных отверстий в МПП и освоение новых технологических процессов. Предлагаемый способ обеспечивает возможность изготовления МПП при экспериментальном и мелкосерийном производстве без проведения таких трудоемких операций, как сверление спрессованного пакета плат и последующей металлизации полученных сквозных отверстий.

Источники информации

1. Федулова А.А., Котов Е.П., Явич Э.Р. Многослойные печатные платы. М., «Советское радио», 1977, с.185-188; 201-204; 197-199.

2. Многослойный печатный монтаж в приборостроении, автоматике и вычислительной технике. Под редакцией д.т.н. проф. Белевцева А.Т. М., Машиностроение, 1978. с.187-193.

3. ОСТ 107.460092.028-96 Платы печатные. Технические требования к технологии изготовления.

4. МК: Склеивание пакета печатных плат на вакуумном прессе MP-50-1-V. №55200.00039.

Способ изготовления многослойных печатных плат путем сборки в пакет n одно- или двусторонних печатных плат с выполненными в них металлизированными отверстиями и n-1 слоев склеивающих прокладок между соединяемыми печатными платами, последующего вакуумного горячего прессования пакета с образованием межслойного соединения контактирующих между собой металлизированных отверстий отдельных печатных плат, отличающийся тем, что перед сборкой пакета металлизированные отверстия плат заполняют вулканизирующимся в процессе прессования наполнителем, который после прессования удаляют из сквозных отверстий.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области изготовления микросхем и может быть использовано для изготовления многоуровневых тонкопленочных гибридных интегральных схем и анизотропных магниторезистивных преобразователей.
Изобретение относится к области радиоэлектроники и может быть использовано при изготовлении многослойных печатных плат (МПП), применяемых при конструировании радиоэлектронной техники.

Изобретение относится к способу изготовления многослойной печатной платы. .
Изобретение относится к технологии изготовления печатных плат и может быть использовано при изготовлении микросхем. .

Изобретение относится к технике электрического печатного монтажа, в частности к конструкциям печатных плат для аппаратуры общего и специального назначения. .

Изобретение относится к области гибридной микроэлектроники и может быть использовано для создания микроплат с многоуровневой тонкопленочной коммутацией. .
Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано при изготовлении печатных плат, применяемых при изготовлении радиоэлектронной техники. .

Изобретение относится к способу изготовления структурированных и/или голоэдрических, проводящих ток поверхностей (3, 11), расположенных на не проводящей электрический ток подложке, при котором на первом этапе наносятся на подложку (1) поверхности (3) первого уровня, на втором этапе наносится изолирующий слой (9) на места, на которых структурированные и/или голоэдрические, проводящие электрический ток поверхности (11) второго уровня пересекают структурированные и/или голоэдрические проводящие электрический ток поверхности (3) первого уровня, при этом не должно осуществляться никакого электрического контакта между структурированными и/или голоэдрическими, проводящими электрический ток поверхностями первого уровня (3) и второго уровня (11), на третьем этапе в соответствии с первым этапом наносятся структурированные и/или голоэдрические, проводящие электрический ток поверхности (11) второго уровня и при необходимости повторяются второй и третий этапы.

Изобретение относится к радиоэлектронике. .

Изобретение относится к электрорадиотехнике и может быть использовано при изготовлении планарного трансформатора, предназначенного для портативных электрорадиотехнических устройств.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при конструировании малогабаритных модулей приемников сигналов глобальных навигационных спутниковых систем

Изобретение относится к радиоэлектронике, электронной аппаратуре как специального, так и бытового назначения, в частности к изготовлению многокристальных модулей, многослойных больших гибридных интегральных схем, многослойных печатных плат, гибких шлейфов

Изобретение относится к способу монтажа микроэлектронных компонентов, в частности способу монтажа микроэлектронных компонентов для одномоментного монтажа на основной плате множества микроэлектронных компонентов, обладающих разной высотой

Изобретение относится к областям электротехники и радиотехники, а именно к изделиям радиоэлектронной аппаратуры. Технический результат - повышение жесткости и прочности механического соединения печатных плат между собой при обеспечении надежного электрического соединения между ними. Достигается тем, что плата печатная составная содержит по меньшей мере две печатные платы (1), электрически и механически соединенные между собой с помощью подложки (2), которая закреплена на поверхностях смежных печатных плат (1) и содержит электрические проводники (6), электрически соединенные с входными контактными площадками (4) печатных плат (1). При этом подложка (2) выполнена жесткой и жестко закреплена к печатным платам (1) припоем. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к монтажной плате с повышенной устойчивостью к коррозии, способу изготовления такой монтажной платы, дисплейной панели и дисплейного устройства. Технический результат - создание монтажной платы, способной предотвращать коррозию металлических электродов по причине дефектов прозрачной проводящей пленки, покрывающей торцевую поверхность органической изолирующей пленки. Достигается тем, что подложка (20) активной матрицы содержит стеклянную подложку (21); металлический проводник (22), выполненный на стеклянной подложке 21; изолирующую пленку 24 затвора, покрывающую металлический проводник (22); межслойную изолирующую пленку (29), покрывающую изолирующую пленку (24) затвора; и прозрачный электрод (33), формируемый на межслойной изолирующей пленке (29). Проводник (22) развертки содержит контактную область (55), в которой прозрачный электрод (33) наносят непосредственно на проводник (22) развертки. Прозрачный электрод 33 проходит над контактной областью (55) таким образом, чтобы покрывать торцевую поверхность (29а) межслойной изолирующей пленки (29), обращенную к контактной области (55), и торцевую поверхность (24а) изолирующей пленки (24) затвора, обращенную к контактной области (55). 5 н. и 5 з.п. ф-лы, 52 ил.

Изобретение относится к способу изготовления перемычек гибких печатных плат с применением рулонной технологии. Способ, предлагаемый в изобретении, в частности, применим для изготовления плат, содержащих антенны для радиочастотной идентификации РЧИ (RFID). Технический результат - разработка способа изготовления электрических перемычек, пригодного для массового производства по рулонной технологии, предусматривающего использование участков проводящего рисунка из фольги, не связанных с подложкой, в точно заданном положении, что устраняет необходимость в перемещении или позиционировании отдельных мелких деталей. Достигается тем, что в способе изготовления по рулонной технологии электрических перемычек на подложку (1) из электроизоляционного материала наносят проводящий рисунок (2) из электропроводящего материала, например из металлической фольги, при этом, по меньшей мере, один полосковый язычок (3), выполненный из указанного электропроводящего материала, не закрепленный на подложке и одной своей стороной связанный с проводящим рисунком (2), загибают на участок проводящего рисунка (2), подлежащий электрической изоляции от указанного полоскового язычка (3), и указанный полосковый язычок (3) электрически соединяют с заданным другим участком (5) проводящего рисунка (2). 2 н.п. и 10 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение может использоваться при конструировании и изготовлении многослойных печатных плат, предназначенных для сверхплотной разводки поверхностно-монтируемых электронных компонентов, в том числе и с матричным расположением выводов с шагом менее 0,8 мм (в том числе и в корпусах типа BGA, CGA). Технический результат - обеспечение надежного электрического соединения в случае многослойной печатной платы сверхплотного монтажа с помощью формирования переходов на нижележащие слои непосредственно из монтажных контактных площадок, где надежность обеспечивается переходными металлизированными отверстиями, заполненными материалом препрега с подходящим коэффициентом теплого расширения, а также уменьшение массогабаритных характеристик, повышение плотности разводки и снижение трудоемкости при формировании электрических межсоединений для создания высокоинтегрированной радиоэлектронной аппаратуры ракетно-космической техники. 2 ил.

Изобретение относится к области радиоэлектронной техники, в частности к способу исправления дефектов и проведения ремонта узлов многослойных печатных плат (МПП), и может быть использовано при доработке разводки проводников МПП (разрыв и прокладка новых цепей). Технический результат - повышение качества и надежности за счет возможности исправления дефектов узлов многослойных печатных плат с высокоинтегрированной элементной базой методами микроэлектроники. Достигается путем формирования и укладки дополнительных микроперемычек в микротрассы, что повышает качество и надежность многослойных печатных плат, а также снижает трудоемкость и затраты на повторную закупку ЭРИ и повторное изготовление МПП. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к области приборостроения и радиоэлектроники и может быть использовано при изготовлении гибких печатных плат, применяемых при изготовлении вторичных преобразователей микромеханических акселерометров, микрогироскопов, интегральных датчиков давления и других изделий. Технический результат - повышение точности позиционирования, идентичность получения элементов двух гибких печатных плат, их дальнейшее совмещение и соединение для получения двухсторонней гибкой печатной платы и сокращение технологического цикла - достигается тем, что в способе изготовления двухсторонней гибкой печатной платы, заключающемся в том, что на металлическую пластину с обеих сторон наносят слой алюминия и далее с обеих сторон наносят металлорезистивное электропроводящее покрытие, проводят фотолитографию с обеих сторон, метки переходных отверстий являются зеркальным отражением обеих сторон, далее стравливают одновременно с обеих сторон алюминиевое покрытие, а затем с обеих сторон отделяют гибкие печатные платы от металлической пластины и соединяют их между собой слоем полимера.
Наверх