RU159892U1

RU159892U1 - MULTILAYER PRINTED BOARD

Info

Publication number: RU159892U1
Application number: RU2015140564/28U
Authority: RU
Inventors: Андрей Викторович Любимов; Александр Григорьевич Борисов; Константин Владиленович Егоров; Валерий Джураевич Ходжаев
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "ОПТЭКС"
Priority date: 2015-09-23
Filing date: 2015-09-23
Publication date: 2016-02-20

Abstract

Многослойная печатная плата, состоящая из диэлектрических слоев, на обеих поверхностях которых сформированы проводники и контактные площадки, межслойных контактных узлов, служащих для межслойных механических и электрических соединений, изолирующих прокладок из полиимидной пленки с отверстиями под контактные узлы, отличающаяся тем, что межслойный контактный узел представляет собой покрытый слоем припоя металлический выступ на поверхности одного диэлектрического слоя, входящий в соосно расположенное глухое металлизированное отверстие соответствующей выступу формы и размера на поверхности смежного диэлектрического слоя.A multilayer printed circuit board consisting of dielectric layers, on both surfaces of which conductors and contact pads are formed, interlayer contact nodes serving for interlayer mechanical and electrical connections, insulating strips of a polyimide film with holes for contact nodes, characterized in that the interlayer contact node represents a metal protrusion covered with a layer of solder on the surface of one dielectric layer, which is included in a coaxially located blind metallized opening the shape and size corresponding to the protrusion on the surface of an adjacent dielectric layer.

Description

Полезная модель относится к электронике и радиотехнике, в частности, к конструкции многослойных печатных плат.The utility model relates to electronics and radio engineering, in particular, to the design of multilayer printed circuit boards.

В настоящее время многослойные печатные платы находят самое широкое применение в радиоэлектронной аппаратуре различного назначения. При этом основной тенденцией развития конструкции и технологии многослойных печатных плат является уменьшение их габаритных размеров.At present, multilayer printed circuit boards are most widely used in electronic equipment for various purposes. At the same time, the main trend in the development of the design and technology of multilayer printed circuit boards is to reduce their overall dimensions.

Известна многослойная печатная плата, содержащая изолированные друг от друга жесткие диэлектрические подложки с отверстиями и двухсторонней металлизацией в виде рисунка проводников и контактных площадок, соединенные в пакет с помощью прокладок из полуотвердевшей смолы, между которыми размещен дополнительный изолирующий слой из полиимидной пленки. [Патент РФ на полезную модель №60296, кл. H05K 3/46, опубликован 10.01.2007].A multilayer printed circuit board is known that contains rigid dielectric substrates isolated from each other with holes and two-sided metallization in the form of a pattern of conductors and contact pads, connected in a package using semi-hardened resin gaskets, between which an additional insulating layer of a polyimide film is placed. [RF patent for utility model No. 60296, cl. H05K 3/46, published January 10, 2007].

Недостатком данной многослойной печатной платы является использование прокладок из полуотвердевшей смолы, что увеличивает ее толщину.The disadvantage of this multilayer printed circuit board is the use of semi-hardened resin gaskets, which increases its thickness.

Наиболее близким техническим решением является многослойная печатная плата, описанная в патенте РФ на полезную модель №120831, кл. H05K 3/46, опубликованном 27.09.2012.The closest technical solution is a multilayer printed circuit board, described in the patent of the Russian Federation for utility model No. 120831, class. H05K 3/46, published 09/27/2012.

Многослойная печатная плата содержит слои диэлектрического базового материала, на одной или двух сторонах которого расположены элементы печатной схемы, изолирующие прокладки, контактные площадки из медной фольги, расположенные в заданных координатах на поверхности платы и служащие для осуществления электрических соединений между элементами печатной схемы. Сквозные отверстия для создания межслойных соединений в изолирующих прокладках и контактные площадки всех слоев образуют межслойные контактные узлы. В качестве диэлектрического базового материала используется двухсторонне фольгированная полиимидная пленка. Изолирующие прокладки выполнены из полиимидной пленки. Открытые поверхности медных контактных площадок покрываются припоем, с помощью которого после сборки всех слоев, входящих в состав платы, осуществляется пайка, что обеспечивает электрические и механические соединения в плате.A multilayer printed circuit board contains layers of a dielectric base material, on one or two sides of which there are printed circuit elements, insulating spacers, copper foil pads located in predetermined coordinates on the surface of the board and used to make electrical connections between the elements of the printed circuit. Through holes for creating interlayer connections in insulating gaskets and contact pads of all layers form interlayer contact nodes. A double-sided foil-coated polyimide film is used as the dielectric base material. Insulating gaskets are made of polyimide film. The open surfaces of the copper pads are covered with solder, with which, after assembling all the layers that make up the board, soldering is performed, which provides electrical and mechanical connections in the board.

Недостатком указанной конструкции является то, что использование сквозных отверстий, как часть межслойного контактного узла, увеличивает площадь, необходимую для разводки проводников в слоях и, следовательно, габаритные размеры печатной платы.The disadvantage of this design is that the use of through holes, as part of the interlayer contact node, increases the area required for wiring the conductors in the layers and, therefore, the overall dimensions of the printed circuit board.

В основу полезной модели положено требование уменьшения габаритных размеров многослойной печатной платы.The utility model is based on the requirement to reduce the overall dimensions of a multilayer printed circuit board.

Поставленная цель достигается тем, что межслойный контактный узел выполнен в виде покрытого слоем припоя металлического выступа на нижней поверхности вышележащего диэлектрического слоя и соосно расположенного глухого металлизированного отверстия соответствующей выступу формы и размера на верхней поверхности ниже лежащего смежного диэлектрического слоя. Контактный узел формируется методом вакуумной пайкиThis goal is achieved in that the interlayer contact node is made in the form of a metal protrusion coated with a layer of solder on the lower surface of the overlying dielectric layer and a coaxially located blind metallized hole corresponding to the protrusion of the shape and size on the upper surface below the adjacent adjacent dielectric layer. The contact node is formed by vacuum soldering

Это техническое решение позволяет уменьшить площадь, занимаемую проводниками за счет площади, занимаемой сквозными отверстиями, и, тем самым, уменьшить габариты многослойной печатной платы.This technical solution allows to reduce the area occupied by the conductors due to the area occupied by through holes, and thereby reduce the dimensions of the multilayer printed circuit board.

На фиг. 1 представлена структура многослойной печатной платы предложенной конструкции. Она состоит из смежных диэлектрических слоев 1, 2, на обеих поверхностях которых сформированы проводники и контактные площадки 3. Между слоями расположена изолирующая прокладка 4, содержащая отверстия под межслойные контактные узлы. Слои механически и электрически соединяются между собой методом вакуумной пайки в единое целое межслойными контактными узлами, состоящими из покрытого слоем припоя металлического выступа 5, располагающегося на поверхности одного из слоев, и соосного ему глухого металлизированного отверстия 6 соответствующей формы, выполненного в смежном слое.In FIG. 1 shows the structure of a multilayer printed circuit board of the proposed design. It consists of adjacent dielectric layers 1, 2, on both surfaces of which conductors and contact pads are formed 3. Between the layers there is an insulating strip 4 containing holes for interlayer contact nodes. The layers are mechanically and electrically connected to each other by vacuum brazing into a single unit with interlayer contact nodes consisting of a metal protrusion 5 coated with a layer of solder located on the surface of one of the layers and a blind metalized hole 6 corresponding to it, made in an adjacent layer.

Пример конкретного выполнения.An example of a specific implementation.

Слои многослойной печатной платы изготавливают из двухсторонне фольгированной медью полиимидной пленки по известной технологии, включающей в себя формирование электрических проводников и контактных площадок методом фотолитографии. Затем в строго определенных местах на поверхности слоя через маску фоторезиста методом гальванического наращивания формируют медные выступы высотой, равной суммарной толщине изолирующей прокладки и слоя. На поверхность выступа гальваническим методом наносят слой олова, сплава «олово - висмут» или «олово - никель», золота, серебра и т.п. толщиной несколько микрон. В смежном слое в соответствующих выступам местах методом химического травления через маску фоторезиста формируют глухие отверстия, стенки которых металлизируют по известной технологии. Изолирующие прокладки вырезают из полиимидной пленки. В местах расположения межслойных контактных узлов в прокладках методом химического травления (для отверстий малого диаметра) или сверления (для отверстий большого диаметра) вскрывают сквозные отверстия под межслойные контактные узлы. Слои собирают в пакет таким образом, чтобы металлические выступы вошли в соответствующие им отверстия. Затем методом вакуумной пайки под давлением формируют многослойную печатную плату.Layers of a multilayer printed circuit board are made of double-sided foil-coated copper polyimide film according to the known technology, which includes the formation of electrical conductors and contact pads by photolithography. Then, in strictly defined places on the surface of the layer through a photoresist mask, copper protrusions are formed by the method of galvanic growth, with a height equal to the total thickness of the insulating strip and layer. A layer of tin, a tin-bismuth or tin-nickel alloy, gold, silver, and the like is applied on the surface of the protrusion. a few microns thick. In the adjacent layer in the places corresponding to the protrusions, blind holes are formed by chemical etching through a photoresist mask, the walls of which are metallized according to known technology. Insulating pads are cut out of the polyimide film. Through the locations of the interlayer contact nodes in the gaskets, through holes for interlayer contact nodes are opened by chemical etching (for holes of small diameter) or drilling (for holes of large diameter). The layers are collected in a package so that the metal tabs fit into their corresponding holes. Then, a multilayer printed circuit board is formed by vacuum brazing under pressure.

Таким образом, использование межслойных контактных узлов типа «металлический выступ - глухое металлизированное отверстие» вместо сквозных отверстий и контактных площадок позволяет уменьшить площадь, занимаемую проводниками, и, тем самым, решить поставленную задачу по уменьшению габаритных размеров многослойной печатной платы.Thus, the use of interlayer contact nodes of the “metal protrusion - blind metallized hole” type instead of through holes and contact pads allows us to reduce the area occupied by the conductors, and thereby solve the problem of reducing the overall dimensions of a multilayer printed circuit board.

Claims

A multilayer printed circuit board consisting of dielectric layers, on both surfaces of which conductors and contact pads are formed, interlayer contact nodes serving for interlayer mechanical and electrical connections, insulating strips of a polyimide film with holes for contact nodes, characterized in that the interlayer contact node represents a metal protrusion covered with a layer of solder on the surface of one dielectric layer, which is included in a coaxially located blind metallized opening the shape and size corresponding to the protrusion on the surface of an adjacent dielectric layer.