RU2630680C2 - Strong multilayer printed board, containing low-cutting control circuits - Google Patents

Strong multilayer printed board, containing low-cutting control circuits Download PDF

Info

Publication number
RU2630680C2
RU2630680C2 RU2015139938A RU2015139938A RU2630680C2 RU 2630680 C2 RU2630680 C2 RU 2630680C2 RU 2015139938 A RU2015139938 A RU 2015139938A RU 2015139938 A RU2015139938 A RU 2015139938A RU 2630680 C2 RU2630680 C2 RU 2630680C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
layers
current
board
metallized
printed circuit
Prior art date
Application number
RU2015139938A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015139938A (en
Inventor
Анатолий Георгиевич Кузнецов
Александр Викторович Максимов
Баграт Парсаданович Мелик-Оганджанян
Наталия Борисовна Пономарева
Людмила Николаевна Шарыпова
Original Assignee
Акционерное общество "Концерн "Моринформсистема - Агат"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Концерн "Моринформсистема - Агат" filed Critical Акционерное общество "Концерн "Моринформсистема - Агат"
Priority to RU2015139938A priority Critical patent/RU2630680C2/en
Publication of RU2015139938A publication Critical patent/RU2015139938A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2630680C2 publication Critical patent/RU2630680C2/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/46Manufacturing multilayer circuits
    • H05K3/4602Manufacturing multilayer circuits characterized by a special circuit board as base or central core whereon additional circuit layers are built or additional circuit boards are laminated

Abstract

FIELD: radio engineering, communication.
SUBSTANCE: multi-layer printed circuit board contains layers including layers of high-current circuits, layers of low-current circuits, and screen layers. To improve the manufacturing process of a multi-layer printed circuit board on high-current layers of the board, regions that are free of high-current circuits must be filled with metallised areas electrically connected to the shield layers of the board to ensure its interference immunity. In this case, on the board in the field of contact pads of mounting holes associated with high-current layers, there are through-through metallised holes that perform the function of a thermal gate to ensure soldering of electrical installation elements.
EFFECT: providing the required current load up to 20 A for high-current conducting layers of a multi-layer printed circuit board, uniform heat removal from the board heating area, creation of improved soldering conditions for wiring elements.
8 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Заявляемое изобретение относится к области радиоэлектронной аппаратуры. Заявляемая сильноточная многослойная печатная плата со слаботочными цепями управления используется в радиоэлектронных устройствах вторичного электропитания.The claimed invention relates to the field of electronic equipment. The inventive high-current multilayer printed circuit board with low-current control circuits is used in electronic secondary power supply devices.

Предшествующий уровень техникиState of the art

Среди печатных плат, предназначенных для использования в силовых цепях, известны платы, созданные по технологии "Айсберг", включающие в себя сильноточные слои [1]. Предполагается, что все требуемые электрические соединения с внутренними сильноточными слоями выполняются сквозными металлизированными отверстиями.Among the printed circuit boards intended for use in power circuits, there are known boards created using the Iceberg technology, including high-current layers [1]. It is assumed that all the required electrical connections to the internal high-current layers are made through metallized holes.

Недостатком указанного способа создания сильноточных слоев является то, что после травления толстой медной фольги, на основе которой формируются сильноточные слои, обязательно выполняется режим прессования по заполнению смолой сильно профилированных рисунков соединений. При этом требуется подбор препрега (прокладочной стеклоткани) и особых режимов прессования, что ведет к усложнению и удорожанию процесса создания таких плат.The disadvantage of this method of creating high-current layers is that after etching a thick copper foil, on the basis of which high-current layers are formed, a pressing mode is necessarily performed to fill the highly profiled compounds with resin. This requires the selection of prepreg (cushioning fiberglass) and special pressing modes, which leads to complication and cost of the process of creating such boards.

Известна технология HSMtec компании Hausermann, где для реализации высоких токов и теплоотвода на внутренних слоях многослойной печатной платы применяется медная проволока и профили толщиной до 500 мкм [2].Hausermann’s HSMtec technology is known where copper wire and profiles up to 500 microns thick are used to realize high currents and heat dissipation on the inner layers of a multilayer printed circuit board [2].

Недостатком указанного способа, как и в предыдущем случае, является подбор специальных режимов совместного прессования фольгированных материалов и медных вставок, что усложняет процесс изготовления многослойной платы.The disadvantage of this method, as in the previous case, is the selection of special modes of joint pressing of foil materials and copper inserts, which complicates the manufacturing process of a multilayer board.

Известна также печатная плата, содержащая диэлектрическое основание, на первой и второй стороне которой выполнены проводники и контактные площадки. Контактные площадки двух сторон электрически соединены металлизированными отверстиями [3; стр. 153-155].Also known is a printed circuit board containing a dielectric base, on the first and second side of which conductors and contact pads are made. The contact pads on both sides are electrically connected by metallized holes [3; p. 153-155].

Недостатком указанной платы является то, что на обеих сторонах платы располагаются проводники, значительно отличающиеся по толщине, что сильно усложняет обработку платы и покрытие ее фоторезистом.The disadvantage of this board is that on both sides of the board there are conductors that differ significantly in thickness, which greatly complicates the processing of the board and coating it with photoresist.

В патенте WO 2005/005142 [4] описана печатная плата в части подключения внутренних экранных слоев, занимающих всю площадь платы, посредством металлизированных монтажных отверстий к силовым наружным слоям, а также улучшенной топологии для пайки компонентов.Patent WO 2005/005142 [4] describes a printed circuit board in terms of connecting the inner screen layers, which occupy the entire area of the board, through metallized mounting holes to the power outer layers, as well as an improved topology for component soldering.

Ее недостатком является недостаточная помехозащищенность, т.к. нет одновременного подключения экранных слоев платы посредством металлизированных крепежных отверстий как к корпусу модуля, так и к свободным металлизированным областям сильноточных слоев, а также недостаточное количество сильноточных слоев.Its disadvantage is the lack of noise immunity, because there is no simultaneous connection of the screen layers of the board by means of metallized mounting holes both to the module body and to the free metallized regions of high-current layers, as well as an insufficient number of high-current layers.

В патенте RU 2499374 [5] описан способ формирования теплового барьера на печатной плате в области контактных площадок, необходимый для устойчивой пайки выводов силовых компонентов платы.The patent RU 2499374 [5] describes a method for forming a thermal barrier on a printed circuit board in the area of contact pads, which is necessary for stable soldering of the terminals of the power components of the board.

Недостатком этого способа является недостаточное обеспечение теплового барьера, необходимого для устойчивой пайки выводов требуемых силовых компонентов, устанавливаемых на плату.The disadvantage of this method is the insufficient provision of the thermal barrier necessary for the stable soldering of the terminals of the required power components installed on the board.

Известна печатная плата, описанная в патенте RU 2481754 [6], с металлическим основанием, содержащая сильноточные и слаботочные цепи.A known printed circuit board described in patent RU 2481754 [6], with a metal base containing high-current and low-current circuits.

Недостатком данной платы является сильная затрудненность конструктивной установки ЭРИ на двух сторонах платы и реализации сильноточных и слаботочных цепей в заданных габаритах платы, стоимость изготовления.The disadvantage of this board is the great difficulty in constructing an ERI on two sides of the board and the implementation of high-current and low-current circuits in the given dimensions of the board, the manufacturing cost.

Указанная печатная плата [6] является по совокупности существенных признаков наиболее близким устройством того же назначения к заявляемому изобретению. Поэтому она принята в качестве прототипа заявляемого изобретения.The specified circuit board [6] is the combination of essential features the closest device of the same purpose to the claimed invention. Therefore, it is adopted as a prototype of the claimed invention.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Технической задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является создание сильноточной многослойной печатной платы, содержащей слаботочные цепи управления.The technical problem to be solved by the claimed invention is directed is the creation of a high-current multilayer printed circuit board containing low-current control circuits.

Техническим результатом, обеспечиваемым заявленное изобретение, является обеспечение следующих характеристик:The technical result provided by the claimed invention is to provide the following characteristics:

1) формирование сильноточных проводящих слоев совместно со слаботочными цепями;1) the formation of high-current conductive layers together with low-current circuits;

2) равномерный отвод тепла от области нагрева платы;2) uniform heat removal from the heating area of the board;

3) создание улучшенных условий пайки электромонтажных элементов, связанных сквозными монтажными металлизированными отверстиями с сильноточными слоями.3) the creation of improved soldering conditions for electrical components associated with through-hole metallic holes with high-current layers.

Сущность изобретения состоит в том, что сильноточная многослойная печатная плата, содержащая слаботочные цепи управления (далее - СМПП), состоит из внешних слоев, на которых размещаются проводящие рисунки слаботочных цепей управления, внутренних экранных слоев, подключенных к цепям "Земля", и внутренних сильноточных слоев. Сильноточные слои размещены на стеклотекстолитовом основании между экранными слоями, что повышает помехозащищенность печатной платы. Для улучшения режима изготовления СМПП площади, свободные от проводящих рисунков сильноточных слоев, заполнены металлизированными областями аналогичной толщины. Для уменьшения помех эти металлизированные области подключены с помощью сквозных металлизированных отверстий к экранным слоям СМПП.The essence of the invention lies in the fact that a high-current multilayer printed circuit board containing low-current control circuits (hereinafter - SMPP) consists of external layers on which conductive patterns of low-current control circuits, internal screen layers connected to ground circuits, and internal high-current circuits are placed layers. High-current layers are placed on a fiberglass base between the screen layers, which increases the noise immunity of the printed circuit board. In order to improve the manufacturing regime of SMPP, the areas free from conductive patterns of high-current layers are filled with metallized regions of a similar thickness. To reduce interference, these metallized areas are connected via through metallized holes to the screen layers of the NSRP.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На Фиг. 1 представлена внутренняя структура размещения слоев СМПП. На Фиг. 2 - Фиг. 7 представлены топологические рисунки проводящих слоев 1-6. Изображения слоев на Фиг. 5 - Фиг. 7 даны в зеркальном виде (вид "сквозь" диэлектрическое основание). На Фиг. 8 представлена структура размещения отверстий для теплового затвора в поле контактных площадок.In FIG. 1 shows the internal structure of the placement of layers of the NSRP. In FIG. 2 - FIG. 7 shows topological drawings of the conductive layers 1-6. Images of the layers in FIG. 5 - FIG. 7 are given in mirror form (view "through" the dielectric base). In FIG. 8 shows the structure of the placement of holes for the thermal shutter in the field of contact pads.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Сильноточная многослойная печатная плата (СМПП), структура которой представлена на Фиг. 1, состоит из двух пар однослойных металлизированных стеклотекстолитовых оснований (1) и (2) и двуслойного металлизированного основания (3), которые разделены слоями прокладочной стеклоткани (4). На внешние слои платы нанесена паяльная маска (5). Паяльная маска представлена сухим пленочным фоторезистом.A high current multilayer printed circuit board (SMPP), the structure of which is shown in FIG. 1, consists of two pairs of single-layer metallized fiberglass bases (1) and (2) and a two-layer metallized base (3), which are separated by layers of cushioning glass fabric (4). A solder mask (5) is applied to the outer layers of the board. The solder mask is represented by a dry film photoresist.

Печатная плата, указанная в патенте [6], является по совокупности существенных признаков наиболее близким устройством того же назначения к заявляемому изобретению. Поэтому она принята в качестве прототипа заявляемого изобретения.The printed circuit board indicated in the patent [6] is, by the combination of essential features, the closest device of the same purpose to the claimed invention. Therefore, it is adopted as a prototype of the claimed invention.

Однако в отличие от изделия, описанного в [6], в заявленном изобретении используется не металлическое основание, а пакеты из стандартного двустороннего фольгированного стеклотекстолита, составляющих многослойную печатную плату, с дополнительной металлизацией областей сильноточных слоев, свободных от проводящих рисунков.However, unlike the product described in [6], the claimed invention does not use a metal base, but packages of standard double-sided foil fiberglass, constituting a multilayer printed circuit board, with additional metallization of areas of high-current layers free of conductive patterns.

На внешних слоях СМПП (слой ТОР на Фиг. 2 и слой BOTTOM на Фиг. 7) размещены проводники слаботочных цепей (6), полигоны высоковольтного первичного питания (7) и контактные площадки, предназначенные для монтажа компонентов платы и подключений к электрическим цепям и полигонам платы. Описание контактных площадок представлено ниже.On the outer layers of the SMPP (TOR layer in Fig. 2 and the BOTTOM layer in Fig. 7), low-current circuit conductors (6), high-voltage primary power supply ranges (7) and contact pads for mounting board components and connections to electrical circuits and polygons are placed boards. A description of the pads is presented below.

Слои ТОР и BOTTOM выполнены на металлизированных основаниях (1) печатной платы (Фиг. 1) и представляют собой стеклотекстолитовые поверхности, покрытые медной фольгой. На Фиг. 2 и Фиг. 7 показаны печатные проводники (6), полигоны (7) и различные контактные площадки, которые являются топологическими рисунками внешних слоев ТОР и BOTTOM многослойной печатной платы. Для установки объемных компонентов и выполнения подключений проводного монтажа к корпусу модуля, в который устанавливается плата, в металлизированных основаниях всех слоев платы сделаны окна (8). Размеры окон и их взаимное расположение, как на слоях ТОР и BOTTOM, так на других слоях СМПП, идентичны.The TOR and BOTTOM layers are made on the metallized bases (1) of the printed circuit board (Fig. 1) and are fiberglass surfaces coated with copper foil. In FIG. 2 and FIG. 7 shows printed conductors (6), polygons (7) and various contact pads, which are topological drawings of the outer layers of the TOP and BOTTOM multilayer printed circuit boards. To install bulk components and make wired connections to the module case into which the board is installed, windows are made in the metallized bases of all layers of the board (8). The sizes of the windows and their mutual arrangement, both on the TOP and BOTTOM layers, and on other layers of the NSRP, are identical.

Печатные проводники (6) и электрические полигоны (7) на слое ТОР (Фиг. 2) и слое BOTTOM (Фиг. 7) представляют собой дорожки из токопроводящего материала, нанесенные известными методами печатного монтажа на металлизированные стороны оснований (1), входящих в многослойную печатную плату (Фиг. 1). Электропроводящим материалом печатных проводников является медная фольга с покрытием слоями никеля и оловянно-свинцового припоя, что обеспечивает высокую коррозионную стойкость проводящего рисунка. Полигоны первичного высоковольтного питания (7) на слоях ТОР и BOTTOM дополнительно наращиваются до толщины, обеспечивающей пропускание входного тока. Данные полигоны либо подключены с одной стороны к контактным площадкам (9), а с другой стороны - к контактным площадкам (10) преобразователей питания типа SynGor, либо подключены с одной стороны к контактным площадкам (11) преобразователей питания типа Vicor, а с другой стороны - к контактным площадкам (10) преобразователей питания типа SynGor. Также наращиваются отдельные участки полигонов на слое ТОР, прерываемые окнами платы (8) и подключенные к планарным контактным площадкам (12, Фиг. 2) для связи проводным монтажом между собой. Печатные проводники (6), выполняющие функции электрических связей между компонентами платы, выполняются шириной, достаточной для устойчивой передачи сигналов. Компоненты на плату устанавливаются на слое BOTTOM. Расчет ширины электрических полигонов первичного высоковольтного питания (7) выполняется таким образом, чтобы с учетом их наращивания обеспечить заданные параметры по входному току. К контактным площадкам (9) производится подпайка входного проводного монтажа питания.The printed conductors (6) and the electric test sites (7) on the TOP layer (Fig. 2) and the BOTTOM layer (Fig. 7) are paths of conductive material deposited by known methods of printed wiring on the metallized sides of the bases (1) included in the multilayer printed circuit board (Fig. 1). The conductive material of the printed conductors is copper foil coated with layers of nickel and tin-lead solder, which ensures high corrosion resistance of the conductive pattern. Primary high-voltage power supply polygons (7) on the TOP and BOTTOM layers are additionally expanded to a thickness that ensures input current transmission. These landfills are either connected on one side to the contact pads (9), and on the other hand, to the contact pads (10) of SynGor power converters, or connected on one side to the contact pads (11) of Vicor power converters, and on the other hand - to contact pads (10) of SynGor type power converters. Separate sections of polygons on the TOP layer are also being built up, interrupted by the windows of the board (8) and connected to planar contact pads (12, Fig. 2) for communication by wiring together. The printed conductors (6), which perform the functions of electrical connections between the components of the board, are wide enough for stable signal transmission. The components on the board are installed on the BOTTOM layer. The calculation of the width of the electric ranges of the primary high-voltage power supply (7) is performed in such a way as to take into account the built-in parameters to provide the specified parameters for the input current. To the contact pads (9), the input wiring of the power supply is soldered.

Планарные контактные площадки (12) на слое ТОР (Фиг. 2) также обеспечивают связь монтажных контактов компонентов платы (13), подключенных к цепи "Земля", с корпусом модуля, в который устанавливается плата. Контактные площадки (11) металлизированных отверстий на слое ТОР (Фиг. 2) предназначены для распайки платы на контакты преобразователей питания типа Vicor, а контактные площадки (10) и (14) - для распайки на контакты преобразователей питания типа SynGor. Компоненты на плату устанавливаются на слое BOTTOM в металлизированные отверстия (13). Установка печатного узла в модуль производится с помощью крепежных элементов, присоединяемых как к металлизированным (15), так и к неметаллизированным (16) крепежным отверстиям таким образом, что слой BOTTOM и компоненты платы обращены внутрь модуля. Распайка выводов преобразователей питания производится на контактные площадки (11), (14) и (10) слоя ТОР, обращенного наружу модуля. Металлизированные крепежные отверстия (15) имеют контактные площадки на всех слоях, кроме сильноточных слоев (Фиг. 4, Фиг. 5).The planar contact pads (12) on the TOP layer (Fig. 2) also provide the connection of the mounting contacts of the board components (13) connected to the ground circuit with the module case into which the board is installed. The contact pads (11) of the metallized holes on the TOP layer (Fig. 2) are intended for desoldering the board to the contacts of the Vicor type power converters, and the contact pads (10) and (14) are used for desoldering the contacts of the SynGor type power converters. The components on the board are installed on the BOTTOM layer in the metallized holes (13). The printing unit is installed in the module using fasteners attached to both metallized (15) and non-metallic (16) mounting holes so that the BOTTOM layer and the board components face the inside of the module. The pinouts of the power converters are made to the contact pads (11), (14) and (10) of the TOP layer facing the outside of the module. Metallized mounting holes (15) have contact pads on all layers except high-current layers (Fig. 4, Fig. 5).

Группы металлизированных отверстий, обозначенные на Фиг. 2, Фиг. 4, Фиг. 5 и Фиг. 7 как Канал А, Канал В, Канал С, Канал D и Группа 1, предназначены для распайки соединителя платы. В поле каждой планарной площадки соответствующего металлизированного отверстия, подключаемого к одному из внутренних сильноточных слоев, размещены сквозные металлизированные отверстия, которые выполняют функцию теплового барьера при пайке соединителя. Связь между поводящими рисунками слоев ТОР и BOTTOM осуществляется с помощью сквозных переходных отверстий (17). Для обеспечения лучшего теплообмена преобразователей питания на всех слоях предусмотрены вырезы (18).The metallized hole groups indicated in FIG. 2, FIG. 4, FIG. 5 and FIG. 7 as Channel A, Channel B, Channel C, Channel D and Group 1, are used to solder the board connector. In the field of each planar site of the corresponding metallized hole, connected to one of the internal high-current layers, there are through metallized holes that act as a thermal barrier when soldering the connector. The connection between the driving patterns of the TOP and BOTTOM layers is carried out using through vias (17). To ensure better heat transfer of the power converters, cutouts are provided on all layers (18).

Топологические рисунки внутренних экранных слоев GND1 и GND2 представлены на Фиг. 3 и Фиг. 6 соответственно. Подключение экранных слоев (19) к крепежным металлизированным отверстиям (15) производится с помощью контактных площадок, имеющих тепловой барьер. Примером использования широких полос металлизации, электрически связанных между собой переходными отверстиями, может служить патент [4]. Однако, в отличие от указанного в патенте способа теплоотвода, предлагаемая СМПП имеет ряд существенных отличий. Во-первых, экранные слои, выполняющие не только функции теплоотвода, но и экранировки, реализованы в виде двух внутренних односторонних металлизированных оснований (2, Фиг. 1), размещенных таким образом, что сильноточные слои размещены между ними. Это повышает помехозащищенность платы и улучшает теплоотвод с каждого из сильноточных слоев. Диэлектрические основания при этом ориентируются таким образом, чтобы уменьшить взаимовлияние металлизированных областей экранных и сильноточных слоев, позволяя уменьшить число прокладочных слоев (4, Фиг. 1) и тем самым снизить толщину платы и улучшить режим ее прессования. Во-вторых, на топологических рисунках экранных слоев показано, что области их металлизации (19, Фиг. 3 и Фиг. 6) покрывают всю площадь платы, за исключением вырезов под технологические окна и высвобождений вокруг металлизированных монтажных отверстий. Большая площадь металлизации позволяет эффективно осуществлять теплоотвод с областей сильноточных слоев, занятых токоведущими проводниками. В-третьих, электрическая связь между экранными слоями осуществляется посредством сквозных металлизированных крепежных отверстий, что позволяет за счет крепежных элементов дополнительно увеличить теплоотвод с экранных слоев СМПП на базовые теплоотводящие элементы модуля, в который входит СМПП.Topological drawings of the inner screen layers GND1 and GND2 are shown in FIG. 3 and FIG. 6 respectively. The connection of the screen layers (19) to the fastening metallized holes (15) is carried out using contact pads having a thermal barrier. An example of the use of wide metallization bands electrically connected between vias is a patent [4]. However, in contrast to the heat removal method indicated in the patent, the proposed SMPP has a number of significant differences. Firstly, the screen layers, performing not only the functions of heat removal, but also shielding, are implemented in the form of two internal one-sided metallized bases (2, Fig. 1), placed in such a way that high-current layers are placed between them. This increases the noise immunity of the board and improves heat dissipation from each of the high current layers. In this case, the dielectric bases are oriented in such a way as to reduce the mutual influence of the metallized areas of the screen and high-current layers, thereby reducing the number of cushioning layers (4, Fig. 1) and thereby reduce the thickness of the board and improve the pressing mode. Secondly, the topological drawings of the screen layers show that their metallization areas (19, Fig. 3 and Fig. 6) cover the entire area of the board, with the exception of cutouts for technological windows and releases around metallized mounting holes. A large metallization area allows efficient heat removal from areas of high-current layers occupied by current-carrying conductors. Thirdly, the electrical connection between the screen layers is carried out through metallized through mounting holes, which allows due to fasteners to further increase the heat sink from the screen layers of the SMPP to the base heat-removing elements of the module, which includes the SMPP.

Топологические рисунки внутренних сильноточных слоев +28В и -28В представлены на Фиг. 4 и Фиг. 5 соответственно. Области дополнительной металлизации и их подключение к металлизированным крепежным отверстиям на указанных фигурах не показаны. Элементы проводящих рисунков сильноточных слоев (20, Фиг. 4 и Фиг. 5) подключены к внутренним контактным площадкам монтажных металлизированных отверстий преобразователей питания типа SynGor с использованием теплового барьера. Внутренние контактные площадки соединителя и их подключение аналогичны описанным площадкам для слоев ТОР и BOTTOM. Топология металлизированных отверстий, выполняющих функцию теплового барьера с контактными площадками, в которых они расположены, представлены на Фиг. 8. Примером подобного конструктивного решения может служить топология, описанная в патенте [5].Topological drawings of the internal high-current layers + 28V and -28V are presented in FIG. 4 and FIG. 5 respectively. Areas of additional metallization and their connection to the metallized mounting holes are not shown in the figures. Elements of conductive patterns of high-current layers (20, Fig. 4 and Fig. 5) are connected to the internal contact pads of the mounting metallized holes of the SynGor type power converters using a thermal barrier. The internal contact pads of the connector and their connection are similar to the described pads for the TOP and BOTTOM layers. The topology of metallized holes that perform the function of a thermal barrier with the contact pads in which they are located is shown in FIG. 8. An example of such a constructive solution is the topology described in the patent [5].

Однако, в отличие от указанного в патенте [5] способа теплоотвода, предлагаемая СМПП имеет существенные отличия, а именно равномерный отвод тепла обеспечивается подключением металлизированных отверстий не к специализированным участкам металлизации на второй стороне платы, а к проводящим рисункам внутренних сильноточных слоев для устойчивой пайки выводов силовых компонентов, устанавливаемых на плату.However, in contrast to the heat removal method specified in the patent [5], the proposed SMPP has significant differences, namely, uniform heat removal is provided by connecting metallized holes not to specialized metallization areas on the second side of the board, but to conductive patterns of internal high-current layers for stable soldering of leads power components installed on the board.

Таким образом, из вышеизложенного следует, что в заявляемой сильноточной многослойной печатной плате, содержащей слаботочные цепи управления заявляемый технический результат: "обеспечение требуемой токовой нагрузки до 20 А для сильноточных проводящих слоев многослойной печатной платы, равномерный отвод тепла от области нагрева платы, а также создание улучшенных условий пайки электромонтажных элементов" достигается за счет того, что многослойная плата содержит двустороннее металлизированное диэлектрическое основание, на котором формируются внутренние сильноточные слои, а также содержит внутренние металлизированные основания, на которых формируются экранные слои, одновременно выполняющие функции теплоотвода, и содержит внешние металлизированные диэлектрические основания, на которых формируются слаботочные слои управления и выполняется монтаж компонентов платы. Улучшенные условия пайки электромонтажных элементов достигаются путем формирования тепловых барьеров возле конкретных монтажных отверстий с помощью создания области металлизированных отверстий. Реализация конструкции и топологии заявленной сильноточной многослойной печатной платы проиллюстрирована на Фиг. 1 - Фиг. 8.Thus, from the foregoing, it follows that in the inventive high-current multilayer printed circuit board containing low-current control circuits, the claimed technical result is: "providing the required current load of up to 20 A for high-current conductive layers of a multilayer printed circuit board, uniform heat dissipation from the heating area of the board, as well as the creation of improved soldering conditions for electrical elements "is achieved due to the fact that the multilayer board contains a bilateral metallized dielectric base on which internal high-current layers are formed, and also contains internal metallized bases on which screen layers are formed that simultaneously perform the functions of heat removal, and contains external metallized dielectric bases on which low-current control layers are formed and the components of the board are installed. Improved soldering conditions for electrical elements are achieved by forming thermal barriers near specific mounting holes by creating a region of metallized holes. The implementation of the design and topology of the claimed high-current multilayer printed circuit board is illustrated in FIG. 1 - FIG. 8.

Промышленная применимость.Industrial applicability.

Авторы изобретения обеспечили изготовление опытных образцов заявленной сильноточной многослойной печатной платы, испытания которой подтвердили достижение технического результата.The inventors provided the manufacture of prototypes of the claimed high-current multilayer printed circuit board, the tests of which confirmed the achievement of the technical result.

Заявляемая сильноточная многослойная печатная плата, содержащая слаботочные слои управления, реализована с применением промышленно выпускаемых устройств и материалов и может быть изготовлена на электромеханическом предприятии и найдет широкое применение в электронной промышленности и приборостроении.The inventive high-current multilayer printed circuit board containing low-current control layers is implemented using industrially produced devices and materials and can be manufactured at an electromechanical enterprise and will be widely used in the electronics industry and instrument engineering.

Источники информацииInformation sources

1. Бечтлофф У., Фихлер Р., Шауэр Й., Шмидер К. "Айсберг" опережает!". Технологии в электронной промышленности №3, 2005 г.1. Bechtloff W., Fichler R., Schauer J., Schmieder K. “Iceberg is ahead!” Technologies in the electronic industry No. 3, 2005

2. Оберендер Л. (перевод Новикова А.) "Реализация высоких токов на печатных платах". Технологии в электронной промышленности №5, 6, 2007 г.2. Oberender L. (translation by A. Novikov) "Realization of high currents on printed circuit boards". Technologies in the electronic industry No. 5, 6, 2007

3. Е.В. Пирогова "Проектирование и технология печатных плат", Москва: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2005 г.3. E.V. Pirogov "Design and technology of printed circuit boards", Moscow: FORUM: INFRA-M, 2005

4. Патент WO 2005/005142 (2005 г.).4. Patent WO 2005/005142 (2005).

5. Патент RU 2499374 (2012 г.).5. Patent RU 2499374 (2012).

6. Патент RU 2481754 (2011 г.).6. Patent RU 2481754 (2011).

Claims (1)

Сильноточная многослойная печатная плата, содержащая слаботочные цепи управления, включающая металлизированные основания, отличающаяся тем, что ее структура представляет собой многослойную плату с внутренними сильноточными слоями, способными выдерживать токовую нагрузку до 20 А, внутренними экранными слоями, выполняющими также функцию теплоотвода, и внешними слоями, на которых сформированы проводящие рисунки слаботочных цепей управления порядка 300 мА и контактные площадки для монтажа компонентов платы, при этом формирование внутренних сильноточных слоев выполняется на отдельном металлизированном основании, в качестве которого используется двусторонний фольгированный стеклотекстолит, с дополнительной металлизацией областей сильноточных слоев, свободных от проводящих рисунков, экранные слои в виде двух односторонних металлизированных оснований, между которыми размещены сильноточные слои, посредством металлизированных крепежных отверстий соединены между собой сквозными металлизированными крепежными отверстиями и одновременно подключены к свободным от проводящих рисунков металлизированным областям сильноточных слоев, при этом подключение контактных площадок для монтажа компонентов платы к проводящим рисункам внутренних сильноточных слоев выполняется формированием сквозных монтажных металлизированных отверстий.A high-current multilayer printed circuit board containing low-current control circuits, including metallized bases, characterized in that its structure is a multilayer circuit board with internal high-current layers capable of withstanding a current load of up to 20 A, internal screen layers that also perform the function of heat removal, and external layers, on which conductive patterns of low-current control circuits of the order of 300 mA and contact pads for mounting board components are formed, while the formation of internal their high-current layers is performed on a separate metallized base, which is used as a double-sided foil-coated fiberglass, with additional metallization of regions of high-current layers free of conductive patterns, screen layers in the form of two one-sided metallized bases between which high-current layers are placed, through metallized mounting holes are connected between through metallized mounting holes and simultaneously connected to wire-free Supporting patterns for metallized areas of high-current layers, while connecting pads for mounting board components to conductive patterns of internal high-current layers is performed by forming through-hole metallic holes.
RU2015139938A 2015-09-21 2015-09-21 Strong multilayer printed board, containing low-cutting control circuits RU2630680C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015139938A RU2630680C2 (en) 2015-09-21 2015-09-21 Strong multilayer printed board, containing low-cutting control circuits

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015139938A RU2630680C2 (en) 2015-09-21 2015-09-21 Strong multilayer printed board, containing low-cutting control circuits

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015139938A RU2015139938A (en) 2017-03-27
RU2630680C2 true RU2630680C2 (en) 2017-09-12

Family

ID=58454759

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015139938A RU2630680C2 (en) 2015-09-21 2015-09-21 Strong multilayer printed board, containing low-cutting control circuits

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2630680C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2801440C1 (en) * 2022-09-30 2023-08-08 Акционерное общество "Государственный Рязанский приборный завод" Method for manufacturing multilayer printed circuit boards

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0976155B1 (en) * 1997-03-27 2002-09-04 PPC Electronic AG High-voltage, high-current multilayer circuit board, method for the production thereof
WO2005005142A1 (en) * 2003-07-10 2005-01-20 Fcm Co., Ltd. Conductive sheet having more than one through hole or via hole
RU2481754C1 (en) * 2011-09-13 2013-05-10 Открытое акционерное общество "Научно-производственный комплекс "ЭЛАРА" имени Г.А. Ильенко" (ОАО "ЭЛАРА") Printed circuit board on metal substrate and method of its manufacturing
US8553426B2 (en) * 2011-08-31 2013-10-08 Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. Circuit board with higher current
US20150055306A1 (en) * 2012-05-04 2015-02-26 A.B. Mikroelektronik Gesellschaft Mit Beschraenkter Haftung Circuit board, particulary for a power-electronic module, comprising an electrically-conductive substrate

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0976155B1 (en) * 1997-03-27 2002-09-04 PPC Electronic AG High-voltage, high-current multilayer circuit board, method for the production thereof
WO2005005142A1 (en) * 2003-07-10 2005-01-20 Fcm Co., Ltd. Conductive sheet having more than one through hole or via hole
US8553426B2 (en) * 2011-08-31 2013-10-08 Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. Circuit board with higher current
RU2481754C1 (en) * 2011-09-13 2013-05-10 Открытое акционерное общество "Научно-производственный комплекс "ЭЛАРА" имени Г.А. Ильенко" (ОАО "ЭЛАРА") Printed circuit board on metal substrate and method of its manufacturing
US20150055306A1 (en) * 2012-05-04 2015-02-26 A.B. Mikroelektronik Gesellschaft Mit Beschraenkter Haftung Circuit board, particulary for a power-electronic module, comprising an electrically-conductive substrate

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2801440C1 (en) * 2022-09-30 2023-08-08 Акционерное общество "Государственный Рязанский приборный завод" Method for manufacturing multilayer printed circuit boards
RU225337U1 (en) * 2023-04-03 2024-04-17 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации Multilayer printed circuit board for CompactPCI backbone

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015139938A (en) 2017-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5028743A (en) Printed circuit board with filled throughholes
US6848178B2 (en) Enhancement of current-carrying capacity of a multilayer circuit board
KR100412155B1 (en) Electronic Component Device and Method of Manufacturing the Same
KR20160013706A (en) Printed circuit board and method of manufacturing the same
JPWO2011102134A1 (en) Component built-in board
KR102488164B1 (en) Printed circuit boards having profiled conductive layer and methods of manufacturing same
JP2007128929A (en) Metal core substrate, method of manufacturing same, and electrical connection box
US6466113B1 (en) Multi-layer RF printed circuit architecture with low-inductance interconnection and low thermal resistance for wide-lead power devices
JP4933318B2 (en) Printed circuit board assembly and inverter using the printed circuit board assembly
WO2000044210A9 (en) Multi-layer rf printed circuit architecture
CN103929895A (en) Circuit board with embedded element and manufacturing method of circuit board with embedded element and packaging structure of circuit board with embedded element
CN109874225B (en) Integrated circuit board
RU2630680C2 (en) Strong multilayer printed board, containing low-cutting control circuits
KR100573494B1 (en) Method of embedding a coaxial line in printed circuit board
RU2534024C1 (en) Method for manufacturing of multilayer super-dense populated printed circuit board
CN103887272B (en) Electronic module and its manufacture method
RU2366125C1 (en) Radio-electronic unit and method of making said radio-electronic unit
KR20160103370A (en) Circuit board and assembly thereof
CN218851031U (en) Asymmetric PCB
RU225337U1 (en) Multilayer printed circuit board for CompactPCI backbone
US20170042027A1 (en) Hybrid circuit assembly
JP2001291817A (en) Electronic circuit device and multilayer printed wiring board
JPH01276791A (en) Printed wiring board with metal core
KR20200096285A (en) Method for forming thermally conductive connections between power components and metal layers of circuit carriers
CN106255345B (en) Manufacturing method of double-layer circuit board structure

Legal Events

Date Code Title Description
HC9A Changing information about author(s)