WO2006052158A1 - Materiau pour composants d'appareils radioelectroniques - Google Patents

Materiau pour composants d'appareils radioelectroniques Download PDF

Info

Publication number
WO2006052158A1
WO2006052158A1 PCT/RU2005/000185 RU2005000185W WO2006052158A1 WO 2006052158 A1 WO2006052158 A1 WO 2006052158A1 RU 2005000185 W RU2005000185 W RU 2005000185W WO 2006052158 A1 WO2006052158 A1 WO 2006052158A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
stack
materials
thickness
film
layers
Prior art date
Application number
PCT/RU2005/000185
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Bronya Tsoy
Vladimir Vladimirovich Lavrentiev
Original Assignee
Bronya Tsoy
Lavrentiev Vladimir Vladimirov
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 Bronya Tsoy, Lavrentiev Vladimir Vladimirov filed Critical Bronya Tsoy
Priority to EP05745216.1A priority Critical patent/EP1818168B1/de
Publication of WO2006052158A1 publication Critical patent/WO2006052158A1/ru

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/03—Use of materials for the substrate
    • H05K1/0313—Organic insulating material
    • H05K1/0353—Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement
    • H05K1/036—Multilayers with layers of different types
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B19/00—Layered products comprising a layer of natural mineral fibres or particles, e.g. asbestos, mica
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/28—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising synthetic resins not wholly covered by any one of the sub-groups B32B27/30 - B32B27/42
    • B32B27/281—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising synthetic resins not wholly covered by any one of the sub-groups B32B27/30 - B32B27/42 comprising polyimides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/22—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
    • B32B5/24—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/26—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer another layer next to it also being fibrous or filamentary
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C17/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors
    • H01C17/06—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for coating resistive material on a base
    • H01C17/065—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for coating resistive material on a base by thick film techniques, e.g. serigraphy
    • H01C17/06506—Precursor compositions therefor, e.g. pastes, inks, glass frits
    • H01C17/06513—Precursor compositions therefor, e.g. pastes, inks, glass frits characterised by the resistive component
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C17/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors
    • H01C17/06—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for coating resistive material on a base
    • H01C17/07—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for coating resistive material on a base by resistor foil bonding, e.g. cladding
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0213—Electrical arrangements not otherwise provided for
    • H05K1/0237—High frequency adaptations
    • H05K1/024—Dielectric details, e.g. changing the dielectric material around a transmission line
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/10—Inorganic fibres
    • B32B2262/103—Metal fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70—Other properties
    • B32B2307/732—Dimensional properties
    • B32B2307/734—Dimensional stability
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2457/00—Electrical equipment
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/03—Use of materials for the substrate
    • H05K1/0313—Organic insulating material
    • H05K1/0353—Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement
    • H05K1/0366—Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement reinforced, e.g. by fibres, fabrics
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/01—Dielectrics
    • H05K2201/0137—Materials
    • H05K2201/0154—Polyimide
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/01—Dielectrics
    • H05K2201/0183—Dielectric layers
    • H05K2201/0195—Dielectric or adhesive layers comprising a plurality of layers, e.g. in a multilayer structure
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/05—Flexible printed circuits [FPCs]
    • H05K2201/055—Folded back on itself

Definitions

  • the invention relates to technical physics and can be used in instrumentation for the manufacture of high-precision and ultra-precise low-noise electronic components (resistors, capacitors, inductors, conductive paths, etc.) and in other areas where high and ultra-high accuracy of control and measurement of electrical parameters are required.
  • Resistors made of thin single wire for example, of nichrome, tungsten
  • film flat resistors made by spraying etc. [1] The disadvantage of a resistor is the error of its resistance to the passage of electric current R - up to 15% -20% of the nominal value specified in the technical specifications (TU) of this electronic device and the high noise level created by it during operation.
  • Capacitors with a single-layer dielectric film-interlayer for example, from mica, polystyrene, fluoroplast, polyimide, etc.
  • the disadvantage of a capacitor is an error in the values of capacitance and breakdown voltage - up to 10-15% of the nominal value specified in the technical specifications and a large noise level.
  • Braid of electric cables from single-layer electrical insulating film materials for example, fluoroplastic, PE, PVC, PM, etc. [3].
  • a disadvantage of cable products is also the spread in the values of the wave impedance R and the breakdown voltage of the electrical insulating cable sheath U up to 15% of the nominal value specified in the technical specifications and the presence of a high noise level.
  • the magnitude of the error in the electrical parameters of electronic components and devices depends on the scatter of such physical characteristics as resistance R, capacitance C, inductance L, tangent of the dielectric loss angle tan ⁇ . Therefore, the disadvantage of any electronic components and devices is the presence of errors due to the spread in the values of resistors, capacities, inductance, dielectric loss of materials of electronic printed circuit boards, etc.) [4].
  • no matter how excellent the electrical characteristics of an electronic element or a device it should have at least a minimum margin of durability and strength.
  • any electronic device must also be environmentally friendly, reliable and not create unnecessary noise effects.
  • any device there is a certain noise level, which is the higher, the more the error gives the components of the electronic device.
  • the invention is aimed at obtaining materials with low and ultra-low values of the dispersion of physical characteristics without modification of the chemical structure with a low level of intrinsic noise, with high mechanical and electrical strength, durability.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26)
  • the implementation of the invention is based on the use of open [5-8] universal general natural laws of change in the physical characteristics of single-element (B. Tsoi effect) and multi-element structures, the phenomenon of a multi-element scale effect (the “Tsoi-Kartashova-Shevelev effect”), as well as the discovery of the general laws of scatter physical measurement data
  • the technical result is achieved by using the open effect: the disappearance of the scatter in the values of the electrophysical parameters of the dielectric when combining monofilms (monofilaments) into a multilayer stack of N elements, where N> 1.
  • the configuration of thin films or fibers (filaments, monowires) can be arbitrary. Combining in a stack or bundle simultaneously improves the structure of materials and increases their strength characteristics. Another unexpected effect discovered by the authors is a decrease in the level of intrinsic noise of devices made from these materials. Combining in a multilayer stack allows you to improve any materials from single-layer (single) materials.
  • the constituent elements of the beam can be from any conductive materials.
  • the dielectric layer of the capacitor is made of a stack of N> 1 thin film layers with a thickness of do ⁇ 8O ⁇ m. Films can be from any dielectric material.
  • a beam (stack) of N> 1 conductive (flat or any other) elements with a thickness of do ⁇ 8O ⁇ m is used for the inductance circuit.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26)
  • a multilayer stack of thin monofilms with a thickness of do ⁇ 8O ⁇ m from N> 1 layer elements is used.
  • Films can be from any dielectric materials.
  • films For an insulating material, it is necessary to use a stack or a bundle of thin films (fibers) with a thickness of do ⁇ 8O ⁇ m and the number N> 1 of layer elements.
  • Films can be made of any dielectric material, for example, polymers.
  • FIGS. 1-3 The experimental data on the proof of the achievement of the technical result of the invention are shown in FIGS. 1-3 in the form of a series of variation diagrams of the distribution of R, C, L, tg ⁇ . These are the so-called integral distribution curves of the quantities R, L, C, tan ⁇ , constructed on the basis of a series of 500 tested samples. Graphically, the measurement data are arranged in a series in ascending order of the sequence number of p.
  • FIG. 4 multilayer flexible printed circuit board, consisting of 4 films of polyimide.
  • the films used are polyimide, or quartz, or mica, or copper, or silver, or germanium, or gallium. Silver or copper, or aluminum, or nichrome, or germanium, or gallium were used as the material of the fiber elements.
  • a polyimide film for example (PM-1), is produced by the method of irrigation from polyimide varnish AD-9103, obtained in a solution of dimethylformamide.
  • the polyimide film is transparent, its color varies depending on the thickness: from dark yellow to light brown.
  • the PM-1 film is characterized by high physical and mechanical properties. It is flexible over a wide temperature range. It has high fatigue and long-term strength and low creep. Polyimide film refers to antifriction materials. It does not dissolve in organic solvents, it is resistant to oils, it is destroyed (hydrolyzed) by concentrated acids and alkalis. It has high radiation resistance.
  • the main feature of this material is the ability to maintain mechanical and electrical insulation properties in a wide temperature range (from -200 to + 400 0 C).
  • Polyimide films are widely used in aviation, electrical engineering, radio mechanics, and many other industries as an insulating material. Using it as an electrical insulation allows to increase the specific power and reliability of electric machines, mechanisms and devices, increases the temperature of their operation, reduces the volume and weight. The film is well metallized.
  • N I
  • N I
  • the material for the components of the electronic device can be obtained, for example, as follows.
  • a film of conductive material for example, copper foil with a thickness d ⁇ 80 ⁇ m, is taken.
  • the film is folded into the foot in several layers.
  • the number of layers is selected depending on the required value of the resistance R.
  • An insulating layer for example, paper with a thickness of several microns, is laid between the layers of the foil.
  • Under the foot in the framework of the present invention should be understood a multilayer (multi-element) structure having a lower layer, upper layer and intermediate layers, each of which is placed in any known manner on the layer closest to it from below. Then, blanks of the necessary configuration and size, for example, of a rectangular shape, are cut out from such a stack of books, for example, electrodes are soldered from opposite sides of such a blank.
  • the simplest resistor is ready.
  • the resistor can be sprayed.
  • the insulating layers are also sprayed with an oxide film.
  • An industrial film of polyimide material is taken with a thickness of d 0 ⁇ 80 ⁇ m.
  • the film is folded in several layers. Then (if it is necessary to obtain a small-sized board, for example, for a thin-film microcircuit), blanks are cut from such a stack of books for the dimensions and configuration of the future electronic board.
  • the workpiece board is planted on the seat. The necessary electronic circuit is deposited onto the blank of the electronic board thus prepared.
  • SUBSTITUTE SHEET For ordinary printed circuit boards and flexible printed cables of the same type, films or plates of the same thickness are stacked in a bundle (stack). At the same time, if it is necessary for screening, a shielding metal coating is applied to the lower layer by spraying, for example, by vacuum spraying or by the galvanic method. Conducting tracks are applied to the top layer of the stack (in the case of one-sided mounting) by spraying or galvanizing, to which the radio components are soldered. In the case of conventional mounting in a stack, through holes are made into which the terminals of the radio components are inserted. At the same time, small conductive rings (half rings) are made on the top film (plate) of the stack.
  • the element After inserting a radio component, for example, the output of a resistor, capacitor, etc. the element is soldered from the installation side (bottom of the stack). Part of the solder falling into the ring (or half ring) from the top of the stack (the insertion side of the radio component) remains there after hardening and, thus, reliably holds the film (plate) of the stack together without any glue.
  • the installation is reliable, and the dielectric loss tangent of the board is extremely low, which allows it to be used in the microwave range, for example, in converters and amplifiers of parabolic microwave antennas, satellite and terrestrial mobile phones, etc. If current-carrying tracks must be located on both surfaces of the board (two-sided installation), then the rings are not made, and the installation is carried out immediately on the top and bottom film of the stack.
  • Flexible printed (ribbon) connecting cables and flexible inductors are similarly manufactured. In the manufacture of the latter, a decrease in dielectric loss leads to an increase in the quality factor of the circuit, which allows them to be used, for example, as resonant microwave strip contours.
  • FIG. 4 shows an example of mounting a resistor on a multilayer flexible printed circuit board consisting of 4 polyimide films, where:
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) I] - resistor, 12- copper rings on the top film of the stack, 13- output of the resistor, 14- through holes in the board, 15- lower conductive layer (mounting), 16- monofilms of the stack, 17- drops of solder.
  • Example 4 A thin enamel-insulated silver wire (fiber) with a thickness of less than 80 microns is taken. Then, 10 blank samples of equal length are cut from this wire. Workpieces cut in this way are collected in a bundle. Then the ends of the workpieces are soldered. The simplest ultra-precise resistor is ready!

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)

Description

МАТЕРИАЛ ДЛЯ КОМПОНЕНТОВ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ ПРИБОРОВ
Область техники
Изобретение относится к технической физике и может быть использовано в приборостроении для изготовления высокоточных и сверхточных малошумящих радиоэлектронных компонентов (резисторов, конденсаторов, катушек индуктивности, токопроводящих путей и др.) и в других областях, где требуется высокая и сверхвысокая точность контроля и измерений электрических параметров.
Предшествующий уровень техники
Известны радиоэлектронные компоненты (элементы) изготовленные с применением однослойных (одноэлементных) пленочных и волоконных материалов. Рассмотрим, для примера, недостатки приборов, которые связанны с погрешностью физических характеристик электронных элементов.
1. Резисторы изготовленные из тонкой одиночной проволоки (например, из нихрома, вольфрама) или пленочные плоские резисторы изготовленные напылением т.д. [1] Недостатком резистора является погрешность его значения сопротивления прохождению электрического тока R - до 15%-20% от номинального значения, указанного в технических условиях (ТУ) этого электронного прибора и большой уровень шумов создаваемый им в процессе работы.
2. Конденсаторы с однослойной диэлектрической пленкой-прослойкой, например, из слюды, полистирола, фторопласта, полиимида и т.д. [1] Недостатком конденсатора является погрешность в значениях емкости и пробойного напряжения - до 10-15 % от номинального значения указанного в ТУ и большой уровень шумов.
3. Катушки индуктивности из однослойных проволочных или пленочных токопроводящих путей [2]. Недостатком любых катушек индуктивности, включая гибкие, является погрешность в значениях индуктивности и добротности указанного в ТУ.
4. Электронные печатные платы из однослойных пленочных материалов [3]. Недостатком электронных печатных плат является разброс значений tgδ и большие диэлектрические потери (tgδ достигает до 10"2 - 10"3 ), в результате которого теряется
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) стабильность работы прибора, происходит потеря мощности радиосигнала и невозможным становится их применение в СВЧ- приборах.
5. Оплетка электрических кабелей из однослойных электроизоляционных пленочных материалов, например, фторопласта, ПЭ, ПВХ, ПМ и т.д. [3]. Недостатком кабельных изделий также является разброс значений величины волнового сопротивления R и величины пробойного напряжения электроизоляционной оболочки кабеля U до 15 % от номинального значения указанного в ТУ и наличие высокого уровня шумов.
В целом, от разброса таких физических характеристик как сопротивление R, емкость С, индуктивность L, тангенс угла диэлектрических потерь tgδ зависит величина погрешности электрических параметров радиоэлектронных компонент и приборов. Поэтому недостатком любых радиоэлектронных компонент и приборов является наличие погрешностей, образующихся из-за разброса в значениях резисторов, емкостей, индуктивности, диэлектрических потерь материалов электронных печатных плат и т.д.) [4]. Кроме того, какими бы превосходными электрическими характеристиками не обладал электронный элемент или прибор он должен обладать хотя бы минимальным запасом долговечности и прочности. К тому же любой электронный прибор должен быть еще экологически чистым, надежным и не создавать излишних шумовых эффектов. При этом в любом приборе существует определенный уровень шума, который тем выше, чем больше дают погрешность составляющие компоненты электронного прибора.
В настоящее время для того, чтобы избавиться от паразитных погрешностей электронного прибора, стабилизировать его электрические параметры и снизить уровень собственных шумов исследователи модифицируют химическую структуру и разрабатывают сверхчистые бездефектные материалы, используя высокие дорогостоящие технологии, что требует больших энерго- и финансовых затрат.
Раскрытие изобретения
Изобретение направлено на получение материалов с низкими и со сверхнизкими значениями разброса физических характеристик без модификации химической структуры с малым уровнем собственных шумов, с высокой механической и электрической прочностью, долговечностью.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Осуществление изобретения основано на применении открытых [5-8] универсальных общих природных закономерностей изменения физических характеристик одноэлементных (эффект Б.Цоя) и мноrоэлементных структур, явлении многоэлементного масштабного эффекта (эффект «Цoя-Kapтaшoвa- Шeвeлeвa»), а также открытии общих закономерностей разброса данных при физических измерениях
Согласно этих открытий при снижении линейных размеров одноэлементных структур (пленок и волокон) происходит эффект высокого усиления физических характеристик полимеров и твердых тел, а при объединении в пучок (стопу) этих одноэлементных структур происходит эффект сверхвысокого увеличения физических характеристик и снижение дисперсии пропорционально числу элементов в пучке, т.е. разброс данных эксперимента при увеличении числа отдельных однотипных элементов в пучке снижается.
Технический результат достигается использованием открытого эффекта: исчезновением разброса значений электрофизических параметров диэлектрика при объединении монопленок (моноволокон) в многослойную стопку из N элементов, где N>1. При этом конфигурация тонких пленок или волокон (нитей, монопроволоки) может быть произвольной. Объединение в стопку или пучок одновременно улучшает структуру материалов и увеличивает их прочностные характеристики. Другим неожиданным эффектом, обнаруженным авторами, является снижение уровня собственных шумов приборов изготовленных из этих материалов. Объединение в многослойную стопку позволяет усовершенствовать любые материалы из однослойных (одиночных) материалов.
Для устранения отмеченных недостатков собирают в пучок (стопку) из тонких нитей (или пленок) толщиной do<8O мкм из N>1 элементов. Составляющие элементы пучка могут быть из любых токопроводящих материалов.
Диэлектрическую прослойку конденсатора изготавливают из стопки N>1 тонких слоев-пленок толщиной do<8O мкм. Пленки могут быть из любого диэлектрического материала.
Для контура индуктивности используют пучок (стопку) из числа N>1 токопроводящих (плоских или любых других) элементов толщиной do<8O мкм.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Для электронных печатных плат используется многослойная стопка из тонких монопленок толщиной do<8O мкм из N>1 элементов-слоев. Пленки могут быть из любых диэлектрических материалов.
Для электроизоляционного материала необходимо использовать стопку или пучок из тонких пленок (волокон) толщиной do<8O мкм и числа N > 1 элементов- слоев. Пленки могут быть изготовлены из любого диэлектрического материала, например, из полимеров.
Краткое описание фигур чертежей
Экспериментальные данные по доказательству достижения технического результата изобретения приведены на фиг 1- 3 в виде серии вариационных диаграмм распределения величин R, С, L, tg δ. Это так называемые интегральные кривые распределения величин R, L, С, tg δ, построенные на основании серии из 500 испытанных образцов. Графически данные измерений расположены в виде ряда в порядке возрастания номера последовательности п. На фиг. 4 - многослойная гибкая печатная плата, состоящая из 4-х пленок полиимида.
Варианты осуществления изобретения
Материал для компонентов радиоэлектронных приборов, имеющий многослойную структуру, выполненную из N>1 слоев тонких пленок, причем слои выполнены из отдельных однотипных пленок или волокон с толщиной равной d<80 мкм, объединенных в стопку или пучок, причем при увеличении слоев в стопке или количества элементов - волокон в пучке при указанной толщине физические характеристики материала пропорционально усиливаются, а их дисперсия снижается. В качестве пленок использованы полиимид, или кварц, или слюда, или медь, или серебро, или германий, или галлий. В качестве материала элементов - волокон использованы серебро или медь, или алюминий, или нихром, или германий, или галлий.
Полиимидная пленка, например (ПM-1 ), изготавливается методом полива из полиимидного лака AД-9103, полученного в растворе диметилформамида.
Полиимидная пленка прозрачна, ее цвет меняется в зависимости от толщины: от темно-желтого до светло-коричневого.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Пленка ПM-1 характеризуется высокими физико-механическими показателями. Она эластична в широком диапазоне температур. Обладает высокой усталостной и долговременной прочностью и низкой ползучестью. Полиимидная пленка относится к антифрикционным материалам. Она не растворяется в органических растворителях, стойка в маслах, разрушается (гидролизуется) под действием концентрированных кислот и щелочей. Обладает высокой радиационной стойкостью.
Основной особенностью этого материала является способность сохранять механические и электроизоляционные свойства в широком интервале температур (от -200 до + 4000C).
Полиимидные пленки нашли широкое применение в авиации, электротехнике, радиомеханике и многих других отраслях промышленности в качестве изоляционного материала. Использование ее в качестве электроизоляции позволяет увеличить удельную мощность и надежность электромашин, механизмов и приборов, повышает температуру их эксплуатации, уменьшает объем и вес. Пленка хорошо металлизируется.
Основные области применения: производство фольгированных материалов и интегральных схем; печатные схемы и магнитные ленты.
Основные физико-механические и электрические характеристики полиимидной пленки ПМ- ] :
Таблица 1
Figure imgf000007_0001
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) На фиг 1 приведены распределения измеренных значений сопротивления R, по номерам последовательности п для трех серий из N=500 испытанных образцов испытанных из данных по измерению одиночных (N=I ) образцов медной проволоки толщиной 5 мкм и длиной /=10 мм (кривая 1 фиг 1). Как видно из этих данных, разброс достигает внушительных размеров от 0,1 Ома до 1,0 Ома. При объединении в пучок из N>1 и N»l (кривая 2 и 3 фиг 1) разброс неожиданно снижается до нуля. При этом увеличение числа составляющих N в стопке (или в пучке) приводит к дальнейшему снижению величины сопротивления R (кривая 3 фиг 1 ).
Аналогичные данные получены для величин L, С, tg δ (фиг 2- 3) для монопленок или монопроводов толщиной менее 80 мкм и числом составляющих элементов в стопке (пучке) более 1.
На фиг 2 представлены:
4, 5 - распределение емкости С для пленочного полиэтилентерефталата; 4- монопленка толщиной d=20 мкм (число слоев-элементов N=I); 5 - многослойная пленка число слоев N>1 . толщина слоя d=20 мкм
6, 7 - распределение индуктивности L из медной проволоки; б - катушка индуктивности из монопровода толщиной d=30 мкм и 6 витков и диаметром намотки 5 мм; 7 - пучковая катушка индуктивности с числом N>lмoнoпpoвoдoв в пучке толщиной d =30 мкм, количество витков в катушке - 6, диаметр намотки - 5 мм.
На фиг 3 представлены:
8 - распределение тангенса диэлектрических потерь для полиимидной монопленки ПM-4 толщиной d=35 мкм, линейные размеры образца - 10x 10 мм;
9, 10 - распределение тангенса диэлектрических потерь tgδ для многослойной полиимидной пленки ПM-4; толщина монослоя d=35 мкм, слоев N>1
Из этих экспериментальных данных видно осуществление технического эффекта в пучке с числом элементов N>1 , а именно: разброс экспериментальных значений L, С, tg δ в пучке с диаметром отдельных тонких (толщиной d<80 мкм) индивидуальных составляющих становится нулевым.
Доказательства осуществления технического эффекта высокой прочности многослойных структур из тонких элементов толщиной менее 80 мкм приведены в таблице 2 и 3. Из таблицы 2 и 3 видно, что для стопок из тонких пленок
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) наблюдается существенное увеличение прочности. Для массивных пленок толщиной более 80 мкм эффекта усиления физических характеристик не наблюдается.
Таблица 2
Figure imgf000009_0001
Таблица 3
Figure imgf000009_0002
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
Figure imgf000010_0001
Материал для компоненты радиоэлектронного прибора может быть получен, например, следующим образом.
Пример 1.
Берется пленка токопроводящего материала, например, медной фольги толщиной d < 80 мкм. Пленка складывается в стопу в несколько слоев. Число подбирается слоев в зависимости от необходимого значения величины сопротивления R. Между слоями фольги прокладывается изолирующий слой, например, бумаги толщиной в несколько мкм. Под стопой в рамках настоящего изобретения следует понимать многослойную (многоэлементную) структуру, имеющую нижний слой, верхний слой и промежуточные слои, каждый из которых размещен любым известным способом на ближайшем к нему снизу слое. Затем из такой стопки-книжки вырубаются штампом заготовки необходимой конфигурации и размера, например, прямоугольной формы, с противоположных сторон такой заготовки припаиваются электроды. Простейший резистор готов.
Резистор может быть изготовлен методом напыления. В этом случае изолирующие слои также напыляются оксидной пленкой.
Какого-то дополнительного оборудования для реализации данного примера не требуется - все вписывается в существующую в настоящее время технологию.
Пример 2.
Берется промышленная пленка полииимдного материала толщиной d0 < 80 мкм. Пленка складывается в несколько слоев. Затем (если необходимо получить плату небольших размеров, например, для тонкопленочной микросхемы) из такой стопки-книжки вырубаются заготовки под размеры и конфигурацию будущей электронной платы. Заготовку платы сажают на посадочное место. На подготовленную таким образом заготовку электронной платы наносят методом напыления необходимую электронную схему.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Для обычных печатных плат и гибких печатных кабелей однотипные пленки или пластины одинаковой толщины складываются в пачку (стопку). При этом, если это необходимо для экранизации на нижний слой методом напыления наносится экранирующее металлическое покрытие, например, методом вакуумного напыления или гальваническим методом. На верхний слой стопки (в случае одностороннего монтажа) методом напыления или гальваники наносятся токопроводящие дорожки к которым припаиваются радиокомпоненты. В случае обычного монтажа в стопке проделываются сквозные отверстия в которые вставляются выводы радиокомпонентов. При этом на верхней пленке (пластине) стопки делаются небольшие токопроводящие кольца (полукольца). После вставки радиокомпонента, например, вывода резистора, конденсатора и т.д. производится пайка вывода элемента со стороны монтажа ( нижняя часть стопки). Часть припоя попадая в кольцо (или полукольцо) с верхней части стопки (сторона вставки радиокомпонента) остается там после затвердевания и, тем самым, надежно скрепляет без всякого клея пленки (пластины) стопки между собой. Монтаж получается надежным, а тангенс угла диэлектрических потерь платы сверхнизким, что позволяет использовать ее в диапазоне СВЧ, например в преобразователях и усилителях параболических антенн СВЧ- диапазона, спутниковых и наземных мобильных телефонах и т.д. В случае, если токоведущие дорожки необходимо расположить на обоих поверхностях платы ( двухсторонний монтаж), то кольца не делают, а монтаж ведут сразу на верхней и нижней пленке стопки.
Аналогично изготавливают гибкие печатные (ленточные) соединительные кабели и гибкие катушки индуктивности. При изготовлении последних снижение диэлектрических потерь ведет к росту добротности контура, что позволяет их использовать, например, в качестве резонансных полосковых СВЧ- контурах.
Какого-то дополнительного нового оборудования для монтажа радиоэлектронной аппаратуры с использованием предложенных печатных плат, кабелей и катушек не требуется.
Пример 3. На фиг 4 приведен пример монтажа резистора на многослойной гибкой печатной плате, состоящей из 4-х пленок полиимида, где:
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) I ] - резистор, 12- кольца из меди на верхней пленки стопки, 13- вывод резистора, 14- сквозные отверстия в плате, 15- нижний токопроводящий слой (монтажный), 16- монопленки стопки, 17- капли припоя.
Пример 4. Берется тонкая изолированная эмалью серебряная проволока (волокно) толщиной менее 80 мкм. Затем из этой проволоки нарезаются 10 образцов-заготовок равной длины. Нарезанные таким способом заготовки собираются в пучок. Затем концы заготовок припаиваются. Простейший сверхточный резистор готов!
Источники информации
1. Резисторы, конденсаторы, трансформаторы, дроссели, коммутационные устройства РЭА : Справ./ Н.Н.Акимов, Е.П.Ващуков, В. А. Прохоренко, Ю.П. Ходоренок - Мн.: Беларусь, 1994.- 591 с.
2. Изготовление катушек индуктивности из плоского кабеля для печатных плат. Эдрингтон, Хинкл. Лаборатории прикладных исследований Университета шт. Техас.
3. Богородицкий H. П., Пасынков В. В., Тареев Б. M. Электротехнические материалы. Изд. 7-е, Л.: Энергоатомиздат, Ленингр. отд, 1985.- 304 с.
4. Измерения в электронике: Справочник / В.А.Кузнецов, В. А. Долгов, В. M. Коневских и др.; Под ред В. А. Кузнецова. - M.: Энергоатомиздат, 1987.- 512 с.
5. Цой, Э.М. Карташов, В. В. Шевелев. Закономерность изменения физических характеристик многоэлементных структур полимеров и твердых тел при изменении числа элементов. Москва. Диплом N« 207 на открытие от 18.06. 2002 г., рег. JV° 245.
6. Цой Б, Э.М. Карташов, В. В. Шевелев. Закономерность распределения значений физических характеристик полимеров и твердых тел при внешнем многофакторном воздействии. Москва. Диплом на открытие JVb 209. от 02 октября 2002 г Рег. JVb 248.
7. Цой Б. , Э.М. Карташов, В. В. Шевелев. Явление многоэлементного масштабного эффекта характеристик физических объектов (эффект Цоя- Каратшова-Шевелева). Москва. Диплом на открытие JVb 243 от 16 декабря 2003 г. Рег. JVb 287.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) 8. Цой Б. Закономерность изменения физических характеристик одноэлементных структур полимеров и твердых тел при изменении масштаба (эффект Б. Цоя). Москва. Диплом на открытие Ж247 от 02 марта 2004 г. Рег. N<>293.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)

Claims

Формула изобретения.
1. Материал для компонентов радиоэлектронных приборов, имеющий многослойную или многоэлементную структуру, выполненную из N>1 слоев тонких пленок или элементов-волокон, причем слои или элементы - волокна выполнены из отдельных однотипных пленок или волокон с толщиной равной d<80 мкм, объединенных в стопку или пучок, причем при увеличении слоев в стопке или количества элементов - волокон в пучке при указанной толщине физические характеристики материала пропорционально усиливаются, а их дисперсия снижается.
2. Материал по п. 1 , характеризующийся тем, что в качестве пленок использованы полиимид, или кварц, или слюда, или медь, или серебро, или германий, или галлий.
3. Материал по п. l , характеризующийся тем, что в качестве материалов элементов - волокон использованы серебро или медь, или алюминий, или нихром, или германий, или галлий.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
PCT/RU2005/000185 2004-11-10 2005-04-12 Materiau pour composants d'appareils radioelectroniques WO2006052158A1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP05745216.1A EP1818168B1 (de) 2004-11-10 2005-04-12 Material für bauteile von radioelektronischen vorrichtungen

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004132378/09A RU2284267C2 (ru) 2004-11-10 2004-11-10 Материал для компонентов радиоэлектронных приборов
RU2004132378 2004-11-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2006052158A1 true WO2006052158A1 (fr) 2006-05-18

Family

ID=36336768

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2005/000185 WO2006052158A1 (fr) 2004-11-10 2005-04-12 Materiau pour composants d'appareils radioelectroniques

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP1818168B1 (ru)
RU (1) RU2284267C2 (ru)
WO (1) WO2006052158A1 (ru)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2336585C1 (ru) 2007-07-10 2008-10-20 Броня Цой Проводник электрического тока и способ его изготовления
RU2369941C2 (ru) 2007-08-01 2009-10-10 Броня Цой Преобразователь электромагнитного излучения (варианты)
DE102011007837A1 (de) * 2011-04-21 2012-10-25 Evonik Degussa Gmbh Kleberloser Verbund aus einer Polyarylenetherketon- und einer Metallfolie
RU2709824C1 (ru) * 2019-01-22 2019-12-23 Броня Цой Пучковый проводник электрического тока и способ его изготовления
RU2709823C1 (ru) * 2019-01-22 2019-12-23 Броня Цой Пучковый материал и способы его изготовления

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU550699A1 (ru) * 1975-09-09 1977-03-15 Предприятие П/Я А-3103 Пленка дл выводных окон электроннолучевых приборов
SU722429A1 (ru) * 1977-03-23 1986-12-07 Институт электроники АН БССР Контактна пара дл микросварки интегральных схем
SU1683361A1 (ru) * 1989-05-05 1996-05-20 Л.Е. Ивановский Способ получения серебра нитевидной формы
RU2062001C1 (ru) * 1992-07-23 1996-06-10 Владимир Вячеславович Мокрышев Радиоэлектронный блок
RU2136787C1 (ru) * 1995-06-16 1999-09-10 Электрокоппер Продактс Лимитед Медная проволока и способ изготовления медной проволоки
RU2183882C2 (ru) * 1998-01-28 2002-06-20 Тин Филм Электроникс Аса Способ формирования электропроводящих или полупроводниковых трехмерных структур и способы уничтожения этих структур
GB2378582A (en) 2001-08-11 2003-02-12 Ubinetics Ltd A method of providing radio frequency screening for electronic components
RU2209788C2 (ru) * 1998-03-03 2003-08-10 Ппг Индастриз Огайо, Инк. Пропитанные стекловолоконные пряди и содержащие их изделия

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU550699A1 (ru) * 1975-09-09 1977-03-15 Предприятие П/Я А-3103 Пленка дл выводных окон электроннолучевых приборов
SU722429A1 (ru) * 1977-03-23 1986-12-07 Институт электроники АН БССР Контактна пара дл микросварки интегральных схем
SU1683361A1 (ru) * 1989-05-05 1996-05-20 Л.Е. Ивановский Способ получения серебра нитевидной формы
RU2062001C1 (ru) * 1992-07-23 1996-06-10 Владимир Вячеславович Мокрышев Радиоэлектронный блок
RU2136787C1 (ru) * 1995-06-16 1999-09-10 Электрокоппер Продактс Лимитед Медная проволока и способ изготовления медной проволоки
RU2183882C2 (ru) * 1998-01-28 2002-06-20 Тин Филм Электроникс Аса Способ формирования электропроводящих или полупроводниковых трехмерных структур и способы уничтожения этих структур
RU2209788C2 (ru) * 1998-03-03 2003-08-10 Ппг Индастриз Огайо, Инк. Пропитанные стекловолоконные пряди и содержащие их изделия
GB2378582A (en) 2001-08-11 2003-02-12 Ubinetics Ltd A method of providing radio frequency screening for electronic components

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BER A.J. ET AL: "Vyschaya shkola", SBORKA POLUPROVODNIKOVYKH PRIBOROV I INTEGRALNYKH SKHEM, 1981, XP008098549 *
See also references of EP1818168A4 *

Also Published As

Publication number Publication date
EP1818168B1 (de) 2014-03-26
EP1818168A4 (de) 2008-09-03
RU2004132378A (ru) 2006-04-20
RU2284267C2 (ru) 2006-09-27
EP1818168A1 (de) 2007-08-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9799448B2 (en) Inductor, transformer, and method
KR20180001021A (ko) 박막 인덕터 및 그 제조방법
CN104700982A (zh) 片式电子组件及其制造方法
WO2006052158A1 (fr) Materiau pour composants d&#39;appareils radioelectroniques
KR20170017480A (ko) 코일 전자부품 및 그 제조방법
JP2007214341A (ja) 積層インダクタ
JP2003092218A (ja) 電気・電子機器用コイル及びその製造方法
KR20190135432A (ko) 코일 부품 및 전자 기기
KR20100069604A (ko) 인덕터 모듈 및 회로 모듈
Hahn et al. Low profile power inductors based on ferromagnetic LTCC technology
EP0336771B1 (en) Integrated capacitor and inductors/transformers utilising insulated amorphous metal ribbon
KR20190004669A (ko) Dc-dc 전력 변환을 위한 권선 모듈, 하이브리드 변압기, 모듈 및 회로
WO2020132022A1 (en) Multilayer filter including a low inductance via assembly
CN105810386A (zh) 电子组件
WO2018221131A1 (ja) 電子部品
US20130257575A1 (en) Coil having low effective capacitance and magnetic devices including same
US10716212B2 (en) LC device and method of manufacturing LC device
CN103747627A (zh) 利用印刷电路板制作电感器件的方法
CN111667970B (zh) 线圈组件
RU2284593C2 (ru) Электроизоляционный материал
EP0126446B1 (en) Noise filter and production method
KR101664092B1 (ko) 코일 조립형 트랜스포머
US11005149B2 (en) Metaconductor skins for low loss RF conductors
US7796401B2 (en) Chip element
US11289258B2 (en) Inductance element, high-frequency transformer element, impedance conversion element, and antenna device

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KM KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NI NO NZ OM PG PH PL PT RO SC SD SE SG SK SL SM SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): BW GH GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2005745216

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2005745216

Country of ref document: EP