WO2019245402A1 - Способ изготовления трехмерного электронного модуля с высокой плотностью размещения компонентов и устройство - Google Patents

Способ изготовления трехмерного электронного модуля с высокой плотностью размещения компонентов и устройство Download PDF

Info

Publication number
WO2019245402A1
WO2019245402A1 PCT/RU2019/000141 RU2019000141W WO2019245402A1 WO 2019245402 A1 WO2019245402 A1 WO 2019245402A1 RU 2019000141 W RU2019000141 W RU 2019000141W WO 2019245402 A1 WO2019245402 A1 WO 2019245402A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
circuit board
printed circuit
components
sections
electronic components
Prior art date
Application number
PCT/RU2019/000141
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Юрий Борисович СОКОЛОВ
Original Assignee
Юрий Борисович СОКОЛОВ
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 Юрий Борисович СОКОЛОВ filed Critical Юрий Борисович СОКОЛОВ
Priority to US17/261,547 priority Critical patent/US11974399B2/en
Priority to EP19823678.8A priority patent/EP3809459A4/en
Priority to KR1020217001371A priority patent/KR20210032391A/ko
Publication of WO2019245402A1 publication Critical patent/WO2019245402A1/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
    • H05K1/18—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
    • H05K1/189—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components characterised by the use of a flexible or folded printed circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • 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
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2039—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body
    • H05K7/20509—Multiple-component heat spreaders; Multi-component heat-conducting support plates; Multi-component non-closed heat-conducting structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/16—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits
    • H01L25/165—Containers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/50—Multistep manufacturing processes of assemblies consisting of devices, each device being of a type provided for in group H01L27/00 or H01L29/00
    • 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
    • H05K1/0277—Bendability or stretchability details
    • H05K1/0278—Rigid circuit boards or rigid supports of circuit boards locally made bendable, e.g. by removal or replacement of material
    • 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
    • H05K1/0284—Details of three-dimensional rigid printed circuit boards
    • 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
    • H05K1/05—Insulated conductive substrates, e.g. insulated metal substrate
    • 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
    • H05K1/11—Printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H05K1/115—Via connections; Lands around holes or via connections
    • 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
    • H05K1/18—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
    • H05K1/182—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components associated with components mounted in the printed circuit board, e.g. insert mounted components [IMC]
    • 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
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/303—Surface mounted components, e.g. affixing before soldering, aligning means, spacing means
    • 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
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/306—Lead-in-hole components, e.g. affixing or retention before soldering, spacing means
    • 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
    • H05K5/00—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
    • H05K5/0091—Housing specially adapted for small components
    • 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
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2039—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body
    • H05K7/205—Heat-dissipating body thermally connected to heat generating element via thermal paths through printed circuit board [PCB]
    • 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
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2089—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor
    • H05K7/209—Heat transfer by conduction from internal heat source to heat radiating 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
    • H05K2201/04—Assemblies of printed circuits
    • H05K2201/046—Planar parts of folded PCBs making an angle relative to each other
    • 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
    • H05K2201/09—Shape and layout
    • H05K2201/09009—Substrate related
    • H05K2201/09027—Non-rectangular flat PCB, e.g. circular
    • 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
    • H05K2201/09—Shape and layout
    • H05K2201/09818—Shape or layout details not covered by a single group of H05K2201/09009 - H05K2201/09809
    • H05K2201/0999—Circuit printed on or in housing, e.g. housing as PCB; Circuit printed on the case of a component; PCB affixed to housing
    • 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
    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10007—Types of components
    • H05K2201/10189—Non-printed connector
    • 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
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/30—Details of processes not otherwise provided for in H05K2203/01 - H05K2203/17
    • H05K2203/302—Bending a rigid substrate; Breaking rigid substrates by bending

Definitions

  • three-dimensional electronic module including mounting on the surface of a planar metal board
  • the eight-layer parts of the board mount the surface components, bend the four-layer flexible part of the board so that the surface components are between eight-layer parts of the board, forming a three-dimensional U - shaped structure of a rigidly flexible printed circuit board
  • the protected three-dimensional electronic module contains a stack of printed circuit boards, on each of which a group of the same type of electronic components is pre-mounted.
  • printed circuit boards are fixed in their rigid frame from heat-conducting material, the combination of which essentially forms a radiator.
  • the components on each board are located in the cavity between adjacent boards (US2005270750, H05K 7/20, published December 8, 2005).
  • the disadvantage of the analogue is the complexity of heat removal from the closed cavities of the three-dimensional module, the inability to choose the configuration of the module and the inability to use the output elements.
  • the technical result of the proposed solution is to improve the overall dimensions of the finished product, by increasing the density
  • the invention is characterized by the following
  • a method of manufacturing a three-dimensional electronic module with a high density of components including:
  • marking refers to the process of technological marking of lines between sections of the board, along which bending will be performed in special equipment.
  • Technological the marking can be made, in particular, in the form of a series of through or through holes, indicating the end points of the line, which facilitates the plastic deformation of the scan board.
  • spatial structure and can be formed in the form of a polyhedron, including in the form of a cube,
  • the spatial structure of the printed circuit board has N - faces, where N is a natural number and is selected from the expression: N> 3.
  • components and electronic components are carried out on a scan of a printed circuit board, by grouping them on the surface of at least two sections of the printed circuit board so that during subsequent bending of the board, the spaces of components and electronic components are preserved when the dimensions between the components and their components are changed.
  • the electronic components of one section of the printed circuit board are placed in the free space between the electronic components and nodes of another or several other sections of the board.
  • component space in the application refers to the amount of space occupied
  • At least one scan section may be provided with a connector for accommodating at least one output component or electronic assembly on an additional board.
  • the electronic module can be placed in an additional housing and filled with a liquid heat-conducting compound with its subsequent curing.
  • Figure 1 - scan of the printed circuit board, with the option of placing components on the scan areas and with marked fold lines.
  • Fig. 2 is a three-dimensional image of an intermediate stage of forming the spatial structure of a three-dimensional electronic module, a scan of which is shown in Fig. 1.
  • Fig. 3 is a three-dimensional image of the final stage of forming the spatial structure of the three-dimensional electronic module shown in Fig. 2.
  • Fig. 4 is a three-dimensional image of an embodiment of a three-dimensional electronic module with a combination
  • the blank 1 of the printed circuit board made in the form of a scan with six rectangular sections 2, 3, 4,
  • the surfaces of other sections of the printed circuit board 1 can be used to place the components.
  • the printed circuit board 1 is bent along lines 8 between the board sections so that sections 2-7 occupy the position of the side and end faces of the hexagon, and the electronic components 9, 10 mounted on sections 2 and 4 of the board are placed in the cavity
  • Sections b, 7 of the scan board close the end sides
  • the metal base of the board effectively removes heat from the module.
  • the proposed solution can be implemented using universal mounting and bending equipment.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Structure Of Printed Boards (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области технологии изготовления электронных устройств с поверхностным расположением компонентов и может быть использовано в авионике, телекоммуникации, светотехнике, других областях и быть конфигурированы как источник питания, преобразователь, датчики и т.д. Техническим результатом является улучшение массогабаритных характеристик; улучшение рассеивания тепла; повышение электромагнитной экранизации. Электронный модуль содержит печатную плату выполненную в виде пространственной структуры, грани которой образованы плоскими участками печатной платы, а ребра - линиями сгиба между участками печатной платы, при этом монтажная поверхность печатной платы обращена внутрь пространственной структуры, а электронные компоненты и узлы сгруппированы на монтажной поверхности, по меньшей мере, двух участков печатной платы так, что электронные компоненты и узлы одного участка расположены в свободном пространстве между компонентами и узлами участка печатной платы.

Description

Способ изготовления трехмерного электронного модуля с высокой плотностью размещения компонентов и устройство
Область техники
Изобретение относится к области технологии
изготовления электронных устройств с поверхностным расположением компонентов и может быть использовано в авионике, телекоммуникации, светотехнике, других областях и быть конфигурированы как источник питания, преобразователь, датчики и т.д.
Известный уровень
Известен способ сборки светоизлучающего
трехмерного электронного модуля, включающий, монтаж на поверхности планарной металлической платы
электронных компонентов, размещение планарной платы на радиаторе, поверхность которого имеет форму
полусферы, сгибание планарной платы до получения трехмерной сферической формы и закрепление её на поверхности радиатора (CN 102595788, H01L33/64, опубликовано 18.07.2012).
В известном решении показано изготовление
открытого светодиодного модуля, которое не пригодно для создания защищенного универсального трехмерного электронного модуля, компоненты которого размещены в полости модуля .
Известно решение, согласно которому на
восьмислойных частях платы монтируют поверхностные компоненты, сгибают четырехслойную гибкую часть платы так, что поверхностные компоненты оказываются между восьмислойными частями платы, формируя трехмерную U - образную структуру жестко-гибкой печатной платы
(CN103730446, H01L21/56, опубликовано 16.04.2014).
Недостатком решения по этому аналогу является ограниченная возможность использования SMT - элементов, отсутствие возможности выбора конфигурации модуля и невозможность использования выводных
элементов, в связи с отсутствием жесткого основания.
Известно решение, раскрытое в заявке US
2005270750, согласно которому защищенный трехмерный электронный модуль содержит стопку печатных плат, на каждой из которых предварительно монтируют группу однотипных электронных компонентов . Каждую из
печатных плат закрепляют в своей жесткой раме из теплопроводного материала, совокупность которых образует по существу радиатор. Компоненты на каждой плате располагают в полости между соседними платами (US2005270750, Н05К 7/20, опубликовано 8.12.2005).
Недостатком аналога является сложность отвода тепла из замкнутых полостей трехмерного модуля, отсутствие возможности выбора конфигурации модуля и невозможность использования выводных элементов.
Техническим результатом заявляемого решения является улучшение массогабаритных характеристик готового изделия, за счет повышения плотности
установки компонентов; улучшение рассеивания тепла от компонентов; повышение электромагнитной экранизации.
В качестве ближайшего аналога выбрано решение по патенту CN 102595788, совпадающее с заявленным
решением по большинству признаков . Изобретение характеризуется следующей
совокупностью признаков:
Способ изготовления трехмерного электронного модуля с высокой плотностью размещения компонентов, включающий :
получение заготовки печатной платы на
металлической основе;
монтаж электронных компонентов на поверхности печатной платы;
сгибание печатной платы,
отличающийся тем, что:
используют заготовку печатной платы, выполненную в виде развертки, плоские участки которой имеют форму п - угольника, где п ^ 2 и выполнены с возможностью образования граней пространственной структуры;
размечают участки развертки линиями сгиба;
осуществляют монтаж электронных компонентов, путем группировки электронных компонентов на
монтажной поверхности, по меньшей мере, двух участков развертки печатной платы;
сгибают развертку печатной платы путем
последовательного относительного поворота частей заготовки вокруг линии сгиба до размещения
электронных компонентов одного участка в свободном пространстве между электронными компонентами другого или нескольких других участков платы.
Под выражением «размечают ... линии сгиба»
понимается процесс технологической разметки линий между участками платы, по которым в специальной оснастке будет производиться изгиб. Технологическая разметка может быть выполнена, в частности, в виде ряда сквозных или несквозных отверстий, обозначающих конечные точки линии, что облегчает пластическую деформацию развертки платы.
Участки развертки платы образуют грани
пространственной структуры и могут быть сформированы в виде многогранника, в том числе в виде куба,
параллелепипеда, иной призмы, усеченной пирамиды или иной пространственной структуры с замкнутой или незамкнутой полостью. Пространственная структура печатной платы имеет N - граней, где N - натуральное число и выбрано из выражения : N > 3. Форму
пространственной структуры и его развертки,
определяют на этапе проектирования, в зависимости от решаемых задач.
Положение компонентов на участках платы
выбирается на этапе проектирования, с учетом желаемой формы модуля, а также с учетом схемотехнических и теплотехнических особенностей схемы, и описанных ниже технологических особенностей формообразования модуля.
Монтаж поверхностных компонентов, выводных
компонентов и электронных узлов осуществляют на развертке печатной платы, путем их группировки на поверхности, по меньшей мере, двух участков печатной платы таким образом, что в процессе последующего изгиба платы сохраняются пространства компонентов и электронных узлов при изменении размеров пространства между компонентами и узлами ними. В итоге электронные компоненты одного участка печатной платы размещаются в свободном пространстве между электронными компонентами и узлами другого или нескольких других участков платы.
Под выражением «пространство компонента» в заявке понимается объем пространства, занимаемого
смонтированным на плате компонентом, зависящий от его геометрических размеров.
Для расширения функциональных возможностей, по меньшей мере, один участок развертки может быть снабжен разъёмом для размещения, по меньшей мере, одного выводного компонента или электронного узла на дополнительной плате.
Применение металлической печатной платы на
алюминиевой основе позволяет эффективно отводить тепло от мощных компонентов .
В случае необходимости, сформированный
электронный модуль может быть покрыт гибкой
электроизолирующей оболочкой с натуральным или
полимерным наполнителем.
Для улучшения теплообмена электронный модуль может быть размещен в дополнительный корпус и залит жидким теплопроводным компаундом с последующим его отверждением.
Для иллюстрации предлагаемого решения на чертежах показаны различные этапы изготовления трехмерного модуля вторичного источника питания, пространственная структура которого выполнена в виде параллелепипеда:
Фиг.1 -развертка печатной платы, с вариантом размещения компонентов на участках развертки и с размеченными линиями сгиба . Фиг .2 - объемное изображение промежуточного этапа формирования пространственной структуры трехмерного электронного модуля, развертка которого показана на фиг .1.
Фиг .3 - объемное изображение завершающего этапа формирования пространственной структуры трехмерного электронного модуля, показанного на фиг .2.
Фиг .4 - объемное изображение варианта выполнения трехмерного электронного модуля с комбинацией
поверхностных и выводных компонентов .
Позициями на чертежах обозначены:
I -заготовка печатной платы, в виде развертки
шестигранника,
2, 3,4, 5, б, 7 - участки развертки платы, показанной на фиг .1,
8 -линии сгиба печатной платы,
9 -поверхностные компоненты (SMT) ,
10 -выводные компоненты (TNT) ,
II -разъём для подключения выводного компонента,
12 -электронный функциональный узел,
13 -плата электронного функционального узла
Пример реализации
Заготовка1 печатной платы, выполнена в виде развертки с шестью прямоугольными участками 2, 3, 4,
5, 6, 7, разделенными линиями 8 сгиба печатной платы.
Поверхностные 9 и выводные компоненты 10
сгруппированы на участках 2,3 и 4 платы 1. При
необходимости для размещения компонентов могут быть использованы поверхности других участков печатной платы 1. После завершения операции монтажа компонентов осуществляют сгибание печатной платы 1 по линиям 8 между участками платы так, что участки 2-7 занимают положение боковых и торцевых граней шестигранника, а электронные компоненты 9, 10, смонтированные на участках 2 и 4 платы, размещают в полости
шестигранника и располагают в свободном пространстве между компонентами участка 3 платы. Участки б, 7 развертки платы закрывают торцевые стороны
шестигранника, а участок 5 закрывает полость
шестигранника. Такая компоновка позволяет существенно повысить плотность электронных компонентов, а
металлическое основание платы эффективно отводить тепло от модуля .
Следует ещё раз отметить, что грани
пространственной структуры могут быть открытыми. В необходимых случаях открытое выполнение позволяет создать каналы дополнительного конвективного
охлаждения электронного модуля, сформированного вышеописанным способом.
Предлагаемое решение может быть реализовано с использованием универсального монтажного и гибочного оборудования .

Claims

ФОРМУЛА
1 Способ изготовления трехмерного электронного модуля с высокой плотностью размещения компонентов, включающий получение заготовки печатной платы на металлической основе; сгибание печатной платы и монтаж электронных компонентов на её поверхности,
отличающийся тем, что
используют заготовку печатной платы, выполненную в виде развертки, плоские участки которой имеют форму п - угольника, где п ^ 2 и выполнены с возможностью образования граней пространственной структуры;
монтаж поверхностных, выводных компонентов и электронных узлов осуществляют на развертке печатной платы, путем их группировки на поверхности, по
меньшей мере, двух участков печатной платы, с учетом сохранения их пространств в последующем изгибе платы; сгибают развертку печатной платы путем
последовательного относительного поворота частей заготовки вокруг линии сгиба до размещения
электронных компонентов одного участка в свободном пространстве между электронными компонентами другого или нескольких других участков платы.
2. Способ изготовления печатной платы по пункту 1, отличающийся тем, что линию сгиба между участками платы формируют путем выполнения сквозных отверстий на концах линии сгиба.
3. Трехмерный электронный модуль с высокой
плотностью размещения компонентов, содержащий
трехмерную печатную плату на металлической основе; и электронные компоненты, смонтированные на монтажной поверхности печатной платы,
отличающийся тем, что
печатная плата выполнена в виде пространственной структуры, грани которой образованы плоскими
участками печатной платы, каждая из которых имеет форму п - угольника, где п > 2, а ребра - линиями сгиба между участками печатной платы;
монтажная поверхность печатной платы обращена внутрь пространственной структуры;
электронные компоненты сгруппированы на монтажной поверхности, по меньшей мере, двух участков печатной платы так, что электронные компоненты и узлы одного участка расположены в свободном пространстве между компонентами и узлами участка печатной платы.
4. Трехмерный электронный модуль по пункту 3, отличающийся тем, что пространственная структура печатной платы имеет N - граней, где N - натуральное число и выбрано из выражения : N > 3.
5. Трехмерный электронный модуль по пункту 3, отличающийся тем, что пространственная структура имеет форму прямой четырехгранной призмы, каждая грань которой является прямоугольником.
6. Трехмерный электронный модуль по пункту 3, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один участок печатной платы снабжен разъёмом для размещения, по меньшей мере, одного выводного ТНТ компонента или электронного узла.
PCT/RU2019/000141 2018-06-18 2019-03-04 Способ изготовления трехмерного электронного модуля с высокой плотностью размещения компонентов и устройство WO2019245402A1 (ru)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/261,547 US11974399B2 (en) 2018-06-18 2019-03-04 Method of manufacturing a three-dimensional electronic module having high component density, and device
EP19823678.8A EP3809459A4 (en) 2018-06-18 2019-03-04 METHOD FOR MANUFACTURING AN ELECTRONIC MODULE WITH A DENSE ARRANGEMENT OF COMPONENTS AND CORRESPONDING DEVICE
KR1020217001371A KR20210032391A (ko) 2018-06-18 2019-03-04 높은 부품 밀도를 가지는 3차원 전자 모듈의 제조방법 및 장치

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018122096 2018-06-18
RU2018122096A RU2688581C1 (ru) 2018-06-18 2018-06-18 Способ изготовления трехмерного электронного модуля с высокой плотностью размещения компонентов и устройство

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019245402A1 true WO2019245402A1 (ru) 2019-12-26

Family

ID=66636918

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2019/000141 WO2019245402A1 (ru) 2018-06-18 2019-03-04 Способ изготовления трехмерного электронного модуля с высокой плотностью размещения компонентов и устройство

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11974399B2 (ru)
EP (1) EP3809459A4 (ru)
KR (1) KR20210032391A (ru)
RU (1) RU2688581C1 (ru)
WO (1) WO2019245402A1 (ru)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2755530C1 (ru) * 2020-11-10 2021-09-17 Юрий Борисович Соколов Трехмерный электронный модуль с высокой плотностью размещения компонентов

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050270750A1 (en) 2002-10-11 2005-12-08 Thales Electronic substrate for a three-dimensional electronic module
RU2299497C2 (ru) * 2005-05-06 2007-05-20 Геннадий Андреевич Блинов Способ изготовления трехмерного многокристального микромодуля
RU2364006C1 (ru) * 2008-03-14 2009-08-10 Московский государственный институт электронной техники (технический университет) Способ изготовления трехмерного гибридного интегрального модуля
CN102595788A (zh) 2012-03-05 2012-07-18 蔡子丰 三维金属基pcb电路板组件结构、相应的发光灯具及制造方法
CN103730446A (zh) 2014-01-09 2014-04-16 华进半导体封装先导技术研发中心有限公司 基于刚柔结合印刷电路板三维封装结构的互连结构和制作方法
JP2016162939A (ja) * 2015-03-03 2016-09-05 オムロン株式会社 立体回路構造体

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2816253A (en) * 1953-12-23 1957-12-10 Sanders Associates Inc Electronic module structure
US4085433A (en) * 1976-11-22 1978-04-18 Baranowski Conrad J Method and apparatus for improving packaging density of discrete electronic components
US4513064A (en) * 1982-12-17 1985-04-23 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Package for rugged electronics
JPS59175785A (ja) * 1983-03-26 1984-10-04 ソニー株式会社 配線基板
US4742183A (en) * 1986-10-24 1988-05-03 Napco Security Systems, Inc. Methods and techniques for fabricating foldable printed circuit boards
US5031027A (en) * 1990-07-13 1991-07-09 Motorola, Inc. Shielded electrical circuit
US5224023A (en) * 1992-02-10 1993-06-29 Smith Gary W Foldable electronic assembly module
US5257718A (en) * 1993-03-26 1993-11-02 Chiu Ming T Method of bending and soldering corners of a folding printed-circuit board
US6154367A (en) * 1999-03-16 2000-11-28 Framatome Connectors Interlock, Inc. Heat sink for printed circuit board
US6292370B1 (en) * 1999-10-01 2001-09-18 Motorola, Inc. Flexible circuit board and method for making a flexible circuit board
US6501661B1 (en) * 2001-12-21 2002-12-31 Motorola, Inc. Electronic control unit
US7005584B2 (en) * 2004-02-13 2006-02-28 Honeywell International Inc. Compact navigation device assembly
US20050184376A1 (en) * 2004-02-19 2005-08-25 Salmon Peter C. System in package
DE102007038054A1 (de) * 2007-08-10 2009-02-26 Vega Grieshaber Kg Mehrteilige Platine
DE102007046493A1 (de) * 2007-09-28 2009-04-09 Continental Automotive Gmbh Dreidimensionaler elektronischer Schaltungsträgeraufbau, sowie Schaltungsgrundträger aufweisend den Schaltungsträgeraufbau als Funktionsbauteil und dreidimensionale Schaltungsanordnung bestehend aus zumindest zwei derartigen dreidimensionalen Schaltungsträgeraufbauten
US10231337B2 (en) * 2014-12-16 2019-03-12 Inertial Sense, Inc. Folded printed circuit assemblies and related methods
US10426037B2 (en) * 2015-07-15 2019-09-24 International Business Machines Corporation Circuitized structure with 3-dimensional configuration

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050270750A1 (en) 2002-10-11 2005-12-08 Thales Electronic substrate for a three-dimensional electronic module
RU2299497C2 (ru) * 2005-05-06 2007-05-20 Геннадий Андреевич Блинов Способ изготовления трехмерного многокристального микромодуля
RU2364006C1 (ru) * 2008-03-14 2009-08-10 Московский государственный институт электронной техники (технический университет) Способ изготовления трехмерного гибридного интегрального модуля
CN102595788A (zh) 2012-03-05 2012-07-18 蔡子丰 三维金属基pcb电路板组件结构、相应的发光灯具及制造方法
CN103730446A (zh) 2014-01-09 2014-04-16 华进半导体封装先导技术研发中心有限公司 基于刚柔结合印刷电路板三维封装结构的互连结构和制作方法
JP2016162939A (ja) * 2015-03-03 2016-09-05 オムロン株式会社 立体回路構造体

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3809459A4

Also Published As

Publication number Publication date
EP3809459A4 (en) 2022-03-30
RU2688581C1 (ru) 2019-05-21
US11974399B2 (en) 2024-04-30
US20230143909A1 (en) 2023-05-11
KR20210032391A (ko) 2021-03-24
EP3809459A1 (en) 2021-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3816911A (en) Shielding techniques for r.f. circuitry
EP0482669B1 (en) Electrical connector and method of making an electrical connector
EP0386279A1 (en) A molded circuit board
EP3236538B1 (en) Modular electrical connector assembly kit and associated method of making
KR100755093B1 (ko) 제어장치 및 납땜방법
US6731519B1 (en) 2×4 shielding cage assembly adapted for multiple transceiver modules
US4137559A (en) Socket assembly
CA2120468A1 (en) Electronic module containing an internally ribbed, integral heat sink and bonded, flexible printed wiring board with two-sided component population
WO2016044393A1 (en) Ultra low profile pcb embeddable electrical connector assemblies for power and signal transmission
EP0960468A1 (en) Multi-deck power converter module
EP1962566A3 (en) Surface mount circuit board, method for manufacturing surface mount circuit board, and method for mounting surface mount electronic devices
WO2019245402A1 (ru) Способ изготовления трехмерного электронного модуля с высокой плотностью размещения компонентов и устройство
SE507300C2 (sv) Utfyllnadsmonteringsplatta för EMI-filter enheter
WO2017208836A1 (ja) コンデンサモジュール
US4390221A (en) Modular connector assembly having an electrical contact
US3327175A (en) Assembly of printed circuit boards
JP2005158360A (ja) 三次元基板間接続部品および三次元基板間接続構造
EP3407688B1 (en) Method of assembling a circuit card assembly
GB2284948A (en) Surface mount connector and method of making same
KR101157418B1 (ko) 메탈코어를 구비한 인쇄회로기판
RU2755530C1 (ru) Трехмерный электронный модуль с высокой плотностью размещения компонентов
US20230137375A1 (en) Network interface device having heat dissipating members
RU2003104592A (ru) Лампа на светодиодах
JP2004119050A (ja) プリント基板接続用コネクタ及びこのコネクタを使用したプリント基板接続装置
RU213582U1 (ru) Трансформатор

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19823678

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019823678

Country of ref document: EP

Effective date: 20210118