ПЛАТА ПЕЧАТНАЯ СОСТАВНАЯ Российский патент 2013 года по МПК H05K1/11 H05K1/14 H05K3/46 H01R12/00 

Область техники.

Заявляемое изобретение относится к областям электротехники и радиотехники, а именно к изделиям радиоэлектронной аппаратуры. Заявляемая плата печатная составная используется для соединения радиоэлектронных компонентов согласно электрической схеме в узлах радиоэлектронных устройств, преимущественно в светодиодных лампах.

Предшествующий уровень техники.

Известна, например составная микрополосковая плата, содержащая микрополосковые платы, торцы которых механически неразъемно соединены между собой композицией, состоящей из кремнийорганического каучука СКТН марки Б и катализатора К68 (патент РФ №2296395 на изобретение, МПК H01Q 1/38, Н01Р 3/08, Н05К 1/14, 2007 [1]).

Недостатком указанного аналога [1] является соединение торцов микрополосковых плат между собой композицией, состоящей из кремнийорганического каучука СКТН марки Б и катализатора К68. Такое соединение отличается ползучестью при нагрузках и с течением времени оно деформируется в направлении приложенного усилия. Это приводит к невысокой прочности соединения микрополосковых плат между собой. При этом соединение микрополосковых плат между собой вышеуказанной композицией не обеспечивает их электрического соединения. Для обеспечения электрического соединения плат между собой к ним необходимо дополнительно припаивать проводники.

Известны шасси для радиоэлектронной аппаратуры, содержащие несущие платы, торцы которых электрически и механически соединены между собой гибкими подложками, с нанесенным на них проводящим слоем. При этом гибкие подложки размещены на поверхностях несущих плат. При этом проводящий слой на подложке электрически соединен с элементами схемы, размещенными на несущих платах (авторское св-во СССР №185986, МПК Н05К 5/00, 1966 [2]).

Недостатком указанного аналога [2] является соединение несущих плат между собой гибкими подложками. В случае, когда по условиям эксплуатации требуется высокая надежность печатного монтажа, высокая жесткость и прочность соединения печатных плат между собой, применение гибких подложек нецелесообразно, так как может приводить к возникновению деформации проводящего слоя и к появлению на нем трещин. При этом, для повышения надежности соединения несущих плат необходимо использовать дополнительные соединительные элементы, например шарниры.

Указанный аналог [2] является по совокупности существенных признаков наиболее близким устройством того же назначения к заявляемому изобретению. Поэтому он принят в качестве прототипа заявляемого изобретения.

Раскрытие изобретения.

Техническим результатом, обеспечиваемым заявляемым изобретением, является повышение жесткости и прочности механического соединения печатных плат между собой при обеспечении надежного электрического соединении между ними.

Сущность изобретения состоит в том, что плата печатная составная, содержит по меньшей мере две печатные платы, электрически и механически соединенные между собой с помощью подложки, которая закреплена на поверхностях смежных печатных плат и содержит электрические проводники, электрически соединенные с входными контактными площадками печатных плат. При этом подложка выполнена жесткой и жестко закреплена к печатным платам припоем.

Подложка преимущественно выполнена из текстолита, а электрические проводники выполнены в виде проводящего рисунка.

Целесообразно располагать электрические проводники на той стороне подложки, которая прилегает к поверхности печатных плат.

Подложка преимущественно содержит металлизированные отверстия.

Электрические проводники могут быть выполнены с переходом между сторонами подложки, причем переходы выполнены в виде металлизированных отверстий.

Краткое описание чертежей.

На фиг.1 показана схема платы печатной составной (аксонометрическое изображение), на фиг.2 - вид А фиг.1, на фиг.3 - вид В фиг.2, на фиг.4 - схема печатной платы по примеру 1, на фиг.5 - схема подложки по примеру 2.

Осуществление изобретения.

Плата печатная составная (фиг.1, 2) содержит по меньшей мере две печатные платы (1), торцы которых механически и электрически соединены между собой. Каждое такое соединение выполнено с помощью подложки (2), жестко закрепленной на поверхностях печатных плат (1) в областях их стыков.

Печатные платы (1) представляют собой плоские изоляционные основания, на обеих сторонах которых выполнен проводящий рисунок. Все требуемые электрические соединения двух сторон печатных плат (1) соединяются преимущественно сквозными металлизированными отверстиями (не показано). Проводящий рисунок может быть выполнен и на одной стороне изоляционного основания. На печатных платах (1) смонтированы радиоэлектронные компоненты (3), преимущественно светодиоды. Для присоединения электрических вводов в виде проводов и электрического соединения печатных плат (1) между собой, на торцах печатных плат (1) выполнены входные контактные площадки (4) проводящего рисунка (фиг.3).

Подложка (2) предназначена для электрического и механического соединения в стык торцов печатных плат (1) между собой. Подложка (2) закреплена на поверхностях печатных плат (1) в области их стыка припоем (5). Подложка (2) представляет собой жесткое изоляционное основание, преимущественно из текстолита, на поверхности которого выполнены электрические проводники (6). Электрические проводники (6) электрически соединены с входными контактными площадками (4) печатных плат (1) припоем. С целью обеспечения наибольшей площади их электрического соединения, электрические проводники (6) и входные контактные площадки (4) имеют как можно большую площадь на поверхностях подложки (2) и печатных плат (1). Электрические проводники (6) располагаются преимущественно на той стороне подложки (2), которая прилегает к поверхности печатных плат (1).

Примеры конкретного выполнения.

Пример 1. Для обеспечения возможности ручной пайки подложки (2) содержат металлизированные отверстия (7), через которые подложки (2) припаяны к входным контактным площадкам печатных плат (1) (фиг.4).

Пример 2. Электрические проводники (6) могут быть выполнены на двух сторонах подложки (2) и электрически соединены между собой металлизированными отверстиями (7) (фиг.5).

Реализация конструктивных элементов заявляемого изобретения не ограничивается приведенными выше примерами.

Торцы печатных плат (1) скрепляют следующим образом.

Сначала очищают соединяемые поверхности печатных плат (1) и подложек (2) от различных загрязнений и затем лудят их контактные площадки (4). После этого на контактные площадки (4) равномерно наносят паяльную пасту (5) или другой вид припоя для электромонтажных работ. Затем подложки (2) размещают в области стыков печатных плат (1) таким образом, чтобы после пайки электрические проводники (6) были электрически соединены с входными контактными площадками (4) печатных плат (1). После этого, подложки (2) припаивают к областям стыка печатных плат (1) в паяльной печи, где происходит нагрев паяльной пасты и ее диффузия с металлом входных контактных площадок (4). Затем соединенные печатные платы (1) охлаждают, при этом припой застывает. После застывания припоя получается механически прочное и жесткое соединение печатных плат (1) между собой, обладающее хорошей электропроводностью.

Закрепление подложек (2) на поверхностях печатных плат (1) в областях их стыка может также осуществляться паяльным инструментом. Перед пайкой соединяемые поверхности подложек (2) и печатных плат (1) очищают от различных загрязнений и лудят их контактные площадки (4). Подложки (2) прижимают к области стыка печатных плат (1), а затем припаивают их через металлизированные отверстия (7) так, чтобы припой заполнил отверстия (7). Во время пайки происходит взаимная диффузия припоя, металла входных контактных площадок (4) и металла отверстий (7).

Использование заявляемой платы печатной составной заключается в установке ее в узлы радиоэлектронной аппаратуры или в корпуса светодиодных ламп. При эксплуатации составной платы печатной с жесткими подложками (2) обеспечивается хорошая прочность механического соединения торцов печатных плат (1). Это позволяет повысить технологичность конструкции платы печатной составной, так как при ее эксплуатации не возникает деформация проводящего слоя и появление трещин в области паяльного соединения печатных плат между собой.

Таким образом, из вышеизложенного следует, что в заявляемой плате печатной составной заявляемый технический результат: «повышение жесткости и прочности механического соединения печатных плат между собой при обеспечении надежного электрического соединении между ними» достигается за счет того, что плата печатная составная содержит по меньшей мере две печатные платы, электрически и механически соединенные между собой с помощью подложки, которая закреплена на поверхностях смежных печатных плат и содержит электрические проводники, электрически соединенные с входными контактными площадками печатных плат. При этом подложка выполнена жесткой и жестко закреплена к печатным платам припоем.

Промышленная применимость.

Автором изобретения изготовлен опытный образец заявленной платы печатной составной, испытания которого подтвердили достижение технического результата.

Заявляемая плата печатная составная реализована с применением промышленно выпускаемых устройств и материалов, может быть изготовлена на любом электротехническом предприятии и найдет широкое применение в электронной промышленности и приборостроении.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ.

1. Патент РФ №2296395, МПК H01Q 1/38, Н01Р 3/08, Н05К 1/14, опубл. 2007.

2. Авторское св-во СССР №185986, МПК Н05К 5/00, опубл. 1966.

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

1. Плата печатная составная, содержащая по меньшей мере две печатные платы, электрически и механически соединенные между собой с помощью подложки, которая закреплена на поверхностях смежных печатных плат и содержит электрические проводники, электрически соединенные с входными контактными площадками печатных плат, отличающаяся тем, что подложка выполнена жесткой и жестко закреплена к печатным платам припоем.

2. Плата по п.1, отличающаяся тем, что подложка выполнена из текстолита, а электрические проводники выполнены в виде проводящего рисунка.

3. Плата по п.1, отличающаяся тем, что электрические проводники расположены на той стороне подложки, которая прилегает к поверхности печатных плат.

4. Плата по п.1, отличающаяся тем, что подложка содержит металлизированные отверстия.

5. Плата по п.1, отличающаяся тем, что электрические проводники выполнены с переходом между сторонами подложки, причем переходы выполнены в виде металлизированных отверстий.