Гибкая прецизионная плата Российский патент 2019 года по МПК H05K1/03 H05K1/11 

Изобретение относится к области создания высокоплотной межблочной коммутации гибкими печатными платами (шлейфами) для подвижных частей космической микроэлектронной аппаратуры.

Известно техническое решение изготовления многоуровневых тонкопленочных микросхем [1]. Сущность конструкции состоит в следующем: на заготовке из гибкой лакофольговой ленты формируют однослойную структуру с топологическим рисунком одного проводникового слоя многослойной платы с окнами в диэлектрическом слое. Для межуровневой электрической коммутации и механического соединения используют несколько проводниковых слоев многослойной платы. Недостатки конструкции, получаемой заданным техническим решением: межслойная коммутация выполнена с использованием термоинструмента, что увеличивает тепловую нагрузку на плату и, как следствие, уменьшает надежность конструкции.

Известно техническое решение создания конструкции гибких печатных плат [2]. Конструкция гибкой печатной платы состоит из основания, со сформированными в нем отверстиями и двух соединительных концов. Данный конструктив имеет следующие недостатки: конструкция платы не позволяет осуществлять монтаж в трех направлениях, а также не обеспечивает высокую плотность монтажа.

Наиболее близким решением предлагаемой конструкции гибкой прецизионной платы может служить соединительное устройство, которое позволяет создавать монтажное соединение между тремя платами с помощью гибкой печатной платы [3]. Соединительное устройство представляет собой гибкую печатную плату, имеющее две конечные части, первая из которых соединена с разъемом первой жесткой печатной платы, и среднюю часть, снабженные контактными площадками, электрически соединенными между собой, и отличается тем, что вторая конечная часть и средняя часть гибкой печатной платы неразъемно соединены со второй и третьей жесткими печатными платами, а на первой конечной части гибкой печатной платы с обеих ее сторон выполнены контактные площадки, электрически соединенные друг с другом сквозными металлизированными переходными отверстиями. Недостатками предложенной конструкции являются низкая плотность коммутации, последовательность подключения устройств, а также возможность монтажа жестких плат к средней и второй конечной части только с одной стороны.

Задача изобретения - повышение плотности упаковки ячеек и блоков, а также снижение массы соединительных элементов для минимизации занимаемого объема.

Гибкая прецизионная плата выполнена на основе полиимидной пленки, содержащая элементы двусторонней коммутации, включая металлизированные переходные отверстия. Конструкция представляет собой Y-образную форму, что позволяет выводам располагаться в пространстве под утлом от 0 до 180° относительно друг друга и коммутировать сразу две ячейки или блока с ответной частью. Под контактными площадками гибкой прецизионной платы сформированы технологические области освобождения в полиимиде для монтажа с обеих сторон платы.

В качестве диэлектрической основы используется полиимидная пленка. Стабильность электрических характеристик и термостойкость основы обусловливает высокую технологичность данного материала. Она обладает необходимыми характеристиками и позволяет достичь высокой термостабильности гибких плат.

Плотность упаковки ячеек и блоков увеличивается за счет возможности подключения гибкой прецизионной платы сразу к двум изделиям в любом направлении. Ограничением монтажа будет являться минимальный радиус перегиба гибкой прецизионной платы, а также длинна платы.

Снижение массы обусловлено созданием технологической области освобождения под каждой контактной площадкой для возможности монтажа с обеих сторон платы. Металлизация выполняется только с одной стороны контактной площадки.

В результате разработки увеличилась плотность упаковки ячеек и блоков, а также снизилась масса соединительных элементов, что в целом дало минимизацию занимаемого объема.

Описание чертежей:

- на фиг. 1 представлена гибкая прецизионная плата, где: 1 - гибкая прецизионная плата; 2 - контактная площадка; 3 - область освобождения для монтажа; 4 - выходной лепесток с коммутацией; 5 - входной лепесток с коммутацией;

- на фиг. 2 представлена гибкая прецизионная плата с направленным входным лепестком под утлом 90°.

Гибкая прецизионная плата 1, предназначенная для монтажа ячеек и блоков электронной аппаратуры, представляет собой Y-образную конструкцию, со сформированной на ней двухсторонней коммутацией, выполненной через металлизированные переходные отверстия, выводы которой располагаются в трех направлениях, что позволяет обеспечить плотность размещения блоков на минимальном расстоянии. За счет возможности располагать выводы в пространстве под утлом до 180°, два вывода способны располагаться во всем диапазоне углов от 0 до 360°, что позволяет обеспечить гибкость конструкции платы и увеличить плотность упаковки.

Контактная площадка 2 платы, предназначенная для монтажа к другим приборам или печатным платам с помощью выходного лепестка с коммутацией 4 и входных лепестков с коммутацией 5, а также используемые при их формировании материалы и покрытия, позволяют осуществлять надежное высокоплотное межъячеечное и межблочное соединение в аппаратуре. Для этого с нижней стороны контактной площадки 2 создают технологические области освобождения в полиимиде для монтажа 3. Данная конструкция платы позволяет повысить плотность упаковки ячеек и блоков, снизить массу соединительных элементов, кроме того уменьшить процент коротких замыканий, осуществлять монтаж как с одной стороны платы, так и с другой, в зависимости от конструкции блоков для минимизации занимаемого объема.

Источники информации:

1. Патент РФ №2264676.

2. Патент США 20090288860.

3. Патент РФ №2448397 - прототип.

Изобретение направлено на создание высокоплотной межблочной коммутации гибкими печатными платами (шлейфами) для подвижных частей микроэлектронной аппаратуры. Технический результат - повышение плотности упаковки ячеек и блоков, а также снижение массы соединительных элементов для минимизации занимаемого объема. Достигается тем, что у гибкой печатной платы выводы располагаются в трех направлениях, что позволяет обеспечить плотность размещения блоков на минимальном расстоянии. Конструкция и размещение контактных площадок, предназначенных для монтажа электронных блоков или подключения шлейфа к другим приборам, должны позволить осуществлять прочное высокоплотное межблочное соединение в микроэлектронной аппаратуре. Для этого с нижней стороны контактных площадок вытравливаются технологические области освобождения в полиимиде для монтажа с обеих сторон платы. 2 ил.

Гибкая прецизионная плата, содержащая элементы двусторонней коммутации, включая металлизированные переходные отверстия, отличающаяся тем, что выполнена на основе полиимидной пленки и сформирована Y-образной формы для создания соединений в трех направлениях, с утлом расположения в пространстве от 0 до 180° для одного лепестка с коммутацией, а также сформированы технологические области освобождения под контактными площадками для монтажа с обеих сторон платы.