Контактный узел Советский патент 1981 года по МПК H05K1/11 

(54) КОНТАКТНЫЙ УЗЕЛ

I

Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано при изготовлении многослойных плат для микросхем, ячеек и блоков радиоэлектронной аппаратуры.

Известен контактный узел, содержащий многослойную подложку с размещенными на ней контактными площадками, соединенными слоем припоя, размещенным в сквозном отверстии подложки 1.

Однако конструкция этого контактного узла не обеспечивает возможности ремонта в случае нарущения целостности внещней контактной: площадки и неустойчива к тепловым и механическим воздействиям. При монтаже многожильных внещних проводов большого сечения припой в межслойном соединении, расплавляясь, растекается и нарушает целостность межслойного соединения.

Известен контактный узел, содержащий диэлектрическую подложку с размец1,енными на ней контактными площадками в виде отдельных секций, соединенных между собой пленочным элементом с высоким тепловым сопротивлением 2.

Однако известная конструкция имеет Невысокуюпрочность сцепления контактных

площадок с подложкой, низкое тепловое сопротивление между отдельными секциями контактных площадок и низкую ремонтоспособность, что ограничивает ее применение. Она пригодна только для присоединения тонких одножильных проводников диаметром 0,02-0,05 мм и не пригодна для присоединения к ним одного или нескольких толстых проводников например провода ГФ100М 0,03, состоящего из семи отдельных медных проводников диаметром 0,07 мм. Так как

прочность сцепления контактных площадок с подложкой определяется только силами сцеп ления материала контактных площадок с материалом подложки, увеличение теплового сопротивления между отдельными секциями ограничивается размерами самих секций и геометрией связывающих их пленочных элементов с высоким тепловым сопротивлением, а низкая ремонтоспособность ограничена количеством секций размещенных на одном уровне.

Цель изобретения - повышение прочности сцепления контактных площадок с подложкой, увеличение теплового сопротивления и повыщение ремонтопригодности. Указанная цель достигается тем, что в контактном узле, содержащем диэлектрическую подложку с размещенными на ней контактными площадками в риде отдельных секций, соединенных между собой пленочным элементом с высокнм тепловым сопротивлением, подложка выполнена многослойной, секции каждой контактной площадки размещены одна под другой на слоях подложки и соединены металлом, например прнпоем, , размещенным в сквозном отверстии, выполненном на секции в слоях подложки, а пленочный элемент расположен на внутренних слоях. На чертеже изображен предлагаемый кон тактный узел. Контактный узел содержит подложку из диэлектрических слоев 1 с размещенными на них контактными площадками 2 н 3 в внде отдельных секций, связанных между собой пленочным элементом 4 с высоким тепловым сопротивлением. Секции размещены одна под другой и соединены металлом 5, например легкоплавким припоем, размещенным в сквозном отверстии секций н разделяющего диэлектрического слоя. Пример. На диэлектрических слоях из полиимидной пленки толщиной 0,04 мм вакуумным напылением нанесен сплощной слой меди толщиной 0,015мм, фотолитографией на всех слоях выполнены секции контактных площадок, площадка 2 имеет размеры 0,,4 мм и предназначена для соединенияе проводниками коммутационной разводки диэлектрического слоя, площадка 3 имеет размеры 0,,6 мм и предназначена для присоединения внешних проводов большого сечения, например, провода ГФ lOOM-0,03, состоящего из семи медных жил диаметром 0,07 мм. Секции контактных площадок верхних диэлектрических слоев многослойной платы выполнены раздельно с зазором 0,2 мм и связаны пленочным элементом 4 с высоким .тепловым сопротивлением на одном внутреннем, нижнем слое.

Пленочный элемент 4 с высоким тепловым сопротивлением представляет собой напыленный медный проводник шириной 0,15мм и длиной 0,2мм.

Методом фотолитографии в секциях и диэлектрических слоях выполнены сквозные отверстия диаметром 0,16мм. Погружением в расплав припоя ПОС-16, нагретого до 230°С, обслуживают токопровоДящие участки (секции и пленочные элементы) на диэлектрических слоях.

Диэлектрические слои совмещают, сдавливают, прогревают до температуры пайки припоя (210-220°С) и охлаждают в вакууме.

ночным элементом с высоким тепловым сопротивлением, отличающийся тем, что, с целью повыщегГия прочности сцепления контактных площадок с подложкой, увеличения теплового сопротивления и повышения ремонтопригодности, подложка выполнена многослойной, секции каждой контактной площадки размещены одна под другой на слоях подложки и соединены металлом, например, припоем, размещенным в сквозном 5 отверстии, выполненном на секции в слоях подложки, а пленочный элемент расположен на внутренних слоях.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

№ 441875, кл. Н 05 К 7/02, 1972 (прототип). Под действием температуры и давления легкоплавкий прнпой на секциях контактных площадок размягчается и заполняет сквозные отверстия, образуя заклепку из токопроводящего металла (припоя). Прочность сцепления секции контактных площадок с подложкой в предлагаемой конструкции контактного узла увеличивается с 100-200 г до 400-1000 г, так как определяется не только силой сцепления материала секций верхнего слоя подложки, а и прочностью связывающего токопроводящего металла. Масса секций, связанных токопроводящим металлом, становится в 10- 100 раз больще массы пленочного элемента с высоким тепловым сопротивлением , поэтому нагрев (перегрев) одной из секций при монтаже внешних выводов большого сечения не вызывает нагрева (перегрева) другого ряда секций, что очень важно, особенно в тех случаях, когда внешние выводы монтируются к каждой секции. Ремонтоспособность контактнбго узла значительно улучшается (в 4-10 раз), так как при повреждении верхней секции она вместе с лежащим под ней участком диэлектрического слоя может быть удалена, и монтаж внешнего вывода может проводиться на не поврежденную, размещенную под ней секцию, т.е. возможность ремонта увеличивается с увеличением числа диэлектрических слоев в плате. Формула изобретения Контактный узел, содержащий диэлектрическую подложку с размещенными на ней контактными площадками в виде отдельных секций, соединенных между собой пле