RU2496286C1 - Manufacturing method of flexible relief printed-circuit boards for electronic and electrotechnical equipment - Google Patents
Manufacturing method of flexible relief printed-circuit boards for electronic and electrotechnical equipment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2496286C1 RU2496286C1 RU2012110512/07A RU2012110512A RU2496286C1 RU 2496286 C1 RU2496286 C1 RU 2496286C1 RU 2012110512/07 A RU2012110512/07 A RU 2012110512/07A RU 2012110512 A RU2012110512 A RU 2012110512A RU 2496286 C1 RU2496286 C1 RU 2496286C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- conductors
- polymer base
- relief
- mold
- printed circuit
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Structure Of Printed Boards (AREA)
- Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
- Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Изобретение относится к области изготовления средств коммутации и отдельных типов изделий для электронной, связной и электротехнической аппаратуры, а конкретно - к способам изготовления гибких рельефных печатных плат.The invention relates to the field of manufacturing switching means and certain types of products for electronic, communication and electrical equipment, and more particularly, to methods for manufacturing flexible embossed printed circuit boards.
Уровень техникиState of the art
Известен трехмерный гибкий электронный модуль по российскому патенту №2119276 от 20.09.98 г., H05K 3/36, состоящий из бескорпусных электронных компонентов, корпусных электронных компонентов и микроплат с бескорпусными активными и пассивными электронными компонентами. Бескорпусные электронные компоненты, корпусные электронные компоненты и микроплаты помимо внутренних связей соединены электрически между собой гибкими гофрированными коммутационными платами, имеющими переменное сечение. При этом предусматривается предварительная формовка коммутационных плат по внешнему профилю модуля.Known three-dimensional flexible electronic module according to Russian patent No. 2119276 from 09/20/98,
Данная конструкция, обладая всеми достоинствами трехмерных модулей (прежде всего, высокой плотностью компоновки), способна изменять свою внешнюю форму: сжиматься и разжиматься, изгибаться в любом направлении, не изменяя своих функциональных свойств. Но в указанном патенте гибкие печатные платы имеют только плоскую форму, а также не приведен способ изготовления подобных печатных плат.This design, possessing all the advantages of three-dimensional modules (first of all, high layout density), is able to change its external shape: compress and expand, bend in any direction without changing its functional properties. But in the said patent, flexible printed circuit boards have only a flat shape, and a method for manufacturing such printed circuit boards is not given.
Известна конструкция электронного модуля, имеющего гибкую печатную плату со средствами теплоотвода по патенту США 3,766,439, МПК H05K 7/20, от 16.10.73 г. Описан компонент электронной схемы, имеющей преимущество особенно при многослойной конструкции платы, изготовленной преимущественно из гибкого листа диэлектрика, используемого в качестве основы платы, на которую нанесено медное покрытие, покрывающее лист диэлектрика перед травлением проводников. Проводники разделены в соответствии с расположением по осям X и Y, причем проводники на каждой стороне диэлектрика параллельны только одной оси. Объединение коммутаций по осям X и Y реализовано посредством металлизированных отверстий, с которыми могут соединяться элементы схемы. Пленарные интегральные схемы присоединены к плате с ориентацией своим верхом в сторону платы, а теплоотводящим основанием в противоположную сторону. Размещая все планарные корпусы на одну сторону гибкой платы и сворачивая плату в петлю, можно достичь высокой плотности компонентов схемы с тепловыделяющими частями планарных корпусов, направленными на внешние стороны петель структуры, обеспечивая размещение планарных корпусов в тепловом контакте с корпусом.A known design of an electronic module having a flexible printed circuit board with heat sink means according to US Pat. No. 3,766,439, IPC
Достоинством данной конструкции является попытка реализовать эффективный теплоотвод от нагревающихся компонентов на корпус. Но данная конструкция использует только плоские платы, она стационарна и не допускает какой-либо произвольный изгиб.The advantage of this design is an attempt to realize an efficient heat dissipation from heating components to the housing. But this design uses only flat boards, it is stationary and does not allow any arbitrary bending.
Известна сборка печатной соединительной платы по патенту США 3,819,989, МПК H05K 1/04, от 25.06.74 г. Патентуется сборка печатной платы, соединяющей множество схем, изготовленной из единой заготовки, гибкая лента, несущая множество проводников, выходящих к цепям, расположенных на схемных платах. Платы расположены под прямым углом к основной ленте на конце петель, несущих проводники, ответвляющиеся к схеме платы. Петли ленты сложены так, что платы остаются во взаимно параллельных плоскостях, перпендикулярных к основной ленте.Known assembly of a printed circuit board according to US patent 3,819,989, IPC
Данная конструкция достаточно технологична, так как предусматривает изготовление всех подложек и коммутирующего основания из одной заготовки. Но эту конструкцию нельзя считать законченной, так как не предусмотрены элементы механической жесткости, теплоотвод и другие элементы конструкции. Не показана технология изготовления соединительной платы.This design is quite technologically advanced, since it involves the manufacture of all substrates and a commuting base from a single workpiece. But this design cannot be considered complete, since elements of mechanical rigidity, heat sink and other structural elements are not provided. The manufacturing technology of the backplane is not shown.
Фирмой John Fluke Manufacturing Со по патенту США 4,604,799, H05K 3/02, от 03.09.82 г. «Способ изготовления литых печатных плат» разработан процесс металлизации пластмассовой литой подложки со сквозными отверстиями, вокруг которых имеются круговые углубления, а между отверстиями - канавки для проводников. После очистки подложка подвергается термообработке для снятия механических напряжений и придания ей плоскостности. Затем на всю поверхность и в сквозные отверстия напыляется слой меди. Удаление медного покрытия с пробельных участков производится механической обработкой, например шлифованием. В результате медное покрытие остается только в канавках, выемках и сквозных отверстиях. При необходимости защиты поверхности диэлектрика от посторонних включений вся поверхность покрывается паяльной маской трафаретной печатью. В качестве подложки используется полисульфон, полиэфиримид, эпоксид и другие материалы.John Fluke Manufacturing Co., according to US patent 4,604,799,
Данный способ реализует один из методов изготовления рельефных печатных плат только на жестком основании со значительной его толщиной. Тем не менее, данное техническое решение является наиболее близким аналогом (прототипом) данного изобретения.This method implements one of the methods for manufacturing embossed printed circuit boards only on a rigid base with a significant thickness. However, this technical solution is the closest analogue (prototype) of the present invention.
Основной задачей данного изобретения является создание метода изготовления рельефной печатной платы на предельно тонком и гибком изоляционном основании, обладающей значительно меньшей массой и размерами по сравнению с традиционными рельефными печатными платами.The main objective of this invention is to provide a method for manufacturing a embossed printed circuit board on an extremely thin and flexible insulating base, which has a significantly lower mass and size compared to traditional embossed printed circuit boards.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Для реализации поставленной задачи в способе изготовления гибких рельефных печатных плат для электронной и электротехнической аппаратуры, включающем формирование рельефа и изготовление отверстий в полимерном основании, очистку и активирование поверхностей полимерного основания, нанесение проводников и наращивание их толщины преимущественно методом горячего лужения, полимерное основание выполняют из оптически прозрачного тонкого и гибкого термопластического материала, формуют рельеф с двух противоположных сторон термопластического материала, одна из которых является зеркальным отображением формируемого профиля, после чего очистку, активирование поверхностей полимерного основания, нанесение проводников и металлизацию отверстий производят локально, в едином вакуумном цикле, через «свободную» маску, установленную плотно к рельефу, причем нанесение проводников и металлизацию отверстий производят преимущественно методом вакуумного осаждения металлических пленок, а наращивание толщины проводников производят до сохранения гибкости рельефной печатной платы.To achieve this goal in a method of manufacturing flexible embossed printed circuit boards for electronic and electrical equipment, including forming a relief and making holes in the polymer base, cleaning and activating the surfaces of the polymer base, applying conductors and building up their thickness mainly by hot tinning, the polymer base is made from optically transparent thin and flexible thermoplastic material, form a relief on two opposite sides of thermoplastic material, one of which is a mirror image of the formed profile, after which cleaning, activation of the surfaces of the polymer base, application of conductors and metallization of the holes are carried out locally, in a single vacuum cycle, through a “free” mask installed tightly to the relief, and the application of conductors and metallization the holes are produced primarily by vacuum deposition of metal films, and the thickness of the conductors is increased until the flexibility of the embossed printed circuit board is maintained.
Причем нанесение проводников на основание можно проводить через «свободные» маски, имеющие отогнутые зоны, выполняющие маскировочные и отражательные функции.Moreover, the deposition of conductors on the base can be carried out through "free" masks having bent zones that perform camouflage and reflective functions.
Для более плотной установки маски к рельефу при формовании рельефа части пресс-формы используют поочередно в качестве удерживающего элемента полимерного основания при очистке, активировании и нанесении проводников, а часть пресс-формы выполняют из намагниченного материала, а полимерное основание размещают между «свободной» маской и намагниченной частью пресс-формы,For a tighter installation of the mask to the relief when forming the relief, parts of the mold are used alternately as a retaining element of the polymer base when cleaning, activating and applying conductors, and part of the mold is made of magnetized material, and the polymer base is placed between the “free” mask and magnetized part of the mold,
или часть пресс-формы выполняют из немагнитного материала, полимерное основание размещают между «свободной» маской и немагнитной частью пресс-формы, а с обратной стороны части пресс-формы размещают магнитную плиту.or part of the mold is made of non-magnetic material, a polymer base is placed between the "free" mask and the non-magnetic part of the mold, and a magnetic plate is placed on the back of the part of the mold.
Наращивание толщины проводников осуществляют до возможно полного заполнения рельефа токопроводящим материалом.The thickness of the conductors is increased until the relief is completely filled with conductive material.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Изобретение поясняется чертежами, гдеThe invention is illustrated by drawings, where
на фиг.1 изображена операция формовки пленочного полимерного основания;figure 1 shows the operation of forming a film of a polymer base;
на фиг.2 изображена операция вакуумного нанесения проводников через «свободную» маску;figure 2 shows the operation of the vacuum deposition of conductors through the "free" mask;
на фиг.3 изображен фрагмент гибкой рельефной печатной платы после двустороннего нанесения проводников;figure 3 shows a fragment of a flexible embossed printed circuit board after two-sided deposition of conductors;
на фиг.4 изображен фрагмент гибкой рельефной печатной платы после установки на нее электронного компонента;figure 4 shows a fragment of a flexible embossed printed circuit board after installing an electronic component on it;
на фиг.5 изображен фрагмент гибкой рельефной печатной платы с заполнением рельефа токопроводящим материалом.figure 5 shows a fragment of a flexible embossed printed circuit board with filling the relief with conductive material.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
Для создания рельефа в полимерном основании 1 (фиг.1) используют две части пресс-формы 2 и 3, имеющие рельефные выступы и впадины в виде зеркального отображения. При этом возможно изготовление обеих частей пресс-формы физико-химическим способом с использованием одного и того же фотошаблона и фотолитографии. В пленочном полимерном основании 1, выполненном из оптически прозрачного термопластического материала (например, полиимида, или фторопласта, или термостойкого полиэтилена и др.), предварительно прошивают сквозные отверстия 4 для последующего электрического соединения проводников, расположенных на противоположных сторонах полимерного основания 1. Сквозные отверстия 4 могут быть также получены после операции формовки полимерного основания 1. Для формирования рельефа верхнюю 2 и нижнюю 3 части пресс-формы предварительно разогревают до температуры размягчения материала полимерного основания 1.To create a relief in the polymer base 1 (Fig. 1), two parts of the
Чтобы избежать коробления полимерного основания 1 при дальнейших операциях очистки, активирования и нанесения проводников (фиг.2), полимерное основание 1 после нанесения рельефа оставляют в нижней 3 или верхней 2 части пресс-формы и на полимерное основание 1 накладывают «свободную» маску 5, совмещая ее с рисунком рельефа, например, с помощью установочных штифтов и отверстий. «Свободная» маска 5 может иметь отогнутые в сторону углублений рельефа зоны 6 для защиты от нанесения проводников на пробельные участки полимерного основания 1 и нести отражательные функции при нанесении проводников. Части 2 и 3 пресс-формы могут быть выполнены из намагниченного материала, что обеспечит плотное прилегание «свободной» маски 5 и позволит избежать коробления полимерного основания 1 при выполнении последующих операций. Или пресс-форма может быть выполнена и из немагнитного материала. Тогда целесообразно применить магнитную плиту 7, обеспечив минимальное расстояние между ней и «свободной» маской 5. Операции очистки, активирования и нанесения проводников 8 целесообразно проводить в едином цикле. При этом используют преимущественно метод вакуумного напыления металлических пленок. Одновременно происходит металлизация отверстий 4 в полимерном основании 1. Операции очистки и активирования производят преимущественно плазмохимическим методом, при этом очищается и «свободная» маска 5.In order to avoid warping of the
После нанесения проводников на одну из сторон полимерного основания 1 его переворачивают и вставляют в рельеф ответной части 2 пресс-формы. Далее повторяют операции на другой поверхности полимерного основания 1. После этого плата принимает вид, изображенный на фиг.3. Металлизированное отверстие 4 соединяет электрически проводники 8, расположенные на обеих сторонах полимерного основания 1. В случае необходимости, в углубления полимерного основания 1 размещают электронные компоненты 9 (фиг.4) и производят их электрическое соединение с проводниками 8 токопроводящим материалом 10. При этом вся рельефная плата несколько теряет свою гибкость за счет жесткости электронных компонентов 9, но сохраняет все преимущества рельефных плат. Т.к. полимерное основание 1 выполнено из оптически прозрачного материала, значительно упрощается визуальный контроль качества пайки электронного компонента 9 к проводнику 8.After applying the conductors to one side of the
Данный метод можно использовать для получения сильноточных рельефных конструкций (фиг.5). При этом полимерное основание 1 имеет взаимно входящий друг в друга рельеф с плотным расположением проводников 8 по объему конструкции и малым шагом расположения проводников 8 с двух сторон полимерного основания 1. После заполнения рельефа токопроводящим материалом 10 получается конструкция, практически полностью состоящая из токопроводящего материала с очень тонкой изоляцией (практически равная единицам или десяткам микрометров). Это может быть с успехом применено при изготовлении электронных и электротехнических изделий, где важно получить большое значение ампер-витков.This method can be used to obtain high-current relief structures (figure 5). In this case, the
Данный способ изготовления гибких рельефных печатных плат может быть использован:This method of manufacturing a flexible embossed printed circuit boards can be used:
- для производства гибких печатных кабелей при высокой плотности расположения проводников и больших токовых нагрузках для соединения узлов и приборов электронной аппаратуры;- for the production of flexible printed cables with a high density of conductors and high current loads for connecting nodes and devices of electronic equipment;
- для изготовления высокочастотных рельефных плат экранированием проводников проводящим слоем, нанесенным на обратную сторону платы, при этом проводник с трех сторон защищается экраном;- for the manufacture of high-frequency embossed boards by shielding the conductors with a conductive layer deposited on the back side of the board, while the conductor is protected by a shield on three sides;
- при изготовлении печатных катушек индуктивности, трансформаторов, плоских электродвигателей и других сильноточных изделий с высоким показателем ампер-витков, а также для изготовления катушек индуктивности с предварительно заданными формами полей и добротностью;- in the manufacture of printed inductance coils, transformers, flat electric motors and other high-current products with high ampere-turns, as well as for the manufacture of inductors with predefined field shapes and quality factors;
- для изготовления электронных сувениров и специальной аппаратуры, требующей механической гибкости при сохранении всех свойств рельефных печатных плат;- for the manufacture of electronic souvenirs and special equipment requiring mechanical flexibility while maintaining all the properties of embossed printed circuit boards;
- для изготовления обогревателей объектов произвольной формы, включая медицинские обогреватели отдельных областей человеческого тела.- for the manufacture of heaters of arbitrary shape, including medical heaters of certain areas of the human body.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012110512/07A RU2496286C1 (en) | 2012-03-20 | 2012-03-20 | Manufacturing method of flexible relief printed-circuit boards for electronic and electrotechnical equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012110512/07A RU2496286C1 (en) | 2012-03-20 | 2012-03-20 | Manufacturing method of flexible relief printed-circuit boards for electronic and electrotechnical equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012110512A RU2012110512A (en) | 2013-10-10 |
RU2496286C1 true RU2496286C1 (en) | 2013-10-20 |
Family
ID=49302393
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012110512/07A RU2496286C1 (en) | 2012-03-20 | 2012-03-20 | Manufacturing method of flexible relief printed-circuit boards for electronic and electrotechnical equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2496286C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2713908C2 (en) * | 2018-11-23 | 2020-02-11 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Кубик Мкм" (Ооо "Кубик-Мкм") | Microcontact for surface mounting and array of microcontacts |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4604799A (en) * | 1982-09-03 | 1986-08-12 | John Fluke Mfg. Co., Inc. | Method of making molded circuit board |
RU2119276C1 (en) * | 1997-11-03 | 1998-09-20 | Закрытое акционерное общество "Техно-ТМ" | Three-dimensional flexible electronic module |
US5917149A (en) * | 1997-05-15 | 1999-06-29 | Daimlerchrysler Corporation | Flexible circuit board interconnect with strain relief |
RU2138930C1 (en) * | 1992-02-14 | 1999-09-27 | Рисерч Организейшн Фор Серкьют Ноледж Лимитед Партнершип | Method for manufacturing of conducting circuit on substrate, conducting circuit on substrate and device for manufacturing of flexible conducting circuit |
US20020053464A1 (en) * | 1997-10-29 | 2002-05-09 | Schreiber Chris M. | Stress relief bend useful in an integrated circuit redistribution patch |
US20060124750A1 (en) * | 2003-06-05 | 2006-06-15 | Giesecke & Devrient Gmbh | Data carrier and production method |
RU2314598C1 (en) * | 2006-04-21 | 2008-01-10 | Юрий Дмитриевич Сасов | Method for producing polymeric electronic module |
RU2356194C1 (en) * | 2008-05-27 | 2009-05-20 | Валерий Филиппович Реутов | Method for flexible printed boards manufacturing |
-
2012
- 2012-03-20 RU RU2012110512/07A patent/RU2496286C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4604799A (en) * | 1982-09-03 | 1986-08-12 | John Fluke Mfg. Co., Inc. | Method of making molded circuit board |
RU2138930C1 (en) * | 1992-02-14 | 1999-09-27 | Рисерч Организейшн Фор Серкьют Ноледж Лимитед Партнершип | Method for manufacturing of conducting circuit on substrate, conducting circuit on substrate and device for manufacturing of flexible conducting circuit |
US5917149A (en) * | 1997-05-15 | 1999-06-29 | Daimlerchrysler Corporation | Flexible circuit board interconnect with strain relief |
US20020053464A1 (en) * | 1997-10-29 | 2002-05-09 | Schreiber Chris M. | Stress relief bend useful in an integrated circuit redistribution patch |
RU2119276C1 (en) * | 1997-11-03 | 1998-09-20 | Закрытое акционерное общество "Техно-ТМ" | Three-dimensional flexible electronic module |
US20060124750A1 (en) * | 2003-06-05 | 2006-06-15 | Giesecke & Devrient Gmbh | Data carrier and production method |
RU2314598C1 (en) * | 2006-04-21 | 2008-01-10 | Юрий Дмитриевич Сасов | Method for producing polymeric electronic module |
RU2356194C1 (en) * | 2008-05-27 | 2009-05-20 | Валерий Филиппович Реутов | Method for flexible printed boards manufacturing |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2713908C2 (en) * | 2018-11-23 | 2020-02-11 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Кубик Мкм" (Ооо "Кубик-Мкм") | Microcontact for surface mounting and array of microcontacts |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012110512A (en) | 2013-10-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8299369B2 (en) | Power-ground plane partitioning and via connection to utilize channel/trenches for power delivery | |
US10111330B2 (en) | Printed circuit board, electronic component, and method for producing printed circuit board | |
KR101753225B1 (en) | Method for Manufacturing Circuit having Lamination Layer using LDS Process | |
TWI233771B (en) | Flexible rigid printed circuit board and method of fabricating the board | |
CN204361240U (en) | Cascade type flat cable | |
CN108288534A (en) | Inductance component | |
WO2019172123A1 (en) | Wiring substrate and method for producing same | |
CN102196668A (en) | Method for manufacturing circuit board | |
KR101628355B1 (en) | Embedded capacitor and method for fabricating the same | |
RU2496286C1 (en) | Manufacturing method of flexible relief printed-circuit boards for electronic and electrotechnical equipment | |
TW201233264A (en) | Method for manufacturing flexible and hard composite printed circuit board | |
CN102469691A (en) | Printed circuit board and method for manufacturing the same | |
US6218628B1 (en) | Foil circuit boards and semifinished products and method for the manufacture thereof | |
TWI538572B (en) | Circuit board and method for manufacturing same | |
US8828247B2 (en) | Method of manufacturing printed circuit board having vias and fine circuit and printed circuit board manufactured using the same | |
JP7357582B2 (en) | flexible printed wiring board | |
KR101987378B1 (en) | Method of manufacturing printed circuit board | |
TW201128720A (en) | Metallurgical clamshell methods for micro land grid array fabrication | |
JP2005191100A (en) | Semiconductor board and its manufacturing method | |
JPH0677648A (en) | Composite molded item having three-dimensional multilayer conductive circuit and production thereof | |
KR20140137628A (en) | Flexible circuit Board structure | |
JP2004119604A (en) | Shield version circuit board and method for manufacturing the same | |
JP2016219574A (en) | Flexible printed wiring board and method for manufacturing flexible printed wiring board | |
US12289833B2 (en) | Three dimensional circuit module and method for manufacturing the same | |
JPH06326428A (en) | Large current circuit substrate and three-dimensional circuit using thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170321 |