МНОГОСЛОЙНАЯ ПЕЧАТНАЯ ПЛАТА

Полезная модель относится к радиотехнике, в частности, к изготовлению многослойных печатных плат.
Известна конструкция многослойной печатной платы [Патент РФ №2056704, Н05 К05 3/46 1996 г.], представляющая собой пакет фольгированных подложек, в которых сформированы отверстия под межсоединения, рисунок проводников и облуженных контактных площадок, расположенных в местах межсоединений. Фольгированные подложки собраны в пакет путем приложения давления (прессованием) и воздействия температуры (нагрев). Отверстия под межсоединения заполняются электропроводящим материалом, причем в процессе изготовления контактные площадки располагают над отверстиями под межсоединения с образованием по меньшей мере одного зазора между соответствующим участком стенки каждого из отверстий, выполненного в диэлектрической подложке, и прилегающим к нему участком внешнего контура контактной площадки. Диэлектрическую подложку выполняют из материала, который не смачивается материалом, заполняющим отверстия для межсоединений.
Недостатком данной конструкции многослойной печатной платы является невозможность изготовления попарно сквозной металлизации во внутренних слоях и невозможность ее использования в тех случаях, когда размер отверстий под межсоединения не превышает 100 мкм, а число слоев в многослойных печатных платах возрастает до 10 и более.
Наиболее близким решением является конструкция многослойной печатной платы [Патент РФ №60297, Н05К 3/46 2006 г.], которая имеет на поверхности каждого слоя рисунок проводников и контактных узлов в виде
контактных площадок с припоем заданных размеров, вокруг которых сформированы охранные кольца для ограничения самопроизвольного растекания припоя по поверхности платы в процессе вакуумной пайки, и отверстия в диэлектрической подложке.
Недостатком конструкции этой многослойной печатной платы является необходимость прецизионного дозирования припоя в процессе гальванического осаждения. При избытке осажденного припоя возникает опасность короткого замыкания между элементами схемы, а недостаток припоя на контактных площадках приводит к нарушению соединений при вакуумной пайке.
Задачей полезной модели является создание такой конструкции контактного узла между слоями в многослойной печатной плате, которая обеспечит высокую надежность электрического контакта и полностью исключит возникновение короткого замыкания между элементами схемы из-за растекания припоя по поверхности платы в процессе вакуумной пайки.
Поставленная задача решается тем, что в многослойной печатной плате, имеющей на поверхности каждого слоя рисунок проводников и контактных узлов, выполненных в виде контактных площадок с припоем, и отверстия в диэлектрической подложке, припой нанесен на тугоплавкий шарик (например, шары для BGA-корпусов), устанавливаемый на контактные площадки в отверстия в диэлектрике.
На фиг.1 изображена конструкция контактного узла между двух слоев в многослойной печатной плате. На диэлектрической подложке 1 первого слоя выполнены контактная площадка 2 и отверстие 3 в диэлектрической подложке. В отверстие диэлектрической подложки помещен шар 4, покрытый припоем. На диэлектрической подложке 5 второго слоя изготовлена контактная площадка 6 и отверстие 7 в диэлектрической подложке. Контактные площадки покрыты тонким слоем припоя. Соединение печатных плат осуществляется путем вакуумной пайки.
Пример
Печатные платы формируют методом фотолитографии на фольгированных подложках из полиимидной пленки, создавая рисунок проводников, контактных площадок и отверстий в диэлектрической подложке.
На контактные площадки печатной платы в отверстия устанавливаются шары, покрытые припоем. Сверху устанавливается подложка, контактные площадки которой располагаются над шарами. Таким образом, может быть собран пакет из 2÷20 слоев. Электрическое и механическое соединение слоев пакета проводят путем вакуумной пайки под воздействием повышенной температуры и давления.
Благодаря использованию при сборке многослойных печатных плат шаров, покрытых припоем, существенно повышается надежность межслойных контактов и полностью исключается возможность короткого замыкания между элементами схемы.