ПЕЧАТНАЯ ПЛАТА

Полезная модель относится к области разработки конструкций печатных плат и различных электромонтажных узлов.
Известны печатные платы с закрепленными на их поверхностях безкорпусными электрорадиоэлементами (ЭРЭ) с планарными выводами описанные в 1, сс,284, 299. ЭРЭ прикреплены на поверхность платы к контактным площадкам. Вследствие того, что элементы имеют малые габариты, возникают некоторые сложности. Трудно удерживать элементы на поверхности платы до пайки (сварки), не возможно проводить пайку элементов такого класса с помощью «волны припоя. Для решения этих проблем создаются различные приспособления и способы, что является громоздким, неудобным и требует дополнительных затрат.
Известны печатные платы с закрепленными на них вертикально двухвыводных корпусных ЭРЭ 1, С.204, 2, с. 123. Это позволило сократить площадь печатной платы, увеличить количество элементов на единицу площади платы. Но это привело к увеличению толщины готовой платы и ухудшению теплового состояния ЭРЭ находящихся на ней.
Известен способ изготовления печатной платы, когда в отверстия для межслойных переходов вставляется проволока 3. Способ применяется для изготовления многослойных печатных плат. Позволяет отказаться от металлизации отверстий и контактных площадок. По не предусматривает установки ЭРЭ с планарными выводами.
Безкорпусные ЭРЭ позволяют сократить габаритные размеры печатных плат, уменьшается количество отверстий для крепления элементов к плате, повысить плотность трассировки печатной платы и плотность компоновки ЭРЭ.
г 00 I  о 1 1 1
МПК Н05К1/00,1/11,1/14
Печатная плата
в настоящее время при изготовлении печатных плат используют в основном безкорпусные ЭРЭ, поскольку они имеют наименьшую массу и габариты. При этом используются соответствующие методы их закрепления. Изготавливается плата с контактными площадками, на нее по специальным маскам приклеиваются ЭРЭ, а затем происходит пайка (сварка).
Наиболее близким к заявляемому устройству является печатная плата, у которой ЭРЭ закреплены перпендикулярно к поверхности платы 1, С.204, 2, с. 123. На плате закреплены обычные корпусные ЭРЭ имеющие два вывода. Один из выводов изогнут таким образом, что сам элемент установлен перпендикулярно к поверхности платы, а второй вывод проходит параллельно ему и крепится в отверстии на плате рядом с другим не изогнутым выводом ЭРЭ. Нри этом сокращается расстояние между выводами, и сокращается площадь платы.
Недостатком указанного устройства является увеличенная толщина изделия и отсутствие возможности подобного крепления ЭРЭ с планарными выводами на плату.
Целью предлагаемой полезной модели является сокращение размеров печатных плат и облегчение закрепления безкорпусных ЭРЭ на плате перед пайкой, повышение плотности трассировки печатной платы и плотности компоновки ЭРЭ. Так же целью является сокращение количества переходных отверстий и исключение необходимости металлизации отверстий.
Указанная цель достигается тем, что в печатной плате, содержащей соединенные с платой безкорпусные электрорадиоэлементы с планарными выводами, преимущественно, резисторы, диоды, конденсаторы, согласно полезной модели электрорадиоэлементы с планарными выводами смонтированы в тело платы в сквозных
отверстиях, вокруг которых выполнены контактные площадки, и установлены таким образом, чтобы контактные выводы были расположены на разных поверхностях печатной платы.
Особенностью устройства является то, что при таком расположении ЭРЭ не требуется металлизировать отверстия. А при необходимости изготовления переходных отверстий в аналогичное не металлизированное отверстие запаивается проводник, что повышает надежность контакта одной поверхности с другой. При этом количество переходных отверстий значительно сокращается, за счет того, что ЭРЭ может сам осуществлять переход с одной поверхности платы на другую.
В предлагаемом устройстве тело основы печатной платы использовано для размещения в нем безкорпусных ЭРЭ таким образом, что ЭРЭ находятся не на поверхности, а в теле платы.
При изготовлении такой печатной платы обеспечивается легкое закрепление ЭРЭ перед пайкой. Это можно обеспечить изготовлением отверстий для ЭРЭ с минимальным натягом, который не позволит выпадать ЭРЭ до пайки, либо крепить ЭРЭ в отверстии с помощью клея. Корпус ЭРЭ, защищенный телом платы, и свободные контакты ЭРЭ, находящиеся по разным сторонам платы, обеспечивают возможность пайки «волной припоя, что ускоряет и автоматизирует процесс изготовления печатных плат на основе ЭРЭ с планарными выводами.
Устройство поясняется чертежами, где на фиг.1 дана схема печатной платы с электрорадиоэлементами с планарными выводами; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.З - схемы установки электорадиоэлементов с планарными выводами в печатной плате; на фиг.4 - то же, вид сверху фиг.З.
к контактным площадкам 3 с помощью припоя (сварки, клея и т.п.) 4. Между собой и с другими элементами ЭРЭ 2 с планарными выводами соединены печатными дорожками 5. В теле платы 1 изготовлены отверстия 6 и 7. Отверстия могут быть либо прямоугольной формы 6, либо круглой формы 7. Также к планарным выводам можно крепить другие элементы 8 (например, микросхемы) непосредственно пайкой (сваркой, клеем, и т.п.) 4 без контактных площадок 3 и дорожек 5.
Посадка с небольшим трением обеспечивает удержание ЭРЭ в отверстии до пайки (приварки). Выводы ЭРЭ припаиваются (привариваются) к контактным площадкам. Отверстия не металлизируются, а переходы с одной стороны платы на другую осуществляются с помощью определенного расположения ЭРЭ или запайкой в переходное отверстие без металлизации отрезка обычного проводника.
Устройство работает следующ 1М образом: по необходимым образом разведенным дорожкам 5 платы 1 через контактные площадки 3, ЭРЭ 2 с планарными выводами и другие элементы 8 проходят электрические сигналы различного рода и преобразуются в электрорадиоэлементах соответствующим назначению печатной платы образом.
Полезная модель применена в системах диагностики при изготовлении предусилителей датчиков, которые используются для измерения вибрации, температуры и др. Это позволило сократить размеры предусилителя в десятки раз, а также при этом дорогостоящий антивибрационный кабель был заменен простым телефонным.
Практическое применение подтвердило эффективность предложенной конструкции печатной платы. При ее применении печатные платы и другие электромонтажные узлы, содержащие их.
значительно уменьшаются в размерах, кроме того, снижается стоимость их изготовления. При изготовлении печатной платы отпадает необходимость специально крепить ЭРЭ с планарными выводами на поверхности платы до пайки (приварки и т.п.), снижается количество переходных отверстий и исключается их металлизация.
Предложенная конструкция печатной платы позволяет эффективно использовать объем печатной платы, т.е. используется объем под элементами, располагаемыми на поверхности (микросхемы, навесные элементы, разъемы и т.п.), что позволяет значительно сократить размеры изделий. Размещение ЭРЭ с планарными выводами внутри платы позволяет более эффективно отводить тепло от ЭРЭ и выравнивать температуру всех ЭРЭ, размещенных внутри платы, что уменьшает температурные погрешности при работе электронной схемы.
Все это свидетельствует о конструктивной и экономической выгоде и имеет большое значение для народного хозяйства.
Промышленная применимость.
Предлагаемая печатная плата может быть использована во всех электрических приборах, электромонтажных узлах, в которых необходимо применять какие либо печатные платы.
Источники информации принятые во внимание
1.Разработка и оформление конструкторской документации радиоэлектронной аппаратзфы: Справочник/ Э.Т. Романычева, А.К. Р1ванова, А.С. Куликов и др.; Под ред. Э.Т. Романычевой. - М.: Радио и связь, 1989.-448.с.,ил.
2.Лунд П. Прецизионные печатные платы: Конструирование и производство. Пер. с англ. - М.: Энергоатомиздат, 1983. - 360 с., ил.
3.Патент РФ .№2184431, МПК Н05К 3/42, Способ изготовления печатной платы, опубликован 2002.06.27.