ПЕЧАТНАЯ ПЛАТА С ЗАЩИТНЫМ ТОКОПРОВОДЯЩИМ ПОКРЫТИЕМ
PRINTED CIRCUIT BOARD WITH PROTECTIVE CURRENT-CONDUCTING COATING

Изобретение относится к токопроводящим покрытиям для защиты печатной платы от воздействия как внешних, так и внутренних электромагнитных излучений.
Известен способ формирования защитного покрытия платы с установленными на ней электронными элементами (заявка США №2002129971, Н05K 3/28, Н05К 9/00, Н05К 3/28, H05K 9/00, H05K 1/03, H05K 3/28D, H05K 9/00B4B, опубл. 2002-09-19), включающий нанесение защитного покрытия методом распыления на электронные компоненты, расположенные на монтажной плате. Защитное покрытие имеет высокую вязкость, хорошую адгезию с диэлектрическими и токопроводящими покрытиями. Токопроводящий слой обеспечивает защиту компонентов от электромагнитного излучения. Диэлектрический слой наносится только на отдельные участки печатной платы. При этом защитное покрытие непосредственно контактирует с электронными компонентами и поверхностью печатной платы.
Недостатками данного способа являются неремонтопригодность печатной платы с электронными компонентами, т.к. при необходимости замены электронного компонента он снимается с печатной платы вместе с защитным покрытием, которое больше не пригодно для дальнейшего использования. Кроме того, технологический процесс нанесения защитного покрытия является трудоемким и сложным, т.к. необходимо распылять защитное покрытие на электронные компоненты, имеющие различные размеры, и на саму печатную плату.
Наиболее близким техническим решением является печатная плата с защитным покрытием (патент США №7202422, Н05К 3/28, Н05К 9/00, Н05К 1/02, Н05К 3/28, опубл. 2005-07-28), состоящая из монтажной платы с печатными проводниками, на которой установлены электронные компоненты и которая оснащена экранирующим токопроводящим покрытием, имеющим электрический контакт с нулевыми проводниками монтажной платы, причем экранирующее токопроводящее покрытие расположено с внешней стороны экрана, а с его внутренней стороны расположен изоляционный слой, соприкасающийся с электронными компонентами и монтажной платой. На отдельных участках защитного покрытия имеет место заземление.
Недостатками такой защиты являются трудоемкость демонтажа электронных компонентов, так как токопроводящий экранирующий слой расположен с внешней стороны экрана, а диэлектрический слой с внутренней стороны, что не позволяет произвести одновременно заземление токопроводящего экранирующего слоя и его соединение с печатной платой.
Техническим результатом заявляемого решения является ремонтопригодность печатной платы с защитным токопроводящим покрытием и электронных компонентов, а также упрощение технологического процесса. Дополнительным техническим результатом является возможность повторного использования защитного токопроводящего покрытия.
Технический результат достигается тем, что в печатной плате с защитным токопроводящим покрытием, содержащей электронные компоненты и, по меньшей мере, один слой токопроводящего покрытия, защитное токопроводящее покрытие имеет волнообразную форму, нижние гребни которой механически и электрически посредством пайки соединены с нулевыми проводниками печатной платы в области электронных компонентов, а верхние гребни располагаются над последними.
Сущность изобретения, его реализуемость и возможность промышленного применения поясняются чертежом, где показано:
1 - жесткая печатная плата;
2 - печатные проводники на жесткой печатной плате;
3 - электронный компонент;
4 - защитное токопроводящее покрытие (гибкая печатная плата);
5 - диэлектрический материал гибкой печатной платы;
6 - печатные проводники на гибкой печатной плате;
7 - нижний гребень волны защитного токопроводящего покрытия;
8 - нулевой проводник на жесткой печатной плате;
9 - верхний гребень волны защитного токопроводящего покрытия.
Жесткая печатная плата 1 с печатными проводниками 2, на которой с помощью тугоплавкого припоя, например, ПОС 61 (температура плавления 183-190°С), закреплены электронные компоненты 3, имеет защитное токопроводящее покрытие 4. Оно выполнено, например, в виде гибкой печатной платы и состоит, по меньшей мере, из одного слоя диэлектрического материала 5, например, полиимид, на который нанесены печатные проводники 6. Защитное токопроводящее покрытие 4 имеет форму волны, нижние гребни 7 которой расположены в области электронных компонентов 3 и имеют как механический, так и электрический контакт с нулевым проводником 8 на жесткой печатной плате 1, например, при помощи пайки менее тугоплавким припоем, например, ПОСК 50-18 (температура плавления 142-145°С), а верхний гребень 9 волны защитного токопроводящего покрытия 4 расположен над электронным компонентом 3.
Устройство работает следующим способом:
Если нужно оперативно демонтировать электронные компоненты 3, жесткую печатную плату 1 помещают в печку с температурой 150°С (температура плавления припоя, обеспечивающего соединение жесткой печатной платы 1 с защитным токопроводящим покрытием 4 в виде гибкой печатной платы). После оплавления припоя защитное токопроводящее покрытие 4 легко снимается, обеспечивая доступ к электронному компоненту 3, который можно легко демонтировать. При этом защитное токопроводящее покрытие не разрушается, что позволяет использовать его повторно.
Электромагнитные волны как из внешнего, так и из внутреннего пространства попадают на защитное токопроводящее покрытие 4, при этом наряду с поглощением электромагнитных волн происходит и отражение падающих волн от поверхности защитного токопроводящего покрытия 4. Для того чтобы ослабить влияние от воздействия электромагнитных волн различного диапазона на электронные компоненты 3, используется волнообразная форма защитного токопроводящего покрытия 4, которую можно изменять по высоте и ширине и/или увеличение количества слоев защитного токопроводящего покрытия 4. Таким образом, меняя высоту и ширину формы волны защитного токопроводящего покрытия 4, изменяя угол падения электромагнитной волны, можно повысить эффективность защиты для определенного диапазона частот в зависимости от схемотехнических решений. Такого же эффекта можно добиться, увеличивая количество слоев защитного токопроводящего покрытия 4, что приводит к многократному отражению электромагнитных волн от поверхности покрытия 4.
Таким образом, при переходе на новый частотный диапазон конкретного схемотехнического решения необходимо просто изменить форму волны защитного токопроводящего покрытия 4, либо увеличить количество его слоев.
Проведенные испытания показали высокую технологичность изготовления защитного токопроводящего покрытия и эффективное экранирование с его помощью жестких печатных плат с электронными компонентами.
Из рассмотренного следует, что заявленное изобретение технически осуществимо, промышленно реализуемо и решает поставленную техническую задачу.