RU2312474C2 - Precision flexible loop and method for high density assembly of electronic device using such loops - Google Patents
Precision flexible loop and method for high density assembly of electronic device using such loops Download PDFInfo
- Publication number
- RU2312474C2 RU2312474C2 RU2005122151/09A RU2005122151A RU2312474C2 RU 2312474 C2 RU2312474 C2 RU 2312474C2 RU 2005122151/09 A RU2005122151/09 A RU 2005122151/09A RU 2005122151 A RU2005122151 A RU 2005122151A RU 2312474 C2 RU2312474 C2 RU 2312474C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- substrate
- contact areas
- loops
- contact
- assembly
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 31
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 19
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims abstract description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000005476 soldering Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000003892 spreading Methods 0.000 claims abstract description 5
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910001152 Bi alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- JWVAUCBYEDDGAD-UHFFFAOYSA-N bismuth tin Chemical compound [Sn].[Bi] JWVAUCBYEDDGAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 12
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 claims description 5
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 12
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 abstract description 6
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 abstract description 5
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 abstract description 2
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 abstract 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 3
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 2
- -1 Polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000747 cardiac effect Effects 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 238000002207 thermal evaporation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/2612—Auxiliary members for layer connectors, e.g. spacers
- H01L2224/26152—Auxiliary members for layer connectors, e.g. spacers being formed on an item to be connected not being a semiconductor or solid-state body
- H01L2224/26175—Flow barriers
Landscapes
- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
- Multi-Conductor Connections (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области создания гибких многослойных печатных плат (шлейфов) для монтажа микроэлектронной аппаратуры.The invention relates to the field of creating flexible multilayer printed circuit boards (loops) for the installation of microelectronic equipment.
Решаемая техническая задача заключается в изготовлении гибкой печатной платы, у которой зазор между соседними проводниками не превышает 20 мкм, что позволяет обеспечить плотность размещения компонент и контактных площадок для их монтажа, приближающуюся к плотности расположения выводов современных СБИС.The technical problem to be solved is the manufacture of a flexible printed circuit board in which the gap between adjacent conductors does not exceed 20 μm, which allows for a density of components and contact pads for their installation, approaching the terminal density of modern VLSI terminals.
1. Известны технические решения, например способ изготовления многослойных печатных плат (патент РФ №95108852), в соответствии с которым используют две подложки: фольгированную и гибкую фольгированную полиимидную. На их поверхностях формируют рисунок проводников и контактных площадок. В полиимидной подложке протравливают сквозные отверстия под межсоединения, заполняют их припоем, посредством которого осуществляют соединение обеих подложек. Способ достаточно прост, не требует высококвалифицированного персонала, но не позволяет получить плотный монтаж, так как использование пайки не исключает растекание припоя и не позволяет получить зазора между проводниками меньше 150 мкм.1. Known technical solutions, for example, a method of manufacturing multilayer printed circuit boards (RF patent No. 95108852), in accordance with which two substrates are used: foil and flexible foil polyimide. On their surfaces form a pattern of conductors and pads. Through holes for etching are etched in the polyimide substrate, filled with solder, through which both substrates are connected. The method is quite simple, does not require highly qualified personnel, but does not allow for tight installation, since the use of soldering does not exclude the spreading of solder and does not allow to obtain a gap between conductors of less than 150 microns.
2. Наиболее близким аналогом предлагаемой конструкции шлейфа может служить описанная в патенте WO 2004/066694 конструкция и способ изготовления печатной платы. Способ обеспечивает изготовление печатной платы, имеющей гибкую пленочную подложку с прецизионным рисунком проводников, и предусматривает соединение с подложкой платы со стороны ее проводников при помощи промежуточного органического слоя упрочняющего листового материала, которому затем может быть придана нужная форма таким образом, чтобы упрочняющий материал оставался только на свободных от точек монтажа участках платы. Недостатком такой конструкции платы и способа ее изготовления является большое количество операций, относительно невысокая надежность и плохая ремонтопригодность, так как при повторном монтаже электронных компонент участки упрочняющего материала легко могут быть повреждены.2. The closest analogue of the proposed loop design can be described in the patent WO 2004/066694 design and method of manufacturing a printed circuit board. The method provides the manufacture of a printed circuit board having a flexible film substrate with a precision pattern of conductors, and provides for connection to the substrate of the board on the side of its conductors using an intermediate organic layer of reinforcing sheet material, which can then be shaped so that the reinforcing material remains only on board-free areas of the board. The disadvantage of this design of the board and the method of its manufacture is a large number of operations, relatively low reliability and poor maintainability, since during the re-installation of electronic components, sections of the reinforcing material can easily be damaged.
Для увеличения надежности, повышения плотности упаковки, увеличения производительности при изготовление электронных приборов предлагается использовать гибкие шлейфы на основе подложки из полиимидной пленки и системы проводников с контактными площадками, расположенных на подложке.To increase reliability, increase packing density, increase productivity in the manufacture of electronic devices, it is proposed to use flexible cables based on a substrate from a polyimide film and a system of conductors with contact pads located on the substrate.
К техническим требованиям на соединительные шлейфы для монтажа можно отнести следующее:The technical requirements for connecting loops for installation include the following:
- минимальный шаг между проводниками и контактными площадками;- minimum pitch between conductors and pads;
- обеспечение минимальной задержки сигналов за счет сокращения длины соединительных проводников;- ensuring minimum signal delay by reducing the length of the connecting conductors;
- обеспечение идентичности и стабильности паразитных емкостей, индуктивностей и волнового сопротивления системы проводников за счет повышения точности выдерживания размеров и расположения системы проводников и контактных площадок при изготовлении;- ensuring the identity and stability of parasitic capacitances, inductances and wave impedance of the conductor system by increasing the accuracy of maintaining the size and location of the conductor system and pads during manufacture;
- обеспечение надежности и долговечности соединений, формируемых одним из известных методов пайки, сварки или других;- ensuring the reliability and durability of the joints formed by one of the known methods of soldering, welding or others;
- устойчивость к многократным перегибам;- resistance to repeated excesses;
- возможность применения автоматизированных методов проектирования и изготовления;- the possibility of using automated design and manufacturing methods;
- исключение возможности появления закороток за счет исключения растекания припоя при монтаже электронных приборов с помощью шлейфов;- elimination of the possibility of short circuits due to the exclusion of the spreading of solder during the installation of electronic devices using cables;
- высокая ремонтопригодность, легкий доступ к отдельным выводам при проведении регулировки и контроля;- high maintainability, easy access to individual findings during adjustment and control;
- стабильность линейных размеров при производстве и эксплуатации, высокая механическая прочность, устойчивость к разрыву в широком диапазоне температур.- stability of linear dimensions during production and operation, high mechanical strength, tensile strength in a wide temperature range.
Поставленная техническая задача решается тем, что в качестве материала подложки используют полиимидные, полиэфирные и фторопластовые пленки.The stated technical problem is solved by the fact that polyimide, polyester and fluoroplastic films are used as the substrate material.
Подложки из полиимидной пленки позволяют достичь высокой термостабильности шлейфов и допускают использование разных методов монтажа, в том числе сварки и пайки, а фторопластовые пленки наиболее пригодны для использования шлейфов на их основе для монтажа СВЧ-схем, так как обладают небольшими потерями в СВЧ-диапазоне частот и позволяют добиться постоянного волнового сопротивления шлейфов, соединяющих СВЧ-модули и приборы.Polyimide film substrates can achieve high thermal stability of the cables and allow the use of various installation methods, including welding and soldering, and fluoroplastic films are most suitable for using cables based on them for mounting microwave circuits, since they have small losses in the microwave frequency range and make it possible to achieve constant wave impedance of loops connecting microwave modules and devices.
Конструкция и размещение контактных площадок, предназначенных для монтажа электронных компонент или подключения шлейфа к другим приборам или печатным платам, а также используемые при их формировании материалы и покрытия, также должны позволить осуществлять высокоплотное межячеечное соединение в электронной аппаратуре.The design and placement of pads intended for mounting electronic components or connecting a cable to other devices or printed circuit boards, as well as the materials and coatings used in their formation, should also allow for high-density intercell connection in electronic equipment.
Для этого контактные площадки размещают на другой стороне гибкой подложки и соединяют с рабочими проводниками через сквозные металлизированные отверстия в подложке. Наружные стороны контактных площадок облуживают, например покрывают слоем сплава олово-висмут, на прилегающую к подложке поверхность контактных площадок наносят слой материала, предотвращающего растекание припоя, например хрома, а соединение контактных площадок шлейфа с выводами электронных приборов осуществляют сваркой-пайкой с помощью сдвоенного электрода инструмента для микромотажа, подводимого к другой поверхности контактной площадки через находящееся над ней сквозное отверстие в пленке.For this, the contact pads are placed on the other side of the flexible substrate and connected to the working conductors through the through metallized holes in the substrate. The outer sides of the contact pads are tin-coated, for example, coated with a tin-bismuth alloy layer, a layer of material preventing the spreading of solder, such as chromium, is applied to the surface of the contact pads adjacent to the substrate, and the connection of the contact pads of the cable with the terminals of electronic devices is carried out by soldering using a double electrode of the tool for micromotage supplied to the other surface of the contact area through a through hole in the film located above it.
Пример 1.Example 1
Для проверки применимости различных полимерных материалов для подложек гибких шлейфов были изготовлены и исследованы опытные образцы таких изделий. Результаты испытаний приведены в таблице 1.To test the applicability of various polymeric materials for flexible loop substrates, prototypes of such products were manufactured and investigated. The test results are shown in table 1.
Как видно из таблицы, наиболее прочным и термостойким материалом является полиимид, поэтому он в наибольшей степени подходит для изготовления шлейфов для низкочастотной аппаратуры. Для работы на высоких частотах лучше использовать фторопласт, так как он имеет меньшее значение диэлектрической проницаемости и значительно меньшие потери.As can be seen from the table, the most durable and heat-resistant material is polyimide, so it is most suitable for the manufacture of loops for low-frequency equipment. To work at high frequencies, it is better to use fluoroplastic, since it has a lower dielectric constant and significantly lower losses.
Пример 2.Example 2
Для выбора методов и режимов монтажа аппаратуры с помощью гибких шлейфов были изготовлены, смонтированы и испытаны образцы при различных методах контактирования. Результаты испытаний приведены в таблице 2To select the methods and modes of installation of the equipment using flexible cables, samples were manufactured, mounted and tested with various contacting methods. The test results are shown in table 2
Проведенные исследования и испытания показали, что бесфлюсовая импульсная пайка-сварка дает лучшие результаты и исключает появление закороток по сравнению со сваркой косвенным импульсным нагревом и монтажом при помощи микропаяльника, обеспечивая тем самым более плотный монтаж.The studies and tests showed that flux-free pulsed soldering-welding gives better results and eliminates the occurrence of shorts in comparison with welding by indirect pulsed heating and mounting with a micro-soldering iron, thereby ensuring a denser installation.
Областью применения конструкции шлейфа и способа монтажа при помощи таких шлейфов является изготовление печатных плат на гибкой подложке, гибридных интегральных схем, электронных модулей для информационных и СВЧ-систем, медицинской техники (слуховые аппараты, сердечные стимуляторы) и другой аппаратуры, где требуется высокая плотность монтажа и надежность.The scope of the loop design and installation method using such loops is the manufacture of printed circuit boards on a flexible substrate, hybrid integrated circuits, electronic modules for information and microwave systems, medical equipment (hearing aids, cardiac stimulators) and other equipment where high density mounting is required and reliability.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005122151/09A RU2312474C2 (en) | 2005-07-13 | 2005-07-13 | Precision flexible loop and method for high density assembly of electronic device using such loops |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005122151/09A RU2312474C2 (en) | 2005-07-13 | 2005-07-13 | Precision flexible loop and method for high density assembly of electronic device using such loops |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005122151A RU2005122151A (en) | 2007-01-27 |
RU2312474C2 true RU2312474C2 (en) | 2007-12-10 |
Family
ID=37773118
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005122151/09A RU2312474C2 (en) | 2005-07-13 | 2005-07-13 | Precision flexible loop and method for high density assembly of electronic device using such loops |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2312474C2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8971047B2 (en) | 2011-09-28 | 2015-03-03 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Printed circuit board assembly |
RU2604837C2 (en) * | 2014-12-16 | 2016-12-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Method of flexible loops producing for micro-assemblies |
RU2706213C2 (en) * | 2018-05-11 | 2019-11-15 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по космической деятельности "РОСКОСМОС" | Flexible precision board |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2078487C1 (en) * | 1995-05-31 | 1997-04-27 | Вячеслав Вениаминович Салтыков | METHOD FOR PRODUCING MULTILAYER PRINTED CIRCUIT BOARDS |
WO1998023896A1 (en) * | 1996-11-25 | 1998-06-04 | Leo Hatjasalo | Method for production of conducting element and conducting element |
WO2004066694A1 (en) * | 2003-01-23 | 2004-08-05 | Toray Industries, Inc. | Member for circuit board, method for manufacturing circuit board, apparatus for manufacturing circuit board |
-
2005
- 2005-07-13 RU RU2005122151/09A patent/RU2312474C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2078487C1 (en) * | 1995-05-31 | 1997-04-27 | Вячеслав Вениаминович Салтыков | METHOD FOR PRODUCING MULTILAYER PRINTED CIRCUIT BOARDS |
WO1998023896A1 (en) * | 1996-11-25 | 1998-06-04 | Leo Hatjasalo | Method for production of conducting element and conducting element |
WO2004066694A1 (en) * | 2003-01-23 | 2004-08-05 | Toray Industries, Inc. | Member for circuit board, method for manufacturing circuit board, apparatus for manufacturing circuit board |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8971047B2 (en) | 2011-09-28 | 2015-03-03 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Printed circuit board assembly |
RU2604837C2 (en) * | 2014-12-16 | 2016-12-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Method of flexible loops producing for micro-assemblies |
RU2706213C2 (en) * | 2018-05-11 | 2019-11-15 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по космической деятельности "РОСКОСМОС" | Flexible precision board |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005122151A (en) | 2007-01-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7874065B2 (en) | Process for making a multilayer circuit board | |
US7253023B2 (en) | Multilayer wiring circuit board | |
US7094060B2 (en) | Via providing multiple electrically conductive paths | |
KR100759004B1 (en) | Multi-layer substrate having conductive pattern and resin film and method for manufacturing the same | |
EP1936682A1 (en) | Printed wiring board | |
CN108882500B (en) | Flexible circuit board and manufacturing method thereof | |
JP2010530644A (en) | Method for integrating thin film capacitors into the build-up layer of printed wiring boards | |
CN103096642A (en) | Manufacture method of flexible circuit board | |
CN111315110A (en) | Circuit board and electronic device | |
JP7291292B2 (en) | Additive manufacturing technology (AMT) inverted pad interface | |
CN101247699A (en) | Circuit board with embedded resistor | |
CN101959376B (en) | The manufacture method of multilayer flexible printed wiring plate | |
RU2312474C2 (en) | Precision flexible loop and method for high density assembly of electronic device using such loops | |
US8841561B1 (en) | High performance PCB | |
US20080151513A1 (en) | High-frequency PCB connections that utilize blocking capacitors between the pins | |
KR101313155B1 (en) | Plating Method for PCB and Method for Manufacturing Flexible PCB Using the Same | |
KR20090025546A (en) | Manufacturing method of flexible printed circuit board | |
JP2012141275A (en) | Ceramic substrate for probe card and manufacturing method thereof | |
TWI850595B (en) | Ball bond impedance matching, assembly and method for forming an assembly | |
Takata et al. | Electrical properties and practical applications of liquid crystal polymer flex | |
KR102088033B1 (en) | Method for manufacturing flexible printed circuit board and flexible printed circuit board manufactured by the method | |
US11432402B2 (en) | Flipped-conductor-patch lamination for ultra fine-line substrate creation | |
JPH01119096A (en) | Circuit board with shielding plate therein | |
JP2006310543A (en) | Wiring board and its production process, wiring board with semiconductor circuit element | |
US12374608B2 (en) | Hybrid chip carrier package |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080714 |