способ изготовления печатной платы

Формула изобретения

Способ изготовления печатной платы, включающий предварительную обработку поверхности металлического основания печатной платы, сверление отверстий в нем, анодирование его поверхности для создания изоляционного покрытия, металлизацию отверстий и формирование необходимого рисунка схемы печатной платы, отличающийся тем, что после анодирования поверхности металлического основания печатной платы, перед металлизацией отверстий, осуществляют высверливание отверстий в изоляционном покрытии до металлического основания печатной платы в местах необходимого заземления рисунка схемы печатной платы, используемых в качестве переходных соединений между металлическим основанием печатной платы, служащей земляной шиной, и местами заземления рисунка схемы печатной платы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области электротехники, радиотехники, электроники и техники СВЧ, в частности к области металлоксидных печатных плат, и может быть использовано при изготовлении металлоксидных печатных плат использующих металлическое основание печатной платы в качестве земляной шины.

Известен способ изготовления печатной платы из алюминия и его сплавов, на которые методом анодного окисления наносится защитный слой как на поверхности подложки, так и в переходных (монтажных) отверстиях (Блинов Г.А. и др. Изготовление анодированных алюминиевых подложек ГИС. Электронная промышленность, 1976 г., N 5, с. 27-29). Для изготовления по аналогичной технологии в качестве основания подложек применяют различные металлы: железо, медь или их сплавы, которые затем плакируют слоем алюминия и подвергают окислению (заявка Японии N 55-40191, кл. 59.64, 1980 г.).

Известны подложки с переходными (монтажными) отверстиями, представляющие собой металлическое основание, покрытое слоем стеклоэмали (патент США N 3605999, кл. 206-308, 1971 г.), а также способ формирования диэлектрического покрытия на алюминиевой подложке и в переходных (монтажных) отверстиях анодного окисного слоя толщиной, равной нескольким демикронам (патент Франции N 2305913, кл. H 05 К, 1976 г.).

Известен способ изготовления печатной платы по заявке ФРГ N 053626232, H 05 К 3/44, ВВ, включающий окисление алюминиевой подложки на ее поверхности и в переходных (монтажных) отверстиях с образованием электрически изолирующего слоя оксида алюминия, нанесение слоя клея, отверждаемого при повышенной температуре, нанесение на слой клея медной фольги, образование на медной фольге рисунка соответствующего электрической схеме.

Известен способ изготовления печатной платы (патент N 2022496 РФ, МКИ H 05 K 3/00, БИ, N 20, 1994 г.), включающий предварительную подготовку, анодирование подложки из алюмомагниевого сплава с переходными отверстиями, нанесение медного слоя, формирование рисунка, соответствующего электронной схеме. Данный способ выбран в качестве прототипа.

Недостатком вышеописанного способа является получение переходных отверстий, электрически изолированных от металлического основания печатной платы, и как следствие: недостаточное наличие свободной площади на поверхности печатной платы при трассировке рисунка схемы, требующей сплошной земляной шины или минимальной электропроводности земляной шины.

Решаемая техническая задача заключается в изготовлении металлоксидной печатной платы, в качестве земляной шины использующей металлическое основание печатной платы. При этом упрощается разводка рисунка схемы печатной платы, решаются многие проблемы с помехоустойчивостью и экранированием.

Решаемая техническая задача достигается тем, в что способе изготовления печатной платы, включающем предварительную обработку поверхности металлического основания печатной платы, сверление отверстий в нем, анодирование его поверхности для создания изоляционного покрытия, металлизацию отверстий и формирование необходимого рисунка схемы печатной платы, после анодирования поверхности металлического основания печатной платы, перед металлизацией отверстий, осуществляют высверливание отверстий в изоляционном покрытии до металлического основания печатной платы в местах необходимого заземления рисунка схемы печатной платы, используемых в качестве переходных соединений между металлическим основанием печатной платы, служащей земляной шиной и местами заземления рисунка схемы печатной платы.

Предложенное техническое решение удовлетворяет критерию изобретательского уровня, т.к. предложенные отличительные признаки позволяют получить новое свойство - использование металлического основания печатной платы в качестве земляной шины, позволяющее сократить и упростить топологические чертежи электрических схем и соединений за счет получения этого соединения в объеме, не нанося его на поверхность подложки, а также сократить или совсем убрать фильтрующие и развязывающие радиоэлементы и устройства в цепях питания и земляных шинах.

На приведенном чертеже изображена схема последовательности операций, с помощью которой осуществляют предлагаемый способ изготовления печатной платы, где

1 - металлическое основание печатной платы, 2 - изоляционное покрытие, 3 - отверстие, 4 - проводник.

Рассмотрим осуществление способа изготовления печатной платы на основе сплава титана ВТ1-0. Предварительно поверхность металлического основания печатной платы 1 подвергают механической обработке, обезжириванию и электрохимической полировке в составе раствора H₂SO₄ - 48 мас.% + HNO₃ - 40 мас.% + HF - 12 мас.%, при напряжении U = 45 B, токе i = 10 А/дм² в течение 5 минут при перемешивании электролита. Данный процесс электрохимической полировки описан в: Л. Юнг. Анодные оксидные пленки. Л.: Энергия, 1967, 232 с. Далее в необходимых местах, в соответствии с рисунком схемы печатной платы, просверливаются отверстия 3. После чего поверхность металлического основания печатной платы анодируют в расплаве эвтектической смеси нитратов натрия и калия (KNO₃-NaNO₃), при температуре 250^oC, в условиях плазменно-искрового разряда и напряжении формирования 115 В, с целью создания изоляционного покрытия 2. Далее, в соответствии с рисунком схемы печатной платы, осуществляют высверливание отверстий в изоляционном покрытии 2 до металлического основания печатной платы 1, в местах необходимого заземления проводников 4 рисунка схемы печатной платы. Затем, используя типовые технологические процессы получения рисунка схемы печатной платы, формируют необходимый рисунок схемы печатной платы и производят металлизацию отверстий.

Таким образом, в необходимых местах печатной платы образуется электрический контакт проводящего слоя с металлическим основанием печатной платы, что позволяет использовать его в качестве земляной шины или шины питания, либо любого другого общего проводника. Данный способ позволяет решить многие проблемы помехоустойчивости за счет минимизации сопротивления и индуктивности проводника земли; нехватки полезной площади на поверхности печатной платы, так как полученный общий проводник находится внутри печатной платы; значительно облегчить процесс разводки рисунка схемы печатной платы за счет наикратчайшего пути заземления проводников.