[go: up one dir, main page]

RU2336595C2 - Method of spatial mini module manufacturing for radio electronic devices - Google Patents

Method of spatial mini module manufacturing for radio electronic devices Download PDF

Info

Publication number
RU2336595C2
RU2336595C2 RU2006131615/09A RU2006131615A RU2336595C2 RU 2336595 C2 RU2336595 C2 RU 2336595C2 RU 2006131615/09 A RU2006131615/09 A RU 2006131615/09A RU 2006131615 A RU2006131615 A RU 2006131615A RU 2336595 C2 RU2336595 C2 RU 2336595C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mini
boards
module
printed circuit
spatial
Prior art date
Application number
RU2006131615/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006131615A (en
Inventor
Александр Иванович Завадский (RU)
Александр Иванович Завадский
Original Assignee
Александр Иванович Завадский
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Иванович Завадский filed Critical Александр Иванович Завадский
Priority to RU2006131615/09A priority Critical patent/RU2336595C2/en
Publication of RU2006131615A publication Critical patent/RU2006131615A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2336595C2 publication Critical patent/RU2336595C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
  • Combinations Of Printed Boards (AREA)

Abstract

FIELD: physics, radio.
SUBSTANCE: invention concerns designing of radio electric devices (RED), particularly methods of spatial mini module manufacturing for REDs. Objective of the invention is achieved by adjustments to a method of spatial mini module manufacturing for RED. The method involves assembly and tuning of mini module board fragments in the form of small printed circuit boards with radio electronic components installed on them, combining of mini boards into a single construction, compound casting, establishing links between mini boards, and functionality test of obtained mini module. Adjustments include butted positioning of mini boards in a closed spatial parallelepiped pattern, further electric and mechanical interlinkage of mini boards by putting bridges between adjoining boards, functionality test of obtained mini module, compound casting to form external shell of the mini module, and second functionality check. One layer of multilayer small printed circuit boards is a screen, and screening layers of all mini boards with the same power conductor of the spatial mini module are connected electrically, while all radio electronic components sensitive to jamming are positioned on printed circuit boards in the closed space inside parallelepiped.
EFFECT: jam resistance, high packing density and mechanical durability of radio electronic components at low production labour costs, increased manufacturability and maintainability of assembled mini modules.
2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области конструирования радиоэлектронной аппаратуры (РЭА), в частности к способам создания объемных мини-модулей для РЭА.The invention relates to the field of designing electronic equipment (REA), in particular to methods for creating volumetric mini-modules for REA.

Известен способ изготовления миниатюрных модулей для РЭА-микросборок (1), основанный на использовании тонкопленочной или толстопленочной интегрально-гибридной технологии, при котором сборка мини-модуля заключается в установке корпусных и (или) бескорпусных радиоэлектронных компонентов (микросхем, транзисторов, резисторов, конденсаторов и т.д.) на миниатюрную печатную плату, на которой выполнены все необходимые соединения между компонентами (в двух или более проводниковых слоях). Недостатком данного способа является сравнительно низкая эффективность использования располагаемого объема как в самой микросборке, так и в РЭА, скомпанованной с использованием микросборок, поскольку расположение радиоэлектронных компонентов в микросборке и соединения их между собой выполняются только в одной плоскости.A known method of manufacturing miniature modules for CEA microassemblies (1), based on the use of thin-film or thick-film integrated hybrid technology, in which the assembly of the mini-module consists in the installation of housing and (or) packageless electronic components (microcircuits, transistors, resistors, capacitors and etc.) on a miniature printed circuit board on which all the necessary connections between the components (in two or more conductive layers) are made. The disadvantage of this method is the relatively low efficiency of using the available volume both in the microassembly itself and in the REA compiled using microassemblies, since the arrangement of the electronic components in the microassembly and their interconnection are performed in only one plane.

Кроме того, микросборки (тонкопленочные и толстопленочные) обладают невысокой надежностью (механическая прочность, влагостойкость, долговечность) и дополнительными ограничениями, накладываемыми технологией изготовления на диапазон рабочих температур микросборок.In addition, microassemblies (thin-film and thick-film) have low reliability (mechanical strength, moisture resistance, durability) and additional restrictions imposed by the manufacturing technology on the operating temperature range of microassemblies.

Наиболее близким аналогом (прототипом) предлагаемого способа изготовления объемных мини-модулей является способ сборки электронных компонентов в трех измерениях и устройство для его осуществления (2), при котором сборка и настройка отдельных фрагментов мини-модулей-мини-плат, представляющих собой миниатюрные печатные платы с установленными на них радиоэлектронными компонентами, осуществляются с помощью специальной оснастки в единую (этажерочную) конструкцию, в которой мини-платы располагаются параллельно друг другу, после чего их заливают компаундом, а установление связей между мини-платами осуществляется путем фрезерования каналов с нанесением проводниковых и изолирующих слоев в необходимых местах мини-модуля. К недостаткам данного технического решения можно отнести необходимость использования сложной технологической оснастки (одноразового применения), применения высокоточного и дорогостоящего механического оборудования, возможность проверки работоспособности всех мини-плат мини-модуля в совокупности как функционально законченного устройства только после заливки компаундом (когда ремонт уже невозможен), что влияет на процент выхода годной продукции.The closest analogue (prototype) of the proposed method for manufacturing volumetric mini-modules is a method for assembling electronic components in three dimensions and a device for its implementation (2), in which the assembly and configuration of individual fragments of mini-modules-mini-boards, which are miniature printed circuit boards with electronic components installed on them, they are carried out using special equipment in a single (storey) structure, in which mini-boards are parallel to each other, after which their room They are called compounds, and the establishment of connections between mini-cards is carried out by milling channels with the application of conductive and insulating layers in the necessary places of the mini-module. The disadvantages of this technical solution include the need to use complex technological equipment (one-time use), the use of high-precision and expensive mechanical equipment, the ability to check the operability of all mini-cards of the mini-module as a functionally complete device only after filling with the compound (when repair is no longer possible) , which affects the percentage of yield.

Задачей настоящего изобретения является обеспечение высокой плотности упаковки радиоэлектронных компонентов, их механической прочности при малых трудозатратах при их изготовлении, повышение помехоустойчивости, упрощение техпроцесса, а также обеспечение ремонтопригодности уже собранных мини-модулей.The objective of the present invention is to provide a high packing density of electronic components, their mechanical strength at low labor costs in their manufacture, increase noise immunity, simplify the process, and ensure maintainability of already assembled mini-modules.

Поставленная задача решается способом изготовления объемных мини-модулей для радиоэлектронной аппаратуры, заключающемся в сборке и настройке фрагментов мини-модулей-мини-плат, представляющих собой многослойные или двухсторонние миниатюрные печатные платы с установленными на них радиоэлектронными компонентами, в котором мини-платы располагают встык в виде замкнутой объемной фигуры - прямоугольного параллелепипеда, затем электрически и механически соединяют мини-платы между собой путем установки перемычек между соседними мини-платами, проверяют работоспособность полученного мини-модуля, после чего заливают компаундом, образующим после застывания внешнюю оболочку мини-модуля, и повторно проверяют его работоспособность.The problem is solved by the method of manufacturing volumetric mini-modules for electronic equipment, which consists in assembling and setting up fragments of mini-modules-mini-boards, which are multilayer or double-sided miniature printed circuit boards with electronic components installed on them, in which the mini-boards are end-to-end in the form of a closed volumetric figure - a rectangular parallelepiped, then electrically and mechanically connect the mini-cards with each other by installing jumpers between adjacent mini-cards E, checking operability resulting mini-module, then poured compound forming the outer shell after solidification mini-module, and re-check its performance.

При этом один из слоев многослойных миниатюрных печатных плат выполняют экранирующим и электрически соединяют экранирующие слои всех мини-плат с общим проводником питания объемного мини-модуля, а все чувствительные к помехам радиоэлектронные компоненты располагают на печатных платах в замкнутом пространстве внутри параллелепипеда.In this case, one of the layers of multilayer miniature printed circuit boards is shielded and electrically connect the shielding layers of all the mini-boards to a common power conductor of the surround mini-module, and all electronic components sensitive to interference are placed on the printed circuit boards in an enclosed space inside the parallelepiped.

На фиг.1 представлена схема взаимного расположения миниатюрных печатных плат на этапе проектирования и этапе установки перемычек, а на фиг.2 - общий вид радиоэлектронного минимодуля в разрезе, гдеFigure 1 presents a diagram of the mutual arrangement of miniature printed circuit boards at the design stage and the installation of jumpers, and figure 2 is a General view of the electronic minimum module in the context, where

1 - радиоэлектронный компонент;1 - electronic component;

2 - миниатюрная печатная плата;2 - miniature printed circuit board;

3 - перемычка;3 - jumper;

4 - внешний вывод;4 - external output;

5 - оболочка из компаунда;5 - compound shell;

6 - экранирующий проводниковый слой.6 - shielding conductor layer.

После сборки миниплат и проверки их работоспособности осуществляют монтаж межплатных электрических соединений. Для этих целей используются перемычки 3, которые могут изготавливаться из изолированного или неизолированного провода (в зависимости от плотности монтажа), из плоской металлической ленты или создаваться в процессе изготовления миниатюрных печатных плат. На первом этапе монтажа все мини-платы располагают горизонтально, так чтобы внешняя поверхность каждой платы находилась сверху, и устанавливают все перемычки, доступные для монтажа в этом положении мини-плат.After assembling the mini-boards and checking their operability, they carry out the installation of on-board electrical connections. For these purposes, jumpers 3 are used, which can be made of insulated or uninsulated wire (depending on the density of installation), of a flat metal strip or created in the process of manufacturing miniature printed circuit boards. At the first stage of installation, all mini-cards are placed horizontally, so that the outer surface of each board is on top, and all jumpers are installed that are available for installation in this position of the mini-cards.

При необходимости можно дополнительно устанавливать перемычки с обратной стороны для связи мини-платы 1 с соседними мини-платами 2, 3, 4 и 5. Для этого мини-платы переворачивают на 180° (внутренними поверхностями вверх). Из такого же положения на следующем этапе последовательно на 90° поворачивают мини-платы 2, 3, 4 и 5 и запаивают перемычки между этими платами. В последнюю очередь, также на 90°, поворачивают мини-плату 6 и запаивают оставшиеся перемычки. В результате этого мини-платы образуют куб. Так как в таком положении между мини-платами установлены все необходимые электрические связи, то после этого легко проверяется работоспособность объемного минимодуля (ОММ) в целом.If necessary, you can optionally install jumpers on the reverse side to connect the mini-card 1 with the neighboring mini-cards 2, 3, 4 and 5. For this, the mini-cards are turned 180 ° (with the inner surfaces up). From the same position in the next step, the mini-boards 2, 3, 4 and 5 are sequentially rotated 90 ° and the jumpers between these boards are sealed. Lastly, also 90 °, turn the mini-board 6 and solder the remaining jumpers. As a result, the mini-boards form a cube. Since in this position all the necessary electrical connections are established between the mini-cards, then the operability of the volumetric minimodule (OMM) as a whole is easily checked.

При этом межплатные электрические соединения устанавливают перемычками между соседними миниплатами, а не путем фрезеровки боковых поверхностей минимодуля с последующим нанесением изолирующих и проводящих слоев в образованные фрезеровкой каналы, как в прототипе. Причем установкой перемычек реализуются не только все необходимые электрические соединения внутри мини-модуля, но и обеспечивается определенная механическая жесткость полученной конструкции мини-модуля до ее заливки компаундом.In this case, interboard electrical connections are established by jumpers between adjacent mini-boards, and not by milling the side surfaces of the mini-module with subsequent application of insulating and conductive layers into the channels formed by milling, as in the prototype. Moreover, installation of jumpers implements not only all the necessary electrical connections inside the mini-module, but also provides a certain mechanical rigidity of the resulting design of the mini-module before it is filled with a compound.

После этого вся конструкция ОММ помещается в металлический или пластмассовый корпус и заливается компаундом через отверстия, специально оставленные для этих целей в печатных платах мини-модулей. В том случае, когда в качестве внешней оболочки ОММ используется застывший компаунд, то для заливки вместо корпуса используется технологическая оснастка. После того как компаунд застывает, работоспособность ОММ проверяется повторно.After that, the entire OMM design is placed in a metal or plastic case and is filled with the compound through the holes specially left for this purpose in the printed circuit boards of the mini-modules. In the case when a frozen compound is used as the outer shell of the OMM, technological equipment is used instead of the body for pouring. After the compound hardens, the performance of the OMM is checked again.

Применение изобретения позволило повысить технологичность изготовления объемных мини-модулей за счет замены сложного техпроцесса установления электрических соединений между мини-платами на стандартный техпроцесс установления электрических соединений с помощью перемычек, аналогичный техпроцессу пайки контактов радиоэлектронных компонентов при их монтаже на печатную плату; снизить трудоемкость и затраты на изготовление мини-модулей за счет упрощения техпроцесса установления межплатных соединений и исключения затрат на эксплуатацию дорогостоящего оборудования (высокоточный фрезерный станок, установка напыления и др.), исключить использование одноразовой оснастки для крепления мини-плат, повысить качество изготовления мини-модулей за счет увеличения полноты контроля на этапе, когда конструкция мини-модуля является еще ремонтопригодной (до заливки компаундом), и значительно повысить помехоустойчивость собранных модулей.The use of the invention allowed to increase the manufacturability of manufacturing mini-modules by replacing the complex process of establishing electrical connections between mini-boards with the standard process of establishing electrical connections using jumpers, similar to the process of soldering the contacts of electronic components during their installation on a printed circuit board; reduce the complexity and costs of manufacturing mini-modules by simplifying the process of establishing inter-circuit connections and eliminating the cost of operating expensive equipment (high-precision milling machine, spraying machine, etc.), eliminate the use of disposable equipment for attaching mini-cards, and improve the quality of mini-cards modules by increasing the completeness of control at the stage when the design of the mini-module is still repairable (before filling with a compound), and significantly increase the noise immunity Addressing modules.

Использованная литератураReferences

1. Функциональные узлы интегрально-гибридных ВИП. Степанов Ю.Б., Лукин А.В., Опадчий Ю.Ф. в сб. статей под ред. Ю.И.Конева «Электронная техника в автоматике», М., «Советское радио», 1980, вып.11, с.16-24.1. Functional nodes of integrated hybrid VIP. Stepanov Yu.B., Lukin A.V., Opadchiy Yu.F. on Sat articles edited by Yu.I. Koneva "Electronic Engineering in Automation", M., "Soviet Radio", 1980, issue 11, s.16-24.

2. Патент США №2002191380, 2002 г.2. US Patent No. 2002211380, 2002

Claims (2)

1. Способ изготовления объемных мини-модулей для радиоэлектронной аппаратуры (РЭА), заключающийся в сборке и настройке фрагментов мини-модулей-мини-плат, представляющих собой многослойные или двухсторонние миниатюрные печатные платы с установленными на них радиоэлектронными компонентами, в котором мини-платы располагают встык в виде замкнутой объемной фигуры - параллелепипеда, затем электрически и механически соединяют мини-платы между собой путем установки перемычек между соседними мини-платами, проверяют работоспособность полученного мини-модуля, после чего заливают компаундом, образующим после застывания внешнюю оболочку мини-модуля, и повторно проверяют его работоспособность.1. A method of manufacturing volumetric mini-modules for electronic equipment (REA), which consists in assembling and configuring fragments of mini-modules-mini-boards, which are multi-layer or double-sided miniature printed circuit boards with electronic components installed on them, in which the mini-boards are end-to-end in the form of a closed volumetric figure - a parallelepiped, then electrically and mechanically connect the mini-cards to each other by installing jumpers between adjacent mini-cards, check the efficiency obtained th mini-module, then poured compound forming after curing the outer shell of the mini-module, and re-check its performance. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что один из слоев многослойных миниатюрных печатных плат выполняют экранирующим и электрически соединяют экранирующие слои всех мини-плат с общим проводником питания объемного мини-модуля, а все чувствительные к помехам радиоэлектронные компоненты располагают на печатных платах в замкнутом пространстве внутри параллелепипеда.2. The method according to claim 1, characterized in that one of the layers of the multilayer miniature printed circuit boards is shielded and electrically connect the shielding layers of all the mini-boards with a common power conductor of the mini-module, and all electronic components that are sensitive to interference are placed on the printed circuit boards in a confined space inside the box.
RU2006131615/09A 2006-09-01 2006-09-01 Method of spatial mini module manufacturing for radio electronic devices RU2336595C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006131615/09A RU2336595C2 (en) 2006-09-01 2006-09-01 Method of spatial mini module manufacturing for radio electronic devices

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006131615/09A RU2336595C2 (en) 2006-09-01 2006-09-01 Method of spatial mini module manufacturing for radio electronic devices

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006131615A RU2006131615A (en) 2008-05-10
RU2336595C2 true RU2336595C2 (en) 2008-10-20

Family

ID=39799401

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006131615/09A RU2336595C2 (en) 2006-09-01 2006-09-01 Method of spatial mini module manufacturing for radio electronic devices

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2336595C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2460171C2 (en) * 2010-08-23 2012-08-27 Федеральное государственное унитарное предприятие Омский научно-исследовательский институт приборостроения (ФГУП ОНИИП) Volume module for radio electronics equipment

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0490739A1 (en) * 1990-12-11 1992-06-17 Thomson-Csf Interconnection method and device for three-dimensional integrated circuits
US20020191380A1 (en) * 1999-12-15 2002-12-19 Christian Val Method and device for interconnecting, electronic components in three dimensions

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0490739A1 (en) * 1990-12-11 1992-06-17 Thomson-Csf Interconnection method and device for three-dimensional integrated circuits
US20020191380A1 (en) * 1999-12-15 2002-12-19 Christian Val Method and device for interconnecting, electronic components in three dimensions

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
СТЕПАНОВ Ю.Б. и др. Функциональные узлы интегрально-гибридных ВИП/Сб.статей под ред. КОНЕВА Ю.И., «Электронная техника в автоматике», Москва, Советское радио, 1980, вып.11, с.16-24. МОРЯКОВ О.С.«Технология полупроводниковых приборов и изделий микроэлектроники. Книга 9. Сборка». Учебное издание, Москва, Высшая школа, 1990, стр.99-112. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2460171C2 (en) * 2010-08-23 2012-08-27 Федеральное государственное унитарное предприятие Омский научно-исследовательский институт приборостроения (ФГУП ОНИИП) Volume module for radio electronics equipment

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006131615A (en) 2008-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US12315667B2 (en) Method of manufacturing an embedded magnetic component device
US11282631B2 (en) Embedded magnetic component device
US10319509B2 (en) Embedded magnetic component device
US20130271928A1 (en) Circuit module and method of manufacturing the same
CN102123560B (en) Embedded strong-current high-power PCB (Printed Circuit Board) and manufacturing method thereof
GB2535761B (en) An embedded magnetic component device
CN103190082B (en) electronic components
US11410812B2 (en) Embedded magnetic component device
KR20060050648A (en) Circuit element and method of manufacturing the circuit element
JP5750528B1 (en) Circuit board with built-in components
WO2011102134A1 (en) Component-embedded substrate
JPH06260368A (en) Capacitor and shield case
RU2336595C2 (en) Method of spatial mini module manufacturing for radio electronic devices
CN214754244U (en) Interposer and electronic apparatus
JP2005353790A (en) Composite electronic components
KR20180082126A (en) Hybrid inductor
RU60296U1 (en) FLAT TRANSFORMER
CN103887272B (en) Electronic module and its manufacturing method
RU2630680C2 (en) Strong multilayer printed board, containing low-cutting control circuits
CN204857730U (en) power semiconductor module
JP4985852B2 (en) Mounted electronic circuit module
KR100514314B1 (en) Surface maunting type electronic circuit unit
WO2018139048A1 (en) Interposer and electronic machine
RU2237986C1 (en) Radio-electronic unit
CN119560281A (en) PCB magnetic assembly

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100902