Способ изготовления проводной монтажной платы и устройство для его осуществления

.Н 05 К ТЕ нГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР . ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРОВОДНОЙМОНТАЖНОЙ ПЛАТЫ ИУСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ф(57.) 1. Способ изготовления проводной монтажной платы, включающий нанесение термопластичной пленки на ос.нование платы, укладку провода по топологии рисунка схемы и присоедине"ние провода к контактным элементам,о т л и ч а ю ц и й с я. тем, что,с целью повьвения качества монтажаи плотности укладки провода, передукладкой провода по топологии рисунка схемы в термопластичной пленкевыполняют канаюси для провода, апосле его укладки по топологии рисука схемы канавки завальцовывают1012437 15 20 25 30 35 40 2. Устройство для осуществления способа изготовления проводной монтажной платы, содержащее соединенный с приводом координатный стол, механизм подачи и отрезки провода, укладоцную головку, включающую ультразвуковой преобразователь, концент" ратор и инструмент для вдавливания провода в термопластичную пленку, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что Изобретение относится к радио" электронному приборостроению, а имен- . но, к устройствам для изготовления схемных плат, в которых в качестве проводнИков используется изолирован ный провод, например медный,В настоящее время в современной электронике наблюдается тенденция дальнейшего увеличения плотности монтажа, вызванного необходимостью повы". шения быстродействия, помехоустойчивости, степени интеграции, стремлением создать (разместить) на одной плате функционально законченные узлы прибора, системы, заставляет совершенствовать, искать (разрабатывать) новые технологические методы монтажа.Известны способ и устройство для изготовления монтажной платы, в котором укладка проводников в полимерный материал выполняется с помощью ультразвукового инструмента в виде конуса, при этом ультразвуковые колебания в зону соединения вводятся со стороны проводника 1 11Недостатком данных способа и уст" ройства укладки является низкое качество изготовления схемных плат из-за нарушения диэлектрической изоляции провода, подвергнутого значительным температурным и,механическим воздействиям от инструмента, а также низкая плотность укладки прово- да. Наиболее близким к предлагаемому являются .способ изготовления провод" ной монтажной платы, включающий нанесение термопластичной пленки на основание платы, укладку провода по оно снабжено прижимом провода, выполненным в виде плоской пружины, насвободном конце которой закреплен ролик, при этом ролик установлен вышерабочей плоскости инструмента длявдавливания провода в термопластичную пленку на 0,6-0,8 диаметра провода, а рабочая плоскость инструмента для вдавливания провода выполне"на клинообразной. топологии рисунки схемы и присоеди" нение провода к контактным элементам.Известно устройство для реализации способа, содержащее, соединенный с приводом. координатный стол, меха" низмы подачи и отрезки провода, укладоцную головку, вклюцающую ультразвуковой преобразователь, концентратор и инструмент для вдавливания про,вода в термопластичную пленку 12. К недостаткам известных способаи устройства монтажа схемных плат .следует отнести низкую прочность схватывания изолированного провода с адгезионным слоем, низкое кацество изготовления схемных плат из-за нарушения диэлектрической изоляции провода, подвергнутого одновременно тепловым и механическим воздействиям от ультразвукового инструмента, а также небольшую плотность укладки, так как после процесса на адгеэионном покрытии остаются канавки, значительно превышающие диаметр укладочного шарика. Цель изобретения - повышение качества монтажа и плотности укладки провода.Цель достигается тем, "что согласно способу изготовления проводной монтажной платы, включающему нанесение термопластичной пленки на основание платы, укладку провода по топологии рисунка схемы и поисоепинениепровода к контактным элементам., перед укладкой провода по топологии рисункасхемы в термопластичной пленке выполняют канавки для провода, а после его укладки по топологии рисунка схемы канавки завальцовывают.Устройство для реализации способа изготовления проводной монтажной платы, содержащее соединенный с приводом координатный стол,.механизмы по" дачи и отрезки провода, укладочнуюголовку, включающую, ультразвуковой преобразователь, концентратор и инструмент для вдавливания провода в термопластичную пленку снабжено приФ 0 жимом провода, выполненным в виде плоской пружины, на свободном конце которой закреплен ролик, при этом ролик установлен, выше рабочей плос" кости инструмента для вдавливания провода в термопластичную пленку на15.0,6"0,8 диаметра провода, а рабочая плоскость инструмента для вдавлива: ния провода выполнена клинообразной.На фиг. 1 представлено устройство для изготовления проводной монтажной платы, общий вид; на фиг. 2- инструмент для вдавливания провода в термопластйчную пленку и прижим провода; на фиг. 3 - то же, вариант.Устройство содержит инструмент 1 для вдавливания провода в термоплас" тичную пленку 2, фторопластовую втулку 3, через которую проходит изолированный провод 4; прижим провода,выполненный в виде плоской пружины.5, З 0 на свободном конце которой закреплен ролик 6. На координатном столе 7 размещено основание 8 платы, на который нанесена термопластичная масса и в котором размещен контактный эле" 35 мент в виде пистона 9, Устройство со" держит также механизмы 1 О- и 11 приво да для перемещения координатного стола, механизм 12 создания статическогодавления, укладочнуюголовку 13 с 40 ультразвуковьЬ преобразователем 14, механизм 15 подачи и отрезки проводаСпособ осуществляется следующим образом.45По программе, заложенной в компью- тер блока управления не показан), выдаются команды на приводы перемещения основания 8 платы по взаимно . перпендикулярным осям х и у. В результате этого основание начинает .50 перемещаться по запрограммированной топологии схемы со скоростью у относительно укладочной. головки, в которой размещен ультразвуковой преобразователь, концентоатор которого заканчивается инструментом . При по-.даче электрического напряжения наультразвуковой преобразователь инструмент совершает вертикальные колебания с амплитудой колебаний. Под воздействием ультразвуковых колебаний происходит размягчение термопластичной пленки 2. Основание торца инструмента 1 опускается на глубину 0,9-1,2 диаметра изолированного провода. Торец выполнен клинообразным; наиболее острый - двухгранный угол, которого противоположен направлению движения основания 8 платы. Таким образом, инструмент при возбуждении его ультразвуковыми колебаниями, как ножом,. выполняет канавку в термопластичной пленке 2. За счет одновременного воздействия тепла и механической силы .образуется канавка трапецеидальной формы с крутыми вертикальными стенками.Изолированный провод 4 можно пропускать в канавку способами, укаэанными на Фиг, 2 и 3. По способу (Фиг. 1) изолированный провод 4 про" пускают через фторопластовую (или термостойкую) втулку 3 в основании инструмента 1.,Фторопластовая втулка 3, необходима для исключения непосредственного воздействия механических колебаний на изолированный провод, а значит и для исключения разрушения металлическим инструментом 1 наружной поверхности диэлектрической изоляции провода 4.На Фиг, 3 показан другой вариант укладки изолированного провода 3 в канавку, выполненную инструментом 1, по которому изолированный провод про" пускают за инструментом 1, В этом варианте также исключается непосредственное ультразвуковое воздействие твердого инструментана поверхность изолированного провода.В дальнейшем изолированный провод укладывают в канавку. За счет энергии тепла термопластичная пленка частично размягчается и происходит Схватывание ее с изоляцией провода 4 при помощи прижима, оканчивающегося роликом 6, температура которого выбирается такой, чтобы происходило дополнительное размягчение пленки, Температура дополнительного разогрева ролиКа зависит от теплофиэических свойств применяемой пленки и может колебаться от 50 до 120 С. При этом нагрев ролика до 89 С производится конвекционными потоками от нагреваемого до 120 -150С инструмен1012437 5тя 1. бсли необходим более высокийнагрев ролика .6,. то он легко можетосуществляться известными конструк"тивньми приемами: размещением нагре"ваемого элемента внутри ролика, или.внутри прижима нагреваемого роликаи т.д. Механическое воздействие ролика обеспечивает заравнивание канавкй за счетперемещения выдавливаемой массы верхней части вертикальных стенок канавки на уложенный в нее изолированный провод. При этом глубина канавки в пленке выполняется равной 0,9- 1,2 диаметра изолированного провода 3. Наилучшее выравнива-ние поверхности пленки после укладки провода йроисходит на расстоянии нижнего края ролика 6 от нижнего ос" нования инструмента 1 равным 0,6-0,8 диаметра изолированного провода, Ро" лик б выполнен с канавкой посредине торца, диаметр канавки ролика 6 ра" вен 2,5-3,0 диаметра провода, а высота канавки выбирается 0,4"0,5 диа" метра провода 6Так как после укладки йровода до"волнительно производится разогревтермопластичной пленки роликом, являющимся одновременно нагревательным ю элементом, происходит полное обвалакивание провода термопластичнойпленкой, за счет чего значительноповышается прочность укладки, Крометого, отпадает необходимость в про ведении дополнительнОй технологической операции, которую выполняют приизготовлении схемных плат по извест.",ному способу, т.е. дополнительноевоздействие статического давления и 15 тепла для окончательного вдавливания: и закрепления изолированного прово"да в термопластичной пленке послеокончания укладки всей платы в ре"зультате чего повышается производим тельность технологического процессаВследствие того, что изолированныйпровод укладывается полностью на глу"бину диаметра, возможно повышениеплотности укладки провода. Йаг уклад- а ки может быть повышен до величины 1,5диаметра изолированного провода, чтона 30-403 выше чем в иэвестных способах.мите осуда о делам изобПП "Патент открытская наб.фАд ул Прое лиал Редактор К, ВолоцЗаказ 278 Я/69ВНИИПИ ь Л, Гришкаточка оооектор М. Иаро одписное тная,