BR112019002115B1 - Cobertura de peça única para um dispositivo eletrônico - Google Patents

Abstract

Uma cobertura de peça única (1) para um dispositivo eletrônico, a cobertura (1) compreendendo: um dissipador de calor (50); uma antena (10); uma tela de blindagem (60); um material sintético eletricamente isolante (20) formando superfícies externas da cobertura (1).

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] A presente invenção refere-se ao campo de dispositivos de comunicação eletrônicos sem fio, e mais particularmente às caixas de dispositivos eletrônicos sem fio do tipo roteador ou gateway.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[0002] Dispositivos eletrônicos existem que compreendem uma caixa alojando especificamente um cartão eletrônico que é eletricamente conectado a uma antena, e um dissipador de calor para dissipar o calor produzido por um ou mais componentes eletrônicos do cartão enquanto estão em operação. O cartão eletrônico também recebe uma tela de blindagem eletromagnética e uma cobertura de proteção mecânica na qual os acabamentos decorativos do dispositivo são geralmente carregados.

[0003] A multiplicidade dos sub-elementos que compõem o dispositivo eletrônico requer inúmeras operações de montagem que afetam custos de fabricação do dispositivo eletrônico bem como custos logísticos (armazenagem, transporte para o local de produção, distribuição para a estação de montagem) dos sub-elementos.

[0004] Esses inúmeros sub-elementos também tornam os dispositivos eletrônicos existentes volumosos, ao passo que os consumidores buscam equipamentos que sejam cada vez mais compactos.

OBJETIVO DA INVENÇÃO

[0005] Um objetivo da invenção é fornecer um dispositivo eletrônico que seja compacto e que seja de fabricação mais econômica.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0006] Para essa finalidade, a invenção fornece uma cobertura de peça única para um dispositivo eletrônico, a cobertura compreendendo: - um dissipador de calor; - uma antena; - uma tela de blindagem; - um material sintético eletricamente isolante formando superfícies externas da cobertura.

[0007] No significado do presente pedido, o termo “peça única” se refere a um conjunto de componentes que são fixados entre si de modo a ser capaz de ser manipulado junto sem o risco dos componentes se tornarem separados. No significado do presente pedido, uma cobertura é um invólucro externo do produto, uma parte que é visível no produto acabado sem desmontagem e que protege componentes internos a partir do exterior. Uma cobertura fornece, portanto, proteção mecânico (contra impactos, manipulação) e dependendo do design (sem furos), a cobertura pode proteger contra projeções de água, pó, e impulsos elétricos/eletrostáticos.

[0008] Desse modo, é obtido um único elemento que combina uma pluralidade de funções, desse modo reduzindo os fluxos logísticos e o volume de operações de montagem no local de montagem final do equipamento eletrônico, e tornando possível melhorar a compacidade do equipamento eletrônico final.

[0009] Vantajosamente, a antena é conectada a meios de conexão elétrica dispostos de modo a serem capazes de serem conectados ao dispositivo eletrônico.

[0010] Isso também melhora a compacidade da cobertura que tem os conectores incorporados na mesma, e também reduz tempo de montagem.

[0011] Também vantajosamente, a tela de blindagem é conectada a meios de ligação equipotencial dispostos de modo a serem capazes de serem conectados ao dispositivo eletrônico.

[0012] Desse modo, melhora adicionalmente a compacidade da cobertura que tem os conectores de ligação equipotencial incorporados na mesma e de modo semelhante reduz tempo de montagem.

[0013] Para uma finalidade similar, a cobertura inclui meio de conexão mecânica disposto de modo a permitir que a cobertura seja fixada ao dispositivo eletrônico.

[0014] Em uma modalidade específica, a cobertura compreende uma estrutura de metal feita de um material incluindo cobre.

[0015] Vantajosamente, a antena é incorporada no material sintético, que fornece melhor compacidade da cobertura e melhora a qualidade de transmissão da antena.

[0016] Em uma modalidade preferida, os meios de conexão elétrica compreendem um contato de superfície e/ou um contato incluindo um elemento resiliente.

[0017] Isso torna possível eliminar a necessidade de tolerâncias dimensionais rigorosas, desse modo reduzindo custos de fabricação e assegurando contato elétrico de longa duração. Preferivelmente, os meios de conexão elétrica compreendem um conector de cabo coaxial, de modo ideal do tipo UFL.

[0018] O uso de conectores padrão comprovados torna possível reduzir custos de fornecimento e melhora a confiabilidade da conexão elétrica.

[0019] A invenção também fornece um método de fabricar equipamento eletrônico compreendendo as seguintes etapas: a) fabricar uma cobertura do tipo acima descrito; b) fabricar um dispositivo eletrônico; c) montar a cobertura e o dispositivo eletrônico juntos.

[0020] Outras características e vantagens da invenção aparecem na leitura da seguinte descrição de uma modalidade não limitadora específica da invenção. BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0021] É feita referência aos desenhos em anexo, nos quais: - A figura 1 é um diagrama em perspectiva de uma cobertura da invenção; - A figura 2 é uma vista em perspectiva parcialmente recortada da figura 1; - A figura 3 é uma vista em perspectiva diagramática de uma etapa de um método de montagem de uma peça de equipamento eletrônico da invenção; - A figura 4 é uma vista em seção longitudinal no plano IV-IV do equipamento eletrônico da figura 3 após montado.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0022] Com referência às figuras 1 e 2, a cobertura de peça única da invenção, dada em geral a referência 1, é substancialmente de formato de caixa retangular e inclui uma parede superior e três paredes laterais adjacentes de tal modo que a caixa tenha uma face inferior 2 que é aberta e uma face posterior 3 que também é aberta.

[0023] A cobertura 1 compreende uma estrutura de antena 10, feita de cobre, substancialmente de formato retangular. A estrutura 10 tem em sua periferia três abas dobradas 11, 12 e 13, e uma abertura 14 de formato retangular em seu centro. Uma superfície interna 15 da estrutura 10 define um alojamento de recepção 4 para receber um dispositivo eletrônico.

[0024] A cobertura 1 também inclui um dissipador de calor passivo 50, de formato retangular, alojado na abertura 14 da estrutura 10 para ter uma face nivelada com uma superfície externa 17 da estrutura 10 na parede superior da estrutura 10. Os lados mais curtos 51 e 52 do dissipador de calor 50 têm aros 53 e 54 que se projetam a partir da abertura 14 para serem fixados na estrutura 10 e desse modo assegurando que o dissipador de calor 50 seja fixado na estrutura 10 e que o contato elétrico é feito com a estrutura 10. Uma projeção central 55 se projeta a partir da face 56 do dissipador de calor 50 na direção oposta à face que é nivelada com a superfície externa 17. A projeção central 55 é coberta com um bloco térmico 55.1. Um anel condutivo 60 de seção substancialmente quadrada estende em torno da projeção 55 e é soldado através de uma face 61 para sobre o dissipador de calor 50. A face 62 oposta à face 61 carrega uma tira de espuma compressível, eletricamente condutiva 63.

[0025] A cobertura 1 também inclui: - uma camada de material sintético 20 - nesse exemplo, estireno de butadieno acrilonitrila (AB) - que é sobremoldado na estrutura 10 e a face que é nivelada com o dissipador de calor 50 para cobrir uma superfície externa 17 da estrutura 10 oposta a partir da superfície interna 15 de modo a formar uma parede superior e três paredes laterais da cobertura; - quatro pinos de fixação de parafuso 30 a 33 se projetando a partir da parede superior da estrutura 10 no lado da superfície interna 15 e que são respectivamente dotados de furos roscados 34 a 37; - quatro conectores do tipo UFL fêmeas 40 a 43 conectados respectivamente por condutores 44 a 47 a pás 11.1, 12.1, 12.2 e 13.1 cortadas nas abas dobradas 11 a 13. Os condutores 44 a 47 são fixados à estrutura 10 por meio de pontos de solda.

[0026] Um método de fabricar uma peça de equipamento eletrônico 100 é descrito abaixo.

[0027] Em um primeiro estágio, a cobertura 1 e um dispositivo eletrônico são fabricados em duas linhas de produção separadas que se unem para permitir que a cobertura 1 seja montada com o dispositivo eletrônico, em um segundo estágio.

[0028] Em relação à cobertura 1, os pinos 30 a 33, os conectores 40 a 44, e os condutores 44 a 47 são soldados sobre a estrutura 10 que foi anteriormente cortada e dobrada para formar a abertura 14 e as abas dobradas 11 a 13. O dissipador de calor 50 é colocado na abertura 14 e o material sintético 20 é então sobremoldado na montagem por moldagem por injeção. Uma cobertura de peça única 1 é desse modo obtida que compreende o dissipador de calor 50, uma antena na forma da estrutura a10, e uma porção de acabamento feita de material sintético 20. Como visto abaixo, o anel 60 forma uma tela de blindagem. A cobertura 1 pode ser então armazenada pendente montagem posterior.

[0029] A fabricação da parte eletrônica é por si só conhecida e, portanto, não é descrita em mais detalhe. Nesse exemplo, o dispositivo eletrônico compreende um cartão eletrônico 70 compreendendo um processador 71, uma trilha condutiva terra circular 72 estendendo em torno do processador 71, quatro conectores UFL machos 73 a 76, e quatro furos 77 a 80.

[0030] No segundo estágio do método mostrado na figura 3, o dispositivo eletrônico é colocado no interior do alojamento 4. Parafusos 90 engatados através dos furos 77 a 80 são engatados nos furos roscados 34 a 37 e são fixados nos mesmos. Enquanto o dispositivo eletrônico está sendo colocado em posição no alojamento 4 e os parafuso 90 estão sendo apertados, os conectores UFL machos 73 a 76 do cartão eletrônico 70 se tornam engatados nos conectores UFL fêmeas 40 a 43 da cobertura 1, desse modo formando uma conexão elétrica entre o cartão eletrônico 70 e a estrutura de antena 10.

[0031] Como pode ser visto na figura 4, após os parafusos terem sido apertados 90, o bloco térmico 55.1 do dissipador de calor 50 está em contato com a superfície superior do processador 71, desse modo assegurando que calor gerado pelo processador 71 seja transferido para o dissipador de calor 50. Enquanto os parafusos 90 estão sendo apertados, a espuma condutiva 63 do anel 60 também entra em contato com a trilha condutiva 72 do cartão eletrônico 70, desse modo formando ligação equipotencial com a trilha. O anel 60 que estende em torno do processador 71 então blinda o processador 71 eletromagneticamente.

[0032] Desse modo é obtida uma peça de equipamento eletrônico 100 resultando de uma única operação de montagem da cobertura 1 e cartão eletrônico 70 juntos. Os parafusos 90 permitem que o cartão eletrônico 70 seja mecanicamente conectado à cobertura 1 enquanto fornece conexões elétricas duráveis e seguras entre primeiramente a estrutura 10, o dissipador de calor 50 e a blindagem 60 e em segundo lugar o cartão eletrônico 70.

[0033] Deve ser observado que a face inferior do dispositivo eletrônico tem sua face inferior formando a superfície inferior do equipamento eletrônico e uma face lateral formando uma das superfícies laterais do equipamento eletrônico, ao passo que a cobertura forma a superfície superior e três faces laterais do equipamento eletrônico.

[0034] Naturalmente, a invenção não é limitada às modalidades descritas, porém abrange qualquer variante compreendida no âmbito da invenção como definido pelas reivindicações.

[0035] Em particular: - embora nesse exemplo a cobertura seja de formato retangular, a invenção também se aplica a coberturas de outros formatos, em particular por motivos de fornecer uma aparência atraente. Do mesmo modo, a cobertura pode ter uma única face aberta ou mais de duas faces abertas; - embora nesse exemplo a estrutura de antena seja feita de cobre, a invenção também se aplica a outros materiais, como, por exemplo, aço estanhado ou qualquer outro material adequado incluindo cobre; - embora nesse exemplo a camada de material sintético seja uma camada de ABS depositada por sobremoldagem para formar as superfícies externas da cobertura, a invenção também se aplica a outros tipos de materiais sintéticos eletricamente isolantes, como, por exemplo, poliamida, bem como a outros métodos de depositar esse material como, por exemplo, aplicar uma camada de material termoformado, depositar uma camada de tinta de epóxi ou um adesivo, posicionar/estaquear ou fixar por parafuso o material sintético na estrutura de antena; - embora nesse exemplo o material sintético seja depositado em uma das faces da estrutura de antena, a invenção também se aplica a uma estrutura de antena incorporada no material sintético; - embora nesse exemplo a cobertura tenha quatro pinos de fixação de parafuso, a invenção se aplica a outros meios de conexão mecânica dispostos para permitir que a cobertura seja fixada ao dispositivo eletrônico, como, por exemplo, por posicionar/estaquear, adesivo, ou fixação por grampo; - embora nesse exemplo os condutores sejam fixados à estrutura de antena por soldagem, a invenção também se aplica a outros meios de fixação dos condutores à cobertura, como, por exemplo, por fixação por grampo, adesivo ou soldagem; - embora nesse exemplo o dissipador de calor seja fixado à cobertura por colagem, a invenção também se aplica a outros meios de fixação do dissipador de calor à cobertura, como, por exemplo, por fixação por grampo, soldagem branca ou soldagem; - embora nesse exemplo a cobertura inclua um anel condutivo que seja fixado ao dissipador de calor, a invenção também se aplica a outros tipos de tela de blindagem, como, por exemplo, uma caixa de metal poligonal conectada à antena por prendedores eletricamente isolantes; - embora nesse exemplo a tela de blindagem seja conectada ao dispositivo eletrônico por uma tira de espuma condutiva compressível, a invenção também se aplica a outros meios de ligação equipotencial, como, por exemplo, fixação por parafuso, fixação por grampo, conexão resiliente, molas, lâminas de mola, ou contato direto; - embora nesse exemplo a cobertura tenha quatro pinos de fixação de parafuso, a invenção se aplica a outros meios de conexão mecânica disposta para permitir que a cobertura seja fixada ao dispositivo eletrônico, como, por exemplo, por posicionar/estaquear, adesivo, ou fixação por grampo; - embora nesse exemplo a cobertura tenha conectores UFL, a invenção também se aplica a outros tipos de meios de conexão elétrica, como, por exemplo, um contato de superfície ou um contato incluindo um elemento resiliente; - embora nesse exemplo a cobertura tenha uma estrutura de antena feita de uma placa de metal, a invenção também se aplica a outros tipos de antena, como, por exemplo, um fio condutivo, um loop de fio, ou qualquer meio adequado para transmissão sem fio.

Claims (14)

1. Cobertura de peça única (1) para um dispositivo eletrônico (70), a cobertura (1) caracterizada por compreender: . um dissipador de calor (50); . uma antena (10); . uma tela de blindagem (60); . um material sintético eletricamente isolante (20) formando superfícies externas da cobertura (1), em que o material sintético eletricamente isolante é sobremoldado na antena.

2. Cobertura (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por a antena (10) ser conectada a meios de conexão elétrica (40, 41, 42, 43) dispostos de modo a serem capazes de serem conectados ao dispositivo eletrônico (70).

3. Cobertura (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a tela de blindagem (60) é conectada a meios de ligação equipotencial (63) dispostos de modo a serem capazes de serem conectados ao dispositivo eletrônico (70).

4. Cobertura (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por incluir meios de conexão mecânica (30, 31, 32, 33) dispostos de modo a permitirem a fixação da cobertura (1) ao dispositivo eletrônico (70).

5. Cobertura (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por a cobertura (1) compreender uma estrutura de metal (10) feita de um material compreendendo cobre.

6. Cobertura (1), de acordo com a reivindicação 5, caracterizada por os condutores (44, 45, 46, 47) se estendendo entre a antena (10) e os meios de conexão elétrica (40, 41, 42, 43) serem fixados à estrutura de metal (10).

7. Cobertura (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por a antena ser incorporada no material sintético (20).

8. Cobertura (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o material sintético (20) ser depositado por aplicação de uma camada de plástico termoformado ou por deposição de tinta de epóxi.

9. Cobertura (1) de acordo com a reivindicação 2, caracterizada por os meios de conexão elétrica (40, 41, 42, 43) compreenderem um contato de superfície e/ou um contato compreendendo um elemento resiliente.

10. Cobertura (1) de acordo com a reivindicação 2, caracterizada por os meios de conexão elétrica (40, 41, 42, 43) compreenderem um conector de cabo coaxial (40, 41, 42, 43).

11. Cobertura (1) de acordo com a reivindicação 10, caracterizada por o conector de cabo coaxial (40, 41, 42, 43) ser de um tipo UFL.

12. Cobertura (1) de acordo com a reivindicação 3, caracterizada por os meios de ligação equipotencial (63) ao dispositivo eletrônico (70) compreenderem uma espuma condutiva compressível (63).

13. Cobertura (1) de acordo com a reivindicação 4, caracterizada por os meios de conexão mecânica (30, 31, 32, 33) compreenderem pelo menos um furo rosqueado (34, 35, 36, 37) destinado a receber um parafuso (90).

14. Método de fabricação de um equipamento eletrônico (100) caracterizado por compreender as seguintes etapas: a) fabricar uma cobertura (1) definida na reivindicação 1; b) apresentar o dispositivo eletrônico (70); c) montar a cobertura (1) e o dispositivo eletrônico (70) juntos.