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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen eine Vorrichtung,
die fähig
ist, mehrere Leiter, wie z. B. Glasfasern und Metallleitungen, zu
verteilen, zu führen
und zu ordnen, und im Besonderen eine mechanische Vorrichtung, die
sich nicht auf die Verwendung von Klebemittel stützt, um die Leiter zu verteilen
und zu ordnen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung
findet neben anderen Anwendungen in integrierten Leiterplatten-Baugruppen Verwendung.
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Allgemeiner Stand der Technik
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Heutzutage
enthalten viele Anwendungen Leiterplatten (Printed Circuit Boards,
PCBs), die optische und elektrische Bauteile integrieren, um die
Datenübertragung
und die Speicherfähigkeiten
zu erhöhen.
Zu solchen Anwendungen zählen
z. B. Computer und Telekommunikation (drinnen und draußen). Auf
optischer Seite werden typischerweise mehrere Glasfasern zwischen
vier und zweiunddreißig
oder mehr verwendet, die Probleme der Ordnung der Fasern aufwerfen.
Um den Sachverhalt zu komplizieren, müssen die zahlreichen Glasfasern üblicherweise
außerdem
verteilt und zu einem bestimmten Ort auf der Leiterplatte geführt werden.
Einige Fachleute haben versucht, diese Probleme anzugehen.
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Beispielsweise
beschreibt
US-A-5,204,525 eine
optische Verbindungsvorrichtung, die ein biegsames Substrat und
mehrere Glasfasern aufweist, die auf den Substraten montiert sind.
Das Substrat weist einen Hauptkörperabschnitt
und mehrere Flachsteckerabschnitte auf, die sich von dem Körperabschnitt
aus erstrecken. Die Glasfasern sind derart auf dem Substrat montiert,
dass sich jede Faser mit ihrem Ende zwischen zweien der Flachstecker
erstreckt. Auf diese Weise wird auf dem Substrat ein Faserverteilnetz
gebildet. Die Fasern werden durch Auftragen eines druckempfindlichen
Klebemittels auf das biegsame Substrat und/oder den Fasermantel und
anschließendes
Ablegen der Faser in einem gewünschten
Muster montiert. In einer Ausführungsform
wird, nachdem die Fasern auf dem Substrat montiert worden sind, über den
Fasern und dem Substrat eine Deckschicht gebildet. In einer anderen
Ausführungsform
sind die Flachsteckerabschnitte des Verdrehens unter einem Winkel
in Bezug auf den Hauptkörper
fähig.
Ein Verfahren des Herstellens einer optischen Verbindungsvorrichtung
wird ebenfalls beschrieben.
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Als
anderes Beispiel enthält
FLEX-FOILTM, ein gegenwärtig kommerziell verfügbares Produkt,
im Allgemeinen Glasfasern oder Kupferleitungen, der adhäsiv mit
einem biegsamen Substrat verklebt sind. Falls gewünscht, kann
auf den Fasern und dem Substrat eine Deckschicht aufgetragen werden.
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Der
oben beschriebene Stand stützt
sich auf ein gemeinsames Merkmal – die Verwendung eines Klebemittels
zum Verkleben der Glasfasern oder Kupferleitungen mit dem Substrat.
Obwohl das Klebeverfahren nützlich
sein mag, weist es einige damit einhergehende Nachteile auf, wie
z. B. nahezu dauerhafte Platzierung der Fasern, zusätzliche
Verarbeitungsschritte für
das Kleben und mögliches
Ausgasen flüchtiger
organischer Bestandteile im Klebemittel aufgrund von Temperatur-
und Feuchtigkeitseinwirkung.
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US-A-5,102,212 beschreibt
Elemente zur Herstellung von Stirnflächenspleißen in Glasfasern, die aus
einem verformbaren Werkstoff gebildet sind, der geformt werden kann,
um drei Oberflächen
zum Berühren
der zu spleißenden
Fasern zu definieren. Die Oberflächen
sind zwischen zwei Schenkeln eines Elements derart gebildet, dass,
wenn die Schenkel auf die Fasern zu geschlossen werden, die Oberflächen die
Fasern durch Einbetten der Fasern in die Oberflächen zentrieren und eine elastische
Federdruck-Reservekraft auf die ausgerichteten Fasern ausüben, um
sie in Kontakt zu halten und die Fasern im Element einzuspannen.
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EP-A 0 305 058 beschreibt
einen Leitungssatz, der mehrere Leiter aufweist, die entlang eines halbstarren
Halteelements gelegt sind und relativ dazu durch eine Hülse gehalten
werden, welche die Leiter und das Halteelement umgibt.
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Somit
besteht Bedarf an anderen Anordnungen oder Vorrichtungen, die Leiter,
wie z. B. Glasfasern und Kupferleitungen, ohne Verwendung eines Klebemittels
ordnen, verteilen und führen
können.
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Kurzdarstellung
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Die
vorliegende Erfindung stellt eine Vorrichtung, wie in Anspruch 1
definiert, bereit. Die abhängigen
Ansprüche
betreffen einzelne Ausführungsformen
der Erfindung.
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Die
vorliegende Erfindung stellt eine neue mechanische Vorrichtung bereit,
die des Ordnens, Verteilens und Führens von Leitern fähig ist,
ohne auf die Verwendung eines Klebemittels zurückzugreifen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung
kann wirtschaftlich in einem rationalisierten Herstellungsverfahren hergestellt
werden. Im Allgemeinen kann die erfindungsgemäße Vorrichtung durch Ausformen
von Merkmalen in ein biegsames Substrat aufgebaut werden. Beispielsweise
zählen
zu veranschaulichenden Merkmalen jene, die Verbindungs-Bauteile
halten können,
jene, die das Falten der Vorrichtung gestatten, jene, welche die
Führungsbahnen
der Schaltung (optisch oder elektrisch) definieren, jene, die ein Reservoir
für die
Leiter ermöglichen,
und jene, die einen sicheren Mindest- Biegeradius der Glasfasern ermöglichen,
wenn sie verwendet werden.
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Die
Vorrichtung kann räumlich
mithilfe des kartesischen Koordinatensystems definiert sein, d.
h. eines dreidimensionalen Koordinatensystems, in dem die Koordinaten
eines Punktes im Raum seine Abstände
von jeder von drei senkrechten Linien (x, y und z) sind, die sich
in einem Ursprung schneiden. Die x-Koordinate repräsentiert
z. B. die allgemeine Breite der Vorrichtung, während die y-Koordinate die Länge repräsentiert
und die z-Koordinate die Dicke repräsentiert. Weil sie minimale
Dicke aufweist, ist die Vorrichtung überwiegend durch die Ebene
definiert, die durch die x- und y-Koordinaten definiert ist.
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In
der hier verwendeten Weise bedeutet der Begriff „biegsam", wenn er zur Beschreibung des Substrats
verwendet wird, im Allgemeinen, dass das Substrat die Fähigkeit
aufweist, wiederholt gebogen zu werden, ohne wesentlich beschädigt zu
werden. In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung
Biegsamkeit aus der Ebene heraus auf, das heißt, aus der x-y-Ebene heraus.
In der Ebene weist die Vorrichtung keine Biegsamkeit auf.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
weist die Vorrichtung Leiter und ein biegsames Substrat auf, wobei
das biegsame Substrat Folgendes aufweist: (a) einen Zentralkörper, der
mindestens ein Eingangsende aufweist, an dem die Leiter eingehen; (b)
mehrere Hauptfortsätze,
die sich vom Zentralkörper
aus erstrecken, wobei jeder Flachstecker mindestens ein Mittel zum
Halten der Leiter aufweist; und (c) einen Durchgang, der aus dem
Falten der Vorrichtung entlang mehrerer Faltschlitze gebildet wird,
derart, dass mehrere Verriegelungsmerkmale und mehrere Verriegelungsschlitze
sowie die Hauptfortsätze ineinander
greifen. Die Leiter sind innerhalb von mindestens einem Teil des
Durchgangs angeordnet. Die Vorrichtung ordnet, führt und verteilt Glasfasern
ohne die Verwendung eines Klebemittels.
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In
einer anderen bevorzugten Ausführungsform
ist die erfindungsgemäße Vorrichtung
eine für Glasfasern
und weist ein biegsames Substrat auf, das Folgendes aufweist: (a)
einen Zentralkörper,
der ein Eingangsende aufweist; (b) mehrere Flachstecker, die sich
von einem Teil des Zentralkörpers
aus erstrecken, wobei jeder Flachstecker mindestens ein Mittel zum
Halten der Glasfasern aufweist; (c) mehrere Verriegelungsmerkmale,
die sich von einem zweiten Teil des Zentralkörpers aus erstrecken, und (d) mehrere
Faltmerkmale, die auf dem Zentralkörper angeordnet sind. Die Vorrichtung
ist des Ordnens, Führens
und Verteilens der Glasfasern ohne die Verwendung eines Klebemittels
fähig.
In noch einer anderen Ausführungsform
weist die Vorrichtung ferner eine Abschlussänderungsschleife auf.
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Wie
festgestellt, ist ein Vorteil der vorliegenden Erfindung der, dass
sie sich nicht, wie FLEX-FOIL
TM oder wie
US-A-5,204,925 ,
auf ein Klebemittel stützt,
um die Leiter mit einem Substrat zu verbinden. Stattdessen stützt sich
die Erfindung hauptsächlich
auf in das Substrat ausgeformte Merkmale, welche die Leiter ordnen
und führen
können. Auf
diese Weise werden die Leiter geordnet, verteilt und mechanisch
an Ort und Stelle gehalten, ohne sie dauerhaft mit dem Substrat
zu verkleben. Somit können,
falls gewünscht,
wie z. B. während
eines Reparatur- oder Nachbearbeitungsschrittes, die Leiter bewegt
werden.
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Ein
anderer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist der, dass die Vorrichtung
leicht und kostengünstig
hergestellt werden kann. Kurz zusammengefasst, wird eine Rolle biegsamen
Substrats bereitgestellt. Die Vorrichtung weist eine gewisse gewünschte Konfiguration
oder Konstruktion auf. Diese Konfiguration kann mithilfe computerunterstützter Konstruktion
(Computer-aided
Design, CAD) erstellt werden. Die CAD-Konfiguration wird in eine computergesteuerte
Fertigungsmaschine eingegeben, welche die Rolle biegsamen Substrats
zur gewünschten Konfiguration
umwandelt oder ausformt. Bei einem bevorzugten Verfahren formt ein
Laser, wie z. B. ein CO2-Laser, das Substrat
durch Schneiden der gewünschten
Konfiguration aus. Der Fachmann wird erkennen, dass der Typ des
Lasers, der zum Ausformen des Substrats verwendet wird, vom gewählten Typ
des Substrats abhängt.
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Noch
ein anderer Vorteil der Erfindung liegt in ihrer Vielseitigkeit
und Bedienungsfreundlichkeit. Die Vorrichtung ist insofern vielseitig,
als sie leicht ausgeformt und hergestellt werden kann, um jede gewünschte Konfiguration
aufzunehmen, wie oben beschrieben. Wegen ihrer Biegsamkeit kann
sie erforderlichenfalls leicht von der Leiterplatte fort angehoben
werden, um eine Luftströmung über die
Chips zu ermöglichen,
wodurch diese gekühlt
werden. Auch kann die Vorrichtung mit einem spezifischen Layout konstruiert
werden, um bestimmte Gebiete zu vermeiden, beispielsweise Gebiete
auf einer Leiterplatte, die Kühlung
erfordern können.
Sie ist insofern bedienungsfreundlich, als die Glasfasern und Verbinder unabhängig von
der Leiterplatte vormontiert werden können, und im Bedarfsfall wird
die montierte Vorrichtung einfach in die Leiterplatte oder am vorgesehenen
Verwendungsort eingestöpselt.
Abschließend kann
die Vorrichtung erforderlichenfalls einfach nachgearbeitet werden.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Die
Erfindung kann unter Bezug auf die folgenden Zeichnungen weiter
beschrieben werden, wobei
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1 eine
Draufsicht einer Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung ist;
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2 eine
Draufsicht der Ausführungsform nach 1 ist,
montiert und optische Bauteile enthaltend; 2a eine
isometrische Zusatzansicht und 2b eine
Schnittansicht verschiedener Merkmale ist;
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3 eine
isometrische Ansicht eines anderen Einhakmerkmals gemäß der vorliegenden
Erfindung ist;
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4 eine
Draufsicht einer anderen Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung ist und
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5 eine
Draufsicht der Ausführungsform nach 4 ist,
montiert und optische Bauteile enthaltend.
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Diese
Figuren sind idealisiert, nicht maßstäblich gezeichnet und lediglich
dafür vorgesehen, veranschaulichend
und nicht einschränkend
zu sein. In den Figuren bezeichnen ähnliche Bezugszeichen ähnliche
Teile.
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Detaillierte Beschreibung
der Erfindung
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Das
Substrat, das zum Anfertigen der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendet wird,
kann polymer oder metallen sein und ist vorzugsweise biegsam. Das
Substrat sollte Feuerfestigkeit und geringe Rauchentwicklung aufweisen.
Falls es polymer ist, sollte das Substrat von der Underwriters Laboratory,
Inc., nach UL 94 V-0 klassifiziert sein, d. h. es sollte die Vertikalbrennprüfung nach
UL 94 V bestehen. Im Allgemeinen beinhaltet UL 94 Standardprüfverfahren
zum Prüfen
der Brennbarkeit von Kunststoffmaterialien für Teile in Vorrichtungen und
Geräten.
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Zu
den veranschaulichenden und bevorzugten geeigneten biegsamen Polymerwerkstoffen
zählen
Hochleistungs-Spezialfilme
wie z. B. KYNAR®, von
dem man annimmt, dass es sich um ein mehrschichtiges Polyvinylidenfluorid
(PVDF) handelt, der von ATOFINA North America, Philadelphia, PA,
USA kommerziell erhältlich
ist und worüber
Produktinformationen im Internet unter www.kynarfilm.com zu finden
sind. Zu den anderen kommerziell verfügbaren nützlichen Werkstoffen zählen TEFLON® (Polytetrafluorethylen,
PTFE) und TEDLAR® (Polyvinylfluorid, PVF),
beide von der DuPont Co., Wilmington, DE, USA, KAPTON® und
MYLAR®.
Noch ein anderer nützlicher
Werkstoff ist kommerziell von GE Plastics, einem Teil der General
Electrics Company, Pittsfield, MA, USA unter dem Produktnamen LEXAN® verfügbar, unter
anderem mit den Produktnummern FR-60, FR-63, FR-65 und FR-66. Teflonderivat-Werkstoffe können ebenfalls
verwendet werden.
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Die
Vorrichtung kann in den x- und y-Koordinaten beliebige Ausmaße annehmen,
und ihre Gestaltung ist nur durch die Vorstellung der entwerfenden
Person begrenzt. Obgleich die Vorrichtung jedwede Dicke aufweisen
kann, sollte sie von einer derartigen Dicke sein, dass sie biegsam
ist. In bevorzugten Ausführungsformen
ist die Vorrichtung etwa 0,25 bis 0,38 mm (0,010 bis 0,015 Inch)
dick.
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1 zeigt
eine Ausführungsform
der Erfindung. Vorrichtung 10 weist einen Zentralkörper 12, mehrere
Flachstecker 14, die sich von einer ersten Seite des Zentralkörpers 12 aus
erstrecken, und mehrere Verriegelungsmerkmale 20 auf, die
sich von einer zweiten Seite, die der ersten Seite gegenüberliegend
ist, des Zentralkörpers
aus erstrecken. Der Zentralkörper
weist Eingangsende 11, mehrere Faltmittel 22 und
optional mehrere Verriegelungsschlitze 24 auf. 1 zeigt
zwei Arten von Verriegelungsmerkmalen 20a und 20b.
Die Verriegelungsmerkmale 20a sind so konstruiert, dass
sie und die Flachstecker, die in einem Abstand angeordnet worden
sind, der zweckentsprechend ist, um dieser Funktion zu dienen, ineinander
greifen und durch diese gehalten werden. Die Verriegelungsmerkmale 20b sind
so konstruiert worden, dass sie und die Verriegelungsschlitze 24 ineinander
greifen und durch diese gehalten werden. Der Fachmann wird erkennen,
dass es unterschiedliche Konstruktionen gibt, die für die Verriegelungsmerkmale
und die Verriegelungsschlitze verwendet werden können. Jeder Flachstecker weist mindestens
ein Mittel 16 zum Halten von Leitern (nicht gezeigt) auf.
Jeder Flachstecker weist ein distales Ende 13 auf, wobei
mindestens ein Schlitz 18 ein Mittel zum Anschließen von
Bauteilen wie z. B. optischen Bauteilen bereitstellt. Diese Flachstecker können von
unterschiedlichen Längen
sein und sind es vorzugsweise. Wenn die mehreren Flachstecker derart
konfiguriert sind, dass sie zwischen einer ersten Länge und
einer zweiten Länge
abwechseln, gestattet die Konfiguration eine effiziente Platzierung optischer
Bauteile. Falls gewünscht,
können
die Flachstecker oder jedwedes Teil der Vorrichtung mit Informationen
beschriftet werden. Optionale Befestigungsösen 26 gestatten schnelles
und leichtes Montieren auf einem Substrat, wie z. B. einer Leiterplatte (PCB).
Um die Vorrichtung über
die Befestigungsösen
an Ort und Stelle zu halten, können
verschiedene Arten von Befestigungsteilen verwendet werden. Beispielsweise
können
Schrauben verwendet werden. Obgleich die unten gezeigten 1 und 4 ein Eingangsende
und mehrere Flachstecker zeigen, liegt es im Umfang der vorliegenden
Erfindung, eine Vorrichtung zu haben, die mindestens ein Eingangsende
und mindestens einen Flachstecker aufweist. Somit ist es möglich, eine
Vorrichtung mit mehreren Eingängen
und doch nur einem Flachstecker und umgekehrt, oder genau einem
Eingangsende und einem Ausgangsende zu haben.
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2 zeigt
eine schematische Veranschaulichung von Vorrichtung 100,
welche die Vorrichtung nach 1 ist, nachdem
sie montiert worden ist. In diesem Fall ist in der Vorrichtung ein
Durchgang gebildet worden, indem das Zentralelement entlang des (nicht
mehr gezeigten) Faltmittels derart gefaltet worden ist, dass die
Verriegelungsmerkmale 20a zwischen den mehreren Flachsteckern
in Eingriff gebracht und gehalten werden und die Verriegelungsmerkmale 20b in
den Verriegelungsschlitzen in Eingriff gebracht und gehalten werden.
Leiterbahn 28, vorzugsweise faseroptische Kabel, kann an
das optische Bauteil 32 angepasst und Einzelleiterbahnen 30,
vorzugsweise einzelne Glasfasern, gehen am Eingangsende 11 in
die Vorrichtung ein. Die Vorrichtung weist mehrere Führungsbohrungen 27 zur
Sicherung derselben an einem Substrat auf. Die Führungsbohrungen dienen einer
den Befestigungsösen 26 ähnlichen
Funktion. Die Glasfasern befinden sich schließlich in mindestens einem Teil
des Durchgangs, der durch seine Gestaltung die Glasfasern entlang
einem gewünschten
Weg ordnet und führt. Die
Glasfasern werden auf verschiedene Flachstecker verteilt und werden
durch Mittel 16 gehalten. 2a zeigt
eine vergrößerte Ansicht
eines einzelnen Mittels 16a, im Allgemeinen ein Einhakmerkmal, zum
Halten einer Leiterbahn 30. Jeder Flachstecker weist ein
distales Ende mit einem Schlitz 18 auf, auf dem eine optische
Vorrichtung 34 montiert worden ist. In einer bevorzugten
Ausführungsform
erstrecken sich die Glasfasern nicht über den Flachstecker hinaus,
sondern enden stattdessen an den optischen Bauteilen. 2b zeigt
die Platzierung von acht Glasfasern 30 innerhalb des Durchgangs
als zwei Reihen, die eine jede vier Fasern aufweist.
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3 zeigt
eine alternative Ausführungsform
zur Halten der Leiter. Leiter 30 werden durch fingerähnliche
Elemente 16b gehalten. Der Fachmann wird erkennen, dass
andere Konstruktionen verwendet werden können, um die Leiter mechanisch
zu halten. Es wird jedoch bevorzugt, die Haltemittel derart zu konstruieren,
dass sie leicht herzustellen sind, leicht mit den Leitern zu verwenden
sind und die Leiter an Ort und stellte halten, aber doch Bewegungen, wie
z. B. Gleiten, der Glasfasern gestatten, wenn dies gewünscht ist,
wie z. B., wenn die Vorrichtung mit den darauf montierten Leitern
repariert oder nachgearbeitet werden muss.
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4 zeigt
eine andere Ausführungsform der
Erfindung. Vorrichtung 2 ist Vorrichtung 1 nach 1 ähnlich,
weist aber ferner eine Abschlussänderungsschleife 36 auf,
die sich vom Zentralkörper 12 aus
erstreckt. Auf der Abschlussänderungsschleife sind
Verriegelungsmittel 20b, Verriegelungsschlitze 24 und
Faltmerkmale 22 gebildet worden.
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5 zeigt
eine schematische Veranschaulichung von Vorrichtung 200,
welche die Vorrichtung nach 4 ist, nachdem
sie montiert worden ist. Wie bei Vorrichtung 100 nach 2 ist
in der Vorrichtung ein Durchgang gebildet worden, indem das Zentralelement
entlang des (nicht mehr gezeigten) Faltmittels derart gefaltet worden
ist, dass die Verriegelungsmerkmale 20a zwischen den mehreren
Flachsteckern in Eingriff gebracht und gehalten werden und die Verriegelungsmerkmale 20b in
den Verriegelungsschlitzen in Eingriff gebracht und gehalten werden.
Abschlussänderungsschleife 36 ist
ebenfalls montiert worden. Vier Leiter 30, vorzugsweise
Glasfasern, nehmen einen kurzen Weg 36a, während die anderen
den längeren
Weg 36b nehmen. Falls gewünscht, können alle Leiter den langen
Weg nehmen. Einer der wesentlichen Vorteile der Abschlussänderungsschleife
ist der, dass, wenn der lange Weg verwendet wird, die Leiterbahn überschüssige Länge aufweist,
sodass, sollte Reparatur oder Nacharbeit nötig sein, die zusätzliche
Länge erfordert,
die Faser oder die Leitung vom langen Weg zum kurzen Weg bewegt
werden kann. Und weil die Leiter in der Vorrichtung ohne Verwendung
eines Klebemittels geordnet und geführt werden, können sie
sich, wenn gewünscht, frei
bewegen und bleiben trotzdem stationär, sobald sie in der vorgesehenen
Anwendung montiert sind.
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Noch
eine andere Ausführungsform
der Erfindung weist einen Zentralkörper auf, der ein Eingangsende
aufweist. Mehrere Hauptfortsätze
erstrecken sich vom Zentralkörper
aus. Mehrere Nebenflachstecker erstrecken sich von den Hauptfortsätzen aus.
Als Analogie würde
diese bestimmte Ausführungsform
visuell erscheinen, als würde
sie einem Baum mit mehreren Zweigen ähneln. Ein jeder der Hauptfortsätze oder
Nebenflachstecker kann ein distales Ende aufweisen. das mit einem
Mittel konfiguriert ist, das des Haltens einer optischen Vorrichtung fähig ist.
Es ist möglich,
dass einige der Hauptfortsätze
und einige der Nebenflachstecker kein derartiges Mittel aufweisen.
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Am
Zentralkörper
und/oder an den Hauptfortsätzen
und/oder an den Nebenflachsteckern gibt es durchweg mehrere Faltschlitze,
mehrere Verriegelungsmerkmale und mehrere Verriegelungsschlitze. In
Benutzung wird ein Durchgang typischerweise entlang dem Zentralkörper durch
Falten der Vorrichtung entlang den mehreren Faltschlitzen derart
gebildet, dass die Verriegelungsmerkmale und die Verriegelungsschlitze
ineinander greifen. Die Leiter gehen am Eingangsende des Zentralkörpers in
die Vorrichtung ein, liegen in mindestens einem Teil des Durchgangs, werden
durch die verschiedenen Flachstecker geführt und verteilt und enden
an der optischen Vorrichtung. Falls gewünscht, kann diese bestimmte
Ausführungsform
eine Abschlussänderungsschleife
enthalten.
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Die
mit Leitern und Bauteilen ausgestattete erfindungsgemäße Vorrichtung
kann aufeinander gestapelt werden. Wegen ihrer Biegsamkeit kann
die Vorrichtung an gewünschten
Orten aus der Ebene heraus parallel zur horizontalen Ebene der Leiterplatte
angehoben werden, um Luftkühlung
der elektrischen Bauteile auf der Leiterplatte zu ermöglichen.
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In
noch einer anderen Ausführungsform weist
die Vorrichtung ferner Anhebemerkmale auf, wie z. B. geformte Beinchen
oder geformte Vertiefungen, die dem Zweck des Anhebens der Vorrichtung von
der Oberfläche
der Leiterplatte in einem bestimmten Gebiet dienen, um so das Kühlen der
elektrischen Bauteile zu ermöglichen,
die darunter vorhanden sein können.
Diese Merkmale können
sich überall
auf der Vorrichtung befinden, z. B. entlang dem Zentralkörper und
entlang der Flachstecker.
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Wie
in 2 und 5 gezeigt, können optische Bauteil an der
Vorrichtung angeschlossen sein. Diese Bauteile können an mindestens einem der
folgenden Orte angeschlossen sein: am Eingangsende des Zentralkörpers und
am distalen Ende der Flachstecker. Vorzugsweise ist das distale
Ende konstruiert worden, um die optischen Bauteile aufzunehmen.
In den bevorzugten Ausführungsformen sind
die distalen Enden der Flachstecker mit Schlitzen zur schnellen
und leichten Installation der optischen Bauteile versehen worden.
Auch kann das terminierte Ende der Glasfasern leicht in das optische Bauteil
eingestöpselt
und aus diesem entfernt werden. Für den Fachmann versteht es
sich, dass andere Konstruktionen verwendet werden können, um
die optischen Bauteile anzuschließen..
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Zu
den nützlichen
optischen Bauteilen zählen,
aber ohne darauf begrenzt zu sein, Simplex-Glasfaser-Steckverbinder, Duplex-Glasfaser-Steckverbinder,
Parallelglasfaser-Steckverbinder, Simplex-Verschmelzungsspan, Parallel-Verschmelzungsspan,
mechanischer Spleißspan,
Simplex-V-Nut (Polymer, Keramik, Siliciumdioxid oder Silicium),
Array-V-Nut, Muffe, Gabelungsblock, Shuffle-Block und Kombinationen
davon.
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Wie
festgestellt, sind Glasfasern die bevorzugten Leiter. Mehrere Arten
von Glasfasern können in
der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Vorzugsweise ist die
Glasfaser ummantelt. Der Begriff „ummantelt" bedeutet in der hier verwendeten Weise
eine Glasfaser, die eine äußere Schutzbeschichtung
oder ein Gehäuse
aufweist, um mechanische Beschädigung
zu minimieren. Die ummantelte Glasfaser weist einen Durchmesser
im Bereich von 250 bis 900 Mikrometern auf. Es ist möglich, ummantelte
Glasfasern kleineren oder größeren Durchmessers
zu verwenden.
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Wie
in mehreren der Figuren gezeigt, z. B. 1 und 4,
weist die erfindungsgemäße Vorrichtung
Krümmung
auf. Der Fachmann wird erkennen, dass beim Konstruieren der Vorrichtung
der sichere Mindest-Biegeradius der Glasfaser zu berücksichtigen
ist. Bei einer ummantelten Glasfaser von 250 Mikrometern beträgt der sichere
Mindest-Biegeradius typischerweise etwa 25,4 mm (1 Inch). Bei speziellen
Fasern kann der Biegeradius kleiner sein.
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Herstellungsverfahren
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Ein
Vorteil der vorliegenden Erfindung ist die Leichtigkeit, mit der
sie hergestellt und montiert werden kann. Bei einem bevorzugten
Herstellungsverfahren erstellt ein Konstrukteur das Layout der Vorrichtung
mithilfe von CAD-Software (Computer-aided Design, computerunterstützte Konstruktion).
Das Layout wird als CAD-Daten in einer Computerdatei gespeichert.
Die Computerdatei bildet die Schnittstelle zu computergesteuerten
Fertigungsmaschinen, wo die Daten umgesetzt werden. In einem veranschaulichenden
Beispiel ist die Maschine eine Musterschneidemaschine, wie z. B.
eine Laserschneidemaschine. Ein Bogen des biegsamen Substrats oder mehrere übereinander
gestapelte Bogen werden der Maschine zugeführt, und das gewünschte Layout
mit all den verschiedenen Merkmalen wird aus dem biegsamen Substrat
ausgeschnitten. Bei einem kontinuierlichen Prozess kann das biegsame
Substrat in Rollenform geliefert werden. Wenn eine Laserschneidemaschine
verwendet wird, hängt
der Typ des verwendeten Lasers von dem biegsamen Substrat ab. Bei den
oben aufgeführten
bevorzugten polymeren Werkstoffen kann ein CO2-Laser
verwendet werden.
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Nach
dem Schneiden kann die Vorrichtung entweder mithilfe einer Maschine
oder von Hand leicht mechanisch montiert werden. Beispielsweise können die
Glasfasern auf dem Zentralkörper
positioniert und durch die Haltemittel auf den Flachsteckern geführt werden.
Die Vorrichtung kann dann entlang der Faltmerkmale so gefaltet werden,
dass sie die Glasfasern hält.
Dann können
optische Verbinder installiert werden. Die montierten Vorrichtungen
können
dann auf die Leiterplatte montiert werden.