ES2199203T3 - Aparato electronico provisto de un teclado simplificado, en particular un telefono movil. - Google Patents

Abstract

Aparato electrónico que comprende un circuito impreso principal (1) multicapa y un teclado (6), caracterizado porque el teclado comprende una matriz de teclado (6) y una matriz (8) de circuitos elementales detectores (A¿H) colocada directamente debajo de la matriz de teclado, estando montados los detectores de dicha matriz para formar un circuito impreso secundario (2), soldado sobre el circuito principal.

Description

Aparato electrónico provisto de un teclado simplificado, en particular un teléfono móvil.

La invención tiene por objeto un aparato electrónico provisto de un teclado simplificado, particularmente, un teléfono móvil. El objetivo de la invención es reducir costes de producción, costes de colocación y una simplificación de la producción, particularmente, para estos teléfonos móviles. Tales teclados simplificados se pueden utilizar no sólo en el ámbito de la telefonía móvil sino también para calculadoras, agendas electrónicas o cualquier otro aparato que disponga de un teclado de mando.

Un teclado de mando es un conjunto de una pieza que se debe unir a un circuito impreso principal. Existen diferentes soluciones para unir un teclado al circuito impreso principal.

Una primera solución para realizar el teclado es utilizar un conductor flexible que asegura, además, una función de matriz de detectores del teclado, y unir este conductor flexible al circuito impreso principal por un conector. Un conductor flexible es una lámina aislante flexible provista de pistas conductoras (en general grabadas). Un conductor flexible puede portar así circuitos elementales integrados electrónicos, circuitos elementales híbridos o conexiones conformadas. Estos circuitos elementales cumplen cada uno una función de detector electrónico. Tal conductor flexible asegura entonces las diferentes funciones del teclado. Sin embargo, tal solución cuesta cara y ocupa espacio. En efecto, un conductor flexible cuesta más caro que un circuito impreso, su procedimiento de fabricación es delicado, y es necesario un doble conector: un primer conector unido al conductor flexible y un segundo conector, complementario del primero, unido al circuito impreso principal.

Una segunda solución para realizar el teclado es utilizar un circuito impreso suplementario que se conecte con la ayuda de un conector doble al circuito impreso principal. Esta solución presenta la ventaja de eliminar el coste del conductor flexible, pero presenta el inconveniente de utilizar un conector doble para unir entre ellos los dos circuitos impresos. Un conector doble es un elemento voluminoso y que cuesta caro.

Una tercera solución para realizar el teclado es realizar la matriz de los detectores del teclado directamente sobre el circuito impreso principal. Esta última solución es la mejor de las tres en términos de coste, de simplicidad y de compacidad. Sin embargo, la misma induce a constricciones. La matriz de teclas del teclado está impuesta geográficamente a la superficie del circuito principal. En efecto, el circuito impreso principal debe comprender entonces circuitos elementales en su superficie con relación a estas teclas. Esto crea dificultades para gestionar esquemas diferentes de organización de las teclas con un mismo circuito impreso principal. Tal realización conduce, además, a la imposibilidad de hacer pistas que atraviesen el circuito impreso principal en la zona de contacto de las teclas. Ya que tales pistas transversales son particularmente necesarias cuando el circuito impreso principal es un circuito multicapa (con varias capas de conexiones apiladas entre sus caras superiores e inferiores). Es posible realizar pistas no transversales, particularmente mediante corte por láser, pero los costes se hacen prohibitivos.

En esta tercera solución, la superficie externa del circuito impreso principal ofrece, además, una mala inmunidad a la irradiación. En efecto, en tal caso, no existe más que una superficie de masa enteriza que protege las zonas sensibles. Se prevé realizar una capa especial para esta superficie de masa enteriza, pero esto añadiría costes suplementarios y, además, dificultades de realización. Hay que tener en cuenta un tamaño de dedo muy considerable para poder gestionar las posiciones de las teclas del teclado variables en el tiempo. Así, la diversidad de disposiciones de las teclas es reducida.

Se prevé, también, utilizar un teclado en poliéster colocado sobre el circuito impreso principal únicamente o por dos soldaduras, o por un refuerzo de adhesivo o por los dos. La unión eléctrica con la tarjeta será efectuado o por un conector, o por un elastómero anisotrópico, o por una zebra o por presión mecánica. Tal solución es compleja de realizar.

En la invención, la matriz del teclado es realizada sobre un circuito impreso separado. Este circuito impreso separado no comprende más que unos circuitos elementales detectores correspondientes a las teclas del teclado, está soldado entonces sobre el circuito impreso principal como un componente. Este circuito impreso separado está, preferiblemente, colocado sobre el circuito impreso principal por la llamada tecnología de entallas. Una entalla es una soldadura por la oblea semiconductora. Sobre una oblea semiconductora de un circuito impreso separado, semipistas laterales son realizadas y unidas a los circuitos elementales de detección. Estas semipistas son soldadas, además, a zonas conductoras periféricas del circuito impreso principal. Estas soldaduras realizan una fijación del circuito impreso del teclado al circuito impreso principal. Estas semipistas establecen también enlaces eléctricos entre los circuitos elementales de la matriz del teclado y las diferentes capas del circuito impreso principal. Se realiza, así, una soldadura de un circuito impreso relativamente grande y delgado sobre una tarjeta principal más espesa.

Las semipistas son más interesantes que las pistas enteras porque ocupan menos espacio. Son completamente funcionales gracias a un fenómeno de capilaridad de la soldadura en el momento de la misma. Sin embargo, si la voluminosidad no es un problema se puede soldar el circuito impreso secundario al circuito impreso principal por pistas enteras.

La invención concierne, por lo tanto, a un aparato electrónico definido por las características de la reivindicación 1.

La invención será comprendida mejor con la lectura de la descripción que sigue y el examen de las figuras que la acompañan. Éstas no se presentan más que a título indicativo y, de ningún modo, limitativo de la invención. Las figuras muestran

- la figura 1: una representación simplificada de un circuito impreso multicapa de un teléfono móvil según la invención;

- la figura 2: una representación esquemática del circuito impreso secundario añadido, lo mismo que sus conexiones con el circuito principal.

La figura 1 muestra un aparato electrónico de acuerdo con la invención. Este aparato comprende un circuito impreso principal 1. El circuito 1 es, preferiblemente, un circuito multicapa. Comprende, particularmente, pistas transversales. Estas pistas transversales no son visibles en la figura 1, porque están enmascaradas por un circuito impreso 2 añadido por soldadura a la derecha del circuito 1. Estas pistas transversales establecen conexiones entre las diferentes capas del circuito impreso principal. El circuito 1 permite unir entre ellas componentes tales como un microprocesador 3, un emisor-receptor 4 y una memoria de datos 5. Los componentes 3 a 5 están montados, en este caso, conectados sobre una cara del circuito 1. Otros componentes, no visibles aquí, pueden estar montados sobre otra cara del circuito 1 (la que no es visible en la figura 1). El circuito 2 porta, por su parte, una matriz de teclas de un teclado de mando 6.

El teclado de mando 6 comprende, en este caso, quince teclas repartidas sobre cinco líneas y tres columnas, que está en relación con una matriz de cinco líneas y tres columnas de detectores sobre el circuito 2. Los diferentes detectores de la matriz de detectores están situados, cada uno, directamente debajo de una tecla. Los circuitos elementales de detección del teclado son accesibles sobre el circuito 2 por conexiones individualizadas (eléctricamente independientes) al menos en número igual al número de líneas y de columnas. Estas conexiones conducen lateralmente a huecos metalizados, o pistas. Preferiblemente, estos huecos se reemplazan por semihuecos, semipistas 7.0 a 7.7, por la realización de entallas metalizadas en los cantos del circuito 2. Unas pistas enteras se realizan, por ejemplo, en primer lugar. Luego, se cortan estas pistas para realizar las semipistas 7.0 a 7.7. En su superposición sobre el circuito 1, el circuito 2 ocupa un espacio sobre este circuito 1, en el que no están dispuestos componentes tales como 3 a 5. La superficie superior del circuito 2 (la que no está contra el circuito 1) está situada, con relación al circuito 1, a una altura del mismo orden que la cara superior de los componentes 3 a 5.

El circuito impreso 2 del teclado 6 está soldado y está, así, unido a las diferentes capas del circuito principal gracias a las semipistas 7.0 a 7.7. Hay al menos tantas semipistas como líneas y columnas existen. En el ejemplo mostrado: son necesarias más de ocho semipistas, porque la matriz tiene tres columnas y cinco líneas.

El circuito 2 está realizado, en este caso, con dos capas de metalización. Una primera capa está destinada a las conexiones correspondientes a las líneas. Una segunda capa está destinada a las conexiones correspondientes a las columnas. Preferiblemente, estas dos capas están realizadas en una parte y en otra del circuito impreso 2.

La figura 2 muestra una representación posible en forma de un bloque 8 de la matriz de los circuitos elementales detectores realizados sobre el circuito 2. Esta representación es una representación eléctrica. El bloque 8 comprende ocho salidas. Estas ocho salidas son SA, SB, SC, SD, SE, SF, SG y SH. Cada salida corresponde a una línea o a una columna. Las salidas SA, SB y SC corresponden, respectivamente, al estado de las columnas de las teclas A, B y C. Las salidas SD, SE, SF, SG y SH corresponden, respectivamente, al estado de las líneas de las tecla D, E, F, G y H. Las salidas SA a SH están unidas a las semipistas 7.0 a 7.7, respectivamente.

Las salidas del bloque 8 están unidas por intermedio del bus 9 a una memoria de datos 5 y a un microprocesador 3. El microprocesador 3 está unido por intermedio del bus 9 a una pantalla 10, a un emisor-receptor 4 y a una memoria 11 de programas que comprende un subprograma de telefonía móvil 12 y un subprograma de transformación 13.

El bloque 8 comprende, en un ejemplo esquemático, circuitos detectores, tales como 14, alimentados por una tensión de polarización Vcc respecto a masa, por conexiones 15 y 16, respectivamente. Cada circuito, tal como 14, está unido a dos salidas: a una salida de columna SA o SB o SC según el lugar de la columna del circuito en el bloque 8, y a una salida SD o SE o SF o SG o SH según el lugar de la línea del circuito en el bloque 8.

Los circuitos detectores, de tipo conocido, que forman conmutadores susceptibles de imponer un estado (por ejemplo el mismo) sobre sus dos salidas según un estado hundido o no de una tecla que las corona. Estos conmutadores, de tipo conocido, pueden comprender relés electrónicos sensibles a un estado de proximidad (por hundimiento de tecla) de una superficie equipotencial (un disco de metal) o de una placa magnética. Teniendo en cuenta la alimentación Vcc y masa, el número de semipistas será superior a la suma de las salidas.

En la práctica, los resultados de los estados lógicos de las salida SA a SH son memorizados gracias al bus 19 en la memoria de datos 5. Un estado en una de las salidas SA a SH significa que el usuario ha seleccionado una tecla. El microprocesador 3 y los programas 12 y 13 interpretan estos resultados y saben actuar en consecuencia, particularmente hacen corresponder una cifra a un par de salidas cuyo nivel lógico es uno, y mostrar esta cifra en la pantalla 10.

En el caso en el que se busque apantallar mejor el aparato de la figura 1, se puede prever realizar el circuito 2 en tres capas. Dos capas sirven entonces para realizar las pistas SA a SH y las conexiones 15 y 16. Una tercera capa, preferiblemente subyacente, es una superficie de masa. En este caso, esta superficie de masa está recubierta de una película aislante antes de ser puesta como placa sobre el circuito 1, para no entrar en contacto con las pistas transversales de este circuito 1. En todo caso, el bloque 8 portado por el circuito impreso secundario 2 está unido al bus 9 por puertos (las pistas 7.0 a 7.7) aislados unos de otros. Si por una u otra razón, se tiene que cambiar el significado de las teclas o invertirlas, no se necesita cambiar ni el circuito 1 ni el circuito 2. Sólo cambia el teclado 6. Con la memoria 5, es posible tener en cuenta el cambio de significado, particularmente para mostrar dibujos diferentes en la pantalla 10.

Para la soldadura de las pistas o de las semipistas 7.0 a 7.7, se sueldan con soldadura fuerte estas últimas sobre contactos metálicos, tales como 17, pendiendo sobre el circuito 1, con relación a su posición. Los contactos, tales como 17, se realizan entonces sobre la periferia del circuito 1. En la práctica, el circuito impreso 1 tendrá un espesor del orden de un milímetro (entre 0,8 y 1 mm), mientras que el circuito impreso 2 (preferiblemente sólo de dos capas) tendrá un espesor menor, por ejemplo de 0,4 mm. El circuito 1 tiene, en un ejemplo, un tamaño de 37 mm x 88 mm, mientras que el circuito 2, más pequeño, tiene un tamaño de 35 mm x 50 mm. El circuito 2 está totalmente inscrito en el circuito 1.

Claims (5)

1. Aparato electrónico que comprende un circuito impreso principal (1) multicapa y un teclado (6), caracterizado porque el teclado comprende una matriz de teclado (6) y una matriz (8) de circuitos elementales detectores (A-H) colocada directamente debajo de la matriz de teclado, estando montados los detectores de dicha matriz para formar un circuito impreso secundario (2), soldado sobre el circuito principal.

2. Aparato según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende semipistas (7.0-7.7) en el lado del circuito impreso secundario para conectar, por soldadura (17), este circuito impreso secundario al circuito impreso principal.

3. Aparato según una de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque un estado (SA-SH) de una tecla del teclado se corresponde con un estado de un detector (A-H) del circuito impreso secundario.

4. Aparato según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque comprende pistas (7.0-7.7) que atraviesan el circuito impreso principal y situadas directamente debajo de las teclas del circuito impreso secundario, para establecer conexiones entre las diferentes capas del circuito impreso principal.

5. Aparato según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque es un teléfono móvil (4).