ES2246364T3 - Sistema de conector modular intermedio y procedimiento de fabricacion. - Google Patents
Sistema de conector modular intermedio y procedimiento de fabricacion.Info
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Abstract
Sistema de conector modular intermedio ("mezzanine") BGA con una altura de apilamiento seleccionable, que comprende: un conjunto de enchufe (12) y un conjunto de tomacorriente (13) que se acopla con el mecanismo de enchufe, comprendiendo tanto el mecanismo de enchufe (12) como el mecanismo de tomacorriente (13) una base idéntica (14) que comprende: una pluralidad de rebajes (22); una pluralidad de casillas en diamante (25) dispuestas en una configuración intersticial en forma de diamante, encontrándose una casilla en diamante (25) debajo de cada rebaje (22), de tal modo que un contacto (59, 61; 84, 108) pueda pasar a través de uno de los rebajes (22) y entrar en una de las casillas (25); presentando la pluralidad de rebajes (22) una forma sustancialmente rectangular, de tal modo que el contacto que pasa a través del rebaje (22) y entra en la casilla en diamante (25) pueda recibir un elemento fusible (29) alrededor de la periferia de una parte del contacto que se introduce en la casilla, caracterizado porque se prevé por lo menos un espaciador (20) para obtener una altura de apilamiento superior.
Description
Sistema de conector modular intermedio y
procedimiento de fabricación.
La presente invención se refiere a un conector
modular intermedio ("mezzanine") BGA del tipo definido en la
reivindicación 1, y a un procedimiento para fabricar un conector
modular intermedio BGA según la reivindicación 12.
Los conectores de matriz de rejilla de bolas
(BGA) son conocidos mayoritariamente dentro del ámbito de la
técnica, disponiéndose de una descripción general de dichos
conectores en la patente US nº 5.730.606. Estos tipos de conectores
presentan un circuito integrado montado sobre un sustrato de
plástico o de cerámica con una matriz de rejilla de bolas, que por
lo general incluye bolas de soldadura esféricas situadas en las
placas de contacto eléctrico del sustrato del circuito. Este tipo
de conectores pueden montarse en un circuito integrado sin utilizar
alambres de contacto procedentes del circuito integrado. Entre las
ventajas de los conectores de matriz de rejilla de bolas se
incluyen un menor tamaño de encapsulado, un buen rendimiento
eléctrico y un perfil más bajo.
En los anteriores conectores de tipo intermedio,
eran necesarios componentes exclusivos para cada altura de
apilamiento y género de conector.
El documento
US-A-5.098.311 da a conocer un
sistema de interconexión hermafrodita en el que el armazón (o
soporte) y los contactos de éste son hermafroditas. Los contactos
son contactos bifurcados o trifurcados bastante voluminosos y, por
consiguiente, no son adecuados para un sistema conector de matriz
de rejilla de bolas (BGA), en el que se dispone únicamente de un
espacio muy limitado para cada contacto.
En el documento
US-A-6.079.991 se presenta un
procedimiento para colocar un contacto sobre un conector eléctrico,
que es un conector BGA. La base del mecanismo de enchufe es
diferente de la del mecanismo de tomacorriente y, por consiguiente,
no es posible reducir los costes mediante simplificación.
La presente invención incluye un conector modular
de tipo intermedio de placa a placa que puede fabricarse con una
altura de apilamiento seleccionada, eligiendo entre los diversos
componentes comunes existentes que pueden combinarse o emparejarse
para proporcionar la altura de apilamiento deseada.
Independientemente de la altura de apilamiento, el enchufe y el
tomacorriente pueden fabricarse utilizando por lo menos algunos
componentes iguales. Si se requiere una mayor altura de
apilamiento, es posible añadir componentes adicionales.
La presente invención incluye un conector modular
intermedio que presenta un mecanismo de enchufe y un mecanismo de
tomacorriente, cada uno de los cuales presenta una base idéntica.
El mecanismo de enchufe y el mecanismo de tomacorriente pueden
acoplarse entre sí para formar un conector modular para conectar
una diversidad de componentes eléctricos, incluidas las placas de
circuitos impresos. Debido a que los mecanismos de enchufe y de
tomacorriente tienen una base idéntica cada uno, sólo es necesario
fabricar en serie una base para obtener ambos mecanismos. Esto
constituye una ventaja, ya que simplifica la fabricación y reduce
los costes de ésta.
La base idéntica de los mecanismos de enchufe y
tomacorriente puede presentar una pluralidad de rebajes y una
pluralidad de casillas en forma de diamante dispuestas en una
configuración intersticial. Preferentemente, existe una casilla
debajo de cada rebaje y, entonces, cada contacto puede pasar a
través de un rebaje y entrar en una de las casillas.
Preferentemente, la pluralidad de rebajes son en esencia
rectangulares y, por consiguiente, los contactos que pasan a través
de los rebajes y se introducen en las casillas en diamante pueden
recibir un elemento fusible, tal como una soldadura, alrededor de la
periferia de una parte de los mismos.
El mecanismo de enchufe también puede incluir una
cubierta para el enchufe y una pluralidad de mecanismos de contacto
de enchufe. La cubierta del enchufe puede estar unida a la base
mediante cualquier tipo de medios adecuados, incluidos los cierres
a presión. Los mecanismos de contacto de enchufe pueden presentar
una pluralidad de contactos de tierra y de señal cada uno moldeados
sobre un soporte de plástico. Para fijar los mecanismos de contacto
de enchufe al mecanismo del enchufe, el soporte de plástico se
inserta por unas ranuras situadas en la base.
La cubierta del enchufe puede presentar una
pluralidad de ranuras a través de las cuales pasa un extremo de
cada uno de los contactos de enchufe del mecanismo de contacto de
enchufe. El otro extremo de los contactos de enchufe pasa a través
del rebaje de la base y entra en una casilla, formándose una bola de
soldadura alrededor del mismo.
El mecanismo de tomacorriente puede presentar
también una cubierta para el tomacorriente y una pluralidad de
mecanismos de contacto de tomacorriente. La cubierta del
tomacorriente puede hallarse unida a la base. De forma parecida a
los mecanismos de contacto de enchufe, los mecanismos de contacto de
tomacorriente están preferentemente soldados por un extremo dentro
de una casilla de la base. Asimismo, de forma parecida a los
mecanismos de contacto de enchufe, los mecanismos de contacto de
tomacorriente incluyen preferentemente una pluralidad de contactos
moldeados sobre un soporte de plástico. El soporte de plástico
puede introducirse por las ranuras de la base.
La cubierta del tomacorriente presenta
preferentemente una pluralidad de ranuras y un contacto de
tomacorriente dispuesto debajo de cada ranura. El mecanismo de
tomacorriente y el mecanismo de enchufe se acoplan entre sí,
emparejando la cubierta del tomacorriente con la cubierta del
enchufe. Preferentemente, los mecanismos pueden acoplarse mediante
un ajuste deslizante. Una vez acoplados los mecanismos, cada
contacto de enchufe pasa a través de una de las ranuras de la
cubierta del tomacorriente y se acopla con un correspondiente
contacto de tomacorriente.
Tanto los mecanismos de enchufe como los de
tomacorriente pueden emplear un espaciador idéntico para obtener
alturas de apilamiento superiores. El espaciador puede estar unido
a la base de cualquiera de los mecanismos y la respectiva cubierta
de enchufe o de tomacorriente puede estar unida al espaciador.
Puede utilizarse cualquier tipo de medios adecuado para unir los
componentes, incluidos los cierres a presión.
Más adelante, se describirán otras
características de la presente invención.
La Figura 1 es una vista isométrica desde arriba
de un mecanismo de enchufe según una realización preferida de la
presente invención;
la Figura 2 es una vista isométrica desde debajo
de un mecanismo de enchufe según una realización preferida de la
presente invención;
la Figura 3 es un dibujo del mecanismo de enchufe
de la Figura 1 con la cubierta del enchufe retirada;
la Figura 4 es una vista en perspectiva desde
arriba de una realización preferida de una base para el mecanismo
de enchufe de las Figuras 1 y 2 y una base idéntica para el
mecanismo de tomacorriente de las Figuras 17 y 18;
la Figura 5 es una vista en perspectiva desde
abajo de una realización preferida de una base para el mecanismo de
enchufe de las Figuras 1 y 2 y una base idéntica para el mecanismo
de tomacorriente de las Figuras 17 y 18;
la Figura 6 es una vista en perspectiva de un
fragmento de la parte superior de la base de la Figura 4;
la Figura 7 es una vista en perspectiva de un
fragmento de la parte inferior de la base de la Figura 5;
la Figura 8 es una sección transversal obtenida a
lo largo de la línea 8-8 de la Figura 1;
la Figura 9 es una sección transversal obtenida a
lo largo de la línea 9-9 de la Figura 1;
la Figura 10 es una vista en perspectiva desde
arriba de la cubierta del mecanismo de enchufe de la Figura 1 según
la realización preferida de la presente invención;
la Figura 11 es una vista en perspectiva desde
abajo de la cubierta del mecanismo de enchufe de la Figura 1 según
la realización preferida de la presente invención;
la Figura 12 es una sección transversal obtenida
a lo largo de la línea 12-12 de la Figura 10;
la Figura 13 es una sección transversal obtenida
a lo largo de la línea 13-13 de la Figura 10;
la Figura 14 es una vista en perspectiva desde
arriba de un espaciador según una realización preferida de la
presente invención;
la Figura 15 es una vista en perspectiva desde
abajo de un espaciador según una realización preferida de la
presente invención;
la Figura 16 es una vista en perspectiva de un
mecanismo de contacto de enchufe antes de ser cortado;
la Figura 17 es una vista en perspectiva desde
arriba de un mecanismo de tomacorriente según una realización
preferida de la presente invención;
la Figura 18 es una vista en perspectiva desde
abajo de un mecanismo de tomacorriente según una realización
preferida de la presente invención;
la Figura 19 es un dibujo del mecanismo de
tomacorriente de las Figuras 17 y 18 con la cubierta del
tomacorriente retirada;
la Figura 20 es una vista en perspectiva desde
arriba de la cubierta del mecanismo de tomacorriente de las Figuras
17 y 18 según una realización preferida de la presente
invención;
la Figura 21 es una vista en perspectiva desde
abajo de la cubierta del mecanismo de tomacorriente de las Figuras
17 y 18 según una realización preferida de la presente
invención;
la Figura 22 es una sección transversal obtenida
a lo largo de la línea 22-22 de la Figura 17;
la Figura 23 es una sección transversal obtenida
a lo largo de la línea 23-23 de la Figura 17;
la Figura 24 es una vista en perspectiva del
mecanismo de contacto de tomacorriente antes de ser cortado;
la Figura 24A es un diagrama esquemático de una
configuración de contactos de tierra y señal preferida;
la Figura 24B es un diagrama esquemático de una
segunda configuración de contactos de señal y tierra preferida;
la Figura 25 es una vista en perspectiva de una
parte de una segunda realización preferida de un mecanismo de
enchufe;
la Figura 26 es una vista en perspectiva de una
parte de una segunda realización preferida de un mecanismo de
tomacorriente;
la Figura 27 es una vista en perspectiva desde
arriba de una segunda realización preferida de las bases idénticas
para los mecanismos de enchufe y tomacorriente de las Figuras 25 y
26;
la Figura 28 es una vista en perspectiva desde
abajo de una segunda realización preferida de las bases idénticas
para los mecanismos de enchufe y tomacorriente de las Figuras 25 y
26;
la Figura 29 es una vista en perspectiva de una
segunda realización preferida de un mecanismo de contacto de
tomacorriente;
la Figura 30 es una vista lateral de una parte
del mecanismo de contacto de tomacorriente de la Figura 29;
la Figura 31 es una vista en perspectiva de una
realización preferida de un adaptador; y
la Figura 32 es un diagrama esquemático de una
configuración de planos de tierra y contactos de señal para la
segunda realización preferida.
El conector eléctrico puede ser un conector
intermedio de placa a placa de matriz de rejilla de bolas (BGA) que
incluye un mecanismo acoplado que presenta un mecanismo de enchufe
12, representado como una realización preferida en las Figuras 1 y
2, y un mecanismo de tomacorriente 13, representado como una
realización preferida en las Figuras 17 y 18. El mecanismo de
enchufe 12 se acopla con el mecanismo de tomacorriente 13 para
formar un conector. Como se describirá en mayor detalle más
adelante, el mecanismo de enchufe 12 y el mecanismo de
tomacorriente 13 presentan una base idéntica 14. Por lo tanto, la
fabricación del mecanismo de enchufe 12 y el mecanismo de
tomacorriente 13 se simplifica, porque el mecanismo de enchufe 12 y
el mecanismo de tomacorriente 13 pueden fabricarse a partir de una
base idéntica 14. Esto resulta también beneficioso, porque reduce
los costes de fabricación.
En las Figuras 1 y 2, se representan
respectivamente una vista en perspectiva desde arriba y una vista
en perspectiva desde abajo del mecanismo de enchufe 12 según una
realización preferida de la presente invención. El mecanismo de
enchufe 12 incluye preferentemente la base 14, una pluralidad de
mecanismos de contacto 16 y una cubierta de enchufe 18. El
mecanismo de enchufe 12 que puede depender de la altura del
contacto incluye un espaciador 20, ilustrado en las Figuras 14 y
15. Como puede observarse en la Figura 1, la cubierta del enchufe
18 se acopla preferentemente de forma mecánica con el espaciador 20
mediante cualquier tipo de medios adecuado, incluido aunque no
limitado al uso de conexiones mecánicas y adhesivos. El espaciador
20 está montado en la base 14. Esta construcción también se
sobrentiende en el caso de la Figura 3, que representa una parte
del mecanismo de enchufe 12 con la cubierta del enchufe 18 separada
del espaciador 20. (La Figura 3 representa sólo una parte de los
mecanismos de contacto de enchufe 16 instalados, pero se apreciará
que el mecanismo de enchufe 12 está ocupado por una pluralidad de
dichos mecanismos de contacto de enchufe.) Por otra parte, para una
altura de apilamiento inferior, la cubierta del enchufe 18 puede
montarse directamente sobre la base 14, no siendo necesario ningún
espaciador 20. (Aunque el mecanismo de enchufe 12 representado en
la Figura 1 presenta una tapa 12a y el mecanismo de tomacorriente
13 representado en la Figura 17 presenta una tapa 13a, se apreciará
que las tapas 12a y 13a, que pueden ser una misma tapa, se utilizan
por motivos fabricación y no forman parte del conector descrito
aquí.) Las tapas 12a y 13a sirven para levantar los mecanismos
durante el manejo y la fabricación. Por ejemplo, los mecanismos 12
y 13 pueden ser elevados mediante vacío aplicando una succión a las
tapas 12a y 13a.
En las Figuras 4 y 5, se representa una
realización preferida de la base idéntica o común 14 para el
mecanismo de enchufe 12 y el mecanismo de tomacorriente 13. Esta
base 14 es un componente común que puede utilizarse para formar el
enchufe y el tomacorriente. La Figura 4 es una vista en perspectiva
desde arriba de la parte superior 14a de la base 14, y la Figura 5
es una vista en perspectiva desde debajo de la parte inferior 14b
de la base 14. La base 14 puede construirse con cualquier material
adecuado; preferentemente, con un material polimérico. Por otra
parte, la base puede construirse de una sola pieza, como se
representa en la realización preferida (constituida por una pieza
única de plástico moldeado), o de cualquier número de piezas.
En la Figura 4, puede observarse una pluralidad
de rebajes 22 incluidos en la parte superior 14a de la base 14. En
la vista en perspectiva de la Figura 6, se representa una vista más
cercana de una realización preferida de los rebajes 22. Cada uno de
los rebajes 22 está preferentemente delimitado por dos pares de
paredes opuestas dispuestas en ángulo 24, 26. Las paredes en ángulo
24, 26 se acercan unas a las otras, sin tocarse, delimitando
parcialmente un rebaje 22. De la forma descrita en mayor detalle
más adelante y representada en la Figura 8, uno de los extremos de
cada contacto de enchufe del mecanismo de contacto de enchufe 16 se
inserta en cada rebaje 22 cuando la base 14 va a utilizarse como
parte de un mecanismo de enchufe. En cambio, cuando la base 14 va a
utilizarse en un mecanismo de tomacorriente, cada tomacorriente del
mecanismo de contacto de tomacorriente puede insertarse en un
rebaje 22. La construcción de los mecanismos de contacto de enchufe
16 se describirá en mayor detalle más adelante.
La Figura 5 representa una vista desde debajo de
la vista en perspectiva de la base 14, y la Figura 7 representa una
vista ampliada de un fragmento de la parte inferior 14b de la base
14. En la Figura 7, puede observarse con mayor claridad cómo se
delimitan los rebajes 22 para que éstos tengan preferentemente una
forma sustancialmente rectangular. La parte inferior 14b de la base
14 presenta una pluralidad de casillas 25 que están delimitadas por
paredes 27. Las paredes 27 están preferentemente configuradas para
delimitar casillas en forma de diamante, como se observa en la
Figura 7.
Por otra parte, puede colocarse un conector de
matriz de rejilla de bolas (preferentemente un elemento fusible y
todavía más preferentemente una soldadura) en cada casilla 25, de
tal forma que cada elemento fusible esté en contacto eléctrico con
el contacto insertado a través del rebaje 22. Para una mejor
comprensión de lo anterior, véase las Figuras 8 y 9 que son
secciones transversales efectuadas en el mecanismo de enchufe 12 de
la Figura 1. En la realización mostrada, el elemento fusible es una
bola de soldadura. El término "bola" no pretende limitar la
configuración geométrica particular de la soldadura. Como se
observa en las Figuras 8 y 9, las bolas de soldadura 29 están
colocadas dentro de las casillas 25 y los contactos de enchufe pasan
a través de los rebajes de la base 22 para entrar en las casillas
25. Cada enchufe se adhiere a una bola de soldadura 29 en la
respectiva casilla 25. La base 14 puede acoplarse a un componente
eléctrico para formar una conexión eléctrica entre las bolas de
soldadura 29 y un circuito. Por ejemplo, la base 14 puede acoplarse
a una placa que presenta un circuito integrado para formar
conexiones eléctricas entre las bolas de soldadura y el
circuito.
Como se ilustra en las Figuras 5 y 7, las
casillas 25 se disponen en general formando un diseño de filas
alternas, de tal forma que la línea central de cada casilla 25 está
alineada con la línea central de otra casilla 25 situada a dos
filas de distancia de la primera casilla 25. Dicho de otro modo, las
casillas 25 se disponen preferentemente según un diseño
intersticial en forma de diamante. El diseño intersticial en forma
de diamante permite disponer los contactos más estrechamente,
manteniendo al mismo tiempo las dimensiones comerciales estándar de
las casillas y utilizando bolas de soldadura BGA estándar. Esta
orientación en diamante proporciona asimismo una holgura adicional
para los contactos. En particular, con la casilla en diamante 25 de
la Figura 7, siempre se dispondrá de espacio libre alrededor de
toda la periferia del extremo del contacto que pasa a través del
rebaje, aun cuando el contacto no esté centrado dentro del rebaje
22. Por el contrario, en ciertos diseños anteriores, el rebaje 22 y
la casilla 25 eran ambos de forma rectangular y el contacto, en caso
de no estar centrado, podía ejercer presión contra las paredes que
delimitan el rebaje o la casilla. En dichos diseños, existe la
posibilidad de que la soldadura no se extienda alrededor de toda la
periferia del extremo del contacto si el contacto no está centrado
en el rebaje 22. Cuando la soldadura no rodea toda la periferia del
extremo del contacto, la integridad mecánica de la conexión entre
la soldadura, el contacto y el otro componente eléctrico puede
degradarse.
Como se sobrentenderá en general, los mecanismos
de enchufe y tomacorriente 12, 13 experimentarán ciclos de potencia
y temperatura que causarán tensiones térmicas sobre el contacto y
la soldadura. La presencia de soldadura alrededor de todo el
perímetro del extremo del contacto es beneficiosa, porque las áreas
del extremo del contacto que no estén impregnadas de soldadura (o no
tengan soldadura adherida) son más susceptibles a estas tensiones.
Por consiguiente, la presencia de soldadura alrededor de todo el
perímetro del contacto puede mejorar la retención de las bolas y la
duración del ciclo T.
En las Figuras 4 y 5, puede apreciarse con mayor
claridad que la base 14 puede presentar también una pluralidad de
lengüetas 28 que se extienden desde lados opuestos. Estas lengüetas
28, como se indicará en mayor detalle más adelante, encajan en los
canales 38 dispuestos en la cubierta del enchufe 18 (representados
en las Figuras 10, 11), los canales 43 del espaciador 20
(representados en las Figuras 14 y 15) o los canales 80 de la
cubierta del tomacorriente 70 (que se describen más adelante y se
representan en las Figuras 20 y 21), para unir la base 14 a la
cubierta del enchufe 18, el espaciador 20 o la cubierta del
tomacorriente 70. Aunque las lengüetas 28 y los canales 38, 43 y 80
se utilizan como medios de conexión en la realización preferida, es
posible utilizar cualquier tipo de medios de unión adecuado (por
ejemplo, otros medios de conexión que pueden utilizarse incluyen
los mecanismos de cierre y los adhesivos, aunque no se limitan a
éstos).
La base 14 también puede presentar ranuras 30 que
se representan asimismo en la Figura 4. Las ranuras 30 están
construidas de tal forma que pueden recibir un mecanismo de
contacto, ya sea un mecanismo de contacto de enchufe 16 o bien un
mecanismo de contacto de tomacorriente 72 (descrito en mayor detalle
más adelante y representado en las Figuras 19 y 24), y permiten por
lo tanto montar un mecanismo de contacto 16, 72 en la base 14. La
unión de los mecanismos de contacto, tanto los mecanismos de
enchufe como los mecanismos de tomacorriente, se describe en mayor
detalle más adelante.
En las Figuras 10 y 11, se representa una
realización de la cubierta del enchufe 18. La Figura 10 representa
una vista isométrica desde arriba de la cubierta del enchufe 18, y
la Figura 11 representa una vista isométrica desde abajo. Como se
observa, la cubierta del enchufe 18 está constituida preferentemente
por una sola pieza moldeada, pero alternativamente puede fabricarse
de varias piezas. La cubierta del enchufe 18 puede construirse con
cualquier material adecuado, pero preferentemente se utiliza un
material de tipo polimérico.
Como se representa en las Figuras 3 y 10, la
cubierta del enchufe 18 puede presentar una pluralidad de ranuras
32, cada una de las cuales puede recibir un contacto de enchufe, de
la forma indicada en las Figuras 1 y 3. La Figura 1 ilustra los
contactos del enchufe sobresaliendo a través de las ranuras 32, y la
Figura 3 ilustra cómo se insertan las ranuras 32 por encima de los
contactos de enchufe 59 y 61. En la realización preferida
representada, las ranuras 32 se disponen en filas y cada fila
contiene diez dientes 35. No obstante, puede existir cualquier
número de ranuras 32 y los dientes 35 pueden disponerse en muchas
otras configuraciones.
Por su cara inferior, las ranuras 32 de cada fila
forman dos ranuras continuas 34 representadas en la Figura 11. La
Figura 12 es una sección transversal obtenida a lo largo de la
línea 12-12 de la Figura 10 a través de unas cuantas
ranuras 32. Como se observa, las ranuras 32 de la realización
preferida están delimitadas por un par de caras opuestas 31
colocadas preferentemente en ángulo una respecto de la otra para
facilitar la inserción de un contacto a través de las mismas. Las
paredes 33 también delimitan una sección sustancialmente vertical
de las ranuras 32. Las ranuras 32 pueden estar delimitadas además
por los dientes 35 que sobresalen por la cara externa 36, como se
representa en las Figuras 10 y 12. Estos dientes 35 proporcionan un
soporte adicional para los contactos de enchufe y estrechan todavía
más las ranuras 32, como se representa también en la Figura 9. Se
observará que es posible utilizar una diversidad de construcciones
diferentes para formar las ranuras 32. Se dispone de un elemento de
soporte 33a, que en la realización preferida está integrado en la
cubierta del enchufe 18 (como se observa en las Figuras 11 y 13),
situado longitudinalmente en la parte intermedia de la cubierta
del enchufe 18 para permitir la alineación del mecanismo de
contacto de enchufe.
Puede disponerse de unos elementos 37 situados en
lados opuestos de la cubierta del enchufe 18 que delimitan canales
38. Las lengüetas 28 de la base 14 encajan en los canales 38 para
cerrar a presión la base 14 con la cubierta del enchufe 18. Por
otra parte, las lengüetas 44 del espaciador 20 encajan (como se
describe más adelante) en los canales 38 para unir la cubierta del
enchufe 18 al espaciador 20. Esta construcción es la representada
en la realización preferida de la Figura 1. En esta realización
preferida, existen ocho canales 38 en cada elemento 37, que se
acoplan con las ocho lengüetas 28 de la base 14 o el espaciador 20,
aunque puede utilizarse cualquier número adecuado de éstos. Pueden
utilizarse medios alternativos para unir la cubierta del enchufe 18
a la base 14 o al espaciador 20.
La cubierta del enchufe 18 presenta paredes 39
que tienen preferentemente un tamaño y una forma adecuados para
delimitar una parte interna 40 y recibir un mecanismo de
tomacorriente. Preferentemente, el mecanismo de tomacorriente 13
encaja con comodidad en la parte interna 40, creándose de esta forma
un ajuste deslizante. Las esquinas 42 de las paredes 39 presentan
preferentemente un tamaño y una forma que permiten que las esquinas
del mecanismo de tomacorriente descrito más adelante encajen
cómodamente dentro de las paredes 39. Se sobrentenderá que el
enchufe 12 y el tomacorriente 13 pueden encajar entre sí con otras
construcciones diversas, siendo el descrito un ejemplo de una forma
preferida de unión entre ambos mecanismos 12, 13. Una o varias de
las esquinas del mecanismo de enchufe pueden presentar un tamaño y
una forma tales que permiten que dichas esquinas se acoplen sólo
con esquinas concretas de tamaño y forma correspondientes de la
cubierta del tomacorriente. De este modo, se asegura que las
cubiertas se acoplen con la orientación adecuada.
Las Figuras 14 y 15 representan vistas en
perspectiva de una realización preferida del espaciador 20. Las
Figuras 14 y 15 son, respectivamente, una vista en perspectiva
desde arriba y una vista en perspectiva desde abajo.
Preferentemente, el espaciador 20 está constituido por una pieza
única moldeada. Como alternativa, el espaciador 20 puede estar
constituido por una pluralidad de piezas. El espaciador 20 puede
ser de material polimérico, aunque puede utilizarse cualquier otro
material adecuado. Pueden utilizarse espaciadores 20 de diferentes
alturas, ya sea con el mecanismo de enchufe 12 o bien con el
mecanismo de tomacorriente 13, para obtener un conector con la
altura de apilamiento deseada. Para alturas de apilamiento
superiores, se utilizan espaciadores más altos o más espaciadores
y, para alturas de apilamiento inferiores, se emplean espaciadores
más bajos o menos espaciadores. En la realización preferida, se
utiliza un solo espaciador 20 en el mecanismo de enchufe 12, que
está conectado a la base 14 y a la cubierta del enchufe 18, como se
representa en la Figura 1.
El espaciador 20 presenta, preferentemente,
cualquier tipo de medios adecuado para conectar el espaciador 20 a
la base 14 o la a cubierta del enchufe 18. En la realización
preferida representada, los medios de conexión son medios de
conexión de tipo mecánico e incluyen los canales 43, que pueden
acoplarse con las lengüetas 28 de la base 14. El espaciador también
puede presentar lengüetas 44 para sujetar a presión el espaciador
con los canales 38 de la cubierta del enchufe 18. Preferentemente,
el espaciador 20 presenta canales 43 y lengüetas 44 en sus dos
caras opuestas. Aunque en la Figura 15 sólo se representa una cara,
se sobrentenderá que la otra cara está construida de forma
similar.
El espaciador 20 puede contener una serie de
surcos 45 para recibir un mecanismo de contacto. Los surcos 45 son
delimitados preferentemente por una pluralidad de divisiones 47
dirigidas hacia el interior que sostienen los extremos laterales
del mecanismo de contacto.
El espaciador 20 puede presentar también una
pluralidad de patas 49 dirigidas hacia abajo. Estas patas 49 se
apoyan en la cara superior 51 de la base 14 cuando el espaciador se
coloca sobre la base 14, como se ilustra en las Figuras 1 y 3 y
como se deduce asimismo comparando las Figuras 14 y 4. El espaciador
20 presenta superficies 53 que forman ventanas 55 cuando se acoplan
con la base 14 (véase la Figura 3 para mayor claridad). Estas
ventanas 55 sirven para reducir el peso del espaciador 20 y
proporcionan una trayectoria para el flujo del aire hacia el
interior del mecanismo de enchufe favoreciendo su enfriamiento. Las
ventanas 55 son también preferentemente asimétricas respecto de la
línea centra, hecho que facilita la fabricación del mecanismo de
enchufe y la orientación del espaciador 20 en un sistema de
alimentación por vibración.
La Figura 16 representa la realización preferida
de un mecanismo de contacto de enchufe 16 para utilizar con el
mecanismo de enchufe de la Figura 1, antes de ser cortado y
eliminar las partes 57. El mecanismo de contacto de enchufe 16
incluye una pluralidad de contactos de tierra 59 y de señal 61
alternos. Puede utilizarse cualquier número de dichos contactos
para crear un mecanismo de contacto de enchufe. En una realización
preferida, se emplean diez contactos de tierra 59 y ocho contactos
de señal 61.
Los contactos 59, 61 pueden tener, aunque no es
necesario, bandas doradas en sus extremos 63 que están conectados a
las bolas de soldadura, tal como se observa en las Figuras 8 y 9,
para mejorar la impregnación de los contactos 59, 61. Los extremos
de acoplamiento de los contactos 59, 61 pueden presentar también
bandas doradas para proporcionar una alta fiabilidad y fuerzas de
acoplamiento relativamente bajas. La parte restante de los
contactos 59, 61 puede ser niquelada para impedir que la soldadura
ascienda por los mismos. La Figura 8 es una sección transversal que
ilustra un mecanismo de contacto de enchufe 16 insertado en el
mecanismo de enchufe 12 y muestra los extremos 63 de los contactos
de señal conectados a una bola de soldadura 29 en una casilla de
bola 25 situada en la base 14. Se observará que los extremos de los
contactos de tierra 59 del mecanismo de contacto ilustrado se
hallan en un plano diferente, pero están igualmente adheridos a una
bola de soldadura en una casilla de bola de la base 14. Como puede
observarse, los extremos 63 de los contactos, pasan por los rebajes
22 de la base 14 y entran en las casillas en forma de diamante 25
en las que se utiliza soldadura 29 para crear una bola de soldadura
y permitir la conexión eléctrica con otro componente eléctrico. Esto
puede observarse también en la Figura 9, en la que se representa
una sección transversal longitudinal del mecanismo de enchufe 12.
Cada contacto 59 se adhiere a la soldadura 29 en cada casilla 25 de
la base 14.
Los contactos 59, 61 pueden estamparse y, a
continuación, moldearse sobre un soporte de plástico 65, como en la
realización representada en la Figura 16. Los extremos 67 del
soporte 65 tienen preferentemente un tamaño y una forma que les
permite encajar de forma relativamente cómoda dentro de las ranuras
30 de la base 14 y los surcos 45 del espaciador 20. Para una mejor
comprensión de lo anterior, véase la Figura 3, en la que se
representa una pluralidad de mecanismos de contacto 16 insertados
en los surcos 45 del espaciador 20, y la Figura 8, en la que se
proporciona una sección transversal que ilustra el mecanismo de
contacto de enchufe 16 insertado en las ranuras 30 de la base 14 y
el surco 45 del espaciador 20.
Para comprender mejor el mecanismo de enchufe 12,
se partirá de la base 14, representada en las Figuras 4 y 5. El
espaciador 20, si lo hubiera, puede sujetarse a presión a la base
14 mediante introducción de las lengüetas 28 de la base 14 en los
canales 43 del espaciador 20, tal como se observa en la Figura 15.
Los mecanismos de contacto 16 pueden introducirse, entonces, en cada
una de las ranuras 30 de la base 14 y los surcos 45 del espaciador
20. A continuación, como se indica en la Figura 3, la cubierta del
enchufe 18 puede encajar a presión con el espaciador 20 mediante
las lengüetas 44 y los canales 38. Por último, puede introducirse
soldadura en cada casilla, alrededor del extremo 63 de los
contactos 59, 61, para crear las conexiones de bola de soldadura. La
construcción en forma de diamante de las casillas 25 asegura la
impregnación alrededor del perímetro de los contactos, como se ha
descrito anteriormente.
Si se utilizan contactos de alturas inferiores,
tal vez no seea necesario ningún espaciado 20. En tal caso, la
cubierta del enchufe 18 puede unirse directamente a la base 14 con
las lengüetas de la base 28 y los canales de la cubierta del
enchufe 38.
En las Figuras 17 y 18, se representa una
realización preferida del mecanismo de tomacorriente 13 con el que
puede acoplarse el mecanismo de enchufe 12. La Figura 17 es una
vista en perspectiva de la parte superior del mecanismo de
tomacorriente 12, y la Figura 18 es una vista en perspectiva de la
parte o cara inferior del mecanismo de tomacorriente 12. El
mecanismo de tomacorriente 13 por lo general incluye una base 14,
una cubierta de tomacorriente 70 y un mecanismo de contacto de
tomacorriente 72, representándose una pluralidad de éstos en la
Figura 19. Aunque en la realización preferida no se representa,
puede utilizarse un espaciador 20, si la altura del contacto así lo
requiere, entre la base 14 y la cubierta 70. La Figura 19
representa la construcción del mecanismo de tomacorriente 13 con
una pluralidad de mecanismos de contacto de tomacorriente 72
insertados en la base 14, y el acoplamiento de la cubierta del
tomacorriente 70 con la base 14.
La base 14 del mecanismo de tomacorriente 13 es
preferentemente la misma base que la utilizada en el mecanismo de
enchufe 12 y representada en las Figuras 4 a 7. Por lo tanto, la
construcción de la base del tomacorriente 14 debe interpretarse de
conformidad con la descripción proporcionada anteriormente. La
utilización de una base común para el mecanismo de enchufe 12 y el
mecanismo de tomacorriente 13, frente a la utilización de dos bases
diferentes para el mecanismo de enchufe y el mecanismo de
tomacorriente, permite simplificar y abaratar la fabricación.
Las Figuras 20 y 21 ilustran una realización
preferida de la cubierta del tomacorriente 70 que se conecta con la
cubierta del enchufe 18. La Figura 20 es una vista isométrica desde
arriba de la cubierta del tomacorriente 70 y la Figura 21 es una
vista isométrica desde abajo. La cubierta del tomacorriente 70 está
formada preferentemente por una pieza única moldeada, pero la
cubierta de tomacorriente 70 puede construirse a partir de una
pluralidad de piezas. Para la fabricación de la cubierta del
tomacorriente 70, es posible utilizar cualquier material adecuado,
aunque es preferible utilizar un polímero. La cubierta del
tomacorriente 70 presenta preferentemente una primera parte 74 que
tiene una forma que se corresponde con la parte interna 40 de la
cubierta del enchufe 18 y, de ese modo, la cubierta del
tomacorriente 70 encaja por deslizamiento dentro de la parte
interna 40 de la cubierta del enchufe 18 (para mayor claridad, véase
las Figuras 1 y 17). Observando la Figura 1, se deducirá que es
posible encajar la cubierta del enchufe 18 del mecanismo de enchufe
12 sobre la cubierta del tomacorriente 70 para conectar los dos
mecanismos y formar un conector. Las esquinas 76 de la cubierta del
tomacorriente 70 pueden estar calzadas con chavetas o presentar un
tamaño y una forma tales que les permita engranar por deslizamiento
con las esquinas 42 del mecanismo de enchufe 12, de tal forma que
los dos mecanismos se deslizarán conjuntamente ajustándose uno al
otro con relativa comodidad.
En una realización preferida, la tapa del
tomacorriente 70 presenta unas partes que se extienden lateralmente
78 y que comprenden una pluralidad de canales 80 cada una para
recibir las lengüetas 28 de la base 14. En una realización
preferida, se disponen de ocho canales 80 en cada parte que se
extiende lateralmente 78. La cubierta del tomacorriente 70 queda
sujeta a presión con las lengüetas 28 de la base 14 para formar el
mecanismo de tomacorriente 13 representado en las Figuras 17 y
18.
La parte superior de la tapa del tomacorriente 70
presenta preferentemente una pluralidad de ranuras que se extienden
lateralmente 82. Estas ranuras 82 están destinadas a recibir los
contactos de enchufe 59, 61. En las Figuras 1 y 17, se observará
que los contactos de enchufe pueden orientarse hacia abajo, pasar a
través de las ranuras 82 y acoplarse a un correspondiente contacto
de tomacorriente 84, representado en la Figura 19. La Figura 22
también ilustra los contactos de tomacorriente 84 que se disponen
debajo de una ranura 82. Preferentemente, las ranuras 82 están
delimitadas en parte por dos paredes opuestas 88 que forman un
ángulo entre sí para dirigir los contactos de enchufe 59, 61 hacia
un correspondiente contacto de tomacorriente 84, 86.
Se encuentra preferentemente un elemento de
soporte 90 que está situado longitudinalmente a lo largo de la cara
inferior de la cubierta del tomacorriente 70. El elemento de
soporte 90 presenta preferentemente una pluralidad de estrías 92 y
surcos 94 para recibir un elemento del mecanismo de contacto de
tomacorriente 96, de la forma representada en la sección transversal
de la Figura 23.
La Figura 24 representa una vista en perspectiva
de una realización preferida de un mecanismo de contacto de
tomacorriente 72 que puede utilizarse con la presente invención,
antes de ser cortado y eliminar las partes 98. El mecanismo de
contacto de tomacorriente 72 incluye contactos de tierra 84 y señal
86 alternos y un soporte de plástico 100. Aunque los contactos
difieren en cuanto a construcción, la construcción general del
mecanismo de contacto de tomacorriente 72 es la descrita en
relación con el mecanismo de contacto de enchufe 16. Los contactos
de tomacorriente preferentemente se estampan y, a continuación, se
moldean sobre un soporte de plástico 100. Seguidamente, los
contactos de tomacorriente se cortan y las partes no deseadas 98 se
eliminan. Los extremos 102 de los contactos de tomacorriente pueden
presentar, aunque no es necesario, bandas doradas para asegurar la
impregnación con la soldadura 29 cuando se disponen en una casilla
25 de la base (ilustrado en las Figuras 22 y 23). Los extremos de
acoplamiento de los contactos pueden presentar también bandas
doradas para aumentar la fiabilidad y reducir las fuerzas de
acoplamiento. Los extremos 104 del soporte de plástico 100 tienen
preferentemente un tamaño y una forma que permiten su inserción en
las ranuras 30 de la base 14, como se indica en la Figura 19.
El mecanismo de contacto de tomacorriente 72
puede presentar también un elemento de soporte 96 que, como se
observa en la sección transversal de la Figura 23, encaja con
relativa comodidad en un surco 94 delimitado por dos de las estrías
92 del elemento de soporte 90 de la cubierta del tomacorriente 70.
Esto proporciona estabilidad al mecanismo de contacto de
tomacorriente 13.
En las Figuras 19, 22 y 24, puede observarse que
un extremo del contacto de tomacorriente 106 presenta grupos de
horquillas opuestas 108 que delimitan un espacio 110 para recibir
un contacto de tipo enchufe 59, 61. Como se observará en la Figura
3, un contacto de enchufe 59, 61 puede encajar dentro de la
horquilla del extremo 108 de un contacto de tomacorriente 84, 86
para proporcionar una conexión eléctrica.
En relación con la Figura 19, se observará que el
mecanismo de tomacorriente 13 puede construirse insertando una
pluralidad de mecanismos de contacto de tomacorriente 72 en las
ranuras 30 de la base 14. Como se ha indicado anteriormente, los
extremos 104 del soporte de plástico 100 tienen un tamaño y una
forma que les permite encajar de forma relativamente cómoda dentro
de las ranuras 30. La cubierta del tomacorriente 70 se sujeta a
presión sobre la base 14 cuando las lengüetas 28 de la base 14
entran en los canales 80 de la cubierta del tomacorriente 70, como
se observa en la Figura 19. Cuando la cubierta del tomacorriente 70
se une a la base 14, los elementos de soporte 96 de los mecanismos
de contacto de tomacorriente 72 encajan dentro de los surcos 94 del
elemento de soporte 90 de la cubierta del tomacorriente.
Los mecanismos de enchufe y tomacorriente 12, 13
se acoplan insertando la cubierta del tomacorriente 70 en la parte
interna 40 de la cubierta del enchufe 18. Las esquinas 76 de la
cubierta del tomacorriente 70 encajan con relativa comodidad dentro
de las esquinas 42 de la cubierta del enchufe 18 para formar un
ajuste deslizante y calzado. Al acoplarse, los contactos de enchufe
59, 61 representados en la Figura 3 pasan por las ranuras 82 de la
cubierta del tomacorriente 70 y se emparejan con un correspondiente
contacto de tomacorriente 84, 86 para crear una conexión eléctrica
entre cada contacto. El conector puede emparejarse con otros
componentes eléctricos, tales como placas de circuitos impresos que
contienen circuitos que pueden establecer contacto eléctrico con
los contactos de enchufe 59, 61 y de tomacorriente 84, 86 y las
bolas de soldadura 29 circundantes.
La Figura 24A es un diagrama esquemático de la
disposición de los contactos de señal y de tierra de la primera
realización preferida. Los contactos de señal y de tierra se
orientan según una configuración denominada configuración de
"línea de cinta en línea". En esta configuración, se disponen
contactos de tierra individuales 59, 84 a ambos lados de cada
contacto de señal 61, 86, como se deducirá en relación con las
Figuras 3 y 19. En las Figuras 3 y 19, se observan contactos de
tierra individuales 59, 84 dispuestos a ambos lados de los contactos
de señal 61, 86 para proporcionar una referencia de tierra eléctrica
para los contactos de señal y proporcionar la configuración de
línea de cinta eléctrica. La relación geométrica entre los
contactos de señal y de tierra, incluidos el espacio H, el grosor
t, la anchura w y el paso p, puede variarse para obtener la
impedancia de conector y el rendimiento eléctrico deseado.
Aunque la presente invención no está limitada a
dichas configuraciones de línea de cinta en línea, la configuración
de línea de cinta en línea presenta diversas ventajas (respecto del
sistema de viga en I descrito más adelante), incluidas ventajas en
términos de coste y de fabricación. Por ejemplo, es posible utilizar
el mismo contacto en todos los sitios y los contactos pueden
estamparse de forma continua, generándose de ese modo espacios de
contacto relativamente uniformes (H). Esto resulta beneficioso para
obtener el rendimiento eléctrico óptimo deseado. Además, todos los
contactos de conectores pueden utilizarse para las señales
diferenciales o las señales asimétricas o cualquier combinación de
ambas. El moldeado del soporte 104 representado en la Figura 24
también es más fácil, debido a que los contactos pueden moldearse
en una fila vertical con los contactos orientados de tal forma que
la anchura menor se halla en la dirección del cierre del molde.
Otra de las ventajas es que, debido a que no se utilizan planos de
tierra, la masa del conector (incluida su masa térmica) es inferior
y esto facilita su aplicación a las placas de circuitos impresos
(PCB) de los clientes.
La Figura 24B ilustra una configuración de línea
de cinta en línea intermedia en la que los contactos de señal están
rodeados por contactos de tierra. Esta configuración resulta
ventajosa para reducir la diafonía.
Es posible obtener numerosas variantes del
mecanismo de enchufe y el mecanismo de tomacorriente expuestos
anteriormente, sin apartarse del espíritu de la presente invención
dada a conocer. Los ejemplos de dichas variantes incluyen, aunque
no están limitados a, las formas de conectar los mecanismos de
enchufe y de tomacorriente y sus componentes, la disposición de los
contactos dentro de los mecanismos, la configuración de los
mecanismos de contacto, el soporte para los contactos y la forma y
el tamaño de los mecanismos.
En las Figuras 25 a 30, se representa una
realización alternativa. La Figura 25 ilustra una realización de
cubierta de enchufe 518 unida a un espaciador 520 que puede
utilizarse para formar un mecanismo de enchufe 512. Dentro de la
cubierta del enchufe 518 y el espaciador 520, se ha instalado una
pluralidad de mecanismos de contacto de enchufe. (Debe observarse
que, aunque sólo se han instalado algunos mecanismos de contacto de
enchufe 516, el mecanismo puede estar totalmente lleno de
mecanismos de contacto de enchufe 516.) La Figura 26 ilustra una
cubierta de tomacorriente 570 separada del espaciador 520 y una
pluralidad de mecanismos de contacto de tomacorriente 572 instalados
dentro del espaciador 520. La cubierta del tomacorriente 570 y la
cubierta del enchufe 518 pueden sujetarse a presión contra el
espaciador 520. Aunque en las Figuras 25 y 26 aparecen espaciadores
520 en los mecanismos de enchufe y tomacorriente, se sobrentenderá
que cualquiera de estos mecanismos puede fabricarse con o sin
espaciador 520. La utilización de los espaciadores 520 viene dictada
por la altura del contacto.
Las Figuras 27 y 28 ilustran, respectivamente,
una vista en perspectiva desde arriba y una vista en perspectiva
desde abajo de una realización de una base común 514 que puede
utilizarse tanto con el mecanismo de enchufe representado en la
Figura 25 como en el mecanismo de tomacorriente representado en la
Figura 26. La base común 514 puede unirse al espaciador 520
utilizado en cada mecanismo. En esta realización, las lengüetas 528
de la base 514 encajan a presión con los canales (no representados)
de los espaciadores 520.
La base común 514 presenta ranuras 530 para
recibir ya sea un mecanismo de contacto de enchufe o bien un
mecanismo de contacto de tomacorriente 516 y 572. Como se ilustra
en la Figura 27, que es una vista desde arriba de la base 514, los
rebajes 522 se disponen en la parte superior 514a de la base 514 de
forma similar a los rebajes descritos en la primera realización. El
rebaje 522 está constituido por un par de paredes opuestas 524 y
526 que forman un ángulo y estrechan el rebaje 522 para facilitar
la inserción de un extremo de contacto a través del rebaje 522. Las
casillas en forma de diamante 525 se disponen en la parte inferior
514b de la base 514 por debajo de los rebajes 522. Las casillas en
forma de diamante 525 están configuradas como en la primera
realización, de tal forma que el extremo del contacto que pasa por
el rebaje 522 dispondrá de un espacio libre para recibir la
soldadura 529 alrededor de su periferia.
Las Figuras 29 y 30 ilustran una realización de
un mecanismo de contacto de tomacorriente 572. El mecanismo de
contacto de tomacorriente 572 presenta una pluralidad de contactos
de tomacorriente 584, un par de placas de tierra 606 y un par de
soportes de plástico 608. Los contactos de tomacorriente pueden
formarse mediante estampación y moldeado sobre los soportes de
plástico 608. Los soportes de plástico 608 pueden presentar
protuberancias 610 en los lados para su inserción en un
correspondiente orificio 612 de una placa de tierra 606, como se
representa en la Figura 29.
Aunque las Figuras 29 y 30 ilustran un mecanismo
de contacto de tomacorriente 572, se observará que los contactos de
tipo tomacorriente pueden ser sustituidos por contactos de tipo
enchufe, y que el mecanismo de contacto de enchufe 516 es por lo
demás igual al ilustrado en las Figuras 29 y 30. Los mecanismos de
contacto 516, 572 se montan dentro del enchufe 512 y el
tomacorriente 513 acomodando cada extremo de las placas de tierra
606 del mecanismo de contacto 516, 572 en las ranuras 530 de la
base 514 y los surcos (no representados) del espaciador 520. Para
una mejor comprensión de lo anterior, véase la Figura 26.
El enchufe y el tomacorriente de esta segunda
realización pueden acoplarse entre sí insertando la cubierta del
tomacorriente 570 en la parte interna de la cubierta del enchufe
518. Se observará que las cubiertas del tomacorriente y el enchufe
518, 570 tienen un tamaño y una forma que les permite crear un
ajuste por deslizamiento relativamente cómodo. Una vez acoplados,
los contactos de enchufe pasan por las ranuras de la caja del
tomacorriente para establecer conexiones eléctricas entre los
contactos.
La Figura 32 es una descripción esquemática de la
configuración de los contactos de la segunda realización. Esta
disposición se denomina "configuración de línea de cinta de viga
en I". En esta configuración, las placas de tierra 606
proporcionan la referencia de tierra eléctrica para los contactos de
señal. Esto se contrapone al sistema de línea de cinta en línea
descrito anteriormente, en el que se utilizan contactos de tierra
individuales. La relación geométrica, que incluye el paso p, el
grosor t, el espacio h y la anchura w, puede controlarse para
obtener la impedancia de conector y el rendimiento eléctrico
deseado. Aunque la configuración de línea de cinta en línea
presenta algunas ventajas (indicadas anteriormente), se
sobrentenderá que es posible utilizar tanto la configuración de
línea de cinta en línea como la configuración de línea de cinta de
viga en I para obtener el rendimiento eléctrico deseado.
Puede utilizarse un adaptador con diversas
combinaciones de enchufes y tomacorrientes. Por ejemplo, en la
Figura 31 se ilustra una realización de un adaptador 610 que puede
utilizarse para formar un mecanismo de
enchufe-adaptador-enchufe. El
adaptador 610 puede fabricarse con plástico o cualquier material
adecuado. El adaptador 610 está construido de tal forma que puede
acoplarse con dos enchufes 512 cuando se necesitan conexiones más
largas que las del enchufe 512 con el tomacorriente 513. El
adaptador 610 puede unirse por uno de sus extremos 612 al enchufe
512 y por el otro extremo 614 a otro enchufe 512. El adaptador 610
puede construirse con una cubierta de tomacorriente 570 en cada
extremo para acoplarse con un mecanismo de enchufe 512. Asimismo,
el adaptador 610 puede presentar ninguno, uno o varios espaciadores
520, dependiendo de la longitud de la conexión necesaria. Dentro
del adaptador, puede existir una pluralidad de contactos que
presentan extremos para acoplarse con contactos de enchufe. Aunque
el adaptador de la realización 610 ilustrada está destinado a ser
utilizado con la segunda realización, se sobrentenderá que el
adaptador 610 puede presentar otras realizaciones, incluida una
para acoplarse con la primera realización representada. El
adaptador descrito es un adaptador de enchufe a enchufe 610; no
obstante, se sobrentenderá que también puede crearse un adaptador
de tomacorriente a tomacorriente, así como otras combinaciones
diversas de adaptadores de enchufe y tomacorriente.
Mediante el enchufe 12, el tomacorriente 13, los
espaciadores 20 y el adaptador 110, puede formarse, si es
necesario, un mecanismo conector modular que se adapta a una altura
de apilamiento seleccionada. Una vez seleccionada la altura de
apilamiento, puede seleccionarse la altura del contacto y el
mecanismo de contacto adecuados para el enchufe 12 y el
tomacorriente 13. Los mecanismos de contacto de enchufe y
tomacorriente 16, 72 con la altura de apilamiento seleccionada
pueden insertarse en la base 14 del respectivo enchufe 12 y
tomacorriente 13 y acoplarse a ésta. Si la altura de apilamiento así
lo exige, puede conectarse uno o varios espaciadores 20 a la base
14 del tomacorriente o a la base del enchufe 14 o a ambas bases. A
continuación, puede acoplarse la cubierta para el enchufe 18 a la
base 14. Por otra parte, para alturas de apilamiento superiores,
puede unirse uno o varios espaciadores 20 a la base del enchufe 14,
y la cubierta del enchufe 18 puede montarse en el espaciador
superior 20. A continuación, puede acoplarse una cubierta 70 para
el tomacorriente 13 a la base 14. De modo similar, para alturas de
apilamiento superiores, puede unirse uno o varios espaciadores 20 a
la base del tomacorriente 14, y la cubierta del tomacorriente 70
puede unirse al espaciador situado en la parte más alta 20. A
continuación, el enchufe 12 y el tomacorriente 13 pueden acoplarse,
uniendo la cubierta del enchufe 18 a la cubierta del tomacorriente
70. Si la longitud de la conexión así lo exige, puede unirse un
adaptador 110 al tomacorriente 13 y al enchufe 12 o a dos enchufes
o dos tomacorrientes, en lugar de unir el tomacorriente directamente
al enchufe 12. La base del enchufe 14 puede unirse, a continuación,
a una placa u otro componente eléctrico, y del mismo modo la base
del tomacorriente 13 puede unirse a una placa u otro componente
eléctrico.
Con la base 14, los espaciadores 20, las
cubiertas 18, 70 y los adaptadores 110, puede construirse un
conector modular que se adapta a una altura de apilamiento
seleccionada. El conector modular sólo necesita contener los
componentes necesarios para la altura de apilamiento dada. Esto
supone una ventaja en la medida en que es posible construir un
conector modular con los componentes indicados hasta alcanzar la
altura de apilamiento deseada. Como no es necesario diseñar nuevos
tipos de conector para cada altura de apilamiento; el procedimiento
de fabricación se simplifica, ya que es posible fabricar una
diversidad componentes para crear una diversidad de conectores, en
lugar de fabricar componentes dedicados para conectores de
diferentes alturas. Por ejemplo, se utiliza una base común 14 en
los mecanismos de enchufe 12 y en los mecanismos de tomacorriente
13. Por otra parte, puede utilizarse un adaptador 110 con
componentes comunes, incluidos una cubierta de tomacorriente y una
cubierta de enchufe, y cada mecanismo puede utilizar un espaciador
común.
Aunque la presente invención tiene una diversidad
de aplicaciones, una de dichas aplicaciones reside en los conectores
que tienen una altura de apilamiento de entre 10 y 35 mm,
aproximadamente, y una calidad de contacto de alrededor de 100 a
400 contactos de señal por conector. Una de las ventajas de los
conectores de la presente invención es el diseño intersticial en
forma de diamante de las casillas 25 de la base 14. Este diseño
permite disponer los contactos más estrechamente para mantener un
tamaño de conector relativamente pequeño, y al mismo tiempo mantener
una buena señal y una diafonía reducida. Las casillas en forma de
diamante 25 aseguran asimismo una buena impregnación de los
contactos o que la soldadura se adhiera alrededor de toda la
periferia de los extremos de contacto. Como se ha indicado
anteriormente, esto asegura un buen rendimiento eléctrico.
No obstante, debe sobrentenderse que aun cuando
la descripción precedente expone numerosas características y
ventajas de la presente invención, conjuntamente con detalles de la
estructura y función de la presente invención, esta exposición es
únicamente ilustrativa y admite cambios en los detalles,
especialmente en lo relativo a la forma, el tamaño y la disposición
de las piezas, están comprendidos en los principios de la presente
invención en su extensión completa indicada por el sentido general
amplio de los términos en que se expresan las reivindicaciones
adjuntas.
Claims (18)
1. Sistema de conector modular intermedio
("mezzanine") BGA con una altura de apilamiento seleccionable,
que comprende:
un conjunto de enchufe (12) y un conjunto de
tomacorriente (13) que se acopla con el mecanismo de enchufe,
comprendiendo tanto el mecanismo de enchufe (12) como el mecanismo
de tomacorriente (13) una base idéntica (14) que comprende:
una pluralidad de rebajes (22);
una pluralidad de casillas en diamante (25)
dispuestas en una configuración intersticial en forma de diamante,
encontrándose una casilla en diamante (25) debajo de cada rebaje
(22), de tal modo que un contacto (59, 61; 84, 108) pueda pasar a
través de uno de los rebajes (22) y entrar en una de las casillas
(25);
presentando la pluralidad de rebajes (22) una
forma sustancialmente rectangular, de tal modo que el contacto que
pasa a través del rebaje (22) y entra en la casilla en diamante
(25) pueda recibir un elemento fusible (29) alrededor de la
periferia de una parte del contacto que se introduce en la
casilla,
caracterizado porque se prevé por lo menos
un espaciador (20) para obtener una altura de apilamiento
superior.
2. Sistema de conector modular intermedio BGA
según la reivindicación 1, que comprende además una cubierta de
enchufe (18) acoplada a la base (14) del mecanismo de enchufe (12),
y una cubierta de tomacorriente (70) acoplada a la base (14) del
mecanismo de tomacorriente (13).
3. Sistema de conector modular intermedio BGA
según la reivindicación 2, en el que dicha cubierta del
tomacorriente (70) se acopla con dicha cubierta de enchufe
(18).
4. Sistema de conector modular intermedio BGA
según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el mecanismo
de enchufe (12) comprende además un espaciador (20) montado entre
la cubierta del enchufe (18) y la base del mecanismo de enchufe
(14).
5. Sistema de conector modular intermedio BGA
según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el mecanismo
de tomacorriente (13) comprende además un espaciador (20) montado
entre la cubierta del tomacorriente (70) y la base del mecanismo de
tomacorriente (14).
6. Sistema de conector modular intermedio BGA
según la reivindicación 1, en el que cada casilla (25) de las bases
(14) se dispone en una configuración intersticial en forma de
diamante.
7. Sistema de conector modular intermedio BGA
según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la
pluralidad de contactos de enchufe y de tomacorriente (59, 61; 84,
86) están dispuestos en una configuración de línea de cinta en
serie.
8. Sistema de conector modular intermedio BGA
según una de las reivindicaciones 1 a 6, en el que la pluralidad de
contactos de enchufe (59, 61) y los contactos de tomacorriente (84,
86) están dispuestos en una configuración de línea de cinta en
forma de viga en I.
9. Sistema de conector modular intermedio BGA
según una de las reivindicaciones anteriores, que comprende además
un adaptador (110) que se acopla con la cubierta del enchufe (18) y
la cubierta del tomacorriente (70).
10. Procedimiento para construir un sistema de
conector modular intermedio BGA con la altura de apilamiento
deseada, que comprende las etapas siguientes:
inserción de una pluralidad de contactos de
enchufe (59, 61) en una primera base (14);
acoplamiento de una cubierta de enchufe (18) con
la primera base (14) y provisión de un espaciador (20) entre la
base del enchufe (14) y la cubierta del enchufe (18) para obtener
una mayor altura de apilamiento;
inserción de una pluralidad de contactos de
tomacorriente (84, 86) en una segunda base (14) que es idéntica a
dicha primera base (14);
acoplamiento de una cubierta de tomacorriente
(70) con la segunda base; y
acoplamiento de la cubierta de enchufe (78) con
la cubierta de tomacorriente (70), estableciéndose de ese modo la
comunicación eléctrica entre la pluralidad de los contactos de
enchufe (59, 61) y la pluralidad de contactos de tomacorriente (84,
86).
11. Procedimiento según la reivindicación 10, en
el que tanto la primera como la segunda base (14) comprenden una
pluralidad de rebajes (22) y una pluralidad de casillas (25) que
están dispuestas en una configuración intersticial en forma de
diamante, y en el que un contacto (59, 61; 84, 86) que pasa por el
rebaje (22) y entra en la casilla (25) puede recibir un elemento
fusible (29) alrededor de la periferia de una parte del contacto
que entra en la casilla.
12. Procedimiento según la reivindicación 11, en
el que cada uno de los elementos fusibles (29) comprende una bola
de soldadura.
13. Procedimiento según la reivindicación 10, en
el que la etapa de inserción de la pluralidad de contactos de
enchufe (59, 61) comprende además insertar la pluralidad de
contactos de enchufe (59, 61) en una configuración de línea de
cinta en línea, y en el que la etapa de insertar la pluralidad de
contactos de tomacorriente (84, 86) comprende además insertar los
contactos de tomacorriente en una configuración de línea de cinta
en línea.
14. Procedimiento según la reivindicación 10, en
el que la etapa de inserción de la pluralidad de contactos de
enchufe (59, 61) comprende además insertar la pluralidad de
contactos de enchufe (59, 61) en una configuración de línea de
cinta de viga en I, y en el que la etapa de inserción de la
pluralidad de contactos de tomacorriente (84, 86) incluye además
insertar los contactos de tomacorriente en una configuración de
línea de cinta de viga en I.
15. Procedimiento según la reivindicación 10, en
el que la etapa de acoplamiento de la cubierta del enchufe (18) con
la primera base (14) comprende insertar una pluralidad de lengüetas
(28) que se extienden desde la primera base (14) en una pluralidad
de canales (38) de la cubierta del enchufe (18).
16. Procedimiento según la reivindicación 10, en
el que la etapa de acoplamiento de la cubierta del tomacorriente
(70) con la segunda base (14) comprende insertar una pluralidad de
lengüetas (28) que se extienden desde la segunda base en una
pluralidad de canales (80) de la cubierta del tomacorriente
(70).
17. Procedimiento según la reivindicación 10, en
el que la etapa de acoplamiento de la cubierta del enchufe (18) con
la cubierta del tomacorriente (70) comprende insertar la cubierta
del tomacorriente (70) en la parte interna (40) de la cubierta del
enchufe (18) en un ajuste con apriete.
18. Procedimiento según la reivindicación 10, en
el que la etapa de acoplamiento de la cubierta del enchufe (18) con
la cubierta del tomacorriente (70) comprende insertar la pluralidad
de contactos de enchufe (59, 61) por unas ranuras (82) de la
cubierta del tomacorriente (70) hasta entrar en contacto con un
correspondiente contacto de tomacorriente (84, 86).
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