ES2280863T3 - Disposicion para guiar circuitos impresos electricos. - Google Patents
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Abstract
Disposición para guiar circuitos impresos (5) eléctricos con: un soporte (1), que presenta sobre su superficie una primera región (2) a obturar y una segunda región (3) adyacente a la misma para guiar los circuitos impresos eléctricos dispuestos sobre el soporte (1); una ranura (4) prevista en la superficie del soporte (1), que circula alrededor de la primera región (2); y con un mecanismo de cubierta (8) que puede insertarse en la ranura periférica (4) para una cobertura estanca de la primera región (2), caracterizada porque los circuitos impresos (5) eléctricos para una unión eléctrica discurren entre la primera región (2) y la segunda región (3) a través de la ranura.
Description
Disposición para guiar circuitos impresos
eléctricos.
La presente invención se refiere a una
disposición para guiar circuitos impresos eléctricos, en especial
en el campo MID (Molded Interconnected Devices), es decir, en el
caso de soportes de circuito tridimensionales, moldeados por
inyección.
El documento
US-B1-6 462 436 hace patente una
disposición conforme a la primera parte de la reivindicación 1.
Estos soportes de circuito (MID)
tridimensionales, moldeados por inyección, representan una novedosa
dimensión de soportes de circuito, en donde los MIDs son piezas
perfiladas con estructura de esquema eléctrico integrada. Crean
enormes potenciales técnicos de racionalización y ofrecen una
sostenibilidad del medio ambiente bastante mayor que las placas de
circuito impreso habituales. Campos de aplicación esenciales para
la tecnología MID es por ejemplo la electrónica de automóviles en
el campo de los vehículos de motor.
Precisamente en el campo de los vehículos de
motor existen amplios campos de aplicación, como por ejemplo en el
campo de las cajas de cambio, en los que los MIDs o los aparatos de
control dispuestos por encima se encuentran en un entorno húmedo,
por ejemplo un baño de aceite. Para evitar daños de los MIDs o de
los circuitos/aparatos de control unidos a los mismos a causa del
contacto con el baño de aceite, por motivo por ejemplo de
cortocircuitos, suciedades, etc., es necesario obturar en
profundidad la región situada en el baño de aceite.
Según un suplemento conforme al estado de la
técnica se encajan terminales o rejillas estampadas en una
herramienta de moldeo por inyección con material sintético y se
extruyen con material sintético. A continuación se fija el bastidor
de material sintético con pieza de inserción inyectada y enchufe
rociado, herméticamente con relación a la placa base. En un paso
siguiente se coloca el circuito sobre la placa base y se contacta.
A continuación se cierra el aparato de control con una tapa.
En el suplemento anteriormente conocido existe
el inconveniente del hecho de que, a causa de la acción capilar,
entran gotitas de humedad a través de los terminales en el
interior, obturado mediante la tapa, hasta los circuitos, etc. a
proteger. De este modo sólo es posible una obturación completa y un
impedimento de daños de los circuitos a proteger o del aparato de
control a proteger, si las uniones eléctricas se materializan a
través de contra-enchufe y falda de obturación
correspondiente. Sin embargo, esto representa una pieza constructiva
adicional y con ello costes adicionales.
La disposición conforme a la invención conforme
a la reivindicación 1 presenta, con relación al estado de la
técnica, la ventaja de que no se necesita una junta adicional y que
ya no se requieren enchufes de terminal y
contra-enchufes correspondientes para una unión del
aparato de control con circuitos impresos correspondientes. De este
modo pueden reducirse considerablemente tanto la complejidad de
fabricación como los costes de fabricación y, adicionalmente, puede
crearse una obturación segura.
La presente invención crea esta ventaja por
medio de que la disposición para guiar circuitos impresos
eléctricos presenta un soporte, que presenta sobre su superficie
una primera región a obturar y una segunda región adyacente a la
misma para guiar el circuito impreso eléctrico dispuesto sobre el
soporte; una ranura prevista en la superficie del soporte, que
circula alrededor de la primera región y mediante la cual los
circuitos impresos eléctricos para una unión eléctrica discurren
entre la primera región y la segunda región; y un mecanismo de
cubierta que puede insertarse en la ranura periférica para una
cobertura estanca de la primera región.
En las reivindicaciones subordinadas se
encuentran configuraciones y perfeccionamientos ventajosos de la
presente invención.
Conforme a un perfeccionamiento preferido los
circuitos impresos eléctricos están configurados como circuitos
impresos MID sobre la superficie del soporte. Mediante esta
tecnología MID los circuitos impresos están integrados en la
superficie del soporte y recorren de forma plana la ranura
prevista. De este modo es posible una obturación sin fisuras.
Conforme a otro ejemplo de ejecución preferido,
la ranura presenta una sección transversal en forma de sombrerete,
semicircular o similar. La respectiva sección transversal puede
adaptarse al procedimiento MID utilizado de forma correspondiente,
ya que ciertos procedimientos MID hacen posibles ángulos de
inclinación de los circuitos impresos mayores que otros
procedimientos MID.
El mecanismo de cubierta está configurado con
preferencia como tapa con una conformación de
contra-retenida correspondiente a la ranura. La
conformación de contra-retenida posee con
preferencia la misma forma de sección transversal que la ranura
correspondiente.
La conformación de
contra-retenida está configurada ventajosamente como
muelle periférico, que está adaptado a la forma de ranura
correspondiente.
El mecanismo de cubierta puede fijarse en la
ranura mediante un adhesivo, por ejemplo un adhesivo DC 866. El
adhesivo debería elegirse de tal modo que sea resistente al líquido
a obturar.
Conforme a otro ejemplo de ejecución preferido
se ha dispuesto sobre la primera región del soporte un aparato de
control o un circuito híbrido y puede unirse al circuito impreso
eléctrico.
Los materiales del soporte, del adhesivo y del
mecanismo de cubierta son resistentes ventajosamente al aceite de
máquina, en el caso de un uso de la disposición conforme a la
invención en la región de la caja de cambio del motor de un
vehículo de motor. De este modo el aceite que sale no puede dañar la
presente disposición y no puede entrar en el interior obturado del
aparato de control allí previsto y dañar el mismo.
El soporte está fabricado por ejemplo con
material sintético. En especial son especialmente adecuados los
materiales sintéticos PBT, PA, ABS, PEI y PES.
A continuación se explica con más detalle, con
base en las figuras y en la siguiente descripción, un ejemplo de
ejecución de la presente invención. De las figuras muestran:
la figura 1 una vista parcial en perspectiva de
un soporte con una primera región a obturar y una segunda región,
que están unidas entre sí eléctricamente a través de circuitos
impresos MID, conforme aun ejemplo de ejecución de la presente
invención; y
la figura 2 una vista en sección transversal de
la disposición conforme a la invención conforme al ejemplo de
ejecución de la presente invención.
En las figuras los componentes iguales o con la
misma función están dotados de los mismos símbolos de
referencia.
La figura 1 ilustra una vista en perspectiva de
un corte parcial de la disposición conforme a la invención conforme
a un ejemplo de ejecución de la presente invención, en donde la
disposición comprende un soporte 1, que se compone con preferencia
de un material sintético no conductor. Como puede verse en la figura
1 están previstas sobre la superficie del soporte 1 una primera
región 2 y una segunda región 3. La primera región 2 representa la
región interior a obturar de la disposición, en donde sobre está
región están dispuestos los circuitos o circuitos impresos y
aparatos de control a proteger. Por ejemplo los circuitos impresos
que penetran en la primera región 2 pueden estar unidos
eléctricamente a un circuito híbrido.
La primera región 2 está circundada, como se ha
representado en la figura 1, por una ranura 4 periférica. La ranura
4 representa por ejemplo una estría que circula continuamente
alrededor de la primera región 2, en donde la ranura 4 puede
presentar una sección transversal en forma de sombrerete, como se
ha representado en la figura 2, una semicircular o de otro tipo. La
ranura 4 presenta por ejemplo una anchura y una profundidad de unos
3 mm.
Los circuitos impresos eléctricos 5 están
integrados en la segunda región 3 del soporte y discurren con
preferencia a través de la ranura 4 hasta dentro de la primera
región 2, como puede verse en la figura 1. Los circuitos impresos 5
se componen por ejemplo de plata, níquel, cinc/plomo, oro
(galvánico o químico), etc., de forma correspondiente a la
respectiva función del circuito impreso correspondiente, y están
formados con preferencia mediante un procedimiento MID.
Un procedimiento MID de este tipo representa por
ejemplo el procedimiento de estampación en caliente. Aquí se
inyecta primero el sustrato de material sintético o el soporte de
material sintético y, a continuación, se presiona en una prensa con
una lámina colocada encima. Mediante un proceso de estampación, en
el caso de una temperatura predeterminada, se estampan en el
sustrato los circuitos impresos aislados a partir de la lámina. Por
último se extrae la lámina restante del sustrato y los circuitos
impresos 5 permanecen sobre el sustrato. Durante la estampación en
caliente es esencial el material de lámina, por ejemplo de cobre
obtenido electrolíticamente, con una estructura cristalina que
favorece el cizallamiento. Son posibles metalizados por medio de
que la lámina se estampa en orificios premoldeados en el sustrato.
Estos se llenan con pasta conductora. El procedimiento se
estampación en caliente representa un procedimiento muy rápido y
limpio para la metalización. En el caso de este procedimiento MID
los circuitos impresos 5 pueden estamparse del modo anteriormente
descrito también en la ranura 4. Evidentemente la inclinación de la
ranura 4 debería estar configurada más bien plana y estar dotada de
esquinas redondeadas, ya que en el caso de la lámina de cobre se
trata de circuitos impresos muy estrechos.
Un procedimiento MID adicional está representado
por la estructuración de efecto láser. Aquí se pulveriza el soporte
de material sintético y se recubre con una capa de cobre, por
ejemplo mediante un procedimiento químico y/o electrolítico. La
superficie del soporte de material sintético se activa por ejemplo
mediante un láser, para que puedan separarse la capa de cobre
aplicada a continuación sobre las regiones activadas. Después de
aplicar y formar una máscara sobre la capa de cobre se elimina por
cauterización el cobre, de forma correspondiente a la máscara
utilizada, en determinadas regiones y los circuitos impresos de
cobre restantes se fijan mediante un enriquecimiento de superficie.
En el caso de este procedimiento MID es posible un ángulo más
oblicuo de la ranura 4, debido a que los circuitos impresos 5 están
configurados de forma más estable.
Como es natural pueden aplicarse igualmente
otros procedimientos MID, como por ejemplo el procedimiento de
máscara, el moldeo por inyección con dos componentes o la
pulverización trasera de una lámina, para formar circuitos impresos
5 sobre el soporte 1 desde la primera región 2, pasando por la
ranura 4, hasta la segunda región 3.
La figura 2 muestra una vista en sección
transversal de la disposición conforme a la invención conforme al
ejemplo de ejecución de la presente invención. Como puede verse en
la figura 2, los circuitos impresos 5 de sensores o actuadores (no
representados) previstos en el vehículo discurren por ejemplo desde
la izquierda, desde la segunda región 3, pasando por la ranura 4,
hasta dentro de la primera región 2. Como puede verse además en la
figura 2, los circuitos impresos 5 en la primera región 2 están
unidos, por ejemplo a través de un hilo de adherencia 10, por
ejemplo a un circuito híbrido 7 o a un aparato de control.
Asimismo está previsto para la cubierta del
circuito híbrido 7 una tapa 8 que presenta, en el lado inferior, un
muelle 9 o una conformación de contra-retenida 9
correspondiente a la forma de la ranura 4. De este modo la tapa 8
puede instalarse, por medio del muelle 9 configurado con
preferencia periféricamente, en la ranura 4 sobre una capa de
adhesivo 6. En la ranura 4 se encuentra para esto sobre los
circuitos impresos 5 con preferencia un adhesivo adecuado, por
ejemplo un adhesivo DC 866. Con ello debe prestarse atención a que
se rellene suficiente adhesivo 6 en la ranura 4, si bien debe
evitarse que, en el caso de una cantidad excesiva de adhesivo 6, al
instalar una tapa 8 en la ranura 4 se produzca una salida del
adhesivo 6 sobre la superficie del soporte 1 y dañe los circuitos o
circuitos impresos eléctricos dispuestos en cada caso.
Después de un revenido del adhesivo 6 se crea de
este modo una cubierta estanca de la región interior 2 y con ello
del circuito híbrido 7, en donde los materiales de los respectivos
elementos constructivos, es decir del soporte 1, del adhesivo 6 y
de la tapa 8 con preferencia de tal modo, que son resistentes al
medio a obturar, por ejemplo aceite de máquina.
La tapa se compone por ejemplo de un material
sintético (PBT, PA, ABS, PEI y PES, etc.).
Como ya se ha explicado anteriormente, la ranura
4 puede presentar diferentes formas de sección transversal. Qué
forma de sección transversal es apropiada depende fundamentalmente
del procedimiento MID usado. En el caso de procedimientos que
entreguen circuitos impresos 5 estrechos, la ranura 4 debería
presentar más bien aristas redondeadas y una sección transversal
redonda, para evitar inflexiones o roturas de los circuitos impresos
5. Por el contrario, en el caso de procedimientos MID que entregan
circuitos impresos 5 más gruesos, pueden estar previstas también
secciones transversales angulosas, más inclinadas de la ranura 4.
Normalmente las anchuras y profundidades de la ranura 4 son
aproximadamente de 3 mm.
De este modo la presente disposición crea
circuitos impresos MID eléctricos, que son guiados de forma estanca
a través de la ranura de pegado 4 hasta el aparato de control a
activar o hasta los componentes a activar y, al mismo tiempo, son
obturados mediante la tapa de carcasa 8 y el soporte de material
sintético 1 junto con la región interior 2.
Aunque la presente invención se ha descrito
anteriormente con base en un ejemplo de ejecución preferido, no
está limitada al mismo, sino que puede modificarse de múltiples
modos.
- 1
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- 2
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- 3
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- 4
-
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- 5
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- 8
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- 9
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\vtlargatri
- 10
-
\vtlargatri
Claims (10)
1. Disposición para guiar circuitos impresos (5)
eléctricos con:
un soporte (1), que presenta sobre su superficie
una primera región (2) a obturar y una segunda región (3) adyacente
a la misma para guiar los circuitos impresos eléctricos dispuestos
sobre el soporte (1); una ranura (4) prevista en la superficie del
soporte (1), que circula alrededor de la primera región (2); y con
un mecanismo de cubierta (8) que puede insertarse en la ranura
periférica (4) para una cobertura estanca de la primera región
(2),
caracterizada porque los circuitos
impresos (5) eléctricos para una unión eléctrica discurren entre la
primera región (2) y la segunda región (3) a través de la
ranura.
2. Disposición según la reivindicación 1,
caracterizada porque los circuitos impresos (5) eléctricos
están configurados como circuitos impresos MID sobre la superficie
del soporte (1).
3. Disposición según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizada porque la ranura (4) presenta una sección
transversal en forma de sombrerete, semicircular o rectangular.
4. Disposición según al menos una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el
mecanismo de cubierta (8) está configurado como tapa (8) con una
conformación de contra-retenida (9) asociada a la
ranura (4).
5. Disposición según la reivindicación 4,
caracterizada porque la conformación de
contra-retenida (9) está configurada como muelle
periférico (9).
6. Disposición según al menos una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el
mecanismo de cubierta (8) puede fijarse en la ranura (4) mediante
un adhesivo (6).
7. Disposición según al menos una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque se ha
dispuesto sobre la primera región (2) un aparato de control o un
circuito híbrido (7) y puede unirse a los circuitos impresos (5)
eléctricos.
8. Disposición según al menos una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque los
materiales del soporte (1), del adhesivo (6) y del mecanismo de
cubierta (8) son resistentes al aceite de máquina.
9. Disposición según al menos una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el soporte
(1) está configurado con material sintético.
10. Disposición según la reivindicación 9,
caracterizada porque el soporte está configurado con PBT,
PA, ABS, PEI o PPA-GF45.
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