ES2286702T3 - Modulo electrico con una clavija de contacto conductora de electricidad para introducir mediante presion en una abertura de una placa de circuitos impresos. - Google Patents
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Abstract
Módulo eléctrico compuesto de una placa de circuitos impresos sin metalizar (2) con circuitos impresos (3, 6) en los lados superior e inferior, de modo que hay una conexión eléctrica entre los circuitos eléctricos (3, 6) en los lados superior e inferior por medio de al menos una clavija de contacto conductora de electricidad (1), de modo que a) la placa de circuitos impresos dispone al menos de una abertura (2), b) la abertura (2) de la placa de circuitos impresos tiene las medidas previstas (D2) y la clavija de contacto (1) tiene una primera longitud parcial (l1.1) de dimensiones (D1.1) mayores que las medidas (D2) de la abertura para formar una unión por presión y c) en la dirección de introducción, en la parte de delante, dispone de una segunda longitud parcial (l1.2) de dimensiones (D1.2) menores que las medidas de la abertura (D2), d) de modo que la primera longitud parcial (l1.1) es más pequeña que la profundidad (l2) de la abertura (2) de la placa de circuitos impresos, de modo que tras la introducción al menos una parte de la segunda área parcial (l1.2) permanece en la abertura, e) la longitud insertable (l1) de la clavija de contacto (1) es más grande que la profundidad (l12) de la abertura (2), de modo que la clavija de contacto (1) en situación presionada sobresale a través de la placa de circuitos impresos (3, 6) en la dirección de introducción, f) en torno a la abertura (2) en los lados superior e inferior de la placa de circuitos impresos (9) están previstas respectivas zonas de contacto (3, 6), que forman un borde que se corresponde con las medidas (D2) de la abertura (2), de modo que la clavija de contacto (1) en situación presionada contacta con la zona de contacto (3) del circuito impreso dispuesto en el lado de la dirección de introducción, caracterizado porque g) la abertura (2) no está metalizada y la clavija de contacto (1) en el lado opuesto a la dirección de introducción está conectada eléctricamente mediante soldadura en ola de estaño con la zona de contacto (6) del circuito impreso allí dispuesto.
Description
Módulo eléctrico con una clavija de contacto
conductora de electricidad para introducir mediante presión en una
abertura de una placa de circuito impresos.
La invención se refiere a un módulo eléctrico
con una clavija de contacto conductora de electricidad para
introducir mediante presión en una abertura de una placa de
circuitos impresos, según la definición principal de la la
reivindicación. Un tal módulo eléctrico se conoce de
DE-A-5374204.
Tales clavijas de contacto a presión se producen
de manera compacta partiendo de una pieza entera o bien de manera
flexible mediante la conformación de aberturas para lengüetas. La
abertura de la placa de circuitos impresos está entonces metalizada
y tiene unas medidas predefinidas, esto es, un diámetro en el caso
de las aberturas redondas utilizadas habitualmente. Al menos en una
zona para la formación de la unión por presión, la clavija de
contacto sobrepasa en dimensiones a las medidas de la abertura, lo
que define un ajuste prensado. Normalmente, la longitud insertable
de la clavija de contacto es mayor que la profundidad de la
abertura, de modo que, en situación de prensado, la clavija de
contacto sobresale a través de la placa de circuitos impresos en la
dirección de introducción.
En especial en clavijas de contacto masivas, en
las placas de circuitos impresos, en especial en las placas de
circuitos impresos de material CEM o FR4, se producen deformaciones
en el área del borde de las aberturas debido a las fuerzas liberadas
al presionar. En especial, en aberturas que no disponen de
metalizado en toda su longitud, existe el peligro de que no se
establezca contacto con el circuito impreso dispuesto en el lado
opuesto a la dirección de introducción de la clavija de contacto. En
especial, al presionarse en la dirección de presionado, zonas del
material base dieléctrico de la placa de circuitos impresos pueden
resultar desplazadas entre la clavija de contacto y el circuito
impreso de la placa de circuitos impresos. Dado que el material base
dieléctrico, incluso también en caso de soldado, no puede ser
humidificado, entonces no es posible establecer un contacto.
La finalidad de la invención consiste en
especificar un módulo eléctrico que evite este problema. Esta
finalidad se resuelve mediante las características de la 1ª
reivindicación. Otros desarrollos ventajosos pueden leerse en las
subreivindicaciones.
A continuación se describe la invención más
detalladamente en base a diagramas y ejemplos de ejecución. Los
diagramas describen:
Fig. 1 Módulo con una clavija de contacto de
acuerdo con la invención.
Fig. 2 Clavija de contacto y placa de circuitos
impresos antes de proceder a presionarse.
Para evitar deformaciones y los eventuales
problemas de contacto eléctrico derivados, la clavija de contacto
sólo sobrepasa en dimensiones a las medidas de la abertura 2 en una
primera longitud parcial l1.1, esto es, el diámetro D1.1, que es
superior al diámetro D2 de la abertura, se extiende únicamente
sobre una parte de la clavija de contacto, y en la dirección de
introducción, en la parte de delante, está prevista una segunda
longitud parcial (l1.2) con una dimensión menor (D1.2<D2), que
es inferior a las dimensiones de la abertura (D2).
La primera longitud parcial l1.1 es más pequeña
que la profundidad l2 de la abertura 2 de la placa de circuitos
impresos, de modo que, tras la introducción, al menos una parte de
la segunda área parcial l1.2 permanece en la abertura.
Garantizándose de este modo que, también en el caso de clavijas de
contacto masivas, al presionarse no se produce ninguna o solamente
una deformación claramente inferior de la placa de circuitos
impresos en el lado opuesto a la dirección de introducción. Con lo
que tras presionarse queda un hueco 7 entre la clavija de contacto
1 y la abertura 5 en el área del borde inferior, que dimensionado
consecuentemente es suficiente para posibilitar que la soldadura 8
entre en este hueco 7.
El borde de la primera longitud parcial l1.1 de
la clavija de contacto 1 con la dimensión superior D1 contacta tras
la presión con el borde 3.2 de la zona de contacto 3, que se
corresponde con las medidas de la abertura 2. Lo preferible es un
soldado en frío entre la clavija de contacto 1 y la zona de
contacto 3, en su borde 3.2, resultando así una conexión por
presión sin soldadura y hermética al gas entre la clavija de
contacto 1 y la zona de contacto 3, en el lado superior de la placa
de circuitos impresos.
La longitud insertable l1 de la clavija de
contacto 1 queda limitada por el tope 1.3 formado partiendo de la
clavija de contacto, si bien, para conseguir una mejor distribución
de fuerzas, esta está dispuesta al menos en dos lados de modo
simétrico respecto a un eje o bien alrededor.
La segunda área parcial l1.2 dispone en la
configuración mostrada de una zona de transición a la primera área
parcial l1.1 en la cual se registra un continuo estrechamiento. De
este modo se evita un ladeado en la introducción y es posible
conseguir una orientación relativamente concéntrica de la clavija
de contacto 1 con respecto a la abertura 2.
Una clavija de contacto de tal naturaleza se
conexiona preferiblemente mediante soldadura en ola de estaño a la
placa de circuitos impresos en el lado opuesto a la dirección de
introducción de la clavija de contacto. La especial ventaja de esta
clavija de contacto se observa cuando se analiza una
correspondiente conexión, como la que se muestra en el diagrama 1.
En el que se puede apreciar claramente la menor deformación en el
área del borde inferior de la abertura 2 de la placa de circuitos
impresos y la formación de una buena conexión soldada en el lado
inferior mediante el flujo de la soldadura durante el proceso de
soldadura en ola de estaño, de modo que apenas si hay material
dieléctrico deformado de la placa de circuitos impresos 9 en esta
área del borde, al menos no en el área entre la clavija de contacto
y el circuito impreso 6, con lo que no hay problemas de
utilización.
Un clavija de contacto de tal naturaleza puede
utilizarse para la conexión de componentes eléctricos de un módulo
eléctrico a una placa de circuitos impresos, de modo que al menos
un componente dispone de las correspondientes clavijas de contacto 1
y las clavijas de contacto 1 están conectadas eléctricamente
mediante soldadura en ola de estaño a un circuito impreso 6 de la
placa de circuitos impresos 9 dispuesto en el lado opuesto a la
dirección de introducción.
Además, una clavija de contacto de tal
naturaleza es adecuada para construir una conexión entre circuitos
impresos 3, 6 en los lados superior e inferior de una placa de
circuitos impresos, para lo que la clavija de contacto 1 se
introduce mediante presión en una abertura 2 de las zonas de
contacto de los circuitos impresos 3, 6 en los lados superior e
inferior de la placa de circuitos impresos 9. El tope 1.3 de la
clavija de contacto (1) contacta con la zona de contacto del
circuito impreso 3 dispuesto en el lado de la dirección de
introducción, mientras que la clavija de contacto 1 está conectada
eléctricamente mediante soldadura en ola de estaño con la zona de
contacto del circuito impreso 6 dispuesto en el lado opuesto a la
dirección de introducción.
Tales módulos eléctricos pueden construirse con
una placa de circuitos impresos 9 de material económico, en
especial CEM1, CEM3 o FR4, que hasta ahora no se adecuaban a los
módulos eléctricos con clavijas de contacto a presión, en especial
con clavijas de contacto masivas. La abertura 2 en la placa de
circuitos impresos 9 no precisa estar metalizada y puede perforarse
en la placa de circuitos impresos 9.
Precisamente en estas placas de circuitos
impresos económicas pueden conseguirse considerables ahorros
mediante la utilización de las clavijas de contacto propuestas junto
con el proceso de soldadura en ola de estaño en el lado
inferior.
Claims (7)
1. Módulo eléctrico compuesto de una placa de
circuitos impresos sin metalizar (2) con circuitos impresos (3, 6)
en los lados superior e inferior, de modo que hay una conexión
eléctrica entre los circuitos eléctricos (3, 6) en los lados
superior e inferior por medio de al menos una clavija de contacto
conductora de electricidad (1), de modo que
a) la placa de circuitos impresos dispone al
menos de una abertura (2),
b) la abertura (2) de la placa de circuitos
impresos tiene las medidas previstas (D2) y la clavija de contacto
(1) tiene una primera longitud parcial (l1.1) de dimensiones (D1.1)
mayores que las medidas (D2) de la abertura para formar una unión
por presión y
c) en la dirección de introducción, en la parte
de delante, dispone de una segunda longitud parcial (l1.2) de
dimensiones (D1.2) menores que las medidas de la abertura (D2),
d) de modo que la primera longitud parcial
(l1.1) es más pequeña que la profundidad (l2) de la abertura (2) de
la placa de circuitos impresos, de modo que tras la introducción al
menos una parte de la segunda área parcial (l1.2) permanece en la
abertura,
e) la longitud insertable (l1) de la clavija de
contacto (1) es más grande que la profundidad (l12) de la abertura
(2), de modo que la clavija de contacto (1) en situación presionada
sobresale a través de la placa de circuitos impresos (3,6) en la
dirección de introducción,
f) en torno a la abertura (2) en los lados
superior e inferior de la placa de circuitos impresos (9) están
previstas respectivas zonas de contacto (3, 6), que forman un borde
que se corresponde con las medidas (D2) de la abertura (2), de modo
que la clavija de contacto (1) en situación presionada contacta con
la zona de contacto (3) del circuito impreso dispuesto en el lado
de la dirección de introducción, caracterizado porque
g) la abertura (2) no está metalizada y la
clavija de contacto (1) en el lado opuesto a la dirección de
introducción está conectada eléctricamente mediante soldadura en ola
de estaño con la zona de contacto (6) del circuito impreso allí
dispuesto.
2. Módulo eléctrico según la reivindicación 1,
caracterizado porque la segunda área parcial (l1.2) de la
clavija de contacto dispone de una zona de transición a la primera
área parcial (l1.1), en la cual se registra un continuo
estrechamiento.
3. Módulo eléctrico según las reivindicaciones 1
o 2 caracterizado porque la clavija de contacto (1) está
ejecutada de manera masiva.
4. Módulo eléctrico según una de las
reivindicaciones anteriores caracterizado porque se utiliza
una placa de circuitos impresos (9) de material CEM o FR4.
5. Módulo eléctrico según una de las
reivindicaciones anteriores caracterizado porque está
previsto un tope (1.3) que limita la longitud insertable (l1) de la
clavija de contacto (1).
6. Módulo eléctrico según una de las
reivindicaciones anteriores caracterizado porque, al
introducirse mediante presión la clavija de contacto (1) en el lado
en la dirección de introducción, el borde de la zona de contacto
(3) que allí se encuentra está soldado en frío con la clavija de
contacto (1), resultando una conexión por presión sin soldadura y
hermética al gas entre la clavija de contacto (1) y la zona de
contacto (3), en el lado superior de la placa de circuitos
impresos.
7. Módulo eléctrico según una de las
reivindicaciones anteriores caracterizado porque la abertura
(2) está perforada en la placa de circuitos impresos (9).
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