ES2310319T3 - Conector de montaje en superficie. - Google Patents
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Abstract
Un conector de montaje en superficie (1) que incluye una carcasa (10) la cual encierra contactos (20) provistos en posiciones rectas de manera que los contactos sean alojados en la carcasa (10), en la cual: La carcasa (10) comprende un elemento metálico (30) que tiene una parte en forma de T compuesta de una porción en anchura relativamente ancha (W1) que constituye una sección de soldadura (31), la cual va soldada a una superficie de un substrato, en donde va montado el conector de montaje en superficie (1), y una porción en anchura relativamente estrecha (N) la cual es más estrecha que la porción en anchura ancha (W1) y se extiende desde la porción en anchura ancha (W1) en el centro del borde de la misma en la dirección de la anchura, sobresaliendo la porción en anchura ancha (W1) hacia fuera por la parte inferior de la pared lateral (120) de la carcasa (10); Caracterizado porque, la porción en anchura estrecha (N) va plegada con un ángulo de esencialmente 90 grados en un lugar próximo a la porción en anchura ancha (W1) de manera que se coloque a lo largo de la parte inferior de una pared lateral (120) de la carcasa (10); y una porción (1203) de la pared lateral (120) de la carcasa (10, la cual va posicionada a cada lado de la porción en anchura estrecha (N) y posicionada por encima de la porción en anchura ancha (W1), inclinada hacia adentro desde otra porción de la pared Lateral (120) para permitir la inspección visual desde arriba del estado de la soldadura de un borde interior (31b) de la sección de soldadura (31).
Description
Conector de montaje en superficie.
La presente invención se refiere a un conector
de montaje en superficie a montar sobre una superficie de un
substrato, que tiene una carcasa que encierra contactos en su
interior, los contactos dispuestos en una postura vertical.
En los últimos años, los conectores de montaje
en superficie (CMS) han ganado popularidad para interconectar
placas de circuito impreso debido a su facilidad de conexión
eléctrica a elementos en placas de circuito impreso, sus densidades
de empaquetamiento de alto contacto y otras ventajas. Un conector
CMS va conectado eléctricamente a una placa de circuito impreso
soldando un cable de cada uno de los contactos alojados en el
interior de la carcasa a una almohadilla sobre la superficie de la
placa de circuito impreso.
La placa de circuito impreso montada con un
conector CMS de estas características tiene diversas aplicaciones.
Cuando la placa de circuito impreso montada con el conector CMS se
aplica, por ejemplo, a un automóvil, la placa de circuito impreso
está sometida a vibración lo cual hace que un arnés tomacorriente
acoplado con el CMS sea separado, conduciendo a la desconexión del
conector CMS de la placa de circuito impreso. Así, el conector CMS
necesita ser conectado con seguridad a la placa de circuito
impreso.
Por ejemplo, las Patentes Japonesas Nrs.
2000-294324 y H8-45579 describe un
conector CMS provisto de accesorios metálicos que tienen una
sección de soldadura. El conector CMS provisto de accesorios
metálicos puede conectarse con seguridad a la placa de circuito
impreso soldando la sección de soldadura de los mismos a una
almohadilla sobre la superficie de la placa de circuito
impreso.
Aquí, es necesario soldar con seguridad la
sección de soldadura de los accesorios a la almohadilla de la placa
circuito impreso.
Otro conector del estado de la técnica (en el
cual se basa el preámbulo de la reivindicación 1) se divulga en la
patente US-A-2003/0100211. El
conector incluye una carcasa que alberga contactos con patas que
sobresalen por un lado inferior de la carcasa para soldarlas a una
PCI. Cada extremo de la carcasa incluye un par de ranuras opuestas
que alojan una porción relativamente ancha de un elemento metálico,
una porción más baja del cual es relativamente más estrecha y
plegada a 90 grados de manera que sobresalga fuera de la carcasa de
manera que sea soldable a la
PCI.
PCI.
Además, debido a la demanda de conectores CMS
con una zona de montaje más pequeña, es necesario reducir al mínimo
la longitud total del conector incluyendo la sección de soldadura
que sobresale fuera por la parte inferior de la pared lateral de la
carcasa. Si la sección de soldadura de los accesorios metálicos va
dispuesta lo más cerca posible de la carcasa con objeto de reducir
al mínimo la longitud total del conector, resultará difícil
inspeccionar visualmente si la sección de soldadura está o no
soldada a la almohadilla en la placa de circuito impreso, debido a
la gran proximidad de la carcasa.
Además, debido a los cambios repentinos de la
temperatura ambiente en un automóvil, una placa de circuito impreso
y una carcasa de un conector CMS están sometidas a dilataciones y
contracciones térmicas. Dado que la placa de circuito impreso y la
carcasa del conector CMS están formadas respectivamente de
materiales diferentes, habrá una diferencia entre ellas en cuanto a
la dilatación y contracción térmica. Cuando un conector CMS está
bien fijado a una placa de circuito impreso mediante soldadura de
los accesorios metálicos del mismo a la placa de circuito impreso,
dicha diferencia de dilatación y contracción térmica origina
esfuerzos en la sección de soldadura de los accesorios metálicos y
en el peor de los casos posiblemente desconecta la sección de
soldadura de la placa de circuito impreso. Una vez que el conector
CMS tenga la sección de soldadura del mismo separada de la placa
de circuito impreso, es probable que quede desconectado
eléctricamente de la placa de circuito impreso debido a la vibración
y que el arnés tomacorriente sea separado.
A la vista de las circunstancias anteriores, la
presente invención proporciona un conector de montaje en superficie
que está configurado como para soldar un accesorio metálico del
mismo firmemente a una placa de circuito impreso, que facilita la
inspección visual del estado de la soldadura a la vez que reduce al
mínimo la zona de montaje del mismo y que mitiga cualquier esfuerzo
aplicado a la sección de soldadura del accesorio metálico.
Un conector de montaje en superficie de la
presente invención incluye una carcasa que encierra contactos
dispuestos en posiciones rectas de manera que los contactos queden
alojados en la carcasa, en donde;
La carcasa comprende un elemento metálico que
tiene una forma en T compuesta parcialmente de una porción en
anchura relativamente ancha que constituye una sección de soldadura,
la cual va soldada a una superficie de un substrato en la cual va
montado el conector de montaje en superficie, y una porción en
anchura relativamente estrecha la cual es más estrecha que la
porción en anchura ancha y se extiende desde la porción en anchura
ancha en el centro del borde de la misma en la dirección de la
anchura, sobresaliendo la porción en anchura ancha hacia fuera por
la parte inferior de la pared lateral de la carcasa;
\newpage
Caracterizado porque la porción en anchura
estrecha va plegada con un ángulo de esencialmente 90 grados en el
lugar próximo a la porción en anchura ancha de manera que se coloque
a lo largo de la parte inferior de una pared lateral de la carcasa;
y
una porción de la pared lateral de la carcasa,
la cual va posicionada a cada lado de la porción en anchura
estrecha y posicionada por encima de la porción en anchura ancha, se
inclina hacia adentro desde otra porción de la pared lateral para
permitir la inspección visual desde arriba de un estado de soldadura
de un borde interior de la sección de soldadura.
El elemento metálico es un accesorio metálico y
la porción en anchura ancha que sobresale hacia afuera por la parte
inferior de la pared lateral de la carcasa es una sección de
soldadura. A medida que la porción de la pared lateral de la
carcasa, que va posicionada a cada lado de la porción en anchura
estrecha, se retrae hacia adentro, la soldadura entra fácilmente a
través de la periferia de la porción en anchura ancha, de manera
que el accesorio metálico quede bien soldado al substrato. Además,
permite a un usuario inspeccionar visualmente si la porción en
anchura ancha está soldada. Al mismo tiempo, la zona de montaje del
conector puede mantenerse reducida al mínimo debido a que el borde
interior de la porción en anchura ancha está próximo a la parte
inferior de la pared lateral de la carcasa.
Según una realización particular que no forma
parte de la presente invención, la carcasa encierra contactos
dispuestos en posición recta de manera que los contactos sean
alojados en la carcasa, incluyendo dicha carcasa:
una sección de soldadura sobresaliente hacia
fuera por la parte inferior de una pared lateral de la carcasa y
soldada a una superficie de un substrato sobre el cual se monta el
conector de montaje en superficie;
una sección vertical que se eleva desde la
sección de soldadura y se sitúa a lo largo de la parte inferior de
la pared lateral de la carcasa; y
un accesorio metálico que tiene una sección de
ajuste la cual va unida a la sección vertical y va ajustada a
presión a la pared lateral de la carcasa,
en donde, entre la sección vertical y la parte
inferior de la pared lateral de la carcasa se forma una holgura.
Ventajosamente, incluso cuando la dilatación
térmica de la carcasa es mayor que la del substrato, o cuando la
contracción térmica del substrato es mayor que la de la carcasa, la
holgura tolera en el primer caso, la carcasa dilatada y, en el
último caso, el cambio de posición de la sección vertical con
respecto a la pared lateral de la carcasa. Por consiguiente, el
accesorio metálico cuya sección de soldadura va soldada al substrato
queda libre de presión por la pared lateral de la carcasa, lo cual
alivia el esfuerzo aplicado a la sección de soldadura del accesorio
metálico.
Preferentemente, la longitud de la sección
vertical en la dirección longitudinal es más larga que la longitud
de la misma en la dirección de la anchura.
Debido a tal configuración, la sección vertical
tiene cierta flexibilidad. Por consiguiente, incluso cuando la
dilatación térmica de la carcasa es menor que la del substrato, o
cuando la contracción térmica del substrato es menor que la de la
carcasa, la flexibilidad absorbe, en el primer caso, la tensión
aplicada al accesorio metálico causada por el substrato dilatado y,
en el último caso, la tensión aplicada al accesorio metálico
causada por la carcasa contraída. Por lo tanto, el esfuerzo aplicado
a la sección de soldadura del accesorio metálico es aliviado.
A continuación se describirá la invención a modo
de ejemplo con referencia a las figuras que se acompañan de las
cuales:
La Fig. 1 muestra una vista en perspectiva de un
conector CMS visto diagonalmente desde la parte superior según una
realización de la presente invención;
La Fig. 2 es una vista superior del conector CMS
mostrado en la Fig. 1;
La Fig. 3 es una vista inferior del conector CMS
mostrado en la Fig. 1;
La Fig. 4 es una vista plana del conector CMS
mostrado en la Fig. 1;
La Fig. 5 es una vista inferior del conector CMS
mostrado en la Fig. 1;
La Fig. 6 es una vista lateral del conector CMS
mostrado en la Fig. 1;
La Fig. 7 es una vista ampliada de la porción
circundada por una línea de trazo y punto del conector CMS mostrado
en la Fig. 2;
La Fig. 8 es una vista en corte del conector CMS
mostrado en la Fig. 2 tomada a lo largo de una línea
A-A; y
La Fig. 9 es una vista en corte del conector CMS
mostrado en la Fig. 2 tomada a lo largo de una línea
B-B.
El conector eléctrico de la Fig. 1 es de un tipo
de montaje en superficie a montar sobre la superficie de una placa
de circuito impreso, y en lo sucesivo se aludirá al mismo como
conector CMS 1. El conector CMS 1 tiene una carcasa 10 y contactos
plurales 20 los cuales están configurados como para colocarlos sobre
la superficie de una placa de circuito impreso. Los contactos
plurales 20 van alojados en la carcasa 10. En otras palabras, el
conector CMS 1 tiene la carcasa 10 la cual encierra los contactos 20
dispuestos en posición erguida como para alojarlos en su
interior.
Haciendo referencia a las Figs. 1 a 6 inclusive,
se explica el conector CMS 1.
La Fig. 2 es una vista superior del conector CMS
mostrado en la Fig. 1, la Fig. 3 es una vista inferior, la Fig. 4
es una vista plana, la Fig. 5 es una vista inferior, y la Fig. 6 es
una vista lateral del mismo.
Según se muestra en las Figs. 1 y 2, la carcasa
10 del conector CMS 1 de la presente invención tiene una abertura
rectangular 11 larga y estrecha en el interior de la cual van
dispuestos en dos filas los contactos plurales 20. Cada uno de los
contactos 20 tiene una sección de acoplamiento 21 (ver fig.2) para
ser acoplada con un conector opuesto (no mostrado) y la sección de
cable 22 para ser soldada a una almohadilla de la superficie de una
placa de circuito impreso.
Además, la carcasa 10 tiene una pared periférica
12 la cual define la abertura 11. En el interior de la pared
periférica 12 van formadas ranuras múltiples 121, las cuales
trabajan como ranuras guía cuando el conector CMS es acoplado con
un conector opuesto (no mostrado). Además, la sección de
acoplamiento 122 (ver Fig. 2) a acoplar con el conector opuesto
está formada en el interior de la pared periférica 12. En la parte
inferior de la carcasa 10, van provistos salientes 13 los cuales
posicionan el conector CMS con respecto a la placa de circuito
impreso.
Además, en los extremos de la carcasa 10 van
provistos accesorios metálicos 30 en la dirección longitudinal. El
accesorio metálico 30 se fabrica troquelando una chapa metálica y
luego plegándola. Concretamente, se troquela una chapa metálica
como para formar porciones en forma de T emparejadas, las cuales se
componen de porciones en anchura anchas W1 y W2 y porciones en
anchura estrechas N. El centro del borde de W1 y el de W2 se
enfrentan entre si y van unidos mediante una porción en anchura
estrecha N. W1 se enfrenta a W2 en la dirección de la anchura y N
es menos ancha comparada con W1 y W2. La porción en anchura estrecha
N es plegada con un ángulo de alrededor de 90 grados cerca de la
sección en anchura ancha W1, de manera que se forme el accesorio
metálico 30. El accesorio metálico 30 va dispuesto en la pared
lateral 120 en la dirección longitudinal de la carcasa 10 de tal
manera que la porción en anchura estrecha N se sitúe a lo largo de
la parte inferior de la pared lateral 120 y la porción en anchura
más ancha W1, la cual está más cerca de la porción plegada que la
otra porción en anchura ancha W2, sobresale hacia fuera de la parte
inferior de la pared lateral 120. El accesorio metálico 30 va
fijado a la carcasa 10 ajustando a presión cada extremo de la
porción en anchura ancha W2 en la dirección de la anchura, la cual
está más distante de la porción plegada que la otra porción en
anchura ancha W1. Sobre la pared lateral 120 en los extremos de la
carcasa 10 en dirección longitudinal van dispuestas secciones
gruesas 1201 con ajuste a presión. En el accesorio metálico 30
fijado a la carcasa 10, la porción en anchura ancha W1 que
sobresale hacia fuera de la parte inferior de la pared lateral 120
se identifica como una sección de soldadura 31 de la presente
invención, la cual va soldada a la superficie de una placa de
circuito impreso en donde va montado el conector CMS 1. Además, la
otra porción en anchura ancha W2, la cual va ajustada presión en la
sección de ajuste a presión 1201 de la carcasa 10, se identifica
como una sección de ajuste 33. La porción en anchura estrecha
vertical N se identifica como una sección vertical 32. Según se
muestra en la Fig. 6, la longitud "h" de la sección vertical
32 en la dirección longitudinal es más larga que la longitud
"W", la cual es la longitud en la dirección de la anchura.
Además, la carcasa 10 tiene paredes de
protección 1202 sobresaliendo cada una de ellas en la dirección de
la anchura de la sección de soldadura 31.
A continuación se realizará una explicación
referente a la Fig. 7.
La Fig. 7 es una vista aumentada de la porción
circundada por una línea de trazo y punto del conector CMS mostrado
en la Fig. 2.
Según se muestran en la Fig. 7, el extremo
sobresaliente 1202a de la pared de protección 1202 va ligeramente
más allá del borde exterior 31a de la sección de soldadura 31. La
pared de protección 1202 va dispuesta para proteger la sección de
soldadura 31 del conector CMS 1 de los choques durante el
transporte.
La Fig. 7 muestra esquemáticamente la soldadura
mediante líneas de trazos la cuál es aplicada a la sección de
soldadura 31 de la fijación metálica 30 cuando es soldada a una
almohadilla sobre una placa de circuito impreso (no mostrada). La
sección de soldadura 31 mostrada en la Fig. 7 va soldada totalmente
a través de su periferia.
Se llevarán a cabo otras explicaciones con
referencia a las Figs. 8 y 9.
La Fig. 8 es una vista en corte del conector CMS
mostrado en la Fig.2 tomada a lo largo de una línea
A-A; y la Fig. 9 es una vista en corte del conector
CMS mostrado en la Fig. 2 tomada a lo largo de una línea
B-B.
La Fig. 9 muestra que la sección de ajuste 33 de
la fijación metálica 30 va ajustada a presión en la sección de
ajuste a presión 1201 de la carcasa 10.
Una porción inferior (aludida en lo sucesivo
como porción de retracción 1203) unida a la sección de ajuste a
presión gruesa 1201 de la carcasa 10 va posicionada al lado de la
sección vertical 32 (ver Fig. 6). La porción de retracción 1203 es
inclinada hacia adentro y puede ser reemplazada con un hueco tal
como un hueco en forma de L vuelta hacia arriba penetrante desde la
sección de ajuste a presión 1201.
Convencionalmente, resulta difícil soldar un
borde interior 31 de la sección de soldadura 31 (ver Fig. 7) e
inspeccionar visualmente el estado de la soldadura desde arriba, ya
que la visión es impedida por la parte inferior de la pared lateral
120 de la carcasa 10. Es posible aumentar la distancia entre el
borde interior 31b de la sección de soldadura 31 y la parte
inferior de la pared lateral 120 de la carcasa 10, pero esto
aumenta la longitud total del conector CMS que incluye la sección de
soldadura 31 y aumenta su zona de montaje sobre una placa de
circuito impreso. Según el conector CMS 1 de la presente invención,
la presencia de la porción de retracción 1203 permite el sondeo
meticuloso de la sección de soldadura que incluye el borde interior
31b así como la inspección visual de las juntas de soldadura desde
la parte superior, incluso si el borde interior 31b de la sección
de soldadura 31 está próximo a la parte inferior de la pared lateral
120 de la carcasa 10. Por consiguiente, el conector CMS 1 de la
presente invención está configurado de tal manera que el accesorio
metálico 30 quede bien soldado a una placa de circuito impreso, y
facilite la inspección visual de las juntas de soldadura a la vez
que reduce al mínimo la zona de montaje del mismo.
Según se muestra la Fig. 8, una porción plegada
C de la porción en anchura estrecha 32 (N), tiene una forma en R, y
va unida a la sección de soldadura 31. La porción sobresaliente del
accesorio metálico 30 que se extiende desde la pared lateral 120 de
la carcasa 10 tiene una forma en T vista desde la parte anterior
y desde la parte posterior mostradas en las Figs. 2 y 3. La Fig. 7
muestra que la soldadura entra incluso por la porción en anchura
estrecha N.
Según se muestra en la Fig. 8, de acuerdo con el
conector CMS 1 de la presente invención, entre la sección vertical
32 y la parte inferior 1201 de la pared lateral 120 de la carcasa 10
se forma una holgura S, en una posición más baja que el escalón
120s. La sección de ajuste 33 está en contacto con la porción 120H
en la parte superior (no mostrada) de la pared lateral 120 de la
carcasa 10.
La carcasa 10 del conector CMS 1 de la presente
invención se fabrica de plásticos industriales resistentes al calor
tales como SPP (sulfuro de polipropileno), en tanto que una placa de
circuito impreso sobre la cual va montado el conector CMS se
fabrica normalmente de materiales de sistemas de resina de vidrio
epoxídica. Por consiguiente, hay una diferencia en la amplitud de
la dilatación y contracción térmica entre la carcasa 10 y la placa
de circuito impreso. No obstante, cuando la dilatación térmica de la
carcasa 10 es mayor que la de la placa de circuito impreso, la
holgura S de la Fig. 8 tolera la carcasa dilatada. Además, si la
contracción térmica de la placa de circuito impreso es mayor que la
de la carcasa 10, la holgura S de la Fig. 8 tolera el cambio en la
posición de la sección vertical 32 con respecto a la pared lateral
120 de la carcasa 10. Por consiguiente, el accesorio metálico 30
cuya sección de soldadura va soldada a la placa de circuito impreso
puede evitar la presión desde la pared lateral 120 de la carcasa 10,
lo cual alivia el esfuerzo aplicado a la sección de soldadura 31 del
accesorio metálico 30.
Además, la sección vertical 32 tiene cierta
flexibilidad, ya que su longitud en la dirección longitudinal h es
ligeramente más larga que w en la dirección de la anchura
perpendicular a la dirección longitudinal. Por lo tanto, incluso
si la dilatación térmica de la placa de circuito impreso es mayor
que la de la carcasa 10 y un circuito expandido se pone sobre el
accesorio metálico 30, la tensión aplicada al accesorio metálico 30
es absorbida por la flexibilidad de la sección vertical 32. Además,
si la contracción térmica de la carcasa 10 es mayor que la de la
placa de circuito impreso y una carcasa contraída 10 se pone sobre
el accesorio metálico 30, la tensión aplicada al accesorio metálico
30 es absorbida por la flexibilidad. En ambos casos, el esfuerzo
aplicado a la sección de soldadura 31 del accesorio metálico 30 es
aliviado, lo cual puede evitar la retirada del accesorio metálico
30 de la placa de circuito impreso incluso si la carcasa 10 o la
placa de circuito impreso, la cual va montada con el conector CMS 1
soldado a la misma, se contrae después de la dilatación. Por
consiguiente, el conector CMS 1 puede montarse sobre, por ejemplo,
una placa de circuito impreso empaquetada en el interior de un
automóvil sometido a cambios repentinos de temperatura ambiente, o
una placa de circuito impreso cargada con componentes que producen
calor.
Claims (1)
1. Un conector de montaje en superficie (1) que
incluye una carcasa (10) la cual encierra contactos (20) provistos
en posiciones rectas de manera que los contactos sean alojados en la
carcasa (10), en la cual:
La carcasa (10) comprende un elemento metálico
(30) que tiene una parte en forma de T compuesta de una porción en
anchura relativamente ancha (W1) que constituye una sección de
soldadura (31), la cual va soldada a una superficie de un
substrato, en donde va montado el conector de montaje en superficie
(1), y una porción en anchura relativamente estrecha (N) la cual es
más estrecha que la porción en anchura ancha (W1) y se extiende
desde la porción en anchura ancha (W1) en el centro del borde de la
misma en la dirección de la anchura, sobresaliendo la porción en
anchura ancha (W1) hacia fuera por la parte inferior de la pared
lateral (120) de la carcasa (10);
Caracterizado porque, la porción en
anchura estrecha (N) va plegada con un ángulo de esencialmente 90
grados en un lugar próximo a la porción en anchura ancha (W1) de
manera que se coloque a lo largo de la parte inferior de una pared
lateral (120) de la carcasa (10); y
una porción (1203) de la pared lateral (120) de
la carcasa (10, la cual va posicionada a cada lado de la porción en
anchura estrecha (N) y posicionada por encima de la porción en
anchura ancha (W1), inclinada hacia adentro desde otra porción de
la pared Lateral (120) para permitir la inspección visual desde
arriba del estado de la soldadura de un borde interior (31b) de la
sección de soldadura (31).
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