ES2365674A1 - Circuito impreso con cubierta de aislamiento y método de ensamblaje. - Google Patents
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Abstract
Circuito impreso con cubierta de aislamiento y su método de ensamblaje. El circuito impreso consta de cuerpo principal y cubierta de aislamiento. El cuerpo principal y la cubierta de aislamiento tienen una pluralidad de primeras y segundas partes de posicionamiento y una parte de engranaje dispuesta en al menos un lateral de cada primera parte de posicionamiento. La cubierta de aislamiento se dispone en la primera superficie del cuerpo principal, y cada segunda parte de posicionamiento pasa a través de la segunda superficie del cuerpo principal y de cada primera parte de posicionamiento. Un extremo de cada segunda parte de posicionamiento se conecta a cada parte de engranaje.
Description
Circuito impreso con cubierta de aislamiento y
método de ensamblaje.
La presente invención hace referencia a una
tecnología de protección capaz de eliminar interferencias y ruidos,
y más concretamente a un circuito impreso con cubierta de
aislamiento y su método de ensamblaje.
El desarrollo de la red de banda ancha y la
tendencia actual hacia la tecnología digital han hecho que los
productos inalámbricos con funciones de
transmisión-recepción inalámbricas se hagan cada
vez más populares, tales como el punto de acceso inalámbrico (WAP),
el teléfono móvil, el asistente digital personal (PDA) o el
ordenador portátil. El resultado es que se incorpora tecnología
inalámbrica a muchas funciones y servicios para dar una atención más
eficiente y apropiada. Sin embargo, durante el proceso de
comunicación inalámbrica estos productos son sensibles a las ondas
electromagnéticas de alrededor, ocasionadas por otros sistemas de
comunicación inalámbricos o por interferencias externas.
Por ejemplo, cuando un producto inalámbrico
lleva a cabo la transmisión de datos a gran potencia, las
características no lineales de los componentes activos generan muy
fácilmente ondas armónicas de alta frecuencia, lo que resulta en la
emisión de interferencias electromagnéticas (EMI). Ésta es la causa
principal de la degradación del funcionamiento de los productos.
Para solucionar este problema, muchos países han impuesto normas
legales para impedir las aplicaciones y utilizaciones ilegales de
los productos inalámbricos. Asimismo, cuando los diseñadores y
fabricantes diseñan una nueva línea de control del producto
inalámbrico, los requisitos legales relacionados se deben cumplir e
incorporar al diseño. El circuito del producto también se ve
afectado por las señales de las ondas electromagnéticas externas,
como por ejemplo, las señales de radiofrecuencia (RF), con lo que se
pueden producir fácilmente anomalías en este tipo de productos.
Por lo tanto, para los diseñadores y promotores
es esencial saber cómo eliminar eficazmente las interferencias y
ruido para mejorar el funcionamiento de los productos inalámbricos.
Uno de los métodos convencionales consiste en utilizar una cubierta
de aislamiento dispuesta en el circuito impreso para conseguir
eliminar las interferencias. Como muestra la Figura 1, la cubierta
de aislamiento 22 se suelda al cuerpo principal 20 del circuito
impreso 2 por medio de una tecnología de montaje superficial (SMT),
de manera que la cubierta de aislamiento 22 cubre parte de los
componentes del circuito impreso 2, como el chip o chips situado/s
en la superficie del cuerpo principal 20 del circuito impreso.
Después, se lleva a cabo un proceso de soldadura por reflujo en el
circuito impreso 2 por medio de un horno de estaño (no se
muestra).
Sin embargo, este método convencional utiliza
una técnica llamada proceso de soldadura de una pieza para soldar la
cubierta de aislamiento 22 totalmente al cuerpo principal del
circuito impreso 20. Después del proceso de soldadura por reflujo,
si alguno de los componentes de debajo de la cubierta de aislamiento
22 falla, se debe realizar un proceso de desoldadura para quitar la
cubierta de aislamiento 22 y reemplazar los componentes
correspondientes. Por ello, el mantenimiento es costoso, el proceso
de reparación conlleva mucho tiempo y la superficie del cuerpo
principal 20 del circuito impreso 2 se puede dañar o deformar
fácilmente y lo que es peor la cubierta de aislamiento 22 que se ha
quitado no se puede reutilizar. Como resultado, el coste de
fabricación del método convencional es muy alto.
Para resolver la desventaja de la tecnología de
soldadura de una pieza, se propone la tecnología de soldadura de dos
piezas, como muestra la Figura 2. Se usan una placa inferior 24 y
una cubierta superior 26 para reemplazar la cubierta de aislamiento
de pieza única. Durante el ensamblaje, se suelda, en primer lugar,
la placa inferior 24 al cuerpo principal 20 del circuito impreso 2.
La cubierta superior 26 se emplea para cubrir el cuerpo principal 20
del circuito impreso 2 después de que haya pasado por el horno de
estaño, de forma que la cubierta superior 26 se pueda integrar a la
placa inferior 24.
Sin embargo, los requisitos para llevar a cabo
el proceso de soldadura de dos piezas son más complicados y el coste
es relativamente más alto. Además, ambos procedimientos requieren la
soldadura de estaño para completar el proceso y la disipación del
calor es el problema principal durante el proceso de soldadura, ya
que puede dañar severamente los componentes del circuito impreso e
incluso el circuito impreso en sí.
Para resolver los problemas mencionados con
anterioridad, se han propuesto otros métodos convencionales, como
los mostrados en el Modelo de Utilidad Chino No. CN201063966Y, y la
solicitud de Patente de EEUU No. 2008/0043453 A1. En el primero, se
utiliza la cubierta de aislamiento para cubrir todo el circuito
impreso y se diseña un brazo elástico con un extremo hacia adentro
para sujetar la periferia del circuito impreso. En el segundo, la
superficie del circuito impreso parcial se cubre por medio de la
cubierta de aislamiento que atraviesa el circuito impreso y se
diseña una estructura de interferencia con un extremo hacia fuera
para fijar la cubierta de aislamiento al circuito impreso.
En ninguna de ellas es fundamental la soldadura
de estaño para llevar a cabo el proceso de soldadura. Sin embargo,
el brazo elástico o la estructura de interferencia se deforman con
facilidad por la alta temperatura resultante en el proceso, y de ese
modo la fuerza de combadura provoca la caída de la cubierta de
aislamiento.
Dados los problemas encontrados en los métodos
convencionales, la presente invención pretende solucionar dichas
desventajas, proporcionar un circuito impreso de un producto de
comunicación mejorado y presentar un método de fabricación que
consiga eliminar con éxito las interferencias.
En vista de los inconvenientes de los métodos
anteriores, la presente invención pretende mostrar un circuito
impreso con cubierta de aislamiento y su método de ensamblaje de
menor complejidad y de mantenimiento más sencillo.
Con el fin de alcanzar estos y otros objetivos,
la presente invención presenta un circuito impreso con cubierta de
aislamiento, que consta de cuerpo principal, una primera y una
segunda superficie que se disponen en el cuerpo principal una
enfrente de la otra, una pluralidad de primeras partes de
posicionamiento que penetran ambas superficies, una pluralidad de
partes de engranaje dispuestas respectivamente en la segunda
superficie y situadas en al menos un lateral de cada primera parte
de posicionamiento correspondiente y una cubierta de aislamiento,
con una pluralidad de segundas partes de posicionamiento que
atraviesan respectivamente cada una de las primeras partes de
posicionamiento correspondientes y que tienen un extremo conectado a
cada parte de engranaje.
Cada primera parte de posicionamiento es un
agujero pasante metalizado (PHT) en el circuito impreso, y cada
parte de engranaje es una pestaña de anclaje. La cubierta de
aislamiento consta de una tapa, y cada segunda parte de
posicionamiento se dispone en una esquina de dicha tapa y se
extiende hacia abajo. Además, la longitud de cada segunda parte de
posicionamiento es igual o inferior a la longitud total de cada
primera parte de posicionamiento y de la correspondiente parte de
engranaje, el número de segundas partes de posicionamiento es igual
o inferior al de las primeras partes de posicionamiento, y el
extremo de las segundas partes de posicionamiento se aplana para
unirse completamente a las partes de engranaje.
La presente invención muestra un circuito
impreso con cubierta de aislamiento, con un método de ensamblaje que
comprende los siguientes pasos: disponer el cuerpo principal del
circuito impreso, que consta de dos superficies una enfrente de la
otra, una pluralidad de primeras partes de posicionamiento que
penetran ambas superficies y una pluralidad de partes de engranaje
dispuestas en la segunda superficie y colocadas en al menos un
lateral de cada primera parte de posicionamiento; disponer una
cubierta de aislamiento, que consta de una pluralidad de segundas
partes de posicionamiento, que atraviesan respectivamente cada
primera parte de posicionamiento; colocar la cubierta de aislamiento
en la primera superficie, de forma que cada segunda parte de
posicionamiento atraviese la segunda superficie y las primeras
partes de posicionamiento; y doblar un extremo de cada segunda parte
de posicionamiento para conectarla con la correspondiente parte de
engranaje.
En el método de ensamblaje, cada segunda parte
de posicionamiento se dobla primero y después se aplana para
conectarla con la parte de engranaje correspondiente.
Alternativamente, se puede aplanar directamente cada segunda parte
de posicionamiento para establecer este contacto. Además, cada
primera parte de posicionamiento es un agujero pasante metalizado
(PHT), cuyo recubrimiento se hace de la selección de cobre, estaño o
níquel.
En comparación con los métodos convencionales,
en la presente invención el extremo de cada segunda parte de
posicionamiento puede atravesar la cubierta de aislamiento del
cuerpo principal para integrar la cubierta de aislamiento con el
cuerpo principal del circuito impreso. De esta forma, a diferencia
de los métodos convencionales, no se requiere ni placa inferior ni
soldadura de estaño para unir la cubierta de aislamiento al cuerpo
principal del circuito impreso. El extremo de la cubierta de
aislamiento está en contacto con la parte de engranaje situada en la
segunda superficie del cuerpo principal del circuito impreso para
mantener un efecto de posicionamiento estable. Así, la presente
invención proporciona un método en el que los componentes se pueden
reemplazar y reparar fácilmente sin el proceso de desoldadura, y,
por lo tanto, el coste de mantenimiento se reduce drásticamente.
La presente invención se entenderá más
ampliamente mediante la descripción detallada que se aporta a
continuación a modo de ejemplo y que, por lo tanto, no es
limitativa:
La Figura 1 es una vista esquemática de un
circuito impreso convencional con una cubierta de aislamiento de
soldadura de una pieza.
La Figura 2 es una vista esquemática de un
circuito impreso convencional con una cubierta de aislamiento de
soldadura de dos piezas.
La Figura 3 es una vista esquemática de despiece
de un circuito impreso de acuerdo a una realización preferente de la
presente invención.
La Figura 4a es una vista esquemática del
circuito impreso montado de la Figura 3.
La Figura 4b es una vista de la parte posterior
de la Figura 4a, y
La Figura 4c es una vista aérea de la Figura
4a.
Las Figuras 3 y 4c son vistas esquemáticas de un
circuito impreso con cubierta de aislamiento y el método de
ensamblaje, de acuerdo a una realización preferente de la presente
invención. Como muestra la Figura 3, un circuito impreso 1, de
acuerdo a una realización preferente, consta de cuerpo principal 11
de circuito impreso 1 y cubierta de aislamiento 13 dispuesta en el
cuerpo principal 11.
El cuerpo principal 11 tiene una primera
superficie 111 y una segunda superficie 113 situadas una enfrente de
la otra, una pluralidad de primeras partes de posicionamiento 115,
que penetran ambas superficies, y una pluralidad de partes de
engranaje 117 dispuestas respectivamente en la segunda superficie
113 y localizadas en al menos un lateral de cada primera parte de
posicionamiento 115. En esta realización, cada primera parte de
posicionamiento 115 es un agujero pasante, preferiblemente un
agujero pasante metalizado con cobre, estaño, níquel, u otro
recubrimiento equivalente para realzar el efecto de engranaje. Cada
parte de engranaje 117 es una pestaña de anclaje, colocada en un
lateral del agujero de la primera parte de posicionamiento 115,
situada en la segunda superficie 113. Además, como muestra la Figura
4b, las partes de engranaje 117 pueden tener formas iguales o
diferentes, por ejemplo, forma de T, forma de L u otras formas
equivalentes que tengan la ventaja de conectar el extremo de la
cubierta de aislamiento 13 a la parte de engranaje eficazmente, para
conseguir el efecto de anclaje. Por lo tanto, el diseño de la
presente invención no se restringe a una sola forma en
particular.
Debe señalarse que durante el proceso de
fabricación del circuito impreso, cada primera parte de
posicionamiento 115 y cada parte de engranaje 117 se forman
simultáneamente, y se puede utilizar cualquier método convencional
para la formación de los mismos.
La cubierta de aislamiento 13 consta de tapa
131, una pluralidad de segundas partes de posicionamiento 133
localizadas en un borde de la tapa 131 y extendidas hacia abajo, y
al menos una abertura 135 dispuesta en un lateral de la tapa 131. La
tapa 131 puede tener, por ejemplo, forma rectangular, pero se ha
diseñado de tal manera que no se limita a esta forma y hay otras
posibles. Como muestran las Figuras 3 y 4b, cada segunda parte de
posicionamiento 133 es, por ejemplo, una columna de posicionamiento,
que pasa a través de cada primera parte de posicionamiento
correspondiente 115. La tapa 131 consta de cuatro bordes o esquinas,
como muestra la Figura 3. Así, cada segunda parte de posicionamiento
133 se sitúa correspondientemente cerca de alguna esquina de la tapa
131 y un extremo de cada segunda parte de posicionamiento 133 se
dobla hacia la parte de engranaje 117. El extremo de cada segunda
parte de posicionamiento 133 (incluida la parte que atraviesa la
segunda superficie 133) se aplana para unirse a la parte de
engranaje 117. No obstante, en otras realizaciones preferentes, el
extremo sólo se aplana parcialmente, y el efecto de engranaje
también se puede conseguir, aunque cuando se aplana totalmente el
efecto de engranaje es mejor. Por lo tanto, la presente invención no
está limitada al método de aplanamiento total para conseguir el
efecto de engranaje.
Las aberturas 135 se usan para la disipación del
calor. Aunque, en este caso, se muestran cuatro aberturas 135
dispuestas respectivamente en los laterales de la tapa 131, éstas no
están limitadas a un tamaño, un número y una posición específica en
el circuito impreso.
En esta realización, la longitud de cada segunda
parte de posicionamiento 133 está diseñada para ser inferior a la
longitud total de la primera parte de posicionamiento 115 y de la
correspondiente parte de engranaje 117. Es decir, la segunda parte
de posicionamiento 133 pasa a través de la primera y sobresale de la
segunda superficie 113. Después de conectarse a la parte de
engranaje 117, el extremo de la segunda parte de posicionamiento 133
está todavía situado en el alcance de cada parte de engranaje 117.
Sin embargo, en otras realizaciones preferentes, la longitud de la
segunda parte de posicionamiento 133 se diseña para ser igual a la
longitud total de la primera parte de posicionamiento 115 y de la
correspondiente parte de engranaje 117. Por lo tanto, la longitud de
la segunda parte de posicionamiento 133 no está limitada a una
medida concreta.
El cuerpo principal 11 del circuito impreso 1 y
la cubierta de aislamiento 13 se disponen como muestra la Figura 3,
donde el cuerpo principal 11 tiene una primera superficie 111 y una
segunda superficie 113 una enfrente de la otra, una pluralidad de
primeras partes de posicionamiento 115 que penetran ambas
superficies, y una pluralidad de partes de engranaje 117 dispuestas
respectivamente en la segunda superficie 113 y localizadas, a su
vez, en al menos un lateral de cada primera parte de posicionamiento
115. La cubierta de aislamiento 13 consta de una pluralidad de
segundas partes de posicionamiento 133 respectivamente para cada
primera parte de posicionamiento correspondiente 115.
En los pasos anteriormente indicados, la
cubierta de aislamiento 13 y el cuerpo principal 11 del circuito
impreso 1 pueden fijarse respectivamente en un soporte de planchado
(que no se muestra), que consta de una plataforma, un mecanismo de
alineamiento que guía cada segunda parte de posicionamiento 133 a la
primera parte de posicionamiento 115 correspondiente y una
estructura de planchado descendente (que no se muestra) utilizada
para conseguir un planchado descendente uniforme. La plataforma se
utiliza para mantener una fuerza de planchado apropiada, por lo que
evita que el cuerpo principal 11 del circuito impreso 1 gire.
A continuación, como muestra la Figura 4a, la
cubierta de aislamiento 13 se dispone en la primera superficie 111,
y cada segunda parte de posicionamiento 133 atraviesa la segunda
superficie 113 y cada primera parte de posicionamiento 115. En este
paso, cada segunda parte de posicionamiento 133 se dobla a través
del mecanismo de alineamiento antes del planchado.
Después, el extremo de cada segunda parte de
posicionamiento 133 se dobla para contactar con la parte de
engranaje correspondiente 117, como muestra la Figura 4b. En este
caso, después de que cada segunda parte de posicionamiento 133 se
pre-doble hacia la dirección adecuada, cada segunda
parte de posicionamiento 133 se aplana para unirse a la segunda
superficie 113 del cuerpo principal 11 del circuito impreso 1 por
medio de la antes mencionada estructura de planchado descendente,
como muestra la Figura 4c. Al mismo tiempo, para conseguir una
fuerza de planchado uniforme, el planchado manual se reemplaza por
el planchado por presión atmosférica u otras formas
equivalentes.
Debe mencionarse en cuanto al soporte de
planchado, que las estructuras de soporte de planchado superior e
inferior son reemplazables, ya que el mecanismo de cada producto es
diferente, por lo que se potencia la universalidad. Aunque en esta
realización el número de segundas partes de posicionamiento 133 es
igual al de las primeras partes de posicionamiento 115, podría ser
también inferior. De esa forma, la disposición de las primeras
partes de posicionamiento 115 en el cuerpo principal del circuito
impreso 1 se corresponden con los diferentes tamaños de las
cubiertas de aislamiento. Es decir, se pueden aplicar diferentes
tamaños de cubiertas de aislamiento al mismo circuito impreso para
mejorar la utilidad del circuito impreso de la invención.
Además, en esta realización preferente, cada
segunda parte de posicionamiento se dobla primero y después se
aplana para quedar en contacto con la correspondiente parte de
engranaje. Sin embargo, en otras realizaciones preferentes, cada
segunda parte de posicionamiento se aplana directamente en contacto
con la correspondiente parte de engranaje o se aplana después de
atravesar la primera parte de posicionamiento mediante otros
métodos.
Como se ha probado con anterioridad, la presente
invención cumple con los tres requisitos de toda patente de
invención: la novedad, la inventiva (no obviedad) y la utilización
industrial.
La presente invención se ha descrito por medio
de realizaciones preferentes. Por lo tanto, se debe entender que lo
anterior son sólo ejemplos que ilustran la invención y que en ningún
momento la limitan. De esta forma, se podrían llevar a cabo
modificaciones que consigan efectos equivalentes y que se encuentren
dentro del alcance de la presente invención, como indican las
siguientes reivindicaciones.
Claims (14)
1. Circuito impreso con cubierta de aislamiento,
que consta de cuerpo principal del circuito impreso, dos superficies
dispuestas una enfrente de la otra, una pluralidad de primeras
partes de posicionamiento que penetran ambas superficies, una
pluralidad de partes de engranaje respectivamente dispuestas en la
segunda superficie y situadas en un lateral de cada primera parte de
posicionamiento, y una cubierta de aislamiento, con una pluralidad
de segundas partes de posicionamiento que pasan a través de cada
primera parte de posicionamiento correspondiente, donde un extremo
de cada segunda parte de posicionamiento se conecta a la
correspondiente parte de
engranaje.
engranaje.
2. Circuito impreso con cubierta de aislamiento,
de acuerdo a la reivindicación 1, en la que las primeras partes de
posicionamiento son agujeros pasantes metalizados.
3. Circuito impreso con cubierta de aislamiento,
de acuerdo a la reivindicación 1, en la que cada parte de engranaje
es una pestaña de anclaje.
4. Circuito impreso con cubierta de aislamiento,
de acuerdo a la reivindicación 1, en la que la cubierta de
aislamiento consta de una tapa y cada segunda parte de
posicionamiento está situada en un borde de la misma y extendida
hacia abajo.
5. Circuito impreso con cubierta de aislamiento,
de acuerdo a la reivindicación 4, en la que cada segunda parte de
posicionamiento está situada en una esquina de la tapa.
6. Circuito impreso con cubierta de aislamiento,
de acuerdo a la reivindicación 1, en la que la longitud de cada
segunda parte de posicionamiento es igual o inferior a la longitud
total de cada primera parte de posicionamiento y de su
correspondiente parte de engranaje.
7. Circuito impreso con cubierta de aislamiento,
de acuerdo a la reivindicación 1, en la que el número de segundas
partes de posicionamiento es igual o inferior al número de primeras
partes de posicionamiento.
8. Circuito impreso con cubierta de aislamiento,
de acuerdo a la reivindicación 1, en la que el extremo de la segunda
parte de posicionamiento se aplana para unirse a la parte de
engranaje.
9. Método de ensamblaje de circuito impreso con
cubierta de aislamiento, que consta de los siguientes pasos:
disponer el cuerpo principal del circuito impreso, que consta de dos
superficies situadas una enfrente de la otra, una pluralidad de
primeras partes de posicionamiento que penetran ambas superficies y
una pluralidad de partes de engranaje dispuestas en la segunda
superficie y situadas en un lateral de cada primera parte de
posicionamiento; disponer una cubierta de aislamiento, provista de
una pluralidad de segundas partes de posicionamiento que atraviesan
respectivamente cada primera parte de posicionamiento
correspondiente; disponer la cubierta de aislamiento en la primera
superficie, de manera que cada segunda parte de posicionamiento pase
a través de la segunda superficie y de la primera parte de
posicionamiento; y doblar un extremo de cada segunda parte de
posicionamiento para conectarla con la correspondiente parte de
engranaje.
10. Método de ensamblaje de circuito impreso con
cubierta de aislamiento, de acuerdo a la reivindicación 9, en el que
la segunda parte de posicionamiento se dobla primero y después se
aplana para conectarla con la correspondiente parte de
engranaje.
11. Método de ensamblaje de circuito impreso con
cubierta de aislamiento, de acuerdo a la reivindicación 9, en el que
la segunda parte de posicionamiento se aplana directamente para
conectarla con la parte de engranaje correspondiente.
12. Método de ensamblaje de circuito impreso con
cubierta de aislamiento, de acuerdo a la reivindicación 9, en la que
el extremo de cada segunda parte de posicionamiento se aplana para
unirse a la parte de engranaje.
13. Método de ensamblaje de circuito impreso con
cubierta de aislamiento, de acuerdo a la reivindicación 9, en el que
cada primera parte de posicionamiento es un agujero pasante
metalizado.
14. Método de ensamblaje de circuito impreso con
cubierta de aislamiento, de acuerdo a la reivindicación 13, en el
que cada primera parte de posicionamiento se reviste mediante cobre,
estaño o níquel.
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