ES2683325T3 - Circuito impreso base, circuito impreso de módulo y disposición de circuito impreso con un circuito impreso base y un circuito impreso de módulo - Google Patents

Circuito impreso base, circuito impreso de módulo y disposición de circuito impreso con un circuito impreso base y un circuito impreso de módulo Download PDF

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ES2683325T3 ES14187028.7T ES14187028T ES2683325T3 ES 2683325 T3 ES2683325 T3 ES 2683325T3 ES 14187028 T ES14187028 T ES 14187028T ES 2683325 T3 ES2683325 T3 ES 2683325T3
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Abstract

Circuito impreso base (11) para alojar componentes eléctricos y/o electrónicos (13a-e), donde el circuito impreso base (11) presenta pistas conductoras eléctricas, donde en el circuito impreso base (11) se proporciona al menos un rebaje (41) que está realizado para el alojamiento de un circuito impreso de módulo (12a, 12b), de modo que al encontrarse insertado el circuito impreso de módulo (12a, 12b) en el rebaje (41) éste se encuentra dispuesto en un plano con el circuito impreso base (11), donde - el rebaje (41) del circuito impreso base (11) está preparado para establecer una unión por apriete con el circuito impreso de módulo (12a, 12b), donde para establecer la unión por apriete el rebaje (41) del circuito impreso base (12a, 12b) presenta al menos en un borde interno (42) al menos un elemento elástico, el cual está realizado de modo que al encontrarse insertado el circuito impreso de módulo (12a, 12b) una fuerza de apriete se ejerce contra un borde externo (20) correspondiente del circuito impreso de módulo (12a, 12b), - para realizar al menos un elemento elástico (22) se proporcionan fresados (23a-c) en al menos un área del borde de circuito impreso base (11), y - los fresados (23a-c) están realizados a modo de ranuras; caracterizado porque - dos fresados (23a-b) se extienden en una línea paralela con respecto al borde externo (20) del circuito impreso base (11), dejando un área de puente (24) situada en el interior y otro fresado (23c) distanciado paralelamente con respecto a los otros fresados (23ab) se extiende en el área del área de puente (24) dejando dos puentes del borde (25a-b) situados en el exterior.

Description

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DESCRIPCION
Circuito impreso base, circuito impreso de modulo y disposicion de circuito impreso con un circuito impreso base y un circuito impreso de modulo.
La invencion hace referencia a un circuito impreso base para alojar componentes electricos y/o electronicos, donde el circuito impreso base presenta pistas conductoras electricas, donde en el circuito impreso base se proporciona al menos un rebaje que esta realizado para el alojamiento de un circuito impreso de modulo, de modo que al encontrarse insertado el circuito impreso de modulo en el rebaje este se encuentra dispuesto en un plano con el circuito impreso base, donde el rebaje del circuito impreso base esta preparado para establecer una union por apriete con el circuito impreso de modulo, donde para establecer la union por apriete el rebaje del circuito impreso base presenta al menos en un borde interno al menos un elemento elastico, el cual esta realizado de modo que al encontrarse insertado el circuito impreso de modulo una fuerza de apriete se ejerce contra un borde externo correspondiente del circuito impreso de modulo. Ademas, la invencion hace referencia tambien a un circuito impreso de modulo para alojar componentes electricos y/o electronicos, donde el circuito impreso de modulo presenta pistas conductoras electricas, donde el circuito impreso de modulo esta realizado para ser insertado en un rebaje de un circuito impreso base, de modo que al encontrarse insertado el circuito impreso de modulo en el rebaje este se encuentra dispuesto en un plano con el circuito impreso base, donde el circuito impreso de modulo esta preparado para establecer una union por apriete en el rebaje del circuito impreso base, donde para establecer la union por apriete el circuito impreso de modulo presenta al menos en un borde externo al menos un elemento elastico, el cual esta realizado de modo que al encontrarse insertado el circuito impreso de modulo en el rebaje del circuito impreso base, una fuerza de apriete se ejerce contra un borde interno correspondiente del rebaje. Ademas, la invencion hace referencia a una disposicion de circuito impreso compuesta por un circuito impreso base de esa clase y un circuito impreso de modulo de esa clase.
Un circuito impreso base de esa clase se conoce por ejemplo por la solicitud JP 2001-237551 A. Tambien la solicitud EP 2 566 310 A1 y la solicitud EP 2 063 694 A1 muestran circuitos impresos base de esa clase.
Los circuitos impresos para alojar componentes electricos y/o electronicos se utilizan practicamente en todos los aparatos electricos. Los mismos, por una parte, ofrecen una superficie de montaje para los componentes electricos y/o electronicos que interactuan unos con otros y, por otra parte, proporcionan tambien conexiones electricas entre esos componentes, en forma de pistas conductoras.
Con frecuencia, sobre el mismo circuito impreso se colocan componentes de diferente tipo ("equipamiento mixto"), por ejemplo los componentes de esa clase presentan una densidad de integracion diferente que se refleja en particular en la cantidad de conexiones electricas de un componente de esa clase. Componentes con una densidad de integracion elevada son por ejemplo semiconductores integrados, como por ejemplo modulos de memoria, procesadores y modulos IC, mientras que componentes con una densidad de integracion reducida son por ejemplo modulos electricos "convencionales", como por ejemplo resistencias, condensadores, reles, transformadores de medida, etc. En el caso de la utilizacion de componentes de diferente densidad de integracion sobre el mismo circuito impreso se establecen las exigencias en cuanto a las propiedades del circuito impreso, generalmente de los componentes mas exigentes (por ejemplo los componentes con la densidad de integracion mas elevada), aun cuando estos ocupan solo una parte comparativamente reducida de la superficie del circuito impreso, de modo que tambien los costes para el circuito impreso se determinan de forma decisiva a traves de esos componentes.
Como propiedades de un circuito impreso se consideran generalmente todos los criterios que influyen en la complejidad de la fabricacion del circuito impreso, por ejemplo una cantidad de capas de un circuito impreso ("capa individual", "multicapa"), un revestimiento de las superficies o una tecnologia de equipamiento requerida para colocar los componentes.
Ademas, tambien diferentes versiones de circuitos impresos aumentan los costes de desarrollo, de prueba y de almacenamiento. De este modo, por ejemplo puede suceder que varias versiones de un circuito impreso, por lo demas estructuradas de forma identica, se diferencien solo por la clase de un modulo especial utilizado, debido a lo cual se generan una inversion y costes para cada version individual. De este modo, por ejemplo la seleccion flexible de la clase de un modulo de comunicaciones (por ejemplo RS232, Profibus, ZigBee etc.), en el caso de una realizacion por lo demas identica del circuito impreso, puede ser responsable de que de manera correspondiente deban producirse y tenerse preparadas muchas versiones de un circuito impreso. Tambien esa forma de componentes por una parte fijos y por otra parte variables, del circuito impreso, puede denominarse a continuacion como equipamiento mixto.
Para reducir los costes de un circuito impreso con equipamiento mixto, es conocido por ejemplo el hecho de utilizar circuitos impresos de modulo, sobre los cuales estan dispuestos componentes de una funcion especial del circuito impreso (por ejemplo funcion de comunicacion especial), mientras que sobre un circuito impreso base se encuentran dispuestos los componentes por lo demas identicos. Una parte del circuito impreso base se deja libre y el circuito
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impreso de modulo se suelda como un elemento SMD sobre la parte libre del circuito impreso base. Un circuito impreso de modulo de la clase mencionada se conoce por ejemplo por la ficha de datos "WiMOD - iM240A: Datasheet Version V2.1" de IMST GmbH (Alemania), numero del documento 4100/6404/0011, del 15/01/2009 (consultado en Internet en
http://www.wireless-
solutions.de/wirelesssolutions/de/support/hardwaredokumente/iM240A/iM240A Datasheet V2 1 .pdf). Gracias a ello es posible equipar un circuito impreso base invariable, segun las exigencias, de manera flexible, con circuitos impresos de modulo diferentes; ademas tambien circuitos impresos con diferentes propiedades pueden combinarse unos con otros.
Del modo antes explicado, el modo de construccion conocido necesita sobre el circuito impreso base una superficie libre en el lugar en donde debe colocarse el circuito impreso de modulo. El circuito impreso de modulo, a su vez, solo debe equiparse de un lado y solamente en el montaje superficial (por ejemplo con componentes SMD), en cambio, un equipamiento THT ("Through the hole" - montaje pasante) no es posible. Durante el proceso de soldadura de reflujo para soldar el circuito impreso de modulo sobre el circuito impreso base, los componentes que se encuentran presentes sobre el circuito impreso de modulo se exponen ademas a un segundo estres termico. Ademas, un procesamiento comun de los dos circuitos impresos, por ejemplo en un unico proceso de equipamiento, solo puede realizarse con una gran inversion.
Por lo tanto, el objeto de la presente invencion consiste en proporcionar un circuito impreso base, asi como un circuito impreso de modulo que pueden combinarse formando una disposicion de circuito impreso, y los cuales proporcionan una flexibilidad comparativamente elevada en cuanto a la fabricacion, el procesamiento y el equipamiento.
Para solucionar dicho objeto, con respecto al circuito impreso base, en el caso de un circuito impreso base de la clase mencionada en la introduccion, se sugiere que para conformar al menos un elemento elastico se proporcionen fresados en al menos un area del borde del circuito impreso de modulo y que los fresados esten realizados a modo de ranuras, donde dos fresados se extienden en una linea paralela con respecto al borde externo del circuito impreso de modulo, dejando un area de puente situada en el interior y otro fresado distanciado paralelamente con respecto a los otros fresados, en el area del area de puente, dejando dos areas del borde situadas en el exterior.
A traves de la realizacion descrita del circuito impreso base se posibilita que un circuito impreso de modulo no se aplique como en una ejecucion del estado del arte, sobre el circuito impreso base, sino que en lugar de ello se inserte en el rebaje del circuito impreso base. Para ello, el circuito impreso base presenta un rebaje correspondiente que esta realizado para insertar el circuito impreso de modulo. Ese rebaje puede estar realizado de cualquier modo en cuanto a su conformacion, por ejemplo cuadratico, rectangular o poligonal (por ejemplo en forma de L). La disposicion descrita, entre otras, ofrece las ventajas de que la tecnica de equipamiento del circuito impreso de modulo puede seleccionarse de cualquier modo, donde en particular permite equipar el circuito impreso de los dos lados con componentes y, gracias a ello, casi duplicar la densidad de equipamiento. A diferencia del estado del arte, tambien es posible un equipamiento THT. El circuito impreso de modulo puede ser producido por ejemplo en un paso de fabricacion separado, pero despues de la introduccion en el circuito impreso base, a traves de la realizacion plana de la disposicion de circuito impreso formada gracias a ello, permite un procesamiento posterior, tal como el que podria realizarse tambien en el caso de un circuito impreso homogeneo (no combinado). De manera alternativa, tambien el circuito impreso base y el circuito impreso de modulo pueden ensamblarse cuando no estan equipados o solo estan equipados de forma parcial, en un proceso de equipamiento comun. Ademas, a traves del modo de construccion combinado puede tener lugar una seleccion flexible de circuitos impresos de modulo para conformar diferentes variantes de una disposicion de circuito impreso, con un circuito impreso base por lo demas invariable. El circuito impreso base y el circuito impreso de modulo pueden realizarse y probarse independientemente uno de otro, de manera que despues del ensamblaje ya no deben realizarse nuevas pruebas costosas, en particular pruebas mecanicas (por ejemplo prueba de agitacion) o pruebas termicas (por ejemplo prueba de una resistencia de temperatura).
De acuerdo con la invencion se preve que el rebaje del circuito impreso base este preparado para establecer una union por apriete con el circuito impreso de modulo.
De ese modo puede realizarse una union mecanica relativamente simple, pero mecanicamente estable, de los dos circuitos impresos.
En concreto, a este respecto se preve que para establecer la union por apriete el rebaje del circuito impreso base presente al menos en un borde interno al menos un elemento elastico, el cual esta realizado de modo que, al encontrarse insertado el circuito impreso de modulo, una fuerza de apriete se ejerza contra un borde externo correspondiente del circuito impreso de modulo.
De este modo, la union por apriete puede establecerse de forma comparativamente simple, ya que para la insercion del circuito impreso de modulo solo una fuerza debe ejercerse sobre al menos un elemento elastico, en contra de
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esa direccion de apriete y, despues de la introduccion del circuito impreso de modulo, la fuerza de apriete actua a traves de la distension del elemento elastico, contra el borde externo del circuito impreso de modulo y, con ello, se aprieta en el rebaje.
De acuerdo con la invencion se preve que el rebaje del circuito impreso base este preparado para establecer una union por apriete con el circuito impreso de modulo.
En concreto, a este respecto se preve que para establecer la union por apriete el circuito impreso base presente al menos en un borde externo al menos un elemento elastico, el cual esta realizado de modo que, al encontrarse insertado el circuito impreso base en el rebaje del circuito impreso, una fuerza de apriete se ejerce contra un borde interno correspondiente del rebaje.
Se preve para ello que para conformar al menos un elemento elastico se proporcionen fresados en al menos un area del borde del circuito impreso base.
En concreto se preve que los fresados esten realizados a modo de ranuras, donde dos fresados se extienden en una linea paralela con respecto al borde externo del circuito impreso base, dejando un area de puente situada en el interior, y otro fresado distanciado paralelamente con respecto a los otros fresados se extiende en el area del area del puente, dejando dos puentes del borde situados en el exterior.
En una forma de ejecucion ventajosa del circuito impreso base segun la invencion se preve que a lo largo de al menos un borde interno de al menos un rebaje esten dispuestos elementos de contacto que estan realizados para la puesta en contacto electrico de elementos de contacto proporcionados en un borde externo del circuito impreso de modulo.
Gracias a ello puede tener lugar una puesta en contacto electrico sencilla y efectiva del circuito impreso de modulo. Dependiendo de la cantidad de las conexiones electricas que deben producirse entre el circuito impreso base y el circuito impreso de modulo pueden proporcionarse elementos de contacto en uno, en varios o en todos los bordes internos del rebaje. Los elementos de contacto, junto con la conexion electrica, se utilizan preferentemente tambien para unia conexion mecanica entre el circuito impreso base y el circuito impreso de modulo.
Los elementos de contacto pueden estar realizados por ejemplo como lineas o componentes separados que despues del ensamblaje del circuito impreso base y el circuito impreso de contacto se conectan con elementos de contacto correspondientes del circuito impreso de modulo. Tambien es posible una realizacion de los elementos de contacto en forma de conexiones por enchufe, o asi llamados saltadores.
Sin embargo, se considera especialmente ventajoso que los elementos de contacto del circuito impreso base esten realizados de modo que los mismos puedan conectarse con elementos de contacto correspondientes del circuito impreso de modulo, de forma directa, mediante una union por soldadura.
En la ultima forma de ejecucion mencionada, la conexion electrica y la conexion mecanica pueden producirse en un paso de fabricacion simple y que puede automatizarse facilmente, a saber, a traves de un procedimiento de soldadura.
En concreto, con respecto a los elementos de contacto puede preverse que los elementos de contacto esten realizados en forma de fresados en forma de arco que sobresalen hacia dentro, en la superficie del circuito impreso base. Preferentemente, los elementos de contacto presentan la forma de un semicirculo.
Debido a ello, la conexion electrica puede tener lugar de forma particularmente simple, por ejemplo a traves de un procedimiento de soldadura, puesto que el metal para soldadura practicamente se extiende por si solo hacia los elementos de contacto en forma de arco o semicirculares. En ese caso, por ejemplo, un orificio formado en base a dos elementos de contacto opuestos, el cual preferentemente presenta un borde metalizado, se llena con metal de soldadura durante el proceso de soldadura (por ejemplo en el procedimiento de reflujo, de soldadura por olas o de inmersion). Ademas, los fresados en forma de arco o semicirculares pueden producirse facilmente al fabricar el circuito impreso base, por ejemplo realizando primero perforaciones en el area del borde del circuito impreso base, las cuales a continuacion son fresadas para formar los elementos de contacto en forma de arco o semicirculares de forma adecuada, por ejemplo en el centro.
Para aumentar la estabilidad de la union entre el circuito impreso base y el circuito impreso de modulo puede preverse ademas que se proporcione al menos un elemento de contacto que esta realizado mas grande que el resto de los elementos de contacto dispuestos en el mismo borde interno del rebaje.
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De este modo, el elemento de contacto, durante la union de los dos circuitos impresos, puede alojar comparativamente mas estano de soldadura y contribuir a una mejora de la estabilidad mecanica de la union.
En otra forma de ejecucion ventajosa del circuito impreso base segun la invencion se preve que los elementos de contacto se encuentren en una conexion electrica con pistas conductoras del circuito impreso base, las cuales se aproximan al rebaje.
Debido a ello puede tener lugar una conexion electrica entre componentes del circuito impreso base y los elementos de contacto - y con ello, en el caso de que el circuito impreso de modulo este insertado, tambien entre los componentes alli dispuestos.
El circuito impreso base y el circuito impreso de modulo pueden presentar diferentes propiedades, tal como se menciono en la introduccion. Por ejemplo, segun otra realizacion ventajosa del circuito impreso base segun la invencion puede preverse que el circuito impreso base sea un circuito impreso de una o de multiples capas, donde la cantidad de las capas del circuito impreso base es distinta de la cantidad de capas del circuito impreso de modulo que debe ser alojado. De manera alternativa o adicional puede preverse tambien que el circuito impreso base presente un revestimiento de superficie o un tipo de equipamiento que es distinto de un revestimiento de superficie o de un tipo de equipamiento del circuito impreso de modulo.
Gracias a ello pueden reducirse en conjunto los costes para una disposicion de circuito impreso compuesta por un circuito impreso base y un circuito impreso de modulo, puesto que se posibilita limitar una tecnologia de fabricacion comparativamente costosa, por ejemplo para producir varias capas o un revestimiento de superficie especial, sobre uno de los dos circuitos impresos, y estructurar el otro circuito impreso de forma comparativamente simple.
El objeto antes mencionado, con respecto al circuito impreso de modulo, se soluciona ademas a traves de un circuito impreso de modulo de la clase mencionada en la introduccion, en donde para conformar al menos un elemento elastico en al menos un area del borde del circuito impreso de modulo se proporcionan fresados y los fresados estan realizados a modo de ranuras, donde dos fresados se extienden en una linea paralela con respecto al borde externo del circuito impreso de modulo, dejando un area de puente situada en el interior y otro fresado distanciado paralelamente con respecto a los otros fresados se extiende en el area del area de puente, dejando dos areas del borde situadas en el exterior.
Con respecto a las ventajas del circuito impreso de modulo segun la invencion se remite esencialmente a las ventajas ya mencionadas con respecto al circuito impreso base segun la invencion, de modo que en tanto a continuacion no se describa nada diferente, dichas explicaciones aplican de modo correspondiente tambien para el circuito impreso de modulo segun la invencion. Del mismo modo, las siguientes ejecuciones aplican de modo correspondiente tambien para el circuito impreso base.
De acuerdo con la invencion se preve que circuito impreso de modulo este preparado para establecer una union por apriete en el rebaje del circuito impreso.
En concreto, a este respecto se preve que para establecer la union por apriete el circuito impreso de modulo presente al menos en un borde externo al menos un elemento elastico, el cual esta realizado de modo que, al encontrarse insertado el circuito impreso de modulo en el rebaje del circuito impreso, una fuerza de apriete se ejerce contra un borde interno correspondiente del rebaje.
Se preve para ello que para conformar al menos un elemento elastico se proporcionen fresados en al menos un area del borde del circuito impreso de modulo.
Gracias a ello, para los elementos elasticos no se necesitan componentes separados, sino que el elemento elastico se conforma por si solo a traves de la realizacion de fresados adecuados, directamente desde el circuito impreso de modulo.
En concreto se preve que los fresados esten realizados a modo de ranuras, donde dos fresados se extienden en una linea paralela con respecto al borde externo del circuito impreso de modulo, dejando un area de puente situada en el interior, y otro fresado distanciado paralelamente con respecto a los otros fresados se extiende en el area del area del puente, dejando dos puentes del borde situados en el exterior.
Gracias a ello, de un modo comparativamente sencillo, a saber, a traves de la realizacion de solo tres fresados a modo de ranuras, un elemento elastico puede conformarse desde el material del circuito impreso de modulo.
En general, elementos elasticos pueden proporcionarse en uno o en varios bordes externos del circuito impreso de modulo. En caso de proporcionarse varios elementos elasticos se considera ventajoso ademas que elementos
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elasticos esten dispuestos en dos bordes externos del circuito impreso de modulo que estan situados por encima de una esquina.
En esa forma de ejecucion, el circuito impreso de modulo puede introducirse comparativamente de forma sencilla en el rebaje del circuito impreso base, y alli puede encajar por apriete.
Para simplificar la introduccion del circuito impreso de modulo en el rebaje del circuito impreso base, segun otra forma de ejecucion ventajosa puede preverse que el circuito impreso de modulo, en el area de un elemento elastico, presente medios de montaje que estan preparados para interactuar con una herramienta de montaje, con la cual puede provocarse un pretensado del elemento elastico.
Los medios de montaje pueden tratarse por ejemplo de perforaciones (serian posibles tambien por ejemplo ganchos adecuados u ojales), en las cuales puede engancharse una herramienta de montaje disenada por ejemplo a modo de una tenaza, para provocar de forma sencilla una pretension del elemento elastico en contra de su direccion de apriete. Despues de la introduccion del circuito impreso de modulo en el circuito impreso base, la herramienta de montaje que se engancha en los medios de montaje puede liberar nuevamente el elemento elastico para apretar de ese modo el circuito impreso de modulo en el circuito impreso base.
Segun otra forma de ejecucion ventajosa del circuito impreso de modulo segun la invencion se preve que a lo largo de al menos un borde externo del circuito impreso de modulo esten dispuestos elementos de contacto que estan realizados para la puesta en contacto electrico de elementos de contacto proporcionados en un borde interno del rebaje del circuito impreso base.
En concreto, a este respecto puede preverse por ejemplo que los elementos de contacto del circuito impreso de modulo esten realizados de modo que los mismos puedan conectarse con elementos de contacto correspondientes del circuito impreso base, de forma directa, mediante una union por soldadura.
Con respecto a los elementos de contacto puede preverse por ejemplo que los elementos de contacto esten realizados en forma de fresados en forma de arco que sobresalen hacia dentro, en la superficie del circuito impreso de modulo. En concreto, puede preverse por ejemplo que los elementos de contacto presenten una forma semicircular.
Para aumentar la estabilidad mecanica de la conexion, el circuito impreso de modulo puede perfeccionarse ademas de modo que se proporcione al menos un elemento de contacto que esta realizado mas grande que el resto de los elementos de contacto dispuestos en el mismo borde externo del circuito impreso de modulo.
Ademas, en cuanto a los elementos de contacto puede preverse que los elementos de contacto del circuito impreso de modulo se encuentren en una conexion electrica con pistas conductoras del circuito impreso de modulo, las cuales se aproximan a los bordes externos del circuito impreso de modulo.
De acuerdo con otra forma de ejecucion ventajosa del circuito impreso de modulo segun la invencion puede preverse ademas que el circuito impreso de modulo presente una o varias capas, donde la cantidad de las capas del circuito impreso de modulo es distinta de la cantidad de capas del circuito impreso base que aloja el circuito impreso de modulo, y/o que el circuito impreso de modulo presente un revestimiento de superficie o un tipo de equipamiento que es distinto de un revestimiento de superficie o de un tipo de equipamiento del circuito impreso base.
El objeto antes mencionado se soluciona ademas a traves de una disposicion de circuito impreso con un circuito impreso base para alojar componentes electricos y/o electronicos, donde el circuito impreso base presenta pistas conductoras electricas.
De acuerdo con la invencion, en cuanto a la disposicion de circuito impreso, se preve que el circuito impreso base este realizado segun una de las reivindicaciones 1 a 8 y que en el circuito impreso base este insertado al menos un circuito impreso de modulo, el cual esta realizado segun una de las reivindicaciones 9 a 18.
En cuanto a las ventajas de la disposicion de circuito impreso segun la invencion se remite a las ventajas ya explicadas con respecto al circuito impreso base segun la invencion y al circuito impreso de modulo segun la invencion.
En cuanto a la disposicion de circuito impreso, segun una forma de ejecucion ventajosa se preve que el circuito impreso base y el circuito impreso de modulo esten unidos a traves de una union por apriete.
De acuerdo con otra forma de ejecucion ventajosa de la disposicion de circuito impreso segun la invencion puede preverse ademas que el circuito impreso base y el circuito impreso de modulo esten conectados electricamente de forma directa, mediante una union por soldadura que une sus respectivos elementos de contacto.
De manera alternativa con respecto a ello, sin embargo, puede preverse tambien que el circuito impreso y el circuito 5 impreso de modulo esten conectados electricamente mediante componentes electricos o electronicos que conectan sus respectivos elementos de contacto.
Los componentes electricos o electronicos de esa clase pueden ser por ejemplos cables o alambres, conectores, saltadores, pero tambien elementos como por ejemplo resistencias, en particular las asi llamadas resistencias 0Q.
En cuanto a la disposicion de circuito impreso cabe senalar por ultimo que para la formacion de la disposicion de 10 circuito impreso puede utilizarse cualquier combinacion de los circuitos impresos base y de modulo antes descritos. Por ejemplo, pueden proporcionarse elementos elasticos para ejercer una fuerza de apriete solo en el circuito impreso base, solo en el circuito impreso de modulo o en ambos circuitos impresos. De manera correspondiente, elementos de contacto pueden estar dispuestos solo en uno o en ambos circuitos impresos; estos pueden estar realizados del mismo modo (por ejemplo como fresados en forma de arco) o de modo diferente. El circuito impreso 15 base y el circuito impreso de modulo pueden presentar ademas propiedades coincidentes o diferentes, como por ejemplo una cantidad de capas o un revestimiento de superficie o una tecnologia de equipamiento que debe aplicarse en el equipamiento. En el circuito impreso base pueden proporcionarse ademas uno o varios rebajes, para poder introducir una cantidad correspondiente de circuitos impresos de modulo.
A continuacion se explican en detalle posibles realizaciones de la invencion, mediante ejemplos de ejecucion. Las 20 figuras muestran
Figura 1: un circuito impreso base representado de forma esquematica, con dos circuitos impresos de modulo introducidos;
Figura 2: una parte de un circuito impreso de modulo con un elemento elastico para establecer una union por apriete;
25 Figura 3: la parte del circuito impreso de modulo de la figura 2 con elemento elastico pretensado;
Figura 4: la parte el circuito impreso de modulo de la figura 3 antes de la introduccion en un rebaje de un circuito impreso base;
Figura 5: una parte de una disposicion de circuito impreso formada por un circuito impreso base con circuito impreso de modulo introducido;
30 Figura 6: una vista esquematica de elementos de contacto;
Figura 7: un circuito impreso de modulo con elementos elasticos dispuestos sobre una esquina;
Figura 8: un circuito impreso base con un rebaje antes de la introduccion de un circuito impreso de modulo; y
Figura 9: una disposicion de circuito impreso compuesta por el circuito impreso de la figura 8 despues de la introduccion del circuito impreso de modulo.
35 La figura 1, en una vista superior esquematica, muestra una disposicion de circuito impreso 10 con un circuito impreso base 11, en donde estan introducidos dos circuitos impresos de modulo 12a, 12b. El circuito impreso base 11, en los lugares en donde se introducen los circuitos impresos 12a-b, presenta rebajes que estan realizados de modo que los circuitos impresos de modulo 12a-b, despues de la introduccion, se encuentran en el mismo plano que el circuito impreso base 11. Los rebajes pueden estar realizados de cualquier forma, por ejemplo de forma 40 cuadratica, rectangular o poligonal (por ejemplo en forma de L, como el rebaje para el circuito impreso de modulo 12a). El respectivo circuito impreso de modulo 12a-b puede estar introducido suelto en el rebaje correspondiente y puede unirse al circuito impreso base a traves de cualquier medio de sujecion mecanico. Sin embargo, se considera especialmente ventajoso que el respectivo circuito impreso de modulo 12a-b y el circuito impreso base 11 esten unidos uno con otro mediante una union por apriete. Esa forma de ejecucion se explicara en detalle mas adelante, 45 mediante las figuras 2-5.
En el ejemplo de la figura 1, el circuito impreso base 11 esta equipado con varios componentes electricos y/o electronicos 13a-e que se caracterizan por una densidad de integracion comparativamente reducida y, con ello, por una cantidad reducida de conexiones electricas. Por ejemplo, los componentes 13a pueden tratarse de reles
electromecanicos, los componentes 13b de condensadores, los componentes 13a de resistencias en el modo de construccion de equipamiento THT, los componentes 13d de componentes SMD (por ejemplo resistencias) y el componente 13e de una bobina, por ejemplo de una fuente de alimentacion. En cambio, los circuitos impresos de modulo 12a, 1b estan equipados con componentes electricos y/o electronicos 14a, 14b con una densidad de 5 integracion elevada; en el ejemplo de la figura 1 el circuito impreso de modulo 12a esta equipado por ejemplo con modulos de acumulacion 14a y el circuito impreso de modulo 12b con un procesador 14b.
Los componentes 13a-e y14a-b imponen diferentes exigencias a los circuitos impresos que los soportan, por ejemplo, la elevada cantidad de conexiones que deben conectarse electricamente, de los componentes 14a-b, con densidad de integracion elevada, puede implicar la necesidad de realizar los circuitos impresos de modulo como 10 circuitos impresos de multiples capas (multicapa con por ejemplo 12-14 capas), donde cada capa guia pistas conductoras propias para la conexion electrica de una parte de las conexiones de los componentes, mientras que para los componentes 13a-e es suficiente con una o con pocas capas (por ejemplo 2-4). Si se realizara la disposicion completa de circuito impreso 10 como circuito impreso homogeneo, es decir como circuito impreso de una pieza, entonces se deberia corresponder tambien a las exigencias de los componentes 14a-b, de una 15 realizacion en todos los casos como un circuito impreso de multiples capas de forma correspondiente, lo cual conduciria de modo correspondiente a costes elevados de la disposicion de circuito impreso. Por lo tanto, segun la disposicion de circuito impreso 10 representada en la figura 1, se preve que el circuito impreso base 11 presente rebajes en los cuales pueden introducirse los circuitos impresos de modulo 12a, 12b. De este modo es posible realizar los circuitos impresos de modulo 12a, 12b con una cantidad de capas elevada, mientras que para el circuito 20 impreso base es suficiente con una cantidad de capas marcadamente mas reducida. Gracias a ello disminuyen significativamente los costes para la disposicion de circuito impreso en comparacion con un circuito impreso realizado de forma homogenea, puesto que los costes que se originan de forma adicional para la realizacion del rebaje en el circuito impreso base 11 y la realizacion correspondiente de los circuitos impresos de modulo 12a y 12b se compensan en alto grado a traves de ahorros, debido a la ejecucion mas sencilla del circuito impreso base 11.
25 Las explicaciones anteriores se refieren solo a modo de ejemplo a una disposicion de circuito impreso con circuitos impresos con diferente cantidad de capas. De forma alternativa o adicional, tambien otros motivos justifican una disposicion de circuito impreso combinada, por ejemplo diferentes revestimientos de superficie o tecnologias de equipamiento o de fabricacion de los circuitos impresos. Tambien es posible un equipamiento de circuitos impresos de modulo con mas de una variante de componentes que cumplen una funcion especial (por ejemplo distintas 30 variantes de un modulo de comunicaciones); un circuito impreso base por lo demas invariable, a traves de una introduccion correspondiente de una de las variantes de circuitos impresos de modulo, puede adaptarse a un deseo del cliente correspondiente.
Para conectar electricamente los componentes proporcionados en el respectivo circuito impreso de modulo 12a-b con los componentes proporcionados sobre el circuito impreso base, tanto el circuito impreso base 11, como 35 tambien el respectivo circuito impreso de modulo 12a-b, presentan elementos de contacto adecuados. Con el fin de una mayor claridad estos no se representan en la figura 1 y se explican en detalle mediante las siguientes figuras. Como elementos de contacto pueden utilizarse por ejemplo componentes separados, como por ejemplo alambres electricos o cables, conectores o saltadores, o componentes electricos dispuestos sobre el borde de apoyo entre el circuito impreso base 11 y el respectivo circuito impreso de modulo 12a-b (por ejemplo resistencias, en particular 40 resistencias 0C). De manera alternativa, sin embargo, los elementos de contacto pueden estar dispuestos en uno o en varios bordes externos del respectivo circuito impreso 12a-b y en bordes internos correspondientes de los rebajes en el circuito impreso base 11, y por ejemplo pueden estar realizados como fresados. Los elementos de contacto realizados de ese modo, despues de la introduccion del respectivo circuito impreso de modulo 12a-b en el circuito impreso base 11, pueden unirse unos con otros mediante una union por soldadura directa y de esa forma pueden 45 establecer igualmente una conexion electrica, como una conexion mecanica, entre los respectivos circuitos impresos.
Mediante las figuras 2 a 5, a traves de un ejemplo de ejecucion de un circuito impreso de modulo, se explica en detalle a continuacion la fabricacion de una disposicion de circuito impreso. Esto se muestra mediante el ejemplo del circuito impreso de modulo 12b.
50 Para ello, en primer lugar, se muestra en la figura 2 un sector del circuito impreso de modulo 12b representado por lo demas solo de forma esquematica.
El circuito impreso de modulo 12b, en un borde externo 20, presenta varios elementos de contacto 21 que estan realizados como fresados metalizados, con forma de arco o semicirculares, en sus bordes, en el circuito impreso de modulo 12b. En lugar de una realizacion en forma de arco o semicircular puede seleccionarse tambien cualquier otra 55 conformacion, donde sin embargo la realizacion en forma de arco o semicircular ofrece la ventaja de una fabricacion simple con herramientas corrientes.
5
10
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45
50
Para conformar una union por apriete, el circuito impreso de modulo 12b presenta ademas en el borde externo 20 un elemento elastico 22 que, en el ejemplo de la figura 2, ha sido conformado directamente desde el circuito impreso de modulo 12b. Para ello, en el circuito impreso de modulo 12b se realizaron fresados correspondientes a modo de ranuras, donde dos fresados 23a, 23b se extienden en una linea paralela con respecto al borde externo 20 del circuito impreso de modulo 12b, dejando un area de puente 24 situada en el interior y otro fresado 23c distanciado paralelamente con respecto a los otros fresados 23a, 23b se extiende en el area del area de puente 24, dejando dos puentes del borde 25a, 25b situados en el exterior. Gracias a ello, de forma constructivamente sencilla, un elemento elastico 22 se conforma directamente desde el material del circuito impreso de modulo 12b, donde dicho elemento puede ser pretensado al ser ejercida una fuerza en la direccion de la flecha 26, donde a esa direccion se opone una fuerza de apriete.
Para la fijacion de los elementos de contacto 21 en componentes electricos y/o electronicos que se encuentran presentes sobre el circuito impreso de modulo 12b, en el area del area de puente 24 y del puente del borde 25a-b pueden guiarse pistas conductoras de forma adecuada. Sin embargo, con el fin de una mayor claridad, estas no se representan en la figura 2. Ademas, los elementos de contacto 21 no deben encontrarse obligatoriamente en el mismo borde externo en el cual esta realizado tambien el elemento elastico 22, mas bien cualquier otro borde externo puede seleccionarse para los elementos de contacto.
Para ejercer con mayor facilidad la fuerza necesaria para la pretension del elemento elastico 22, en esa area se encuentran medios de montaje 27 que, en el ejemplo de la figura 2, estan realizados en forma de dos perforaciones. En estos puede engancharse una herramienta de montaje, por ejemplo una tenaza disenada de forma correspondiente y puede pretensar de forma correspondiente el elemento elastico.
La figura 3 muestra el circuito impreso de modulo 12b de la figura 2 en el estado pretensado. Puede observarse que a traves de la deformacion elastica correspondiente del elemento elastico 22, en particular en el area del fresado 23c, el elemento elastico 22 ha sido comprimido en una distancia A en comparacion con su estado distendido.
Como puede observarse en la figura 4, a continuacion el circuito impreso de modulo 12b con el elemento elastico 22 pretensado de forma correspondiente se introduce en el rebaje 41 proporcionado, en el circuito impreso base 11 indicado solo de forma esquematica en la figura 4. El circuito impreso base 11, en un borde interno 42 del rebaje 41 opuesto al borde externo 20, presenta elementos de contacto 43 correspondientes a los elementos de contacto 21 del circuito impreso de modulo 21, los cuales igualmente estan realizados en forma de fresados en forma de arco o semicirculares metalizados.
La figura 5 muestra el circuito impreso de modulo 12b en el estado introducido en el circuito impreso base 11; el elemento elastico 22, al ejercerse una fuerza de apriete, puede distenderse un poco en la direccion del borde interno 51 correspondiente del rebaje. Se produce una union por apriete entre el circuito impreso de modulo 12b y el circuito impreso base 11. En un paso subsiguiente, los elementos de contacto 21 y 43 del circuito impreso de modulo 12b y el circuito impreso base 11 pueden conectarse unos con otros de forma electrica y mecanica, a traves de una union por soldadura.
Para aumentar aun mas la estabilidad mecanica de la union, puede preverse ademas que al menos uno de los fresados 60, 61, en ambos circuitos impresos, este realizado de forma correspondientemente mas ancho que los otros fresados, tal como se indica a modo de ejemplo en la figura 6. Puesto que esos fresados 60, 61 mas anchos, de modo correspondiente, pueden alojar mas metal de soldadura, se crea en este caso una union mas estable. De manera alternativa o adicional con respecto a ello, un aumento de la estabilidad mecanica de la union puede alcanzarse tambien a traves del soldado de componentes electricos o electronicos, por ejemplo resistencias 0D 62 en el modo de construccion SMD.
Los elementos elasticos 22 descritos (vease por ejemplo la figura 2) pueden estar dispuestos en uno o en varios bordes externos del circuito impreso de modulo 12b. La figura 7 muestra a modo de ejemplo una forma de ejecucion del circuito impreso de modulo 12b con dos elementos elasticos 22 dispuestos sobre una esquina.
Las figuras 8 y 9 muestran finalmente de forma esquematica la insercion de un circuito impreso de modulo 12b realizado de ese modo, en un rebaje 41 correspondiente del circuito impreso base 11. Las dimensiones del rebaje deben dimensionarse de modo que pueda establecerse una union por apriete con el circuito impreso de modulo 12b. Para ello, la dimension interna del rebaje 41 debe realizarse algo mas reducida que la dimension externa del circuito impreso de modulo 12b en el estado distendido. Por ultimo, la figura 9 muestra la disposicion de circuito impreso 10 formada por el circuito impreso de modulo 12b introducido en el circuito impreso base 11.
Puesto que el circuito impreso base 11 y el circuito impreso de modulo 12b se extienden en el mismo plano, la disposicion de circuito impreso 10 terminada puede ser procesada posteriormente como un circuito impreso homogeneo, estructurado de una pieza.
Si bien en los ejemplos de ejecucion antes descritos el elemento elastico esta siempre dispuesto del lado del circuito impreso de modulo 12b, en el marco de la invencion puede estar dispuesto tambien del lado del circuito impreso base 11 o de ambos lados.

Claims (21)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    REIVINDICACIONES
    1. Circuito impreso base (11) para alojar componentes electricos y/o electronicos (13a-e), donde el circuito impreso base (11) presenta pistas conductoras electricas, donde en el circuito impreso base (11) se proporciona al menos un rebaje (41) que esta realizado para el alojamiento de un circuito impreso de modulo (12a, 12b), de modo que al encontrarse insertado el circuito impreso de modulo (12a, 12b) en el rebaje (41) este se encuentra dispuesto en un plano con el circuito impreso base (11), donde
    - el rebaje (41) del circuito impreso base (11) esta preparado para establecer una union por apriete con el circuito impreso de modulo (12a, 12b), donde para establecer la union por apriete el rebaje (41) del circuito impreso base (12a, 12b) presenta al menos en un borde interno (42) al menos un elemento elastico, el cual esta realizado de modo que al encontrarse insertado el circuito impreso de modulo (12a, 12b) una fuerza de apriete se ejerce contra un borde externo (20) correspondiente del circuito impreso de modulo (12a, 12b),
    - para realizar al menos un elemento elastico (22) se proporcionan fresados (23a-c) en al menos un area del borde de circuito impreso base (11), y
    - los fresados (23a-c) estan realizados a modo de ranuras; caracterizado porque
    - dos fresados (23a-b) se extienden en una linea paralela con respecto al borde externo (20) del circuito impreso base (11), dejando un area de puente (24) situada en el interior y otro fresado (23c) distanciado paralelamente con respecto a los otros fresados (23ab) se extiende en el area del area de puente (24) dejando dos puentes del borde (25a-b) situados en el exterior.
  2. 2. Circuito impreso base (11) segun la reivindicacion 1, caracterizado porque
    - a lo largo de al menos un borde interno (42) de al menos un rebaje (41) estan dispuestos elementos de contacto (43) que estan realizados para la puesta en contacto electrico de elementos de contacto (21) proporcionados en un borde externo (20) del circuito impreso de modulo (12b).
  3. 3. Circuito impreso base (11) segun la reivindicacion 2, caracterizado porque
    - los elementos de contacto (43) del circuito impreso base (11) estan realizados de modo que pueden conectarse directamente con elementos de contacto (21) correspondientes del circuito impreso de modulo (12b), mediante una union por soldadura.
  4. 4. Circuito impreso base (11) segun la reivindicacion 2 o 3,
    - los elementos de contacto (43) estan realizados en forma de fresados en forma de arco que sobresalen hacia dentro de la superficie del circuito impreso base (11).
  5. 5. Circuito impreso base (11) segun la reivindicacion 4, caracterizado porque
    - los elementos de contacto (43) presentan una forma semicircular.
  6. 6. Circuito impreso base (11) segun la reivindicacion 4 o 5,
    - se proporciona al menos un elemento de contacto (60) que esta realizado mas grande que el resto de los elementos de contacto (43) dispuestos en el mismo borde interno (42) del rebaje (41).
  7. 7. Circuito impreso base (11) segun una de las reivindicaciones 2-6, caracterizado porque
    - los elementos de contacto (43) se encuentran en una conexion electrica con pistas conductoras del circuito impreso base (11) que se aproximan al rebaje (41).
  8. 8. Circuito impreso base (11) segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque
    - el circuito impreso base (11) es un circuito impreso de una capa o de multiples capas, donde la cantidad de capas del circuito impreso base (11) es distinta de la cantidad de capas del circuito impreso de modulo (12a, 12b) que debe ser alojado,
    5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    y/o porque
    - el circuito impreso base (11) presenta un revestimiento de superficie o un tipo de equipamiento que es distinto de un revestimiento de superficie o de un tipo de equipamiento del circuito impreso de modulo (12a, 12b).
  9. 9. Circuito impreso de modulo (12a, 12b) para alojar componentes electricos y/o electronicos (14a, 14b), donde el circuito impreso de modulo (12a, 12b) presenta pistas conductoras electricas, donde el circuito impreso de modulo (12a, 12b) esta realizado para ser insertado en un rebaje (41) del circuito impreso base (11) de modo que en caso de encontrarse del circuito impreso de modulo (12a, 12b) insertado en el rebaje (41) este se encuentra dispuesto en un plano con el circuito impreso base (11), donde
    - el circuito impreso de modulo (12a, 12b) esta preparado para establecer una union por apriete en el rebaje (41) del circuito impreso base (11), donde para establecer la union por apriete, el circuito impreso de modulo (12a, 12b) presenta al menos en un borde externo (20) al menos un elemento elastico (22) que esta realizado de modo que en caso de encontrarse insertado el circuito impreso de modulo (12a, 12b) en el rebaje (41) del circuito impreso de modulo (12a, 12b), una fuerza de apriete se ejerce contra un borde interno (42) correspondiente del rebaje (41);
    caracterizado porque
    - para realizar al menos un elemento elastico (22) se proporcionan fresados (23a-c) en al menos un area del borde de circuito impreso de modulo (12a, 12b), y
    - los fresados (23a-c) estan realizados a modo de ranuras, donde dos fresados (23ab) se extienden en una linea paralela con respecto al borde externo (20) del circuito impreso de modulo (12a, 12b), dejando un area de puente (24) situada en el interior y otro fresado (23c) distanciado paralelamente con respecto a los otros fresados (23a-b) se extiende en el area del area de puente (24) dejando dos puentes del borde (25a-b) situados en el exterior
  10. 10. Circuito impreso de modulo (12a, 12b) segun la reivindicacion 9, caracterizado porque
    - elementos elasticos (22) estan dispuestos en dos bordes externos del circuito impreso de modulo (12a, 12b) que estan situados por encima de una esquina.
  11. 11. Circuito impreso de modulo (12a, 12b) segun la reivindicacion 9 o 10, caracterizado porque
    - el circuito impreso de modulo (12a, 12b), en el area de un elemento elastico (22), presenta medios de montaje (27) que estan preparados para interactuar con una herramienta de montaje, con la cual puede provocarse un pretensado del elemento elastico (22).
  12. 12. Circuito impreso de modulo (12a, 12b) segun una de las reivindicaciones 9- 11, caracterizado porque
    - a lo largo de al menos un borde externo (20) del circuito impreso de modulo (12a, 12b) estan dispuestos elementos de contacto (21) que estan realizados para la puesta en contacto electrico de elementos de contacto (43) proporcionados en un borde interno (42) del rebaje (41) del circuito impreso base (11).
  13. 13. Circuito impreso de modulo (12a, 12b) segun la reivindicacion 12, caracterizado porque
    - los elementos de contacto (21) del circuito impreso de modulo (12a, 12b) estan realizados de modo que pueden conectarse directamente con elementos de contacto (43) correspondientes del circuito impreso base (11), mediante una union por soldadura.
  14. 14. Circuito impreso de modulo (12a, 12b) segun la reivindicacion 12 o 13,
    - los elementos de contacto (21) estan realizados en forma de fresados en forma de arco que sobresalen hacia dentro de la superficie del circuito impreso de modulo (12a, 12b).
  15. 15. Circuito impreso de modulo (12a, 12b) segun la reivindicacion 14, caracterizado porque
    - los elementos de contacto (21) presentan una forma semicircular.
  16. 16. Circuito impreso de modulo (12a, 12b) segun la reivindicacion 14 o 15,
    5
    10
    15
    20
    25
    30
    - se proporciona al menos un elemento de contacto (61) que esta realizado mas grande que el resto de los elementos de contacto (21) dispuestos en el mismo borde externo (20) del circuito impreso de modulo (12a, 12b).
  17. 17. Circuito impreso de modulo (12a, 12b) segun una de las reivindicaciones 12- 16, caracterizado porque
    - los elementos de contacto (21) del circuito impreso de modulo (12a, 12b) se encuentran en una conexion electrica con pistas conductoras del circuito impreso de modulo (12a, 12b), las cuales se aproximan a los bordes externos (20) del circuito impreso de modulo (12a, 12b).
  18. 18. Circuito impreso de modulo (12a, 12b) segun una de las reivindicaciones 9- 17, caracterizado porque
    - el circuito impreso de modulo (12a, 12b) presenta una o varias capas, donde la cantidad de capas del circuito impreso de modulo (12a, 12b) es distinta de la cantidad de capas del circuito impreso base (11) que aloja el circuito impreso de modulo (12a, 12b), y/o porque
    - el circuito impreso de modulo (12a, 12b) presenta un revestimiento de superficie o un tipo de equipamiento que es distinto de un revestimiento de superficie o de un tipo de equipamiento del circuito impreso base (11).
  19. 19. Disposicion de circuito impreso (10) con
    - un circuito impreso base (11) para alojar componentes electricos y/o electronicos (13a-e), donde el circuito impreso base (11) presenta pistas conductoras electricas, donde en el circuito impreso base (11) se proporciona al menos un rebaje (41); y
    - un circuito impreso de modulo (12a, 12b) para alojar componentes electricos y/o electronicos (14a, 14b), donde el circuito impreso de modulo (12a, 12b) presenta pistas conductoras electricas; donde
    en el rebaje (41) del circuito impreso base (11) esta insertado el circuito impreso de modulo (12a, 12b), caracterizada porque
    - el circuito impreso base (11) y el circuito impreso de modulo (12a, 12b) estan unidos a traves de una union por apriete; y
    - el circuito impreso de modulo (12a, 12b) esta realizado segun una de las reivindicaciones 9 a 18 y/o el circuito impreso base (11) esta realizado segun una de las reivindicaciones 1 a 8.
  20. 20. Disposicion de circuito impreso (10) segun la reivindicacion 19, caracterizada porque
    - el circuito impreso base (11) y el circuito impreso de modulo (12a, 12b) estan conectados electricamente de forma directa mediante una union por soldadura que une sus respectivos elementos de contacto (21,43).
  21. 21. Disposicion de circuito impreso (10) segun la reivindicacion 20, caracterizada porque
    - el circuito impreso base (11) y el circuito impreso de modulo (12a, 12b) estan conectados electricamente mediante componentes electricos o electronicos (62) que conectan sus respectivos elementos de contacto (21,43).
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