ES2907023T3 - Procedimiento de interconexión por alambres paralelos y un procedimiento de adaptación de las formas de los mismos, y el correspondiente utillaje - Google Patents

Procedimiento de interconexión por alambres paralelos y un procedimiento de adaptación de las formas de los mismos, y el correspondiente utillaje Download PDF

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Dominique Leduc
Julien Fortel
Patrick Fouin
Didier Briantais
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  • Waveguide Connection Structure (AREA)

Abstract

Procedimiento de interconexión para el tránsito de señales de microondas entre elementos (110, 120) a interconectar, tales como módulos o circuitos electrónicos, que comprende al menos dos líneas acopladas formadas por al menos dos alambres (101, 103) adecuados para ser conectados eléctricamente a almohadillas de interconexión (110a, 110b, 120a, 120b) de los elementos (110, 120) a interconectar, estando al menos uno de los alambres recubierto con un aislante en al menos una porción del mismo caracterizado porque comprende al menos una etapa de micro-cableado en la que los alambres (101, 103) se conectan a las almohadillas de interconexión (110a, 110b, 120a, 120b) de los elementos (110, 120) a interconectar, seguida de una etapa de acercamiento y/o conformación de dichos al menos dos alambres (101, 103) en la que dichos al menos dos alambres (101, 103) se disponen en su configuración deseada para proporcionar una correspondencia de impedancias deseada entre los elementos (110, 120) a interconectar.

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento de interconexión por alambres paralelos y un procedimiento de adaptación de las formas de los mismos, y el correspondiente utillaje
La presente invención se refiere a un procedimiento de interconexión de circuitos electrónicos, en particular de circuitos electrónicos de microondas, mediante alambres acoplados en paralelo. La presente invención también se refiere al utillaje para realizar una interconexión utilizando el procedimiento. Se aplica en particular a las conexiones electrónicas entre diferentes circuitos electrónicos.
La presente invención se refiere a aplicaciones en las que se requieren conexiones eléctricas entre diferentes circuitos electrónicos. En lo sucesivo, la noción de circuito electrónico debe entenderse en su sentido más amplio, es decir, un circuito electrónico puede adoptar la forma de un módulo electrónico, por ejemplo, un chip, un sistema micro-electromecánico, habitualmente denominado con el acrónimo "MEMS" por la expresión anglosajona “Micro-Electro-Machanical System”, un circuito integrado empaquetado, un módulo de placas de circuito impreso simple o apilado, un módulo tridimensional, etc. Estos enlaces pueden conectar eléctricamente circuitos electrónicos físicamente homogéneos: por ejemplo, chips entre sí, o circuitos electrónicos físicamente heterogéneos, cuando se trata, por ejemplo, de conectar eléctricamente un chip a un soporte de interconexión con un sustrato, una tarjeta impresa, una carcasa, etc. Las señales consideradas pueden ser de naturaleza digital rápida o analógica de microondas.
Más particularmente, la presente invención se refiere a aplicaciones en las que los mencionados enlaces eléctricos están destinados a la transmisión de señales eléctricas que ocupan una amplia banda de frecuencias, y/o que están en el rango de alta frecuencia con respecto a las dimensiones de los enlaces a realizar, y/o que tienen alta potencia. Las señales consideradas pueden ser de naturaleza analógica o digital. Por ejemplo, se considera que las frecuencias altas en relación con las dimensiones de los enlaces a realizar satisfacen la desigualdad ll>3109/1000.f, donde ll es la longitud del enlace en metros, y f es la frecuencia de la señal transmitida, en Hertz.
Cuando no se satisface esta desigualdad, la conexión realizada es tan difícil de compensar cuanto menor sea la impedancia característica de las interfaces, mayor será el nivel de adaptación requerido, y cuanto más amplia sea la banda de frecuencias de interés. Implementar una red de adaptación no siempre es posible, ya sea porque no se dispone de espacio suficiente o porque los elementos a interconectar son fijos y no pueden modificarse.
Para limitar la influencia parasitaria de los elementos de conexión, por ejemplo en forma de alambres o cintas, los circuitos electrónicos que se van a conectar eléctricamente se colocan lo más cerca posible unos de otros. La fijación entre los elementos se consigue, por ejemplo, mediante técnicas de termocompresión o termosónicas. En consecuencia, se reducen las dimensiones y las tolerancias asociadas al posicionamiento de los elementos, en detrimento de los costes de producción y los rendimientos de fabricación. Cuando los circuitos electrónicos se conectan por medio de alambres, siempre es difícil controlar la separación de los alambres de unión, y un acercamiento considerable de los mismos puede provocar su contacto y, por tanto, un cortocircuito. Por lo tanto, la impedancia característica de una línea de dos alambres hecha con alambres puede ser típicamente mucho más alta que 50 Ohms.
Esta desventaja es aún más crítica cuando los conjuntos considerados son complejos y se trata de largas cadenas dimensionales. Por ejemplo, en un caso relativamente sencillo en el que los chips o módulos de potencia se montan en disipadores de calor a través de cavidades en un sustrato, una cadena de dimensiones puede definirse como la suma de la distancia desde la almohadilla de conexión en el sustrato hasta el borde del sustrato, la distancia desde el borde del sustrato hasta el borde del chip o módulo, y la distancia desde el borde del chip o módulo hasta la almohadilla de conexión en el chip o módulo. En la práctica se puede conseguir una tolerancia fina asociada a esta cadena dimensional, pero a costa de procesos de fabricación e inspección necesariamente costosos, y con el riesgo de una baja eficiencia.
Otro problema que se plantea en este contexto, está relacionado con el hecho de que a veces es necesario conectar componentes en conjuntos en los que tienen puntos de fijación a diferentes alturas. En estos casos, no sólo la diferencia de altura entre los componentes o circuitos aumenta la longitud de la conexión, sino que también la realización de un retorno a tierra resulta complicada.
Existen soluciones conocidas en el estado de la técnica, implementadas para limitar la influencia de los fenómenos parasitarios o de desajuste de las conexiones.
Una primera técnica conocida es el uso de clavijas de conexión, que pueden tener diversas formas. Estas clavijas de conexión pueden ser, por ejemplo, espigas pasantes, liras o clavijas planas montadas en la superficie de las placas de circuito impreso. Una desventaja de esta técnica es que no es eficiente para la transmisión de señales de alta frecuencia, y para la disipación de altas potencias.
Una segunda técnica conocida consiste en utilizar un sistema de micro-cables que comprende una pluralidad de alambres conductores en paralelo, normalmente dos alambres. Sin embargo, esta técnica suele estar limitada por el área disponible en las almohadillas de conexión, área que está limitada por la frecuencia de las señales a transmitir. También está limitado por el fenómeno de la inductancia mutua entre los alambres conductores.
Una tercera técnica conocida consiste en utilizar micro-cables que comprenden microcintas. Sin embargo, esta técnica también tiene la desventaja de estar limitada por el área disponible en las almohadillas de conexión, área que está limitada por la frecuencia de las señales a transmitir. Otra desventaja de esta técnica es que es considerablemente más cara de implementar industrialmente, en comparación con la segunda tecnología de alambre mencionada anteriormente.
Una cuarta técnica conocida es el uso de micro-bolas conductoras, soldadas entre almohadillas metalizadas de módulos montados volcados unos respecto a otros. Esta técnica se conoce con el nombre de técnica de “chip volteado”, y más habitualmente designada según la terminología anglosajona "flip-chip". Por ejemplo, un chip o módulo electrónico con una matriz de bolas conductoras -a menudo denominada con las siglas BGA, de la expresión anglosajona “Ball Grid Array”- montada al revés en un sustrato. Esta técnica es ventajosa para los enlaces de muy alta frecuencia y/o de gran ancho de banda. Sin embargo, esta técnica es costosa de implementar industrialmente y requiere etapas adicionales en el proceso de fabricación de los dispositivos que las implementan. Además, esta técnica tiene la desventaja de no ser eficiente en términos de disipación térmica cuando se aplica a circuitos electrónicos monolíticos, tipo chip. Puede ser eficaz cuando se aplica a módulos que incorporan un disipador de calor, pero en estos casos la técnica es, en general, muy costosa de aplicar a escala industrial. Esta técnica también tiene la desventaja de requerir chips o módulos específicamente diseñados para este tipo de montaje. Por último, tiene la desventaja de que es difícil, si no imposible, realizar comprobaciones visuales de las conexiones después del montaje.
Una quinta técnica conocida consiste en utilizar almohadillas de micro-conexión, ensambladas directamente por soldadura o pegado sobre circuitos electrónicos montados al revés unos de otros. Esta técnica es similar a la cuarta técnica conocida que utiliza micro-bolas, descrita anteriormente. Por ejemplo, un chip o módulo electrónico con una matriz de almohadillas de micro-conexión metalizadas -a menudo denominada según las siglas LGA, de la expresión anglosajona "Land Grid Array"- montado al revés en un sustrato. Esta técnica también permite realizar conexiones de muy alta frecuencia y/o de banda muy ancha. Sin embargo, esta técnica no es eficaz para adaptarse a las diferencias de los coeficientes de dilatación entre distintos circuitos electrónicos. Al igual que la cuarta técnica descrita anteriormente, esta técnica tiene la desventaja de no ser eficiente en términos de disipación de calor, cuando se aplica a los circuitos electrónicos monolíticos, tipo chip. También puede ser eficaz cuando se aplica a módulos que incorporan un disipador de calor, pero a costa de una implementación muy costosa. Esta técnica también tiene la desventaja de requerir chips o módulos específicamente diseñados para este tipo de montaje. Otra desventaja es que es difícil, si no imposible, llevar a cabo controles visuales de las conexiones después del montaje, incluso cuando algunas conexiones se realizan con zonas que suben por los lados, por ejemplo para los módulos con almenas, utilizando técnicas específicas de la LGA.
Una sexta técnica conocida es el uso de micro-almohadillas de conexión para realizar conexiones por termocompresión o pegado. Esta técnica permite realizar enlaces de muy alta frecuencia y/o de gran ancho de banda. Sin embargo, esta técnica no proporciona una disipación eficaz del calor. También tiene la desventaja de que es difícil, si no imposible, realizar comprobaciones visuales de las conexiones después del montaje.
Una séptima técnica conocida es el pegado automático con cinta adhesiva, esta técnica es normalmente denominada según el acrónimo "TAB" por la expresión anglosajona “Tape Automated Bonding”. Esta técnica se basa en un circuito eléctrico realizado sobre un sustrato delgado y flexible, cuyas pistas sobresalen y están microcableadas directamente a las almohadillas de interconexión de los elementos a conectar, por ejemplo, mediante termocompresión o soldadura de protección colectiva. Esta técnica permite un modo de conexión colectivo, es decir, todas las operaciones de conexión de una misma placa de circuito impreso pueden realizarse simultáneamente. La técnica TAB permite, por ejemplo, la realización de conexiones con líneas de transmisión coplanarias del tipo tierra/señal/tierra. Las desventajas de este tipo de líneas son que son sensibles a las asimetrías, requieren un mínimo de seis puntos de contacto por enlace, exigen planos de tierra de gran superficie, así como un alto grado de delicadeza en la realización de la línea central, en términos de anchura de pista y separación de las líneas de tierra, con el objetivo de conseguir impedancias características típicas del orden de 50 O.
Las solicitudes de patentes japonesas JP2004296468 A, JP2009158839 A, la patente japonesa JP2897086 B2 y la solicitud de patente estadounidense US2009079081 A1 describen varios dispositivos de conformación de alambres de interconexión.
Uno de los objetivos de la presente invención es superar las desventajas inherentes a los dispositivos conocidos antes mencionados, proponiendo un procedimiento de interconexión para circuitos electrónicos de microondas, formado por al menos dos alambres conductores, estando los alambres reunidos y/o conformados de tal manera que el enlace así creado puede sustituir a las técnicas de interconexión conocidas, que suelen estar basadas en alambres, o también a las líneas de transmisión coplanarias del tipo tierra/señal/tierra utilizadas para crear enlaces según las técnicas de tipo TAB. Un procedimiento de interconexión según la invención permite la transmisión de señales eléctricas que ocupan una amplia banda de frecuencias y/o están a altas frecuencias con respecto a las dimensiones que se quieren conseguir y/o tienen altas potencias, con un alto nivel de adaptación.
La presente invención propone conectar eléctricamente circuitos electrónicos mediante un elemento de línea de transmisión de longitud e impedancia característica adecuadas, formado por alambres paralelos acoplados.
Una ventaja de la invención es que permite la realización de conexiones eléctricas del tipo línea de transmisión, cuyas dimensiones permiten liberar los elementos de una cadena de dimensiones, y separar los elementos interconectados.
Otra ventaja de la invención es que permite tolerar variaciones dimensionales ligadas a posibles variaciones de temperatura y a los diferentes coeficientes de dilatación de los materiales utilizados, que pueden inducir típicamente movimientos relativos del orden de una micra.
Es una ventaja adicional de la invención que un dispositivo de acuerdo con cualquiera de las realizaciones descritas puede ser hecho por medio de herramientas convencionales de micro-cableado. Se propone una herramienta de conformación de alambre para cada uno de los posibles diseños. Estas herramientas relativamente sencillas pueden utilizarse en la mayoría de los equipos de micro-cableado o de colocación automática de componentes electrónicos. Las formas de los dispositivos propuestos están estrechamente relacionadas con las herramientas de conformación propuestas.
Para ello, es un objeto de la invención proporcionar un procedimiento de interconexión según la reivindicación 1. En una realización del proceso, al final de la etapa de conformación, los alambres se superponen en al menos una parte de su longitud a lo largo de la cual al menos un alambre está cubierto con el aislamiento.
En otra realización del proceso, al final de la etapa de conformación, los alambres tienen una configuración recta, siendo los alambres al menos en esa porción sustancialmente paralelos entre sí.
Ventajosamente, al final de la etapa de conformación, los alambres se juntan en la mayor longitud disponible de los mismos.
La etapa de conformación puede ir seguida de una etapa de recubrimiento en la que al menos un alambre se recubre con un material dieléctrico en al menos una parte de su longitud.
El material dieléctrico puede generalmente recubrir los al menos dos alambres a lo largo de al menos una porción de su longitud. Alternativamente, cada alambre puede estar recubierto independientemente en al menos parte de su longitud con el material dieléctrico.
La etapa de recubrimiento puede ser seguida a su vez por una etapa adicional de disposición de elementos conductores dispuestos en contacto con los diámetros exteriores de dichos al menos dos alambres; entre los alambres, estando el número y la naturaleza de los elementos conductores configurados para proporcionar una correspondencia de impedancias deseada al dispositivo de interconexión.
La invención también se refiere a una herramienta según la reivindicación 9.
En una máquina que lleva la herramienta y los elementos a interconectar, los elementos pueden permanecer fijos y la herramienta se mueve. Igualmente, la herramienta puede ser fija y los movimientos se aplican a los elementos a interconectar.
Los movimientos relativos de traslación pueden ser horizontales y verticales.
Ventajosamente, el cabezal de la herramienta es capaz de moverse relativamente a los al menos dos alambres en traslación a lo largo de al menos una parte de la longitud de los al menos dos alambres y comprende dos ranuras capaces de recibir cada uno de los al menos dos alambres.
En la realización del dispositivo en la que los alambres se superponen, el cabezal de la herramienta es capaz de realizar un movimiento de traslación y rotación en relación con los al menos dos alambres a lo largo de al menos una parte de la longitud de los al menos dos alambres y comprende dos pasadores cilíndricos.
Otras características y ventajas de la invención se harán evidentes a partir de la descripción, dada a modo de ejemplo, de los dibujos adjuntos, que muestran:
- la figura 1 es una vista en perspectiva simplificada de un dispositivo de interconexión según una realización de la invención;
- figura 2, vistas en perspectiva que ilustran la conformación de un dispositivo de interconexión mediante un utillaje específico, en un ejemplo de una realización de la invención;
- figura 3, vistas en perspectiva que ilustran la conformación de un dispositivo de interconexión mediante un utillaje específico, en otro ejemplo de una realización de la invención;
- las figuras 4A y 4B son vistas en perspectiva que muestran ejemplos simplificados de dispositivos de interconexión según realizaciones alternativas de la invención;
- las figuras 5A y 5B son vistas en perspectiva que ilustran dispositivos de interconexión simplificados según realizaciones alternativas de la invención;
- figuras 6A, 6B, vistas en perspectiva que ilustran dispositivos de interconexión simplificados según realizaciones alternativas de la invención.
La figura 1 muestra una vista en perspectiva simplificada de un dispositivo de interconexión 100 según una realización de ejemplo de la invención.
El dispositivo de interconexión 100 permite, en el ejemplo ilustrado en la figura, la interconexión entre dos elementos 110, 120, por ejemplo circuitos o módulos electrónicos. Cada elemento de interconexión 110, 120 puede comprender almohadillas de interconexión. En el ejemplo mostrado en la figura 1, el primer elemento 110 puede comprender dos almohadillas de interconexión 110a, 110b y el segundo elemento 120 puede comprender dos almohadillas de interconexión 120a, 120b.
El dispositivo de interconexión puede comprender una línea de dos alambres formada por un primer alambre 101, por ejemplo, de tierra, acoplado a un segundo alambre 103, por ejemplo, de señal. El primer alambre 101 puede estar conectado al primer elemento 110 a través de la primera almohadilla de interconexión 110a del mismo, y al segundo elemento 120 a través de la primera almohadilla de interconexión 120a del mismo. Del mismo modo, el segundo alambre 103 puede estar conectado al primer elemento 110 a través de la segunda almohadilla de interconexión 110b del mismo, y al segundo elemento 120 a través de la segunda almohadilla de interconexión 120b del mismo.
Los dos alambres 101, 103 son, en el ejemplo ilustrado en la figura, sustancialmente paralelos, al menos en una porción de los mismos. Según una especificidad de la presente invención, al menos uno de los dos alambres 101, 103 está cubierto con una capa de un material eléctricamente aislante. Los alambres cubiertos de aislamiento son conocidos por sí mismos, y pueden suministrarse de acuerdo con los canales de suministro conocidos. Normalmente, la longitud de la conexión eléctrica proporcionada por el dispositivo de interconexión 100 puede estar en el rango de 100 pm a unos pocos milímetros. El grosor de la capa aislante de al menos uno de los alambres puede estar en el rango de los micrómetros.
El material aislante permite que los alambres 101, 103 puedan estar físicamente en contacto, pero no se puede realizar una conexión eléctrica entre los dos alambres 101, 103. Ventajosamente, los dos alambres 101, 103 pueden estar cubiertos con aislamiento.
Los alambres 101, 103 pueden disponerse y conformarse de acuerdo con técnicas de micro-cableado conocidas per se, es decir, un procedimiento de implementación de un dispositivo de interconexión, en lo sucesivo denominado procedimiento de interconexión según la presente invención, puede derivarse de un procedimiento de microcableado conocido. Los alambres 101, 103 pueden, por ejemplo, disponerse en una primera etapa de microcableado y, a continuación, conformarse en una etapa de conformación, de manera que se aproximen entre sí y se consiga una correspondencia de impedancias deseada para la aplicación prevista. Los alambres 101, 103 pueden juntarse a lo largo de la mayor longitud disponible de los mismos, es decir, la unión mutua de los alambres 101, 103 se consigue lo más cerca posible de las almohadillas de interconexión 110a, 110b y 120a, 120b.
El ejemplo ilustrado en la figura 1 muestra una configuración recta de los alambres 101, 103, pero pueden preverse multitud de formas alternativas, por ejemplo los alambres 101, 103 pueden superponerse, como en el ejemplo ilustrado en las figuras 3, 4B o 6B.
Típicamente, el rango de impedancias que puede lograrse mediante un dispositivo de interconexión según la presente invención puede cubrir en particular los valores nominales típicos de 30, 50 y 75 Ohms. La banda de frecuencia objetivo puede ser del orden de unas decenas de GHz o más.
La figura 2 muestra vistas en perspectiva que ilustran la conformación de un dispositivo de interconexión mediante un utillaje específico, en un ejemplo de una realización de la invención.
La figura 2 muestra una primera configuración A en la que dos elementos a interconectar 110, 120 han sido conectados en una etapa de micro-cableado mediante un enlace bifilar que comprende un primer alambre 101 y un segundo alambre 103, habiéndose fijado los extremos de los alambres 101, 103 a almohadillas de interconexión, por ejemplo mediante soldadura, soldadura fuerte, pegado o cualquier otro medio adecuado. En una segunda configuración B ilustrada en la Figura 2, los alambres 101, 103 pueden, en una etapa de conformación, ser llevados a una disposición ilustrada por una tercera configuración C, similar a la disposición previamente descrita con referencia a la Figura 1, por medio de una herramienta adecuada 200. En particular, la herramienta 200 puede comprender un cabezal que puede ponerse en contacto con los dos alambres 101, 103 durante la etapa de conformación. Se puede aplicar un movimiento de traslación vertical al cabezal de la herramienta 200 para que los alambres 101, 103 tengan una longitud específica, ventajosamente lo más larga posible como se ha descrito anteriormente. El cabezal de la herramienta 200 puede ser moldeado para acomodar los diámetros exteriores de los dos alambres 101, 103. Como en el ejemplo mostrado en la figura 2, el cabezal de la herramienta 200 puede comprender dos ranuras 201, 203 previstas para este fin.
La traslación vertical se define convencionalmente con respecto a un plano horizontal en el que pueden estar las almohadillas de interconexión 110a, 110b del primer elemento 110 así como las almohadillas de interconexión 120a, 120b del segundo elemento 120. En este caso, el fondo de cada una de las ranuras 201 y 203 está dispuesto en un plano horizontal.
También es posible interconectar elementos cuyas almohadillas están situadas a diferentes alturas, es decir, en diferentes planos horizontales, o incluso en planos inclinados con respecto a un plano horizontal. Las formas de las ranuras 201 y 203 se adaptan en consecuencia y se disponen en planos inclinados respecto a un plano horizontal. Es posible lograr impedancias características típicamente muy por encima de 50 Ohms por medio de tal estructura. La figura 3 muestra vistas en perspectiva que ilustran la conformación de un dispositivo de interconexión mediante un utillaje específico, en otro ejemplo de una realización de la invención.
De forma similar a la Figura 2 descrita anteriormente, la Figura 3 muestra tres configuraciones A, B y C, respectivamente, que reflejan un dispositivo de interconexión después de una etapa de micro-cableado, durante una etapa de conformación y después de la etapa de conformación. La disposición de los alambres 101, 103 después de la etapa de conformación es, en el ejemplo de la figura 3, diferente de la disposición mostrada en la figura 2 o en la figura 1. En el ejemplo mostrado en la figura 3 con la tercera configuración C, los alambres 101, 103 pueden solaparse al menos en parte de su longitud, para favorecer el acoplamiento entre los alambres y también para reforzar la estructura de dos alambres. Una estructura de dos alambres realizada de esta manera tiene la ventaja de ser menos sensible a las vibraciones y a los golpes mecánicos. También permite una mayor longitud de interconexión.
No se trata de un par trenzado de alambres que sería mucho más complicado de implementar. Esto se debe a que los alambres trenzados se enrollan entre sí antes de finalizar las operaciones de cableado. Los dos alambres de un par de alambres trenzados deben cortarse a la medida, pelarse y conectarse a las almohadillas simultáneamente. Esto es muy difícil de conseguir, especialmente para longitudes de alambre inferiores a 1 mm. El solapamiento, en cambio, se consigue utilizando dos alambres individuales separados que se cortan a la medida, se pelan y se conectan por separado. Una vez conectados los dos alambres en sus respectivas almohadillas de interconexión, el solapamiento consiste en pasar uno de los alambres por encima del otro en al menos una parte de su longitud. Dicha conformación puede lograrse mediante la aplicación de una herramienta específica 300 que comprende al menos un cabezal, estando el cabezal de la herramienta 300 configurado para poder garantizar la conformación deseada de los dos alambres 101, 103, por ejemplo, cuando el cabezal de la herramienta 300 se gira alrededor de su eje principal por medios adecuados, no mostrados en la figura, así como se traslada verticalmente a lo largo de la porción de interés de los alambres 101, 103, es decir, a lo largo de la porción a lo largo de la cual se desea que los alambres 101, 103 se superpongan. Como en el ejemplo de la figura 3, el perfil del cabezal puede estar formado por dos pasadores cilíndricos 301, 303 o rodillos, cuyos diámetros exteriores entran en contacto con los diámetros exteriores de los alambres 101, 103.
Para facilitar el solapamiento alternativo de los dos alambres 101 y 103, los alambres 101 y 103 pueden formarse de manera no paralela cuando se conectan a sus respectivas almohadillas antes de la aplicación de la herramienta 300. En concreto, cada uno de los alambres 101 y 103 puede tener un vértice, 101a y 103a respectivamente. El vértice 101a está dispuesto más cerca del elemento 120 que del elemento 110. A la inversa, el vértice 103a está dispuesto más cerca del elemento 110 que del elemento 120. De manera más general, los vértices 101a y 103a están dispuestos en dimensiones diferentes, medidas a lo largo de los alambres desde el primer elemento 110 hasta el segundo elemento 120. Así, cuando se aplica la herramienta 300, la parte superior 101a se superpone fácilmente al alambre 103 y la parte superior 103a se superpone fácilmente al alambre 101.
Como en el caso anterior, las almohadillas de interconexión pueden o no estar dispuestas en el mismo plano horizontal. Las formas de las ranuras 201 y 203 se adaptan en consecuencia.
En una máquina que lleve las herramientas mostradas en las figuras 2 y 3 y los elementos a interconectar, los elementos pueden permanecer fijos y la herramienta correspondiente se mueve. Igualmente, la herramienta puede ser fija y los movimientos se aplican a los elementos a interconectar.
Las figuras 4A y 4B muestran vistas en perspectiva que ilustran de manera simplificada los dispositivos de interconexión según realizaciones alternativas de la invención.
Con referencia a la Figura 4A, un dispositivo de interconexión 400 puede estar formado por una línea de dos alambres que comprende dos alambres 101, 103 en una configuración similar a la configuración descrita previamente con referencia a la Figura 1. Ventajosamente, al menos una parte de la longitud de la línea bifilar, por ejemplo, al menos una parte de la porción de los alambres 101, 103 a lo largo de la cual son sustancialmente rectos y paralelos entre sí en esta realización de ejemplo, puede estar generalmente recubierta con un material dieléctrico 401.
Ventajosamente, el recubrimiento por el dieléctrico 401 puede extenderse aún más, por ejemplo sobre toda la longitud de los alambres 101, 103, o incluso sobre las almohadillas de interconexión 110a, 110b y 120a, 120b respectivamente de los dos elementos a interconectar 110, 120, es decir, en una región ilustrada por las líneas punteadas en la Figura 4A.
Ahora con referencia a la Figura 4B, las mismas características pueden aplicarse también a una configuración alternativa de los alambres 101, 103 en la que los alambres 101, 103 se superponen alternativamente, como en la realización descrita previamente con referencia a la Figura 3. Así, al menos una parte de la longitud de la línea de dos alambres, por ejemplo, al menos una parte de la porción de los alambres 101, 103 a lo largo de la cual se superponen en esta realización de ejemplo, puede estar generalmente recubierta por un material dieléctrico 401. Ventajosamente, el recubrimiento por el dieléctrico 401 puede extenderse aún más, por ejemplo sobre toda la longitud de los alambres 101, 103, o incluso sobre las almohadillas de interconexión 110a, 110b y 120a, 120b respectivamente de los dos elementos a interconectar 110, 120, es decir, en una región ilustrada por las líneas de puntos en la Figura 4A.
Una interconexión mediante un dispositivo de interconexión 400 según cualquiera de las realizaciones ilustradas en las Figuras 4A y 4B puede realizarse mediante un proceso en el que una etapa de recubrimiento adicional, tras la etapa de conformación antes mencionada, permite realizar el recubrimiento dieléctrico 401.
Típicamente, las realizaciones ilustradas en las Figuras 4A y 4B pueden lograr impedancias características cercanas o mayores a 50 Ohms.
Las figuras 5A y 5B muestran vistas en perspectiva simplificadas de dispositivos de interconexión según realizaciones alternativas de la invención.
Con referencia a la figura 5A, un dispositivo de interconexión 500 puede estar formado por una línea de dos alambres que comprende dos alambres 101, 103 en una configuración similar a la configuración descrita anteriormente, por ejemplo, con referencia a la figura 1. Ventajosamente, al menos una parte de la longitud de cada alambre 101, 103, por ejemplo, al menos una parte de la porción de cada alambre 101, 103 a lo largo de la cual los alambres 101, 103 son sustancialmente rectos y paralelos entre sí en esta realización de ejemplo, puede estar generalmente recubierta con un material dieléctrico 501, 503. En esta realización, al menos un alambre puede estar aislado como en las realizaciones anteriormente descritas, o ambos alambres 101, 103 pueden estar sin aislar y simplemente recubiertos con material dieléctrico.
Refiriéndose ahora a la figura 5B, un dispositivo de interconexión 500 como el descrito anteriormente puede comprender ventajosamente uno o una pluralidad de elementos conductores 505 dispuestos en contacto con los diámetros exteriores de los alambres 101, 103 cubiertos con material dieléctrico 501, 503. Los elementos conductores 505 permiten ajustar la correspondencia de la impedancia.
Un dispositivo de interconexión 500 según la realización descrita con referencia a la Figura 5B puede permitir típicamente impedancias características cercanas o inferiores a 50 Ohms.
Las figuras 6A y 6B muestran vistas en perspectiva simplificadas de dispositivos de interconexión según realizaciones alternativas de la invención.
La figura 6A muestra una realización similar a la de la figura 4B descrita anteriormente, en la que los alambres 101, 103 que forman la línea de dos alambres de un dispositivo de interconexión 600 están superpuestos, y cubiertos con un material dieléctrico 601.
La figura 6B ilustra un dispositivo de interconexión similar al dispositivo de interconexión 600 ilustrado en la figura 6A, que comprende además uno o una pluralidad de elementos conductores 605 dispuestos en contacto con la superficie exterior del recubrimiento de material dieléctrico 601 proporcionado alrededor de los alambres 101, 103.
La interconexión por medio de dispositivos de interconexión según las realizaciones descritas anteriormente con referencia a las figuras 5B y 6B, es decir, que comprenden elementos conductores, puede lograrse por medio de un proceso que comprende, además de las etapas de micro-cableado, conformación y recubrimiento antes mencionadas, una etapa adicional de disposición de los elementos conductores. Los elementos conductores pueden, por ejemplo, disponerse por engaste, pegado, soldadura o cualquier otra técnica adecuada.
Cabe señalar que en las diversas realizaciones presentadas anteriormente, las conexiones de dos alambres se realizan exclusivamente por medio de los alambres, su aislamiento y posiblemente un recubrimiento general localizado y/o un recubrimiento de elementos dieléctricos y/o conductores. En particular, estas estructuras no requieren un blindaje externo.
Cabe señalar que las realizaciones descritas anteriormente son ejemplos no limitantes de la presente invención. En particular, pueden combinarse las características presentadas en las diversas realizaciones. De acuerdo con el mismo concepto inventivo, también es posible, en particular, realizar conexiones de tres alambres o de varios alambres, por ejemplo, conexiones de tipo tierra/señal/tierra.
También es posible realizar conexiones para la interconexión de varios elementos, por ejemplo tres elementos, mediante una pluralidad de alambres que tienen varias zonas adecuadas para ser fijadas y conectadas eléctricamente a las almohadillas de interconexión de los elementos a interconectar. Por ejemplo, una conexión de dos alambres puede estar formada por dos alambres conductores, cuyos extremos están conectados a las almohadillas de interconexión de dos primeros elementos a interconectar, como en las realizaciones descritas anteriormente, y una parte central de cada uno de los cuales está pelada de manera que pueda unirse a las almohadillas de conexión de un tercer elemento a interconectar, dispuesto sustancialmente entre los dos primeros elementos a interconectar.
Otra ventaja de la presente invención es que permite la interconexión de elementos cuyas almohadillas de interconexión están dispuestas a diferentes alturas, por ejemplo, en relación con el plano principal de una placa de circuito electrónico a la que se fijan los elementos a interconectar. La interconexión así creada es también robusta ante posibles variaciones de temperatura que puedan provocar variaciones en las alturas o distancias relativas de los diferentes elementos a interconectar, o ante vibraciones u otros esfuerzos mecánicos.

Claims (11)

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento de interconexión para el tránsito de señales de microondas entre elementos (110, 120) a interconectar, tales como módulos o circuitos electrónicos, que comprende al menos dos líneas acopladas formadas por al menos dos alambres (101, 103) adecuados para ser conectados eléctricamente a almohadillas de interconexión (110a, 110b, 120a, 120b) de los elementos (110, 120) a interconectar, estando al menos uno de los alambres recubierto con un aislante en al menos una porción del mismo caracterizado porque comprende al menos una etapa de micro-cableado en la que los alambres (101, 103) se conectan a las almohadillas de interconexión (110a, 110b, 120a, 120b) de los elementos (110, 120) a interconectar, seguida de una etapa de acercamiento y/o conformación de dichos al menos dos alambres (101, 103) en la que dichos al menos dos alambres (101, 103) se disponen en su configuración deseada para proporcionar una correspondencia de impedancias deseada entre los elementos (110, 120) a interconectar.
2. Procedimiento de interconexión según la reivindicación 1, caracterizado porque al final de la etapa de conformación los alambres (101, 103) se solapan en al menos una parte de su longitud a lo largo de la cual al menos un alambre está cubierto con el aislante.
3. Procedimiento de interconexión según la reivindicación 1, caracterizado porque al final de la etapa de conformación, los alambres (101, 103) tienen una configuración rectilínea, estando los alambres (101, 103) al menos en esta porción dispuestos sustancialmente paralelos entre sí.
4. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque al final de la etapa de conformación, los alambres (101, 103) se juntan en la mayor longitud disponible de los mismos.
5. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la etapa de conformación va seguida de una etapa de recubrimiento durante la cual al menos un alambre (101, 103) se recubre con un material dieléctrico (401, 501, 503, 601) en al menos parte de su longitud.
6. Procedimiento de interconexión según la reivindicación 5, caracterizado porque el material dieléctrico (401) recubre generalmente dichos al menos dos alambres (101, 103) en al menos parte de su longitud.
7. Procedimiento de interconexión según la reivindicación 5, caracterizado porque cada alambre (101, 103) se recubre independientemente en al menos parte de su longitud con material dieléctrico (401).
8. Procedimiento de interconexión según una de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque la etapa de recubrimiento va seguida de una etapa adicional de disposición de elementos conductores (505, 605) dispuestos en contacto con los diámetros exteriores de dichos al menos dos alambres (101, 103), entre los alambres (101, 103), estando el número y la naturaleza de los elementos conductores (505, 605) configurados para proporcionar una correspondencia de impedancias deseada al dispositivo de interconexión (100, 500).
9. Herramienta (200, 300) para implementar un procedimiento de interconexión según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende un cabezal capaz de moverse relativamente con respecto a dichos al menos dos alambres (101, 103) en traslación y/o rotación a lo largo de al menos una parte de la longitud de dichos al menos dos alambres (101, 103), estando el perfil del cabezal configurado para juntar y/o dar forma a los alambres (101, 103) para usarlos en la configuración deseada al mover el cabezal para proporcionar una correspondencia de impedancias deseada entre los elementos (110, 120) a interconectar.
10. Herramienta (200) según la reivindicación 9, caracterizada porque el cabezal es capaz de moverse relativamente con respecto a dichos al menos dos alambres (101, 103) en traslación, y comprende dos ranuras (201, 203) adecuadas para recibir cada uno de dichos al menos dos alambres (101, 103).
11. Herramienta (300) según la reivindicación 9, caracterizada porque el cabezal es capaz de moverse relativamente con respecto a dichos al menos dos alambres (101, 103) en traslación y rotación, y comprende dos pasadores cilíndricos (301, 303).
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