MXPA97001909A - Placa conductora y procedimiento para elposicionamiento preciso de los equipos y soldadurade los elementos de construccion electronicos enlas superficies de la placa conductora - Google Patents

Placa conductora y procedimiento para elposicionamiento preciso de los equipos y soldadurade los elementos de construccion electronicos enlas superficies de la placa conductora

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MXPA97001909A MXPA/A/1997/001909A MX9701909A MXPA97001909A MX PA97001909 A MXPA97001909 A MX PA97001909A MX 9701909 A MX9701909 A MX 9701909A MX PA97001909 A MXPA97001909 A MX PA97001909A
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Abstract

La presente invención se refiere a un tablero de circuitos, que comprende:una pluralidad de componentes eléctricos;material de tablero que incluye una superficie, dicho material de tablero define secciones hundidas para recibir dichos componentes eléctricos, dichas secciones hundidas están configuradas para que conformen los contornos exteriores de dichos componentes eléctricos y asegurar dichos componentes eléctricos durante una operación de soldadura Reflow;conexiones de soldadura Reflow, que conectan dichos componentes eléctricos a dicho material de tablero;cortes definidos por dicho material Reflow;una carcasa para cubrir dicho material de tablero, dicha carcasa incluye extensiones de tipo abovedado de un material parcialmente deformable en una dirección de dicho material de tablero, dichas extensiones se engranan en dichos cortes, y dichas extensiones pasan a través de dicho material de tablero y tienen una dimensión tal que se adaptan a una configuración y tamaño de los cortes para provocar un enlace positivo o una conexión de fricción entre dicha carcasa y dicho material de tablero, dicha conexión estáestablecida por la deformación de dichas extensiones por la exposición a la energía y/o fuerza, de modo que dichas extensiones de tipo abovedado no se proyectan pasando otra superficie de dicho material de tablero cuando dicho carcasa estáconectado a dicho material de tablero.

Description

Placa conductora y procedimiento para el posicionamiento preciso de los equipos y soldadura de los ele- entos de construcción electrónicos en las superficies de la placa conductora La invención se refiere a una placa conductora y a un procedimiento para el posicionamiento preciso de los elementos de construcción electrónicos en la superficie de la placa conductora, en cuyo caso los elementos de construcción electrónicos han de ser unidos de forma eléctricamente conductiva y estable, mediante la técnica de soldadura Reflow. La placa conductora configurada de acuerdo con la invención está especialmente destinada para el uso en conjuntos con dispositivo de protección de máximo de tensión, en los cuales se aplican descargadores de sobretensión, varistores y diodos como elementos de construcción electrónicos.
Se conoce la colocación de los descargadores de sobretensión en una placa conductora mediante un procedimiento de soldadura Reflow, así como el establecimiento de contacto de los demás elementos de construcción electrónicos, tales como PTCs, varistores y' diodos como Chips, por medio de la técnica de bornes convencional. En este caso, surgen problemas con la alineación en posición correcta del descargador de sobretensión, si no se mantiene en la posición deseada durante el proceso de soldadura y puede haber problemas de contacto o dificultades con la preparación o montaje de la placa conductora.
Los procedimientos diferentes para colocar los elementos de construcción distintos en la placa conductora, requieren varias operaciones de trabajo para establecer un contacto. Además, se necesitan chapas de contacto adicionales para equipar la placa conduc-tora con otros elementos de construcción (PTCs y varistores), que también aumentan los gastos de material y de fabricación.
Para la soldadura Reflow, normalmente se aplican las aleaciones correspondientes para la soldadura en aquellos puntos de la placa conductora que deben alojar alguna pieza electrónica. A continuación, se coloca la pieza respectiva sobre el material de soldadura que aún se encuentra en forma de pasta y después se calienta la placa conductora completamente equipada, hasta que se haya producido la fusión del material de soldadura; después del enfriamiento, la soldadura resolidificada sujeta la pieza sobre la placa conductora y se establece el contacto eléctrico.
Mientras que el material de soldadura no produzca una unión íntima del elemento de construcción electrónico con la placa conductora, quiere decir directamente después de colocar la pieza, el elemento electrónico respectivo puede desprenderse y así cambiar la posición deseada. Ya que el procedimiento de la soldadura Reflow, por regla general, se realiza en hornos continuos co o aquellos que se conocen por la DE 40 16 366 C2, por ejemplo, habrá que tomar precauciones durante el transporte de las placas conductoras pre-equipadas, con el fin de evitar una dislocación por movimientos o vibraciones, de los elementos de construcción, para que no salgan de su posición deseada.
Para evitar tal dislocación, se conoce el uso de una matriz, según consta por ejemplo en la EP 0 540 497 A2 , pero ésta sólo puede predeterminar la forma de superficie de la soldadura aplicada sobre puntos de soldadura. Sin embargo, una fijación de la pieza, por lo menos en cierta medida, no es posible con esta solución. Los puntos de soldadura deben tener una superficie plana para facilitar el posicionamiento.
La aplicación de un aglutinante para fijar los elementos de construcción en una placa conductora, se deduce de la DE 41 26 913 Al. En este caso, se produce el empalme del elemento de construcción respectivo con un aglutinante aplicado en la placa conductora. A continuación, se realiza el propio proceso de soldadura y se produce, definitivamente, la unión completa. Además del aglutinante adicionalmente necesario, cuya alimentación significa el correspondiente gasto elevado para el equipamiento de las placas conductoras, los requisitos del aglutinante a aplicar también son elevados. Como éste está expuesto a una influencia térmica alta, los disolventes posiblemente usados en el aglutinante pueden ser un riesgo.
La invención se basa entonces en el propósito de crear un procedimiento para el equipamiento de tal placa conductora, por el cual los elementos de construcción electrónicos a colocar de modo sencillo en la superficie de la placa conductora, estén puestos en posición precisa y que puedan ser soldados después, en esta misma posición.
Este problema se resuelve de acuerdo con la invención mediante las características de la reivindicación 1, para la placa conductora configurada conforme a la invención, asi como las características de la reivindicación 20 para el procedimiento del equipamiento de tal placa conductora. De las características contenidas en las reivindicaciones secundarias se deducen además otras configuraciones ventajosas y perfeccionamientos para la utilización de la invención.
En la superficie de la placa conductora de acuerdo con la invención, hay zonas en forma de muescas, cuyo contorno está adaptado, por lo menos parcialmente, al contorno exterior superficial de los elementos electrónicos de construcción repectivos, con los cuales hay que equipar la placa conductora. Para ello, se elaboran preferentemente contornos de ranura o de hendidura en la superficie de la placa conductora, en los cuales encajan los elementos de construcción electrónicos en cuestión. Las ranuras o hendiduras están configuradas de tal modo que puedan sujetar los elementos electrónicos de construcción respectivos mediante su forma correspondientemente adaptada en la posición deseada, con los cuales habrá que equipar la placa conductora.
Por otra parte y cuando hay que unir placas base o conductoras ya equipadas con la caja correspondiente, surgen problemas en la fabricación automatizada.
Entonces la técnica de enlace, usando aglutinantes, además de los gastos elevados de instalación por la alimentación de aglutinantes adicionalmente necesaria y por un dispositivo de aspiración, normalmente necesario también para aspirar los vapores de los aglutinantes, también hay otros gastos considerables para el mando y la vigilancia del procedimiento de ensamblaje, ya que se intenta evitar que cierta parte del aglutinante penetre en el lado inferior de la placa conductora o hasta en el autómata o en la propia instalación.
Las uniones que parecen posibles mediante salientes de encaje u otros elementos de configuración similar, por una parte tienen el inconveniente que los elementos con la configuración correspondiente requieren formas más complicadas para su fabricación y además, fácilmente son la causa de fallos por sus tamaños reducidos debido al espacio limitado disponible y por esta razón, se rompen fácilmente bajo las condiciones duras de fabricación y por lo tanto ya no resultan operativos para su usó. Ya que se usan placas conductoras con un espesor (grosor) relativamente reducido, también resulta difícil o hasta imposible configurar los elementos de encaje, de manera que se pueda evitar que sobresalgan del lado inferior de la placa conductora.
Además, también se había descrito ya una conexión protectora, por ejemplo en la DE 40 26 004 C2, que tiene la finalidad de proteger cualquier elemento de consumo contra la sobretensión y sobrecorriente en las instalaciones de telecomunicación, con la cual se puede proteger un descargador de sobretensión, después de la reacción de un termopar protector (contacto -fail-safe), también contra las sobrecargas térmicas. Para ello, una chapa está empalmada con el descargador de sobretensión y en la chapa, un punto de soldadura tiene contacto con un cursor, contra el cual actúa un resorte. Si el descargador de sobretensión y por lo tanto también la chapa, se calientan de forma inadmisible, la soldadura se funde y el cursor se desplaza por la fuerza del resorte y el descargador de sobretensión queda cortocircuitado . Una protección térmica de tal configuración necesita relativamente muchas piezas individuales que implican unos gastos elevados de fabricación y de montaje. Además, se requiere un espacio relativamente grande. Especialmente, el uso de resortes ha de considerarse como crítico con vistas a un montaje automatizado, ya que existen unos requisitos especiales para llevarlo a cabo.
La solución descrita en la DE 40 26 004 C2 necesita elementos adicionales para el establecimiento de un contacto con el potencial de tierra.
Además, por la DE 33 23 687 C2 se conoce ya un descargador de sobretensión enchufable para las iregletas de terminales de la técnica de telecomunicación, en el cual se puede enchufar un resorte de estribo en S desde arriba por cada chispómetro gaseoso de un descargador bidireccional, para la protección térmica, que tiene una cápsula de soldadura así como un contacto de conexión en una de sus patillas y un dispositivo de encaje en la otra patilla. Pero por el uso del resorte de estribo adicional, la fabricación de esta protección térmica también resulta costosa y fácilmente perturbada.
La placa conductora configurada conforme a la invención hace posible colocar todos los elementos de construcción en una sola fase de fabricación y en una sola operación de trabajo y así terminar definitivamente la placa conductora ya equipada mediante la técnica de soldadura Reflow, así como llevar a cabo la fijación de los elementos de construcción electrónicos y establecer la conexión eléctrica necesaria y de modo fácil se puede completar todo, equipándolo con una caja.
Las zonas elaboradas en la placa conductora, en las cuales se incorporan los elementos de construcción electrónicos permiten por su disposición avellanada, reducir la altura de construcción total necesaria o en el caso de placas conductoras más gruesas, también evitan una altura mayor usando placas conductoras de un mayor grosor. La utilización de las placas conductoras mayores en su altura total también tiene un efecto positivo durante el proceso de soldadera por su capacidad más elevada de cargas térmicas. Por ejemplo, si las placas conductoras configuradas de acuerdo con la invención se equipan con descargadores de tensión, son éstos que esencialmente determinan la altura de construcción total necesaria, la cual, como ya está realizada, no se podrá ni aumentar ni reducir. Se conocen las regletas terminales o regletas de corte con dos filas de contactos de corte-borne. Los hilos de cable están conectados con los contactos de corte -borne. Si la placa conductora equipada se utiliza como enchufe de seguridad y se enchufa en una regleta de corte, entonces por lo menos dos contactos de corte -borne de la primera fila están cubiertos por el enchufe de seguridad. Debido a la altura reducida del enchufe de seguridad, se garantiza que la segunda fila de los contactos de corte-borne, con el enchufe de seguridad puesto, queda libremente accesible y lista para una conexión.
En vez de la placa conductora, también podría tratarse de una placa base más sencilla que puede estar equipada, pero que también se puede cubrir mediante una caja.
Hay conexiones en la superficie de la placa conductora que pueden ser empalmables con los electrodos del descargador de sobretensión y relacionadas con el "Lay -out" completo de la placa conductora.
Unos elementos de construcción de precio económico en forma de chips se pueden usar como elementos de construcción electrónicos (PTC's, varistores), siempre y cuando que dispongan de por lo menos una superficie soldable, en cuyo caso se realiza la puesta en contacto de los elementos de construcción respectivos dentro de la placa conductora, a través de un contorno ranu-rado de uso preferente para esta clase de elementos. La orientación de posicionado favorable para el equipamiento de los elementos de construcción es en sentido vertical a la placa conductora, realizando la propia unión de soldadura a través de los lados frontales de los respectivos elementos de construcción hacia las superficies de empalme (PAD's), que están dispuestas al lado del contorno de hendidura o de ranura.
Las zonas preparadas para el alojamiento de los respectivos elementos de construcción y elaboradas en la placa conductora, están dimensionadas de tal modo que la mayor parte de la profundidad de la placa con-ductora ee aprovechable y por lo tanto, se puede con-?-.eguir la superficie de soldadura la más amplia posible .
Los bordes de los contornos de hendidura o de las zonas configuradas como ranura pueden estar metalizados, por lo menos parcialmente, para aumentar la capacidad de enlace. En la parte metalizada de las zonas configuradas para el alojamiento de los elementos de construcción, es preferible que sean las superficies longitudinales que estén metalizadas. La metalización se puede realizar, como se conoce por ejemplo para los taladros de contactos continuos, quiere decir mediante sobremetalización galvánica.
Antes del propio equipamiento de la placa conductora con los elementos de construcción electrónicos, se aplica la pasta de soldadura a usar para todos los elementos de construcción, preferentemente, en una sola operación de trabajo, sea por medio de presión de plantilla o en forma de un procedimiento dispensa-torio. Con esto se puede conseguir que sólo aquellas zonas reciben la aplicación de la pasta de soldar, que sean imprescindibles para el establecimiento de una conexión y que no requieran retoques adicionales entre la placa conductora y los elementos de construcción.
En comparación con las soluciones ya conocidas y descritas al principio, la placa conductora configurada de acuerdo con la invención y el procedimiento según la invención, además, tienen la ventaja que reducen el número de las piezas individuales necesarias y ante todo, ya no hacen falta lae superficies de contacto adicionales .
Una lámina que se coloca en el lado inferior de la placa conductora cubre la placa conductora en este sentido y al usar un material de lámina adecuado, es posible una ejecución tensoresistente (seguridad de contacto) de todo el conjunto de construcción desde este lado. También se puede poner un aislador mediante un procedimento dispensatorio en el lado inferior de la placa conductora, que también hace posible una realización tensoresistente. Al usar una placa conductora configurada de acuerdo con la invención, con el correspondiente modo de proceder propuesto, también se puede influir positivamente, en lo que se1 refiere a los costes, ya que se pueden reducir los' gastos, especialmente por la posibilidad de la automatización. Otra ventaja consiste en la baja de la cuota de desecho, ya que también se puede mejorar la precisión del posicionamiento por medios sencillos y en consecuencia, evitar los errores correspondientes.
Se puede cubrir la placa conductora conforme a la invención, mediante una caja y puede estar equipada con elementos de construcción electrónicos como módulo de protección de máximo de tensión. En este caso, varios, pero por lo menos dos aditamentos de configuración abovedada y compuestos por lo menos parcialmente por un material conformable, están dispuestos en la caja. Estos aditamentos resaltan dentro de la caja hacia la placa base a empalmar donde enganchan en escotaduras allí practicadas. El tamaño de los aditamentos con configuración abovedada es tal que se pueden meter en las escotaduras sin problema alguno durante el montaje y bajo el efecto de una clase de energía y/o fuerza se conforman, de manera que se produce una unión contundente en forma y/o fuerza entre la caja y la placa conductora. Además, estos aditamentos han de dimensionarse de tal modo que, después de la conformación conseguida por la influencia de energía y/o fuerza, no sobresalgan del nivel predeterminado por el lado inferior de la placa base y así garantizan la facilidad de conexión necesaria para este tipo de módulos.
Otra ventaja de la configuración de acuerdo con la invención ee el hecho que estos módulos se pueden enchufar como enchufes de seguridad sin problema alguno, reduciendo el espacio necesario, sin que haya perjuicios entre los módulos u otros elementos de conexión dispuestos en filas.
Se puede realizar la fabricación, ventajosamente, en una máquina automática con dos operaciones de trabajo, siendo el primer paso la colocación de la caja sobre o en la placa conductora y mantenerla allí y el segundo paso es la activación de la conformación de los aditamentos. Esto se puede conseguir bien mediante presión con mandriles calentados y puestos contra las superficies frontales de los aditamentos con configuración abovedada. El calentamiento reblandece el material de los aditamentos y mediante la presión de los mandriles, se puede producir la forma deseada, asegurando asi que se unen la placa conductora o base y la caja sin dejar juego alguno entre sí.
Se puede realizar el calentamiento de los mandriles, por ejemplo, mediante calefacción por resistencia. Pero también existe la posibilidad de utilizar otras formas de energía, por ejemplo cualquier radiación electromagnética, con el fin de facilitar un aumento de temperatura y por lo tanto un reblandecimiento del material de aditamento, un material sintético adecuado, preferentemente un material termoplástico.
Con el equipamiento correspondiente, se puede fabricar el conjunto de un enchufe protector contra sobretensiones que une las doe funciones de "Contacto a tierra" y "Contacto-fail-safe" en una sola pieza, cuya configuración se puede llevar a cabo, correspondiente-mente, mediante estampado y después doblado. Esta realización tiene la ventaja que reduce los gastos de montaje esencialmente y para colocarlo en la caja, sólo hacen falta unos movimientos lineales de encaje que son especialmente favorables para el uso de autómatas de montaje.
Otra ventaja es la reducción del número de puntos de unión que están sometidos a la carga de corrientes transitorias .
El segundo estribo de contacto tiene, en estado montado, una fuerza de pretensión constante nte los electrodos exteriores que existen en el descargador de sobretensión. Durante el estado de servicio normal, cl termopar actúa contra la fuerza de pretensión del segundo estribo de contacto o aisla el segundo estribo de contacto de los electrodos exteriores y así evita que haya una conexión eléctricamente conductora entre ol elemento de contacto y los electrodos exteriores del descargador de sobretensión. El termopar puede estar configurado como cápsula de soldadura fijada en el segundo estribo de contacto o puede encajar en una escotadura elaborada correspondiente en el estribo de contacto. Para esta última solución, primero se fija el elemento de contacto en la caja del enchufe de seguridad sin el termopar. Después de la conexión de la caja con la placa conductora del enchufe de seguridad, se encaja el termopar posteriormente en el segundo estribo de contacto, pretensando el contacto-fail-safe completamente y haciéndolo operativo.
El termopar puede ser una pieza formada, por ejemplo, de un material metálico, cuya fusión se produce por el calentamiento y que así permite el desplazamiento del segundo estribo de contacto hacia el electrodo exterior del descargador de sobretensión, de manera que se produzca una conexión conductiva entre los hilos de señales y la barra a tierra. El material y su temperatura de fusión se seleccionan de tal modo que se pueda excluir cualquier avería de la instalación o sobre todo cualquier riesgo de incendio.
Pero el termopar también puede estar compuesto por un material que en el caso del calentamiento correspondiente del descargador de sobretensión sólo reblandece y que así cede bajo la fuerza de pretensión del segundo estribo de contacto, de manera que éste pueda establecer el contacto con los electrodos exteriores y así producir la conexión conductiva.
Otras posibilidades consisten en el uso de materiales bimetálicos o de las conocidas aleaciones "Memory" que en el caso de calentamiento, estén en condiciones de librar el segundo estribo de contacto del elemento de contacto para la conexión con los electrodos exterio-i es del descargador de sobretensión.
El termopar también puede estar compuesto por un esmalte aislante o por una lámina aislante, que está dispuesto entre los electrodos exteriores del descargador de sobretensión y el segundo estribo de contacto elásticamente adyacente a él y que los aisla eléctricamente entre sí. El esmalte o la lámina se funde con el calentamiento, por lo cual se produce la conexión conductiva.
En el elemento de contacto está configurada por una pata de sujeción, por lo menos, que sirve como estribo contrafuerte, preferentemente, en el lado opuesto al primer estribo, del descargador de sobretensión y que se apoya elásticamente en su superficie aislante. Con esto se evita una carga unilateral de la unión soldada-entre el descargador de sobretensión y la placa conductora que lo soporta.
La invención se explica con más detalle a continuación sobre algunos ejemplos de realización. Se muestran: En la fig. 1 una placa conductora de acuerdo con la invención antes del equipamiento; en la fig. 2 una placa conductora equipada con elementos de construcción según la fig. i; | en la fig. 3 una placa conductora equipada con la caja ya colocada, antes de la unión definitiva; on la fig. 4 una representación equemática de un aditamento con configuración abovedada, en la caja; on la fig. 5 varias formas de realización para las escotaduras a practicar en la placa conductora; En la fig. 6 un ejemplo de un elemento de contacto para un enchufe de protección contra las sobretensiones; en la fig. 7 el elemento de contacto colocado sobre un descargador de sobretensión según la fig. 6; en la fig. 8 un enchufe de seguridad para el uso en las instalaciones de telecomunicación, utilizando el elemento de contacto según la fig. 6 y en la fig. 9 un segundo ejemplo de un elemento do contacto .
La fig. 1 representa una placa conductora 1 conforme a la invención que dispone de varias zonas 2, 3 distintas elaboradas en el material de la placa ¡conductora 1. Una ranura transversal 2 está elaborada en la superficie 12 de la placa conductora 1 que está prevista para el alojamiento de un descargador de sobre-tensión aquí no representado. Al contrario de las placas conductoras usadas hasta ahora, esta placa conductora 1 usada aquí, con un grosor de 0,8 mm, tiene un espesor total de 1,2 mm, de manera que se puede incorporar una ranura 2 con profundidad suficiente en la placa conductora 1. El ancho de la ranura 2 debe ser elegido, tomando en cuenta su profundidad y las dimensiones exteriores del descargador de sobretensión, de manera que el descargador de sobretensión empleado queda sujetado en la posición deseada única y exclusivamente por la forma de la ranura 2, con el fin de evitar un desplazamiento o una dislocación por el movimiento, cuando pasa por el horno continuo.
Adicionalmente a la ranura 2, la superficie de la placa conductora 1 lleva contornos de hendiduras 3, en los cuales se pueden alojar otros elementos de construcción electrónicos, que tampoco se ven en esta representación.
Durante el proceso de fabricación de la placa conductora 1, se pueden configurar las zonas incorporadas (ranura 2, contornos de hendidura 3), por ejemplo, mediante fresado o estampado.
Preferiblemente, los contornos de hendidura 3 sólo están metalizados en las superficies interiores 9, que llevan las superficies de conexión eléctrica 7, en cuyo caso, por ejemplo, el cobre se puede separar galvánicamente .
Después de aplicar la pasta de soldar en lof puntos correspondientes en la zona de las estructuras elabo-radas por procedimientos adecuados, se puede realizar el equipamiento con los distintos elementos de construcción electrónicos de forma automatizada y en una sola operación de trabajo.
La placa conductora 1 representada en la fig. 2 está oquipada con un descargador de sobretensión 4 colocado on la ranura 2, así como con dos varistores 5 y dos PTC's 6 integrados en los contornos de hendiduras 3. Se ve que las dimensiones de los elementos de construcción 4, 5 y 6 están coordinados con el dimensionado de las zonas conformadas como ranura 2 ó contornos de hendidura 3 de tal modo que sólo la forma de las zonas 2 y 3 evita un desplazamiento y que los elementos de construcción 4, 5 y 6 están sujetados en la posición deseada y precisa. Si se ponen por lo menos algunas de las superficies individuales en posición inclinada, que comprenden las zonas 2 y 3, entonces se produce un efecto positivo para el equipamiento de la placa conductora 1, ya que los elementos de construcción 4, 5 y 6 se guían con más facilidad para su introducción.
La placa conductora 1 equipada según la fig. 2, ahora se puede llevar a un proceso de soldadura Reflow, con el fin de producir una unión estable de los elementos de construcción 4, 5 y 6 con la placa conductora 1 y también durante el movimiento necesario de la placa conductora equipada 1, se puede evitar un desplazamiento de los elementos de construcción 4, 5 y 6.
Las ranuras 2 y contornos de hendidura 3 elaborados en la placa conductora 1 aumentan, adicionalntente, la estabilidad de la unión producida por el proceso de soldadura, ya que además de la adaptación de los con-tornos respectivos y tomando en cuenta los contornos exteriores de cada elemento de construcción usado, la forma aplicada también tiene una influencia en la estabilidad de la unión definitivamente alcanzada.
La fig. 3 muestra un módulo con la caja 13 colocada sobre una placa base configurada como placa conductora 1, que ya está equipada con diversos elementos de construcción, como por ejemplo un descargador de sobretensión 4, un varistor 5 y algunos PTCs 6. En este caso, los aditamentos abovedados 14 atraviesan la placa conductora 1, penetrando en las escotaduras 15, 16 ó 17 que pasan por la placa, de manera que estas escotaduras 15, 16 ó 17 están llenadas, por lo menos parcialmente, con el material de los aditamentos. En el ejemplo representado en la fig. 3, los aditamentos abovedados 14 resaltan por el lado inferior 18 de la placa conductora 1. En algunos casos, sin embargo, no es necesario que los aditamentos tengan unas dimensiones tan grandes, ya que su configuración también puede ser más pequeña.
En una de las formas de realización preferidas, los aditamentos 14 de la caja 13 según la fig. 4, tienen una configuración cilindrica o angular y en su superficie frontal llevan una muesca o entalladura 19 que es adecuada para soportar un mandril aquí no representado para el estampado en caliente, quiere decir durante el calentamiento y al mismo tiempo durante la presión sobre el aditamento 14, para que el flujo producido por el aumento de la presión y de la temperatura, se puede adaptar mejor a la forma deseada y para evitar una dislocación.
De la fig. 5 se deducen algunas formas posibles para las escotaduras que se pueden practicar en la placa conductora 1. En la representación de la extrema izquierda de la fig. 5, se ve la conformación de un taladro ciego 15. En las dos representaciones de escotaduras del centro de la fig. 5, ee ve la conformación de avellanados 16 con secciones transversales convergentes en sentido del lado superior 20 de la placa conductora 1 y la representación de la extrema derecha muestra un taladro u horadación 17 configurada angularmente en su sección transversal.
Las escotaduras configuradas en forma de taladro ciego 15 ó de avellanado 16 tienen la ventaja en comparación con la tercera posibilidad indicada, que la última unión definitiva tiene un arrastre de forma mayor y en consecuencia ofrece más seguridad.
Sin embargo, en el caso de que las escotaduras estén realizadas como taladro o configuradas como horadación 17 con sección transversal rectangular y aunque las' fuerzas de unión sean menores, pero si luego hay que hacer una posible separación de la unión, tal variante se puede poner en práctica de un modo bastante más sencillo y no destructivo.
La fig. 6 muestra el elemento de contacto 21 que dis- I pone de un primer estribo de contacto elástico 22, que está doblado en ángulo hacia un electrodo central 23 no reconocible en esta representación, de un descargador de sobretensión 4. El estribo de contacto 22 toca el electrodo central 23 que en el caso de sobretensión se conecta, dentro del descargador de sobretensión 4, con los electrodos exteriores 25 y 26 de este último. Con el enchufe de seguridad puesto, los electrodos exteriores 25 y 26 por su parte, están conectados con un hilo de señales, respectivamente. El elemento de contacto 21 tiene un dispositivo de enchufe en forma do dos mordazas elásticas dobladas 27, en el cual está enchufada una aleta de contacto 28 que está conectada con una barra a tierra. De esta manera y en el caso de sobretensión, se produce una puesta a tierra de los hilos de señales a ó b, a través del electrodo exterior 25 ó 26, del descargador de sobretensión 4, del electrodo central 23, del estribo de contacto 22 y de las mordazas 27 del elemento de contacto 21, así como de la aleta de contacto 28, hacia la barra a tierra.
El elemento de contacto 21 de una sola pieza dispone de un segundo estribo de contacto elástico 29 que en su extremo libre, adquiere la forma de un nervio transversal 30. Los dos extremos del nervio transversal 30 están opuestos a los electrodos exteriores 25 y 26, respectivamente, del descargador de sobretensión 4. Entre los extremos del nervio transversal 30 está fijada una cápsula de soldadura 31 en el lado del estribo de contacto 29 cara al descargador de sobretensión 4, la cual, bajo la fuerza elástica del estribo de contacto 29, está adyacente a la superficie aislante exterior o al electrodo central 23 del descargador de sobretensión 4 y que así mantiene la distancia entre los extremos del nervio tran I sversal del estribo de contacto 29 y los electrodos exteriores 25 y 26, respectivamente. En el caso de un calentamiento excesivo del descargador de sobretensión 4 que se puede producir, por ejemplo, cuando existe una tensión aumentada durante un tiempo prolongado entre los hilos de señales a y b, pero que aún no conduce a la reacción del descargador de sobretensión 4, lo cual causa la fusión de la cápsula de soldadura 31.
Entonces ésta ya no puede evitar que el nervio transversal 30 se apoya sobre los electrodos exteriores 25 y 26 del descargador de sobretensión 4 debido a la fuerza elástica del estribo de contacto 29, de manera que ahora existe una puesta a tierra entre éstos y la barra a tierra, a través del elemento de contacto 21, con el nervio transversal 30, con el estribo de contacto 29 y con las mordazas 27, así como con la aleta de contacto 28.
En la fig. 6, además están dispuestas dos patas do sujeción 32 del elemento de contacto 21 en relación con el estribo de contacto 22 en el otro lado del descargador de sobretensión 4, de manera que siven como estribo contrafuerte y asi evitan la carga unilateral de la unión soldada entre el descargador de sobretensión 4 y la placa conductora que lo soporta.
La fig. 7 representa la colocación del elemento de contacto según la fig. 6 sobre el descargador de sobretensión 4 y además se puede ver que las patas de sujeción 32 están adyacentes a la superficie aislada exterior del descargador de sobretensión 4 ten ambos lados del electrodo central 23.
La fig. 8 representa el enchufe de seguridad en estado enchufado, en cuyo caso varios elementos de construcción electrónicos, como por ejempolo PTCs 6, así como el descargador de sobretensión 4, están colocados sobre una placa conductora 1 dentro de la caja 13. En este caso y como ya se ha representado en la fig. 7, el elemento de contacto 21 está puesto encima del descargador de sobretensión 4. Al mismo tiempo, también está sujetado por la propia caja 13.
La fig. 9 representa otra forma de realización del elemento de contacto 21. El segundo estribo de contacto 29 está opuesto de tal modo al primer estribo de contacto 22 y la cápsula de soldadura 31 está adaptada al perímetro exterior del descargador de sobretensión 4 de tal modo, que forman el estribo contrafuerte al estribo de contacto 22 y que por lo tanto, ya no hacen falta las patas de sujeción 12. La cápsula de soldadura 31 tiene una superficie interior de apoyo 33 en forma del segmento de un arco de círculo, cuyo radio es equivalente al radio del descargador de sobretensión cilindrico 4. Se ha elaborado una escotadura en la sección central del nervio transversal 30, en la cual se puede colocar la cápsula de soldadura 31 y donde ésta puede encajar.

Claims (5)

  1. Reivindicaciones de patente ].- Placa conductora para el equipamiento con elementos de construcción electrónicos en posición precisa, especialmente aquellos que ee fijan mediante la técnica de la soldadura Reflow en la superficie de la placa conductora, c a r a c t e r i z a d a , porque en la superficie (12) de la placa conductora (1) del contorno exterior de los elementos de construcción respectivos (4, 5 y 6) están elaboradas las zonas (2, 3), por lo menos parcialmente adaptadas para el alojamiento de los elementos de construcción electrónicos (4, 5, 6).
  2. 2.- Placa conductora según la reivindicación 1, caracterizada porque las zonas elaboradas están configuradas en forma de una ranura (2).
  3. 3.- Placa conductora según la reivindicación 1, caracterizada porque las zonas elaboradlas están configuradas como contorno de hendidura (3).
  4. 4.- Placa conductora según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque las conexiones o superficies de conexión (7) están dispuestas al lado de las zonas elaboradas (2, 3).
  5. 5.- Placa conductora según la reivindicación 4, caracterizada porque las conexiones o superficies de conexión (7) están dispuestas en los bordes (8) de las zonas elaboradas (2, 3). Placa conductora según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque las superficies interiores (9) de las zonas elaboradas (2, 3) están metalizadas, por lo menos parcialmente, en sus bordes. Placa conductora según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque se puede colocar una cobertura aislante en el lado inferior (10) de la placa conductora (1). Placa conductora según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque una caja (13) dispone para la cobertura de la placa conductora (1) de unos aditamentos (14) con configuración abovedada y compuestos, por lo menos parcialmente, por un material conformable, apuntando hacia la placa conductora (1) a empalmar y que atraviesan la placa conductora (1) donde enganchan en las escotaduras (15, 16 ó 17) en ella practicadas y cuya dimensión, tomando en cuenta la forma y tamaño de las escotaduras ¡(15, 16 ó 17) es tal que se produce una unión contundente en forma y/o fuerza entre la caja y la placa conductora mediante la conformación del efecto de la energía y/o fuerza, de manera que los aditamentos abovedados (14) no sobresalen del lado inferior de la placa base (1). Placa conductora según la reivindicación 8, caracterizada, porque lae escotaduras están conformadas como taladro ciego (15). Placa conductora según la reivindicación 8 ó 9, caracterizada, porque las escotaduras eon avellanados (16) convergentes desde el lado inferior (18) de la placa conductora (1) hacia el lado superior (20) de la placa conductora (1). Placa conductora según una de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizada, porque las escotaduras están conformadas como taladros practicados uniformemente por todo el espesor de la placa conductora (1) o configuradas como horadaciones (17) con una sección transversal angular . Placa conductora según una de las reivindicaciones 8 a 11, caracterizada porque los aditamentos bovedados (14) están formados por un material termoplástico. Placa conductora según una de las reivindicaciones 8 a 12, caracterizada porque los aditamentos (14) llevan una muesca o entalladura (19) en el sentido al lado inferior (18) de la placa conductora (1) apuntando hacia la superficie frontal. Placa conductora según la reivindicación 1 u 8, caracterizada porque un enchufe de protección contra sobretensiones para las regletas de la técnica de telecomunicación, consistente en una caja enchufable de material aislante con un des-cargador de sobretensión (4), con dos electrodos cxterioree (22) cada uno conectado con un hilo de señales y con un electrodo central (23) está conectado con una barra a tierra y con un un dispositivo de protección térmica contra sobrecargas, mediante el cual los hilos de señales se conectan con la barra a tierra en el caso de un calentamiento excesivo del descargador de sobre-teneión (4), para lo cual está previsto un elemento de contacto (21) de una sola pieza enchufable en la caja, que tiene un primer estribo de contacto (22), el cual, en estado enchufado, está tocando el electrodo central (23) del descargador de sobretensión (4) montado, así como un dispositivo de enchufe (27) para una aleta de contacto (28) fijamente unida y un segundo estribo de contacto elástico (29), que' mantiene la distancia de los electrodos exteriores (25, 26) mediante un termopar (31) y que ee puede llevar a una posición de adyacencia a los dos electrodos exteriores (25, 26) en el caso de un calentamiento excesivo mediante un cambio de forma del termopar (31) debido a su característica elástica. Placa conductora según la reivindicación 14, caracterizada porque el segundo estribo de contacto (29) se traneforma en un nervio transversal (30) en su extremo libre, cuyoe extremos se pueden poner en contacto con uno de los elec-trodos exteriores (25, 26), respectivamente, y entre cuyos extremos está dispuesto el termopar (31). Placa conductora según la reivindicación 14 ó 35, caracterizada porque el termopar (31) es una pieza formada, cuya fusión se produce en el caso de calentamiento o un material bimetálico, cuyo material reblandece con el calentamiento o está formado por una aleación tel tipo "Memory". Placa conductora según una de las reivindicaciones 14 a 16, caracterizada porque el termopar (31) está fijamente unido con el segundo estribo de contacto ( 29 ) . Placa conductora según una de las reivindicaciones 14 a 16, caracacterizada porque el termopar (31) encaja en en segundo estribo de contacto (29). Placa conductora según una de las reivindicaciones 14 a 18, caracterizada porque el elemento de contacto (21) dispone de por lo menos una pata de sujeción (32) en el lado opuesto al primer estribo de sujeción (22) del descargador de sobretensión (4) y que ésta se está apoyando elásticamente en su superficie aislante. Procedimiento para el equipamiento en posición precisa y para soldar elementos de construcción electrónicos en la superficie de placas conductoras mediante la técnica de soldadura Reflow, en el cual la pasta de soldadura dosificada se aplica en las superficies de conexión a soldar (7) de la placa conductora (1), que se encuentran elaboradas en la superficie (12) de la placa conductora (1) en zonas adaptadas (2, 3) a los elementos de construcción repsectivos (4, 5, 6), caracterizado porque los elementos de construcción electrónicos (4, 5, 6) se colocan en posición precisa dentro de las zonas elabora-das (2, 3) y porque la pasta de soldar, despuée ee calienta a una temperatura por encima de eu punto de fusión. Procedimiento según la reivindicación 20, caracterizado porque los elementos de construcción electrónicos (4, 5, 6) con sue euperficiee sol-dablee (11) eetán alineados en sentido vertical a la placa conductora (1) y se colocan en las zonas elaboradas (2, 3). Procedimiento según la reivindicación 20 ó 21, caracterizado porque la pasta de spldadura dosificada ee aplica bajo presión de plantilla. Procedimiento según la reivindicación 20 ó 21, caracterizado porque la pasta de soldadura dosificada se aplica mediante un procedimiento dis-pensatorio. - ¿y - Resumen de la IivenciSn La invención se refiere a una placa conductora (1) y a un procedimiento para el posicionamiento preciso de los elementos de construcción electrónicos en la superficie (12) de la placa conductora (1), en cuyo caeo los elementos de construcción electrónicos han de ser unidos de forma eléctricamente conductiva y estable en la placa conductora (1), mediante la técnica de soldadura Reflow. Para ello, se emplea una placa conductora (1) que dispone de zonas (2, 3), por lo menos parcialmente adaptadas a los elementos de construcción electrónicos en la superficie! (12) del contorno exterior, para el alojamiento de los elementos de construcción electrónico . Eetae zonae que están configuradas como contornos de hendidura (3) ó como ranuras elaboradas (2), aseguran que los elementos de construcción electrónicos colocados quedan sujetados en la posición deseada, despuée de la aplicación de la paeta de soldar y antes de la propia realización de soldadura. Adicionalmente. se puede empalmar la placa conductora equipada, con una caja consistente en los aditamentos de configuración abovedada de un material por lo menos parcialmente conformable. Los aditamentos, atravesando la placa conductora, se introducen en las escotadurae (14, 15 ó 17) elaboradae en ella y aeí se consigue una unión contundente en forma y/o fuerza entre la caja Y la placa conductora mediante la conformación de los aditamentos (14). Además se puede colocar un enchufe de protección contra sobretensiones para las regletas de la técnica de telecomunicación con un descargador de sobretensión (4), que une las dos funciones de "contacto a tierra" y "contacto fail-safe" en una ie a pieza y por lo tanto, ee puede realizar un equipamiento con un montaje con costes y esfuerzos reducidos . Lista _de, signos, de referencia Placa conductora Ranura transversal Contorno de hendidura Descargador de sobretensión Varistores PTCs Superficies de conexión Bordes Superficies interiores Lado inferior Superficie superior Superficie superior Caja Aditamentos , 16 y 17 Escotadurae Lado inferior Entalladura Lado euperior Elemento de contacto Estribo de contacto Electrodo central , 26 Electrodoe exteriores Mordazae Aleta de contacto Estribo de contacto Nervio transvereal Termopar Patas de sujeción Superficie interior de apoyo
MXPA/A/1997/001909A 1996-03-18 1997-03-13 Placa conductora y procedimiento para elposicionamiento preciso de los equipos y soldadurade los elementos de construccion electronicos enlas superficies de la placa conductora MXPA97001909A (es)

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