PT1216813E - Processo para o fabrico de guias opticos em peças de involucro moldadas por injecção - Google Patents

Description

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DESCRIÇÃO "PROCESSO PARA O FABRICO DE GUIAS ÓPTICOS EM PEÇAS DE INVÓLUCRO MOLDADAS POR INJECÇÃO" A presente invenção refere-se ao fabrico de guias ópticos em peças de invólucro moldadas por injecção.

Muitos dispositivos electrónicos modernos trabalham com componentes optoelectrónicas e transmissão óptica de sinais. São conhecidas deste modo as superstruturas das placas de circuito impresso, nas quais a transmissão de dados tem lugar através de guias de ondas ópticos, veja Volkel et al, Electronic Letters (1995) vol. 31, n° 3, p. 234-235.

Da DE 44 06 335 Al é além disso conhecido munir uma placa de circuito impresso com uma camada de um guia de ondas óptico a qual é aplicada sobre a placa de circuito impresso. O guia de ondas em si é protegido de ambos os lados através de camadas de revestimento, sendo que num certo local, por exemplo, pode ser aplicada, através de uma ferramenta de gravação a quente, uma reentrância em forma de pirâmide no guia de ondas, cuja superfície em pirâmide pode servir para a reflexão da luz conduzida através do guia de ondas para a superfície da placa de circuito impresso. A abertura pode estar cheia com material transparente para a luz do comprimento de onda emissor, para proteger as superfícies da pirâmide. Sobre a superfície da placa de circuito impresso podem ser colocados componentes ópticos que se encontram em ligação óptica com o guia de ondas através do desvio do feixe formado pela abertura. 2 A tendência para a miniaturização de componentes electrónicos e para a integração de funções mecânicas, optoelectrónicas e funções adicionais, deu origem nos últimos tempos a sistemas nos quais se prescinde de uma placa de circuito impresso separada, encontrando-se as pistas condutoras integradas directamente na superfície do lado interno de um invólucro de plástico. Após a moldagem por injecção e a confecção das pistas condutoras, o circuito é completado através de microprocessadores, sensores, interruptores, etc. 0 circuito é aumentado através de um sensor externo com base óptica, por exemplo barreira fotoeléctrica ou através de condução de luz para dispositivos de comando iluminados tais como interruptores, etc. Seria por isso desejável, de modo correspondente a pistas condutoras eléctricas, ter disponíveis directamente guias ópticos transparentes na peça de invólucro e não na forma de fibras ópticas. A invenção tem por isso como objectivo proporcionar um processo para a produção de guias ópticos em peças de invólucro moldadas por injecção.

De acordo com a invenção, este objectivo é alcançado através das características da reivindicação 1. As formas de realização vantajosas são objecto das reivindicações secundárias.

De acordo com as mesmas, numa peça em bruto de invólucro é colocada uma fita opticamente transparente, que se encontra revestida dos dois lados com uma camada de protecção mecânica, tendo lugar de seguida, no processo de injecção por moldagem de vários componentes, o vazamento de elementos de acoplamento e condução de luz opticamente 3 transparentes de um polímero opticamente transparente e o recobrimento por extrusão de pelo menos a fita transparente para uma forma acabada do invólucro.

Com o processo deixam-se ligar as vantagens de portadores de circuitos moldados por injecção com as vantagens de uma transmissão de dados óptica directa e assim produzir componentes económicos com menor propensão a perturbações electromagnéticas. A velocidade de transmissão de dados pode ser elevada em relação a processamento eléctrico puro de dados. Além disso o processo abre novas possibilidades de realização. A fita transparente pode ser estruturada (guia de ondas multimodo), quando tiver que se transmitir uma quantidade de dados maior. Ela também pode não estar estruturada, onde somente funções simples de condução de luz (sensores, por exemplo barreiras fotoeléctricas) deverão ser preenchidas.

Em quaisquer dos casos, a fita é protegida contra danos mecânicos através de um revestimento de ambos os lados.

As películas podem apresentar marcas de ajuste para simplificar o seu ajuste durante a aplicação sobre a superfície da peça em bruto do invólucro.

Uma fita estruturada de guia de onda é constituída por uma camada do núcleo (core) e respectivamente uma camada de revestimento (cladding) em cada lado. A função de guia de ondas forma-se através da estruturação da posição do núcleo, que é aplicado sobre a posição do revestimento inferior. Em seguida tem lugar a aplicação da posição superior concluída do revestimento. Todo o sistema é depois 4 mecanicamente protegido adicionalmente, tal como anteriormente descrito, através de revestimentos aplicados dos dois lados. A estruturação da posição do núcleo pode ter lugar por exemplo através do recorte químico reactivo por iões, por meio de máscara metálica ou fotográfica.

Na peça de invólucro são integrados, durante a moldagem por injecção, elementos de acoplamento tais como fichas ópticas, elementos de acoplamento para componentes emissores e receptores, e elementos condutores ópticos simples, tais como espelhos de desvio ou prismas, lentes etc. Os elementos de acoplamento e condução de luz são injectados de um polímero opticamente transparente. A invenção será de seguida pormenorizadamente descrita tomando como referência um exemplo de forma de realização. As figuras representam:

Figura 1 componente produzido de acordo com o processo para uma peça de comando do elevador de uma janela de um automóvel e

Figura 2 condução de luz numa peça produzida de acordo com o processo. A figura 1 apresenta uma peça de invólucro 1 que faz parte de uma peça de comando multifuncional do elevador de uma janela. Na peça de invólucro 1 encontram-se aplicadas fitas de alumínio 2, 3 opticamente transparentes por meio do processo de acordo com a invenção. A fita de alumínio 2 serve como sensor (barreira fotoeléctrica) para uma detecção do fecho da fechadura da porta, a fita de alumínio 3 como sensor em relação ao vidro da janela para uma protecção contra bloqueio com a janela aberta ou para uma 5 protecção contra roubo com a janela fechada e veículo fechado. Um raio de luz na fita de alumínio 3 é distribuído através da forma arredondada da extremidade da fita para toda a largura da janela.

No processo de moldagem por injecção de vários componentes foi injectado também uma ficha óptica 4 que por um lado comunica com a fita de alumínio 2, 3 e por outro lado com um condutor de luz 5 que estabelece a ligação para componentes adicionais. A peça de invólucro 1 é produzida, em que numa peça em bruto moldada por injecção, que já apresenta o contorno externo da peça de invólucro 1, são em primeiro lugar colocadas as fitas de alumínio 2 e 3. De seguida é vazada a ficha 4 tendo lugar uma fundição final para a peça final, sendo que as fitas de alumínio 2, 3 são fixadas e cobertas para terminar pela camada. A figura 2 apresenta o circuito de iluminação numa peça de invólucro num elemento de condução de luz polímero 5 transparente fundido, assim como numa fita de alumínio 6. A luz, de um díodo fotoemissor 7 como emissor, através de um prisma de desvio 8 vai parar ao guia de ondas plano da fita de alumínio 6. 0 contacto eléctrico do díodo fotoemissor 7 pode ter lugar através de pistas condutoras aqui não apresentadas na superfície da peça de invólucro.

Lisboa, 30 de Outubro de 2006

Claims (5)

1 REIVINDICAÇÕES 1. Processo para a produção de guias ópticos em peças de invólucro (1) moldadas por injecção, em que uma fita opticamente transparente (2, 3, 6) que se encontra revestida com revestimento protector em ambos os lados, de modo a proteger a fita contra danos mecânicos, é colocada numa peça em bruto do invólucro e, pelo processo de moldagem por injecção de vários componentes, o acoplamento transparente óptico e elementos guias de luz (5) de um polímero transparente óptico são moldados, sendo a moldagem executada pelo menos em redor da película transparente (2, 3, 6) de modo a realizar uma forma de invólucro acabada, sendo a película transparente fixa e coberta por uma camada de fecho seguinte da peça de invólucro (1).

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a peça em bruto do invólucro ser moldada por injecção.

3. Processo de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado por ser utilizada uma fita opticamente transparente (6) estruturada.

4. Processo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por a fita estruturada (6) ser produzida com uma camada de núcleo e uma camada de revestimento em cada um dos lados.

5. Processo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por a camada do núcleo ser estruturada utilizando 2 recorte químico reactivo iónico por meio de máscaras metálicas ou máscaras fotográficas. Lisboa, 30 de Outubro de 2006