PT1225640E - Elemento optoeletrónico com uma estrutura de circuito impresso - Google Patents
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Description
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DESCRIÇÃO
"ELEMENTO OPTOELETRÓNICO COM ESTRUTURA DE CIRCUITO IMPRESSO" A invenção refere-se a um elemento optoeletrónico com estrutura de circuito impresso segundo o termo genérico da reivindicação de patentes 1 e um processo para a produção segundo o termo genérico da reivindicação de patentes 10. O documento JP 07 228 332 A descreve um elemento e processo deste tipo.
Um elemento optoeletrónico com estrutura de circuito impresso segundo o estado tecnológico é, por exemplo, já conhecido do Pedido de Patentes Europeu EP 0 566 921 AI.
Este elemento apresenta, relativamente ao isolamento eletromagnético, dentro da sua caixa uma parte de circuito impresso virada que está envolvida pela fundição. Porém, requer uma espessura mínima de material fundido sobre o isolamento. Por esse motivo e devido à disposição interna deste elemento não é possível fazer outra miniaturização. Outra desvantagem tem a ver com o facto de que no material fundido poderem surgir heterogeneidades entre os componentes semicondutores e o isolamento.
Do resumo da patente japonesa n.° 11154758 A já se conhece o método de revestir a niquel a caixa de resina sintética de uma unidade de receção ótica para sinais de controlo infravermelhos para efeitos de um isolamento eletromagnético. O revestimento da caixa de resina sintética com uma camada de níquel representa um processo muito dispendioso. A zona que não pode ser revestida a níquel para se poder manter transparente para a radiação de 2 infravermelhos representa uma dificuldade acrescida. É também difícil ligar a camada de níquel à massa.
Conhecem-se ainda, para efeitos de isolamentos eletromagnéticos, peças metálicas separadas, por exemplo nos documentos EP 0 524 406 AI ou US 5 432 340, que são fabricadas como chapas de isolamento ou tampas à parte e são dispostas à volta das áreas dos elementos a proteger. A desvantagem desse tipo de chapas de isolamento separadas é a de constituir um custo adicional na montagem dos elementos. A invenção tem por objetivo constituir um elemento optoeletrónico com estrutura de circuito impresso, de modo a proceder ao isolamento das suas peças a proteger contra a radiação parasita eletromagnética sem medidas adicionais externas de isolamento.
Este objetivo é alcançado por uma disposição com as características indicadas na reivindicação 1 e um processo com as caracteristicas indicadas na reivindicação 10. A invenção apresenta, relativamente aos elementos anteriores, as vantagens de poderem fazer-se formas de caixa muito mais pequenas, mesmo como combinações de Top-View/Side-View (Top-View: o eixo ótico passa perpendicularmente ao plano de montagem, Side-View: o eixo ótico passa paralelamente ao plano de montagem). Apesar disso, mantém-se a união galvânica da parte de isolamento à massa devido à construção escolhida. A invenção é adequada sobretudo a elementos optoeletrónicos, como por exemplo fotomódulos, que podem ser montados tanto na posição Top-View como também na posição Side-View e que contêm os elementos semicondutores 3 eletrónicos ou optoeletrónicos, que têm de ser protegidos contra uma radiação parasita eletromagnética.
As subreivindicações apresentam versões vantajosas do objeto segundo a reivindicação 1 e do processo segundo a reivindicação 10.
Passamos a explicar a invenção por meio de um exemplo de execução e com a ajuda do desenho. Nomeadamente:
Fig. 1: mostra uma circuito impresso composto por duas partes e equipado com elementos semicondutores eletrónicos e optoeletrónicos,
Fig. 2: mostra a circuito impresso da Fig. 1, cuja primeira área de circuito impresso com os elementos semicondutores está envolvida por uma fundição e
Fig. 3a, b: mostra duas vistas de perspetiva de um elemento optoeletrónico pré-acabado com uma segunda área de circuito impresso dobrada para efeitos de isolamento. A Fig. 1 mostra uma parte de um circuito impresso 1 com uma moldura 1', em que o circuito impresso 1 é constituído por uma fina chapa alongada, através do já conhecido modo de perfuração ou cauterização, e possui orifícios de posicionamento alongados 2, orifícios de transporte redondos 3 e pequenas pernas de ligação 8. Além disso, o circuito impresso 1 é composto por uma primeira área de circuito impresso 4 e uma segunda área de circuito impresso 5, em que a primeira área de circuito impresso 4 é equipada com um elemento semicondutor optoeletrónico 6, por exemplo um recetor para a radiação de infravermelhos, e com 4 um elemento semicondutor eletrónico 7, por exemplo um circuito integrado. A primeira área de circuito impresso 4 pode estar equipada com mais elementos semicondutores optoeletrónicos e eletrónicos.
As pequenas pernas de ligação 8 são mais tarde duplamente dobradas numa determinada forma e servem temporariamente para unir a primeira área de circuito impresso 4 à moldura 1'. Uma das pequenas pernas de ligação 8, que mais tarde é unida à massa, faz parte do circuito impresso 1, de modo a que ambas as áreas de circuito impresso 4 e 5 fiquem ligadas à massa. Os elementos semicondutores 6, 7 estão em contacto entre si ou com o circuito impresso 1, de modo já conhecido. A segunda área de circuito impresso 5 está ligada, por uma ou várias passagens 9, à primeira área de circuito impresso 4 e possui um primeiro orificio 10, um segundo orifício 11, dois entalhes ou incisões 12 e outra passagem 13 unida à moldura do circuito impresso 1. Apesar da passagem 13 servir unicamente para unir a segunda área de circuito impresso 5 à moldura 1', sendo mais tarde separada da área de circuito impresso 5; ela também pode ficar unida, como parte do isolamento, à área de circuito impresso 5 (e será depois separada da moldura 1' ) . Em vez das duas passagens 9 para unir ambas as áreas de circuito impresso 4 e 5 também pode ser utilizada uma única passagem mais larga 9. Duas asas 19 anexam-se aos dois entalhes ou incisões 12 e são, durante a produção do circuito impresso 1, curvadas ao longo de uma respetiva linha de dobrar 20 à volta de um pequeno ângulo (a finalidade será explicada mais adiante). 5 0 primeiro orifício 10 possui vantajosamente uma forma circular com um determinado diâmetro e encontra-se aproximadamente no centro da área de circuito impresso 5; o segundo orifício 11 possui vantajosamente uma forma alongada com um eixo longitudinal 14. 0 eixo longitudinal 14 também representa uma linha de dobrar, ao longo da qual mais tarde um segmento 16 da segunda área de circuito impresso 5 é dobrado aproximadamente em ângulo reto. Os dois entalhes ou incisões 12 passam ao longo de uma linha 15, que por sua vez passa paralelamente à linha de dobrar ou eixo longitudinal 14 do orifício 11. A Fig. 2 mostra o circuito impresso 1 com a área de circuito impresso inalterada 5. A primeira área de circuito impresso 4 com os elementos semicondutores aí montados 6, 7 (Fig. 1) é envolvida, para produção de uma caixa 21, com um material sintético termoplástico ou duroplástico e transparente para a radiação de infravermelhos, por exemplo com uma resina sintética capaz de ser injetada através de um processo de moldagem.
Na caixa 21 está integrada uma lente redonda e achatada 17 para agrupar em feixe a radiação de infravermelhos. A forma e diâmetro da lente 17 e a forma e diâmetro do orifício 10 da segunda área de circuito impresso 5 estão reciprocamente sintonizados, de modo a que a lente 17 passe pelo orifício 10. Além disso, a caixa apresenta 21 um recesso 18 dimensionado para o segmento por dobrar 16 da segunda área de circuito impresso 5 caber neste recesso 18.
Se a passagem 13 ficar unida à segunda área de circuito impresso 5 para efeitos de isolamento, a caixa 21 pode apresentar vantajosamente outro recesso dimensionado 6 para poder receber a passagem 13. A lente 17 é achatada e, por isso, tem uma superfície para agarrar 27, de modo a poder fixar nesta superfície para agarrar 27 uma agulha de sucção de um mecanismo de equipamento.
As Fig. 3a e 3b mostram respetivamente uma vista de perspetiva de um elemento optoeletrónico prefabricado 23, no qual se trata por exemplo de um fotomódulo instalado em sistemas de áudio ou vídeo que recebe comandos de um comando remoto por meio da radiação de infravermelhos e os transmite como sinais elétricos.
As pequenas pernas de ligação 8 estão duplamente dobradas, para o elemento 23 poder ser montado num circuito impresso na posição Top-Víew ou na posição Side-View. As passagens 9 estão também duplamente dobradas e a segunda área de circuito impresso 5 é dobrada sobre a caixa 21, como isolamento contra a radiação parasita eletromagnética 21, para a lente 17 sobressair do orifício 10. Se a passagem 13 não tiver sido retirada, pode ser facilmente angulada como (desenhado com tracejado) uma placa lateral de isolamento 28. A placa lateral de isolamento 28 também pode ser mais alongada, duplamente angulada e ser dobrada à volta da caixa 21 dentro de um recesso eventualmente existente, de modo a que a segunda área de circuito impresso isolada 5 não salte para trás. Esta versão que impede o retorno por mola da área de circuito impresso 5 não se encontra porém entre as reivindicações.
Outra possibilidade em conformidade com a invenção para impedir o retorno por mola da área de circuito impresso 5 consiste em colocar na caixa 21, dentro do recesso 18, uma inclinação 24 que termine como degrau de arestas vivas 25. Depois da peça 16 da área de circuito 7 impresso 5 ser dobrada ao longo da linha 14 aproximadamente em ângulo reto, as asas anguladas 19 e 20 deslizam num pequeno ângulo ao longo da respetiva linha de dobrar, quando se desdobra a segunda área de circuito impresso 5 ao longo da inclinação 24, e engatam no degrau 25, pelo que toda a área de circuito impresso 5 é mantida nesta posição e não consegue regressar por força de mola. A invenção mostra uma possibilidade simples para proteger elementos eletrónicos ou optoeletrónicos, como por exemplo fotomódulos contra a radiação parasita eletromagnética. δ
REFERÊNCIAS CITADAS NA DESCRIÇÃO A presente listagem de referências citadas pela requerente é apresentada meramente por razões de conveniência para o leitor. Não faz parte da patente de invenção europeia. Embora se tenha tomado todo o cuidado durante a compilação das referências, não é possível excluir a existência de erros ou omissões, pelos quais o EPO não assume nenhuma responsabilidade.
Patentes de invenção citadas na descrição • JP 07228332 A [0001] · EP 0524406 AI [0004] • EP 0566921 AI [0002] · US 5432340 A [0004] • JP 11154758 A [0003]
Claims (10)
1 REIVINDICAÇÕES 1. Elemento optoeletrónico (23) com uma estrutura de circuito impresso, em que numa primeira área de circuito impresso (4) ligada à massa se encontram dispostos elementos semicondutores eletrónicos e optoeletrónicos envolvidos por uma caixa (21) em material sintético termoplástico ou duroplástico, em que uma segunda área de circuito impresso (5) igualmente ligada à massa está dobrada à volta da caixa (21) de modo a isolar os elementos semicondutores (6, 7) contra uma radiação parasita eletromagnética, em que a segunda área de circuito impresso (5) está ligada à primeira área de circuito impresso (4) e em que a segunda área de circuito impresso (5) sobressai da caixa (21), caracterizado pelo facto de a segunda área de circuito impresso (5) apresentar um segmento (16) dobrado com dois entalhes ou incisões (12), em que a cada entalhe ou incisão (12) se anexa uma asa angulada (19), em que a caixa (21) apresenta uma inclinação (24) com um degrau final (25), e em que as asas anguladas (19) são engatadas no degrau (25) quando a segunda área de circuito impresso (5) está desdobrada (5).
2. Elemento optoeletrónico (23) segundo a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de ambas as áreas de circuito impresso (4, 5) estarem unidas entre si por uma ou várias passagens (9). 2
3. Elemento optoeletrónico (23) segundo a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo facto de uma lente (17) estar integrada na caixa (21).
4. Elemento optoeletrónico (23) segundo uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizado pelo facto de a segunda área de circuito impresso (5) possuir um orifício (10) .
5. Elemento optoeletrónico (23) segundo as reivindicações 3 e 4, caracterizado pelo facto de a forma e diâmetro da lente (17) e a forma e diâmetro do orifício (10) estarem reciprocamente sintonizados, em que a lente (17) sobressai pelo orifício (10) da segunda área de circuito impresso (5).
6. Elemento optoeletrónico (23) segundo uma das reivindicações de 1 a 5, caracterizado pelo facto de a segunda área de circuito impresso (5) possuir outra passagem (13).
7. Elemento optoeletrónico (23) segundo a reivindicação 6, caracterizado pelo facto de a passagem (13) estar dobrada à volta da caixa (22) quando a área de circuito impresso (5) está desdobrada.
8. Elemento optoeletrónico (23) segundo a reivindicação 6 ou 7, caracterizado pelo facto de a caixa (21) possuir uma concavidade para a passagem (13). 3
9. Elemento optoeletrónico (23) segundo uma das reivindicações de 1 a 8, caracterizado pelo facto de a caixa (21) possuir um recesso (18) dimensionado para caber nele o segmento (16) dobrado da segunda área de circuito impresso (5).
10. Processo para produzir um elemento optoeletrónico (23) com os seguintes passos do processo: a) disponibilizar uma circuito impresso (1) ligado à massa com uma primeira área de circuito impresso (4), b) montar e estabelecer o contacto de elementos semicondutores eletrónicos ou optoeletrónicos (6, 7) na primeira área de circuito impresso (4), c) produzir uma caixa (21) à volta da primeira área de circuito impresso (4) e dos elementos semicondutores (6, 7) por módulos com um material sintético termoplástico ou duroplástico, d) em que uma segunda área de circuito impresso (5), que está ligada à primeira área de circuito impresso (4), é dobrada como isolamento eletromagnético à volta da caixa (21), caracterizada pelo facto de a segunda área de circuito impresso (5) apresentar um segmento (16) dobrado com dois entalhes ou incisões (12), em que a cada entalhe ou incisão (12) se anexa uma asa angulada (19), em que a caixa (21) apresenta uma inclinação (24) com um degrau final (25), e em que as asas anguladas (19) são engatadas no degrau (25) quando a segunda área de circuito impresso (5) é desdobrada (5).
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