PT1340291E - Processo para o fabrico de um componente eléctrico e respectivo componente eléctrico - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO

"PROCESSO PARA O FABRICO DE UM COMPONENTE ELECTRICO E RESPECTIVO COMPONENTE ELECTRICO" A presente invenção refere-se a um processo para o fabrico de um componente eléctrico, de acordo com o conceito genérico da reivindicação 1. A invenção refere-se, em especial, à preparação de componentes de sensores, como os que têm aplicação em veículos automóveis, para a detecção de diversos parâmetros, como a temperatura ambiente.

Até agora, o fabrico de componentes de sensores deste género verificava-se num processo com várias fases, na medida em que, em primeiro lugar, se procedia a uma brasagem de elementos de ligação com circuitos de condutores de uma placa de circuito, na qual é montado o elemento sensor propriamente dito. Numa outra fase separada era produzido um alojamento de encaixe rebatível, através de uma operação de moldagem por injecção de material sintético. Este alojamento era em seguida levado para uma última fase de fabrico, para a placa de circuito e os elementos de ligação soldados por brasagem serem fixados através de encaixe, por meio de um grampo ou similar. A operação de brasagem, a formação de um alojamento de encaixe separado e a sua montagem significam fases de fabrico adicionais, que encarecem o produto, tanto mais que se trata actualmente de produtos que têm de ser colocados à disposição em grande quantidade. Uma outra desvantagem do modo de procedimento 1 utilizado até agora é o facto de entre o alojamento e os pontos de ligação por brasagem não existir qualquer ligação estanque à humidade e, por conseguinte, as influências ambientais poderem facilmente intervir, de forma prejudicial, na ligação eléctrica entre os elementos de ligação e os circuitos de condutores. Também o modo de procedimento utilizado até agora não tornava possível, sem outras medidas trabalhosas, proteger de modo eficiente o sensível elemento sensor, por exemplo, a sonda térmica, em relação a influências ambientais. É conhecido, além disso (documento US 5 971 733 A) , para a formação de uma ficha plana, que se fixam contactos de encaixe, em forma de pequenas placas, nas extremidades de um par de fios condutores eléctricos e, em seguida, os contactos de encaixe são colocados e fixados, juntamente com zonas adjacentes dos fios condutores, numa peça embutida para posicionamento, formada previamente, num posicionamento habitual de funcionamento. A unidade constituída por peça embutida para posicionamento e fios condutores fixados nos contactos de encaixe é inserida depois num molde para moldagem de material sintético, adaptado às linhas de contorno de um alojamento de ficha plana e envolvido por pulverização com um material sintético. A peça de posicionamento permanece na ficha plana acabada, ainda que, após a sua formação, já não lhe caiba qualquer função. 0 processo conhecido pressupõe, em consequência, medidas trabalhosas e com isso um fabrico em grandes séries mais complicado e mais dispendioso de preparar, para um posicionamento exacto dos contactos de encaixe na ficha plana e é, além disso, inadequado para a união de elementos de ligação com circuitos de condutores de uma placa de circuito.

Cabe à invenção o objectivo de criar um processo do género referido na introdução, que permita uma elaboração mais económica de componentes eléctricos do género em questão. Em 2 especial, devem ser evitadas operações de brasagem, soldadura ou colagem ou posicionamento de peças embutidas, para a criação de uma ligação eléctrica duradoura entre os elementos de ligação e os circuitos de condutores. Além disso, o processo deve tornar possível o fabrico de tais componentes eléctricos, que estejam o mais possível protegidos contra influências ambientais prejudiciais.

Este objectivo é resolvido através das características da reivindicação 1. Uma característica essencial da invenção é que os elementos de ligação estão em ligação, com condutividade eléctrica, com os circuitos de condutores da placa de circuito, sem brasagem, soldadura ou colagem. As fases de fabrico necessárias até agora para tal são poupadas em conformidade. A peça moldada de material sintético, criada através da operação de moldagem por injecção, protege os pontos de ligação entre os elementos de ligação e os circuitos de condutores, naturalmente de forma hermética, contra influências ambientais, como a humidade. Se desejado, a totalidade da placa de circuito, incluindo o elemento sensor, poderia ser embutida na peça moldada de material sintético. De acordo com um aperfeiçoamento preferido da invenção, a peça moldada de material sintético pode estar realizada como alojamento de ficha. A invenção é explicada em seguida em pormenor, com base em formas de realização e no desenho. Mostram:

Figs. 1A,B Numa vista principal ou vista em corte, ao longo da linha de corte IB-IB na fig. IA, um componente eléctrico de sensor, de acordo com uma forma de realização da invenção, numa primeira fase de fabrico, 3

Figs. 2A,B

Em vistas análogas às figs. ΙΑ,Β, o componente eléctrico de sensor, numa segunda fase de fabrico,

Figs. 3A,B Em vistas análogas às figs. ΙΑ,Β, o componente eléctrico de sensor, numa terceira fase de fabrico,

Fig. 4 Uma vista em corte, ao longo da linha de corte IV-IV na fig. 3B.

Ainda que a invenção seja descrita em seguida em ligação com um componente eléctrico de sensor, por exemplo, para a detecção da temperatura ambiente ou de outras temperaturas num veiculo automóvel, compreende-se que a invenção não está limitada a este âmbito de aplicação. Pode, pelo contrário, ser utilizada vantajosamente sempre que se aplicam elementos de ligação rígidos metálicos, como fichas, pinos, para ligar electricamente, de modo permanente, a uma peça de base de material isolante, por exemplo, de uma resina sintética, com circuitos de condutores, sem que para isso se tenha de proceder a brasagens, soldaduras ou colagens.

As figs. 1 A, B mostram o componente de sensor, de acordo com uma primeira forma preferida de realização da invenção, numa primeira fase de fabrico. 0 componente de sensor inclui uma placa de circuito em forma de tira ou uma peça 1 de base de material isolante, como uma resina sintética, sobre a qual, de um modo adequado, são aplicados ou metalizados por vácuo circuitos de condutores (não mostrados) de um material com boa condutividade eléctrica, como o cobre. Sobre ou junto de uma 4 extremidade axial da peça 1 de base pode ser fixado um elemento sensor (não mostrado), que está em ligação com condutividade eléctrica com os circuitos de condutores. Junto da outra extremidade axial da peça 1 de base está previsto um par de furos passantes, os quais contêm ilhós ou olhais 4 de material metálico, que estão em ligação com condutividade eléctrica com os circuitos de condutores.

Nos olhais 4 estão inseridos elementos rígidos de ligação ou pinos 5, que se afastam de uma superfície da peça 1 de base formando um ângulo, de um modo preferido um ângulo recto. Os elementos 5 de ligação são constituídos, como os circuitos de condutores e os olhais 4, por material com boa condutividade eléctrica. Servem para a transmissão dos sinais do elemento sensor a dispositivos periféricos, não mostrados, por exemplo, aparelhos indicadores ou similares.

Em caso de funcionamento num ambiente com vibrações, por exemplo, num veículo automóvel, a exclusiva fixação dos elementos 5 de ligação nos olhais 4, uma vez que estes estão inseridos com pressão nos olhais 4, não é suficiente para garantir uma ligação eléctrica permanente, por períodos mais longos de funcionamento. Por isso, de acordo com a invenção, numa outra fase de fabrico mostrada nas figs. 2 A, B, é introduzida a peça fabricada previamente de acordo com as figs. 1 A, B, como peça embutida, num molde para moldagem por injecção (não mostrado) , realizado em princípio de forma tradicional, de tal modo que uma zona dos elementos 5 de ligação junto dos olhais 4, para além dos próprios olhais 4, bem como uma zona da peça 1 de base a eles adjacente, entram em contacto com uma massa em fusão de um material sintético adequado, quando este é introduzido no molde para moldagem por injecção, para o 5 enchimento do molde. A moldagem por injecção de material sintético de peças embutidas, na actualidade, é conhecida do especialista, em principio e por isso não necessita, neste ponto, de ser explicada em pormenor.

Através da fase de fabrico referida anteriormente, na peça mostrada nas figs. 1 A, B é configurada uma peça moldada de material sintético, que apresenta nas figs. 2 A, B o número geral de referência 6 e, na sua configuração do contorno exterior, pode ser conformada do modo que se quiser. É essencial que o material sintético da peça 6 moldada ganhe uma estabilidade suficiente após solidificação da massa em fusão, para fixar de modo permanente a relação reciproca de posição dos elementos 5 de ligação e dos olhais 4, de modo que mesmo movimentos de trepidação não possam ocasionar quaisquer alterações nesta fixação. A fase de fabrico da adaptação de forma da peça 6 moldada de material sintético à peça 1 de base cria, por conseguinte, não só um "alojamento" que apresenta uma desejada configuração vantajosa do contorno, mas antes assegura, ao mesmo tempo, a ligação eléctrica dos elementos 5 de ligação com os olhais 4 ou os circuitos de condutores e corresponde, a este respeito, às brasagens ou similares previstas até agora para isso.

Em princípio, a peça mostrada nas figs. 2 A, B pode representar a fase final no fabrico do componente de sensor. De um modo preferido, no entanto, numa outra fase de fabrico que é mostrada nas figs. 3 A, B, é configurada uma outra peça moldada de material sintético na peça 6 moldada. A outra peça moldada apresenta o número de referência 7 e cria um alojamento de ficha, o qual rodeia as zonas descobertas dos elementos 5 de ligação e pode alojar uma ficha (não mostrada) de um circuito de 6 cabos. A outra peça 7 moldada é adaptada na forma da peça 6 moldada, na medida em que a peça de acordo com as figs. 2 A, B é introduzida num molde para moldagem por injecção com uma configuração correspondente à peça 7 moldada e no molde para moldagem por injecção é injectada uma massa em fusão de um material sintético, de modo que este pode combinar-se integralmente com o material sintético da peça 6 moldada inicial. 0 material sintético pode distinguir-se do material sintético da peça 6 moldada em pelo menos um dos parâmetros do material, para conseguir caracteristicas vantajosas ou efeitos desejados. Os parâmetros do material podem ser a composição do material, qualidade do material, cor, dureza, estabilidade térmica, etc. Um material sintético preferido para a peça 6 moldada é o tereftalato de polibutileno (PBT) e para a peça 7 moldada, a poliamida (PA). Outras combinações de materiais podem igualmente estar previstas.

Chama-se a atenção para o facto de, em vez de peças 6, 7 moldadas provenientes de diferentes operações de moldagem por injecção, também pode ser formada apenas uma peça moldada, de um material sintético adequado, numa única fase de fabrico, que, ao mesmo tempo, fixa permanentemente os elementos 5 de ligação em relação à peça 1 de base e cria um alojamento de ficha com uma configuração correspondente à peça 7 moldada. A fig. 4 mostra que um par de elementos 5 de ligação, embutidos paralelamente um ao outro na peça 6 moldada, estão ligados permanentemente de modo fixo e, desse modo, com os olhais 4. Se desejado, os elementos 5 de ligação podem ter zonas 8 alargadas junto dos olhais 4, que melhoram a ancoragem fixa dos elementos 5 de ligação no material sintético da peça 6 moldada. 7

Ainda que, em muitos casos, seja suficiente para a fixação prévia dimensionar os elementos 5 de ligação de acordo com as figs. 1 A, B com um diâmetro um tanto maior que os olhais 4, de modo que os elementos 5 de ligação tenham de ser encaixados por pressão nos olhais 4 com uma força adequada, é preferido que as zonas de extremidade dos elementos 5 de ligação que encaixam nos olhais 4 estejam realizadas de modo que assim seja melhorado o assentamento com fricção nos olhais 4. De um modo preferido, para esta finalidade, as zonas de extremidade dos elementos 5 de ligação estão realizadas como ligações de encaixe por pressão (não mostradas), que podem ser referidas sob a designação AMP Action Pin, da firma AMP Deutschland GmbH, Amperestr. 7-11, D-63225 Langen/Alemanha.

Ainda que, nas formas de realização da invenção descritas anteriormente, a peça moldada que fixa permanentemente os elementos de ligação à peça de base esteja realizada apenas na zona da peça de base junto dos olhais, é possível, se desejado, embutir a peça moldada também no conjunto da peça de base, incluindo o elemento sensor. Compreende-se, além disso, que cada fase de fabrico referida possa incluir um fabrico simultâneo de uma multiplicidade de peças.

Lisboa, 02 de Junho de 2010

Claims (6)

1. REIVINDICAÇÕES 1. Processo para o fabrico de um componente eléctrico, constituído por uma placa (1) de circuito, com circuitos de condutores metálicos, com elementos (5) de ligação que estão em contacto com condutividade eléctrica com os circuitos de condutores e uma peça (6) moldada de um material sintético, que inclui pelo menos zonas adjacentes da placa de circuito e dos elementos de ligação, o qual inclui as seguintes fases: - Formação de uma peça embutida com elementos (5) de ligação, fixados previamente com condutividade eléctrica aos circuitos de condutores; - Introdução da peça embutida num molde para moldagem por injecção adaptado à peça moldada, de tal modo que, pelo menos, as zonas adjacentes dos elementos de ligação, da placa (1) de circuito e dos circuitos de condutores fiquem embebidas numa massa em fusão do material sintético, quando este é injectado no molde para moldagem por injecção; - Injecção da massa em fusão no molde para moldagem por injecção e - Solidificação por arrefecimento da massa em fusão, pelo que os elementos de ligação e os circuitos de condutores são ligados entre si com condutividade eléctrica, de forma duradoura, caracterizado por a fase da formação da peça embutida incluir a introdução na placa (1) de circuito de uma quantidade de olhais (4) correspondente à quantidade de 1 elementos (5) de ligação, com uma dimensão que é menor que a das zonas de extremidade previstas nos elementos de ligação e por incluir a introdução por pressão das zonas de extremidade dos elementos (5) de ligação nos olhais (4), para fixar previamente os elementos de ligação nos olhais, em união não-positiva.
2. 2. Processo da reivindicação 1, caracterizado por os elementos (5) de ligação serem fixados previamente, formando um ângulo agudo, em especial um ângulo recto, em relação aos circuitos de condutores.
3. 3. Processo da reivindicação 1, caracterizado por a placa (1) de circuito, no essencial, estar embebida completamente no material sintético.
4. 4. Processo de qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a peça (6) moldada estar realizada como alojamento de encaixe de ficha.
5. 5. Processo de qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por, após a formação da peça (6) moldada que cobre, pelo menos, as zonas adjacentes dos elementos (5) de ligação, da placa (1) de circuito e dos circuitos de condutores, é formada junto da peça (6) moldada, por moldagem por injecção, uma outra peça (7) moldada de um material sintético, que se distingue do material sintético da primeira peça moldada em, pelo menos, um dos parâmetros do material, como a composição do material, qualidade do material, cor, dureza, estabilidade térmica. 2
6. 6. Processo da reivindicação 5, caracterizado por a outra peça (7) moldada estar realizada como alojamento de encaixe de ficha. Lisboa, 02 de Junho de 2010 3