PT754359E

PT754359E - Caixa de ligacao elastomerica

Info

Publication number: PT754359E
Application number: PT95915357T
Authority: PT
Inventors: Johan Georg Michael Uggmark
Original assignee: Ericsson Telefon Ab L M
Priority date: 1994-04-05
Filing date: 1995-03-30
Publication date: 2000-04-28
Also published as: WO1995027323A1; EP0754359A1; CA2187119A1; AU2225995A; US5788516A; SE506093C2; ES2141349T3; SE9401116L; DE69513512T2; EP0754359B1; SE9401116D0; GR3032582T3; CN1099729C; DE69513512D1; FI963992A0; DK0754359T3; FI963992A; ATE187020T1; FI115089B; CN1145142A

Description

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DESCRIÇÃO "CAIXA DE LIGAÇÃO ELASTOMÉRICA"

Campo Técnico A presente invenção refere-se a uma caixa de ligação elastomérica, eléctrica, e élasticamente deformável tendo elementos electricamente condutivos prolongados em paralelo entre as pontas opostas da dita caixa de ligação, a caixa de ligação incluindo uma primeira conduta condutora que é formada por um primeiro conjunto de elementos electricamente condutivos que podem estar electricamente ligados um ao outro, e uma segunda conduta condutora, que envolve substancial e coaxialmente a primeira conduta condutora, e é formada por um segundo conjunto de elementos electricamente condutivos que podem estar ligados à terra e assim proporcionam um resguardo da primeira conduta. A presente invenção também se refere a uma utilização da caixa de ligação elastomérica para a montagem e ligação eléctrica de uma parte de um equipamento de comunicação rádio com um circuito eléctrico.

Antecedentes da invenção

Equipamentos de comunicação rádio como telefones móveis são sempre compostos por pelo menos uma unidade de microfone e uma cápsula de audição ou altifalante. A montagem de, por exemplo, um microfone requer o cumprimento das seguintes exigências: i.) vibrações, arranhadelas e ruído que entrar na tampa plástica, de, por exemplo, um telefone móvel, têm de ser absorvidos; ii.) palavras proferidas entrando na tampa através do altifalante, que é montado na mesma tampa, necessitam de ser absorvidas a fim de evitar efeitos de eco; iii.) um ligação eléctrica tem de ser obtida entre o microfone e a placa de circuito impresso {Printed Circuit Board - PCB); iv.) ocorrendo zumbido de Time Division Multiplexing Access (TDMA) este terá de ser 2

suprimido; v.) elevados fluxos de produção e de rendimento a par de eficiência de custos favoráveis terão de ser atingidos.

Presentemente a forma mais comum de ligar um microfone é soldando dois fios entre o microfone e a placa de circuito impresso (PCB) que contém o amplificador. Subsequentemente, o microfone é colocado num empanque de borracha que pode absorver os. distúrbios acimá mencionadas. Todavia, a soldagem tem a desvantagem de ser difícil de automatizar porque neste caso tem de ser executado manualmente. Consequentemente, o ritmo de produção fica reduzido e são suportados custos não desejáveis. Existe também um certo risco de troca dos fios uns com os outros. A fim de facilitar a operação de soldadura, os fios têm de ser suficientemente longos. Todavia, isto pode causar problemas na montagem final, porque existe um risco de que um fio longo pode ser pressionado entre as partes mecânicas, de forma que os cabos condutores são ou cortados ou encurtados para um sinal indesejável, como por exemplo, à terra.

Outro método de ligar um microfone é soldando uma ponta de um bocado de filme flexível (Jlex film) ao microfone, sendo a outra ponta do dito filme flexível soldada ou pressionada contra o calço de ligação da placa de circuito impresso (PCB). A patente US-A-5 205 751 apresenta um condutor eléctrico de uma caixa de ligação elastomérica para a ligação eléctrica de uma porção de um primeiro substrato com uma porção de um segundo substrato, tendo a dita caixa de ligação um corpo em forma de tubo com braços de primeiras e segundas garras. Não necessita de soldagem, em virtude de a caixa de ligação elasticamente deformável estar fixada em posição por compressão entre os dois substratos. A fim de suprimir o zumbido de TDMA, que ocorre frequentemente especialmente em terminais GSM, tem de ser soldado um condensador directamente no microfone. Como consequência disto o microfone toma-se mais caro e a sua sensibilidade é reduzida em virtude de ser aquecida durante a soldagem. A patente US-A-5 200 717 apresenta um aparelho para a interligação e o resguardo de circuitos electricamente activos, em que um material condutor eléctrico elastomérico é utilizado em vez de metal para a função de resguardo e ao mesmo tempo tem a vantagem de ser comprimível.

Uma caixa de ligação do tipo referida acima e no preambulo da reivindicação 1 é apresentado na patente DE-A-42 09 097. A presente invenção O objectivo da presente invenção é o de proporcionar um método de resguardo e de ligação eléctrica de uma parte de um equipamento de comunicação rádio como um circuito eléctrico de uma forma mais favorável do que tem sido efectuada até à data.

De acordo.com a presente invenção este objectivo pode ser atingido através de uma caixa de ligação elasticamente deformável, electricamente condutiva, de baixa resistência e tendo as partes essências caracterizadas na reivindicação 1. Pormenores preferenciais da personificação de tal caixa de ligação elastomérica estão definidas nas reivindicações 2 e 3.

Outro objectivo da presente invenção é o de proporcionar um método de absorver vibrações e ruído que entra no equipamento de comunicação rádio.

Um outro objectivo da presente invenção é o de proporcionar um método de colocação de um microfone num equipamento de comunicação rádio sem necessitar da montagem de um condensador directamente no microfone para conseguir a supressão do zumbido TDMA.

Ainda outro objectivo da presente invenção é o de proporcionar um método de montagem de uma parte de um equipamento de comunicação rádio que permita atingir 4 4 8 Η -Λ ΐ .4 .<? . elevados fluxos de produção e de rendimento a baixos custos.

Ainda outro objectivo da presente invenção é o de proporcionar um método de montagem que permita uma maior miniaturização de equipamento de comunicação rádio. A fim de atingir os objectivos acima mencionados é ainda sugerido que, de acordo com a presente invenção, seja utilizada a caixa de ligação elastomérica nas aplicações definidas nas reivindicações 4-6.

As figuras A personificação preferida da presente invenção será descrita em mais pormenor mais abaixo, sendo feito referência aos desenhos em anexo, em que:

Fig. 1 é uma vista em perspectiva da caixa de ligação elastomérica de acordo com o estado da arte;

Fig. 2 é uma vista em perspectiva da primeira personificação da caixa de ligação elastomérica de acordo com a presente invenção;

Fig. 3 é uma vista em perfil transversal de uma montagem de um microfone com a caixa de ligação elastomérica de acordo com a fig. 2;

Fig. 4 é uma vista em extremidade de uma montagem de uma-caixa de ligação elastomérica com o microfone de acordo com fig. 3;

Fig. 5 é uma vista em perfil transversal de uma montagem alternativa de um microfone através da caixa de ligação elastomérica de acordo com a fig. 2;

Fig. 6 é uma vista em extremidade de uma montagem alternativa de uma caixa de ligação elastomérica com o microfone de acordo com a fig. 5;

Fig. 7 é uma vista em perfil transversal de uma segunda alternativa de montagem de um microfone através da caixa de ligação elastomérica de acordo com a fig. 2; Fig. 8 é uma vista em extremidade de uma segunda alternativa de montagem de uma caixa de ligação elastomérica com o microfone de acordo com a fig. 7; e Fig. 9 é uma vista em perfil transversal de uma segunda personificação da caixa de ligação elastomérica de acordo com a presente invenção.

Descrição das personificações da presente invenção A fig. 1 mostra uma caixa de ligação elastomérica 10 elasticamente deformável, electricamente condutiva, de baixa resistência, composta por um material elastomérica preenchido por fios metálicos espaçados 11a de elevada condutividade, preferencialmente feitos de ouro ou um metal banhado em ouro. Uma propriedade útil de tais elastómeros condutores é que conduzem linearmente através do material sem conduzirem lateralmente no material. A caixa de ligação elastomérica pode ter qualquer forma, por exemplo, circular, rectangular, etc.

Fazendo o curto circuito das respectivas pontas do dito fio condutor feitos de material condutor, juntos formam condutores que se estendem em paralelo de uma primeira ponta do condutor para a segunda ponta do dito. Se as ditas pontas forem curto circuitadas por um membro anelar os fios juntos formam uma conduta condutora. Normalmente, unidades eléctricas são ligadas a circuitos eléctricos e outras unidades através de duas ou mais condutas. Uma conduta pode proporcionar um resguardo para a segunda conduta. Tal ligação de duplo condutores (twin lead) pode ser conseguida de acordo com a presente invenção. Se mais condutas forem desejadas, mais membros anelares podem ser acrescentados.

Fig. 2 mostra uma primeira personificação de acordo com a presente invenção de uma caixa de ligação elastomérica 10 elasticamente deformável, electricamente condutiva, de baixa resistência que é constituída por camadas ou fatias condutoras alternativas 11b e de fatias intermédias não condutoras, em que todas as fatias são preferencialmente feitas de sílica. Nesta personificação duas ou mais aberturas 12 são estampadas da caixa de ligação elastomérica 10. As ditas aberturas são buracos de passagem estendidas em paralelo com as ditas fatias condutoras 11b. Ambas as aberturas 12 interrompem pelo menos uma fatia comum 1 lb, assim formando uma ilha de pelo menos uma fatia de corte (cut-ofj) entre estas. A fatia de corte é utilizada como um primeira conduta condutora 13 para ligação de um primeiro meio eléctrico. num primeiro elemento ou calço condutor de um segundo meio eléctrico ou placa de circuito impresso. Uma ti 6

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D segunda conduta condutora 14 pode ser ligada a um segundo elemento condutor substancialmente anelar que cerca e circunda a fatia de corte.

De preferencia o dito segundo elemento condutor é ligado à terra, assim formando um resguardo em redor da fatia de corte. O resguardo é efectivo em todas as direcções apesar de não existirem camadas condutoras nalguns dos planos paralelos a uma linha ligando as ditas aberturas ou se a forma anelar do dito segundo elemento condutor estiver parcialmente interrompida.

Fig. 3 e 4 mostram um exemplo da montagem de um elemento de um equipamento de comunicação rádio como um microfone 15, sinalizador eléctrico que zumbe, cápsula auditiva etc. de um telefone móvel, em que o microfone é disposto num empanque de borracha 16. A caixa de ligação elastomérica 10 tendo duas aberturas é colocada entre a retaguarda do microfone e um substrato, preferencialmente na forma de um PCB 17, onde esta é fixada com um çaiço de ligação central em um calço de ligação periférico no microfone e correspondentemente num circuito eléctrico dé um PCB através da compressão mecânica do elastómero a uma extensão de cerca de 7-12%. A primeira conduta condutora central 13 neste caso é constituída por cinco fatias ou planos de corte. Todas as restantes camadas da caixa de ligação formam, em conjunto, a segunda conduta condutora 14 que constitui um resguardo para a primeira conduta condutora central 13.

Um calço de ligação no microfone e um na placa de circuito impresso são ambos ligados à dita primeira conduta condutora central 13. Um segundo calço de ligação anelar no microfone e um na placa de circuito impresso são ambos ligados à dita segunda conduta condutora central 14, formando os ditos calços de ligação anelar um curto circuito das camadas que formam a segunda conduta condutora. A caixa de ligação elastomérica 10 é fornecida com as camadas condutoras 1 lb orientadas numa direcção perpendicular à PCB 17. É frequentemente desejável que um microfone 15 ou um sinalizador eléctrico que 7

zumbe etc. seja montado numa direcção perpendicular à PCB 17, tornando assim disponível a entrada de som na parte inferior do telefone ou a saída de som na parte superior do telefone, como ilustrado, nas fig. 5 e 6. Nestes casos os calços de ligação no PCB são fornecidos numa borda 18 da placa. A caixa de ligação elastomérica 10 é colocada com as suas camadas condutoras 11b orientadas numa direcção perpendicular à borda 18. 1«·

Mais um exemplo de montagem de um microfone 15 ou um sinalizador eléctrico que zumbe perpendicular a uma PCB 17 encontra-se nas fig. 7 e 8. Neste caso um contacto de mola 19 soldado à PCB forma uma ligação eléctriça entre a PCB e a caixa de ligação elastomérica 10, que é ligada ao microfone ou ao sinalizador eléctrico que zumbe. O sinal de terra do microfone ou do sinalizador eléctrico que zumbe é ligado através do elastómero directamente aos calços de ligação na PCB. A fim de obter ligação à terra as camadas condutoras da caixa de ligação elastomérica têm de ser orientadas de tal forma que as camadas alternativas de sílica condutora e não condutora sejam perpendiculares à PCB.

Uma segunda personificação da caixa de ligação elastomérica de acordo com a presente invenção é mostrada na fig. 9. Um empanque 16 é formado como parte integrante da caixa de ligação elastomérica que compreende um cilindro central, formando a primeira conduta condutora 13 cercada por um tubo coaxial, formando a segunda conduta condutora 14 com um isolador 20 fornecida na brecha 21 entre as duas partes do elastómero condutor eléctrico. Esta solução tem várias vantagens em que o elastómero proporciona um condutor eléctrico, um resguardo, um portador para o microfone ou o sinalizador eléctrico que zumbe assim como um empanque. Como uma alternativa (não mostrada aqui) o empanque 16 pode ser formada como um cilindro de material elastómero não condutor, que recebe o microfone nele contido, sendo o dito microfone então ligado a um PCB através de uma caixa de ligação elastomérica condutora eléctrica.

Conforme mostrado na fig. 9, a parte frontal da caixa de ligação elastomérica 10 pode 8 Λ j-

.0 Si V' C! opcionalmente ser colocada no exterior da tampa 22 de um aparelho de comunicação rádio. Consequentemente, quando o aparelho é colocado numa superfície uniforme, a entrada de som do microfone é completamente obturado. Esta é uma forma comum de lidar com o problema de instabilidade acústica. A caixa de ligação elastomérica de acordo com a presente invenção oferece várias vantagens sobre o anterior estado da arte incluindo; i.) excelente absorção de vibração e de fala; ii.) bom contacto eléctrico; iii.) bom resguardo de radiação HF; iv.) nenhum condensador tem de ser soldado no microfone; v.) melhoria da possibilidade de design compacto; vi.) elevados fluxos de produção e de rendimento; vii.) economia favorável.

Lisboa, 18 JAN. 2000 O Agente Oficial da Propriedade Industrial

Américo da Silva Carvalho

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Claims

REIVINDICA ÇOES 1.. Unia caixa de ligação eiastomérica 10 elasticamente deformável, electricaniente condutiva, tendo elementos electricamente condutivos (11a, 11b) que se estendem em paralelo entre pontas opostas da dita caixa de ligação que inclui uma primeira conduta condutora (13), que é formada por um primeiro conjunto de elementos electricamente condutivos que podem estar ligados entre si, e uma segunda conduta condutora (14), que envolve substancial e coaxialmente a primeira conduta condutora e é formada por um segundo conjunto de elementos electricamente condutivos que podem estar ligados à terra e assim proporcionam um resguardo da primeira , conduta, caracterizado por a caixa de ligação compreender fatias condutoras alteradas (11b) e fatias intermediárias não condutoras em que pelo menos uma fatia condutora (1 lb) é interrompidá por. duas ou mais aberturas (12), na forma de buracos de passagem estendidas em paralelo com as ditas fatias condutoras (11b), assim formando a primeira conduta condutora (13) de uma parte central da fatia de corte e da segunda conduta condutora (14), que pode ser ligada a um segundo elemento condutor anelar que circunda a fatia de corte que é ligada à terra.
2. Uma caixa de ligação eiastomérica de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por a primeira conduta condutora (13) poder ser ligada a um calço condutivo central num substrato (17), e de a segunda conduta condutora (14) poder ser ligada a um calço condutivo anelar no substrato (17).
3. Uma caixa de ligação eiastomérica de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizada por um empanque cilíndrico (16) de um material elasticamente deformável, electricamente condutivo, formando uma parte exterior da caixa de ligação eiastomérica, o dito empanque (16) recebendo na primeira ponta aberta meios eléctricos (15) para ser ligado pela caixa de ligação, e na segunda ponta os ditos elementos condutores eléctricos (11b) (fig. 9).
4. Uma utilização da caixa de ligação eiastomérica (10) de acordo com as 0 2

reivindicações 1-3 para a montagem e ligação eléctrica de um equipamento de comunicação rádio com um circuito eléctrico, caracterizada por o dito equipamento de comunicação rádio (15) ser disposto num empanque de borracha (16) e posteriormente ligado electricamente com uma conduta de circuito de um circuito eléctrico num substrato (17) através da caixa de ligação elastomérica electricamente condutiva (10).
5. Uma utilização de acordo com a reivindicação 4, caracterizada por a parte do dito equipamento de comunicação rádio (15) e da caixa de ligação elastomérica 10 estarem dispostas numa direcção perpendicular ao substrato (17), tendo o dito substrato calços de ligação fornecidos numa borda 18 da placa (fig. 5 e 6).
6. Uma utilização de acordo com as reivindicações 4 ou 5, caracterizada por a parte do dito equipamento de comunicação rádio (15) e da caixa de ligação elastomérica 10 estarem dispostas numa direcção perpendicular ao substrato (17), tendo o dito substrato um contacto de mola (19) soldado a este que está electricamente ligado à caixa de ligação elastomérica (fig.
7 e 8). Lisboa, 1
8 JAN. 2000 O Agente Oficial da Propriedade Industrial

Américo da Silva Carvalho Agente Oficia! de Proprieíatía industrial R/Casíiiho, 201-3 = E - 1070 LISBOA Teleís. 385 1339 - 335 4613