ES2268995B1 - MECHANICAL AND ELECTRICAL CONNECTION SYSTEM OF PRINTED CIRCUITS. - Google Patents
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Abstract
El sistema permite conexionar mecánica y eléctricamente módulos de circuitos impresos, basándose en que el correspondiente módulo se fabrica con una serie de lengüetas (1) distribuidas uniformemente por su contorno y dotadas de dos secciones simétricas (1a) y (1b), en donde la configuración de las lengüetas (1) es igual y simétrica al espacio determinado entre ellas, para permitir el interacoplamiento correspondiente, estableciendo la unión mecánica y a su vez la eléctrica por el contacto que establece la superficie lateral metalizada de las lengüetas y la superficie, tanto superior como inferior, de los módulos (7). En las esquinas se sitúan lengüetas asimétricas (2) que cuentan con una única sección y que está posicionada perpendicularmente a una de las secciones de la lengüeta adyacente y simétrica (1) de esa esquina. Mediante las lengüetas (1) y (2) se realiza una interconexión fácil y sencilla, por desplazamiento vertical de un módulo respecto de otro, sin necesidad de emplear conectores externos.The system allows to connect mechanically and electrically printed circuit modules, on the basis that the corresponding module is manufactured with a series of tabs (1) uniformly distributed by its contour and equipped with two symmetrical sections (1a) and (1b), where the configuration of the tabs (1) is equal and symmetrical to the space determined between them, to allow the corresponding intercoupling, establishing the mechanical and electrical connection by the contact that establishes the metallic side surface of the tabs and the surface, both superior as inferior, of the modules (7). Asymmetric tabs (2) are placed in the corners that have a single section and that is positioned perpendicularly to one of the adjacent and symmetrical tongue sections (1) of that corner. By means of the tabs (1) and (2) an easy and simple interconnection is carried out, by vertical displacement of one module with respect to another, without the need to use external connectors.
Description
Sistema de conexión mecánica y eléctrica de circuitos impresos.Mechanical and electrical connection system of printed circuits.
La presente invención se refiere a un sistema de conexión mecánica y eléctrica de circuitos impresos, basándose en unas lengüetas distribuidas de forma regular y determinada a lo largo del contorno de los módulos o piezas del circuito impreso que se deseen engarzar. La conexión eléctrica de señales, entre los módulos o piezas de los circuitos impresos, se garantiza gracias al contacto lateral previsto en los cantos laterales de las lengüetas que están metalizados en los oportunos materiales conductores.The present invention relates to a system of mechanical and electrical connection of printed circuits, based on tabs distributed regularly and determined at along the outline of the modules or parts of the printed circuit that They want to crimp. The electrical connection of signals, between modules or parts of the printed circuits, it is guaranteed thanks to the lateral contact provided on the side edges of the tabs which are metallized in the appropriate conductive materials.
Las lengüetas tienen una forma especial que garantizan el perfecto acoplamiento entre módulos de circuitos impresos, requiriendo únicamente la aplicación de una única fuerza, perpendicular a la superficie, para realizar el ensamblaje, de manera que la particular disposición de las lengüetas a lo largo del contorno del módulo posibilita acoplamientos en múltiples posiciones.The tabs have a special shape that guarantee the perfect coupling between circuit modules printed, requiring only the application of a single force, perpendicular to the surface, to make the assembly, of so that the particular arrangement of the tabs along the contour of the module enables multiple couplings positions.
La utilización del sistema de conexión de
acoplamiento objeto de la invención permite el montaje rápido y
seguro de circuitos impresos, sin necesidad de acudir al empleo de
conectores externos al propio módulo, con lo que se obtiene una
reducción significativa del coste de la unión, del peso del
conjunto final, así como de la superficie empleada para realizar
la
conexión.The use of the coupling connection system object of the invention allows the rapid and safe assembly of printed circuits, without the need to use external connectors to the module itself, which results in a significant reduction in the cost of the joint, weight of the final set, as well as the surface used to perform the
Connection.
Se conocen una amplia variedad de sistemas de
conexionado utilizados en equipamientos electrónicos que se
encargan de unir mecánica y eléctricamente piezas de circuitos
impresos. En el caso de ensamblaje lateral de circuitos impresos,
el conexionado se realiza tradicionalmente mediante la soldadura en
cada una de las piezas del circuito impreso de un elemento
conector. Una vez enlazadas las dos partes del conector, la unión
dotará al conjunto de la capacidad de realizar la interconexión
eléctrica de las señales requeridas, además de dotarle de una
cierta rigidez
mecánica.A wide variety of connection systems used in electronic equipment that are responsible for mechanically and electrically joining printed circuit parts are known. In the case of side assembly of printed circuits, the connection is traditionally done by welding on each of the printed circuit parts of a connector element. Once the two parts of the connector are linked, the joint will give the whole the ability to perform the electrical interconnection of the required signals, in addition to providing it with a certain rigidity
mechanics.
Es decir, en los sistemas clásicos la conexión de circuitos impresos se basa en la soldadura de un conector macho y otro hembra en los módulos o piezas del circuito impreso a conectar. La interconexión eléctrica y mecánica se fundamenta en la introducción, mediante aplicación de una fuerza relativamente pequeña, del conector hembra en el conector macho o viceversa.That is, in classical systems the connection Printed circuitry is based on welding a male connector and another female in the modules or parts of the printed circuit to connect. The electrical and mechanical interconnection is based on the introduction, by applying a relatively strong force small, from the female connector to the male connector or vice versa.
La incorporación al diseño de equipos electrónicos de conectores del tipo anteriormente descrito, permite la fácil y cómoda conexión y desconexión de módulos electrónicos, pero requiere del coste adicional de los conectores que vayan a ser utilizados.The incorporation into equipment design electronic connectors of the type described above, allows the easy and convenient connection and disconnection of electronic modules, but it requires the additional cost of the connectors that are going to be used
El sistema que se preconiza, ha sido concebido para reducir significativamente la cantidad de sustrato requerido para la unión, además de reducir el coste final del sistema electrónico al eliminar los conectores externos.The system that is recommended has been conceived to significantly reduce the amount of substrate required for the union, in addition to reducing the final cost of the system electronic when removing external connectors.
Más concretamente, el sistema de la invención se caracteriza porque el módulo del circuito impreso está dotado de una pluralidad de lengüetas, a lo largo del perímetro de aquél, obteniéndose una reducción significativa de las superficies de circuito impreso necesarias para la conexión en cada una de las piezas a interconectar, ya que son las lengüetas a través de las cuales se realiza no solamente el acoplamiento o interconexión mecánica entre módulos de circuitos impresos, sino la interconexión eléctrica entre los mismos.More specifically, the system of the invention is characterized in that the printed circuit module is equipped with a plurality of tabs, along its perimeter, obtaining a significant reduction of the surfaces of printed circuit necessary for the connection in each of the pieces to interconnect, since they are the tabs through the which is done not only the coupling or interconnection mechanics between printed circuit modules, but interconnection electric between them.
La altura final del módulo más la conexión en los puntos de interconexión, es exactamente la misma que la del sustrato utilizado, por lo que resulta de especial aplicación en aquellos sistemas electrónicos que dispongan de severas restricciones de espacio.The final height of the module plus the connection in the interconnection points, is exactly the same as the substrate used, so it is especially applicable in those electronic systems that have severe space restrictions
Las lengüetas a través de las cuales se realiza el interconexionado, adoptan dos configuraciones distintas, una en la que son simétricas y otra en la que son asimétricas, de manera que las lengüetas simétricas disponen de dos o más zonas metalizadas de contacto eléctrico, distribuidas por le contorno de la lengüeta y separadas entre sí por material dieléctrico.The tabs through which it is made the interconnected, they adopt two different configurations, one in the one that is symmetric and another one in which they are asymmetric, so that symmetric tabs have two or more zones metallized electrical contact, distributed by the contour of the tongue and separated from each other by dielectric material.
El borde o zona de contacto lateral entre lengüetas puede ser perpendicular en todo su trazado a la superficie del módulo, o tan sólo en parte de dicho trazado, de manera que en este último caso se consigue un acoplamiento machihembrado por acuñamiento.The edge or side contact area between tabs can be perpendicular throughout its path to the module surface, or only part of said path, of so that in the latter case a coupling is achieved tongue and groove.
En el caso de que la zona de contacto lateral de la lengüeta sea perpendicular a la superficie del módulo en todo su trazado, en el plano superior o inferior del módulo se podrán establecer topes que eviten el desplazamiento de dos módulos interconectados con respecto a su posición de referencia. En cualquier caso se podrá evitar el desplazamiento perpendicular de los módulos mediante aplicación de puntos de soldadura en las zonas metálicas superficiales que se encuentran en los puntos de contacto de los módulos.In the event that the lateral contact area of the tongue is perpendicular to the surface of the module in all its plotted, in the upper or lower plane of the module you can set stops that prevent the displacement of two modules interconnected with respect to their reference position. In In any case, perpendicular displacement of the modules by applying welding points in the zones surface metal found at the points of contact of the modules.
La fuerza necesaria para realizar la inserción perpendicular de dos módulos podrá ser ajustada en el proceso de fabricación, variando las holguras con que se mecanizará el contorno del circuito impreso, es decir la conformación de las lengüetas.The force necessary to perform the insertion perpendicular of two modules can be adjusted in the process of manufacturing, varying the clearances with which the printed circuit contour, i.e. the conformation of tabs
Según el sistema de la invención, la forma de conexión es la misma en todos los circuitos impresos que se deseen interconectar, frente a la solución clásica del conector macho y el conector hembra actualmente utilizados.According to the system of the invention, the form of connection is the same in all the printed circuits that are desired interconnect, in front of the classic solution of the male connector and the Female connector currently used.
Las lengüetas simétricas están formadas por dos mitades o secciones simétricas con respecto a su eje central, estando sus superficies metálicas conductoras aisladas eléctricamente por un material dieléctrico, mientras que las lengüetas asimétricas presentan una sola mitad, ocupando la zona correspondiente a las esquinas.The symmetrical tabs are formed by two halves or symmetrical sections with respect to its central axis, its conductive metal surfaces being insulated electrically by a dielectric material, while the asymmetric tabs have only one half, occupying the area Corresponding to the corners.
Los módulos que incorporan el sistema de la invención presentan las superficies conductoras prolongadas hasta respectivas zonas también conductoras correspondientes a coronas establecidas alrededor de correspondientes orificios o taladros a través de los cuales, y mediante la inserción de una punta de test, se permite comprobar la señal eléctrica que llega a cada lengüeta.The modules that incorporate the system of the invention present the conductive surfaces extended up to respective conductive areas corresponding to crowns established around corresponding holes or holes to through which, and by inserting a test tip, it is allowed to check the electrical signal that reaches each tongue.
Otra característica de novedad que presenta el sistema de conexión objeto de la invención, es que los laterales donde están establecidas las zonas de contacto eléctrico correspondiente a las lengüetas, pueden ser perpendiculares en su totalidad respecto de la superficie del módulo, o bien ser perpendicular únicamente en parte, y presentar un tramo oblicuo respecto de esa superficie del módulo, en cuyo segundo caso el acoplamiento se realiza de forma machihembrada por acuñamiento.Another novelty feature presented by the connection system object of the invention is that the sides where the electrical contact areas are established corresponding to the tabs, they can be perpendicular in their totality with respect to the module surface, or be perpendicular only in part, and present an oblique section with respect to that module surface, in which second case the Coupling is performed tongue and groove by wedging.
También se ha previsto que los módulos incorporen topes en el plano superior e inferior para evitar el desplazamiento cuando se interconectan entre sí.It is also planned that the modules incorporate stops in the upper and lower plane to avoid displacement when interconnected with each other.
En una variante de realización, la zona de contacto lateral entre lengüetas no estará metalizada, de manera que la conexión eléctrica se consigue mediante depositado de soldadura superficial sobre las conexiones de contacto enfrentadas entre las lengüetas.In a variant embodiment, the zone of lateral contact between tabs will not be metallized, so that the electrical connection is achieved by depositing surface welding on facing contact connections Between the tabs
Otra característica que presenta es que los módulos de circuitos impresos, de configuración rectangular, pueden estar ranurados longitudinalmente desde el centro hacia un lateral, con medios de contacto en uno o en los dos laterales, permitiendo obtener una estructura tridimensional que puede disponer de cuatro medios de conexión, formando ángulos de 90º entre sí.Another feature that it presents is that Printed circuit modules, rectangular configuration, can be grooved longitudinally from the center to the side, with contact means on one or both sides, allowing get a three-dimensional structure that can have four connection means, forming 90º angles to each other.
Finalmente, cabe igualmente decir que la unión mecánica y eléctrica de dos módulos de circuito impreso puede ser realizada mediante utilización de piezas mecanizadas idénticas, que presionadas entre sí permiten la interconexión sin necesidad de realizar soldaduras.Finally, it can also be said that the union Mechanical and electrical two printed circuit modules can be made by using identical machined parts, which pressed together allow interconnection without the need for perform welding
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:To complement the description that is being performing and in order to help a better understanding of the characteristics of the invention, according to a preferred example of practical realization of it, is accompanied as part member of that description, a set of drawings where with illustrative and non-limiting nature, what has been represented next:
La figura 1.- Muestra una vista en planta de una esquina de un módulo de circuito impreso con el sistema de conexión mecánica y eléctrica realizada de acuerdo con el objeto de la presente invención. En esta figura las superficies internas de contacto de las lengüetas forman un ángulo \alpha respecto de la horizontal.Figure 1.- Shows a plan view of a corner of a printed circuit module with the connection system mechanical and electrical performed in accordance with the purpose of the present invention In this figure the internal surfaces of contact of the tabs form an angle α relative to the horizontal.
La figura 2.- Muestra una vista como la de la figura anterior, aunque en este caso el ángulo \alpha que forma la superficie interna de contacto de las lengüetas es de 0º.Figure 2.- Shows a view like that of the previous figure, although in this case the angle α that forms the internal contact surface of the tongues is 0 °.
La figura 3.- Muestra una representación según una perspectiva general de lo representado en la figura 2.Figure 3.- Shows a representation according to a general perspective of what is represented in figure 2.
La figura 4.- Muestra una vista en planta de un módulo de circuito impreso genérico que incluye a lo largo de todo su perímetro las lengüetas de conexión.Figure 4.- Shows a plan view of a generic printed circuit module that includes throughout its perimeter connection tabs.
La figura 5.- Muestra una vista en planta de la interconexión de cuatro módulos de circuito impreso conectados entre sí de forma regular, determinándose un pequeño espacio cuadrangular vacío entre ellos, es decir en el centro del conjunto del acoplamiento.Figure 5.- Shows a plan view of the interconnection of four connected printed circuit modules each other on a regular basis, determining a small space empty quadrangular between them, that is in the center of the set of the coupling.
La figura 6.- Muestra otra vista en planta de la
interconexión, en este caso, de tres módulos de circuitos impresos,
formando una conexión en forma de
"T".Figure 6.- Shows another plan view of the interconnection, in this case, of three printed circuit modules, forming a connection in the form of
"T"
Las figuras 7a y 7b.- Muestran sendas vistas en planta de dos formas de realización del sistema de conexión objeto de la invención, con las lengüetas de interacoplamiento con sus secciones simétricas.Figures 7a and 7b.- Show paths seen in plant of two embodiments of the object connection system of the invention, with the interlocking tabs with their symmetric sections
Las figuras 8a y 8b.- Muestran sendas parejas de vistas en planta y en sección de la forma de unión de módulos de circuitos impresos con bordes metalizados y sin metalizar, respectivamente.Figures 8a and 8b.- They show two pairs of plan and section views of the way of joining modules printed circuits with metallic and unmetallic edges, respectively.
Las figuras 9a y 9b.- Muestran sendas vistas en planta correspondientes a otra forma de conexionado con cuatro secciones de contactos por lengüeta.Figures 9a and 9b.- Show paths seen in plant corresponding to another form of connection with four contact sections per tongue.
Las figuras 10a y 10b.- Muestran sendas parejas de vistas en planta y sección del sistema de conexión, donde se deja ver la forma de soldadura en circuitos impresos con bordes sin metalizar, con dos o cuatro secciones de contacto por lengüeta.Figures 10a and 10b.- They show even paths of views in plan and section of the connection system, where show the form of welding on printed circuits with edges without metallize, with two or four contact sections per tongue.
Las figuras 11a y 11b.- Muestran las secciones de contactos que forman las esquinas con dos y cuatro secciones de contactos por lengüeta, respectivamente.Figures 11a and 11b.- Show the sections of contacts that form the corners with two and four sections of contacts per tongue, respectively.
La figura 12.- Muestra una vista en planta de un módulo de circuito impreso con un sistema de conexión previsto en el borde superior e inferior de dicho contorno.Figure 12.- Shows a plan view of a printed circuit module with a connection system provided in the upper and lower edge of said contour.
Las figuras 13a y 13b.- Muestran sendas vistas de la unión de dos módulos de circuito impreso realizados de tal manera que posibilitan la construcción de un circuito tridimensional con cuatro medios de conexión, cuyos módulos forman entre sí un ángulo de 90º.Figures 13a and 13b.- Show paths of the union of two printed circuit modules made of such way that enable the construction of a circuit three-dimensional with four connection means, whose modules form each other an angle of 90º.
La figura 14.- Muestra una forma de conexión mecánica y eléctrica, según una variante de realización.Figure 14.- Shows a way of connection mechanical and electrical, according to a variant embodiment.
La figura 15.- Muestra, finalmente, el conexionado realizado de acuerdo con la variante de realización representada en la figura 14.Figure 15.- Shows, finally, the connection made according to the embodiment variant represented in figure 14.
Como se puede ver en las figuras 1 y 2, la esquina correspondiente al módulo de circuito impreso con el sistema de conexión objeto de la invención, presenta un reticulado cuadrangular superpuestamente al cual se ha dibujado precisamente la esquina de ese módulo, y en donde las cuadrículas tienen la misma anchura que longitud.As can be seen in figures 1 and 2, the corner corresponding to the printed circuit module with the connection system object of the invention, presents a crosslink quadrangular superimposed on which it has been drawn precisely the corner of that module, and where the grids have the Same width as length.
Como puede observarse, el módulo de circuito impreso incorpora una pluralidad de lengüetas (1) distribuidas de forma regular, con una especial geometría que permite el engarce de dos módulos similares mediante desplazamiento vertical de ambos. Cada lengüeta (1) dispone de dos mitades simétricas o secciones (1a) y (1b), de manera que el espacio existente entre una sección (1a) o (1b) y la sección correspondiente a la lengüeta adyacente contigua, corresponde a un espacio de configuración igual a la de la propia lengüeta (1), al objeto de permitir el interacoplamiento entre módulos de circuito impreso (7). La separación entre los ejes de dos lengüetas (1) adyacentes es el doble que la distancia entre el borde exterior y el borde interior de las mismas.As can be seen, the circuit module printed incorporates a plurality of tabs (1) distributed from regular form, with a special geometry that allows crimping of two similar modules by vertical displacement of both. Each tab (1) has two symmetrical halves or sections (1a) and (1b), so that the space between a section (1a) or (1b) and the section corresponding to the adjacent tab contiguous, corresponds to a configuration space equal to that of the own tab (1), in order to allow intercoupling between printed circuit modules (7). The separation between the axes of two adjacent tabs (1) is twice the distance between the outer edge and the inner edge thereof.
En cuanto al corte del módulo (7), en la determinación de las secciones (1a) y (1b) de cada lengüeta (1), forma en su punto medio un cierto ángulo \alpha con la horizontal, ángulo que es variable entre 0 y 90º, pudiéndose ver como en la figura 1 ese ángulo \alpha es de 45º y en la figura 2 el ángulo \alpha es de 0º.As for the cutting of the module (7), in the determination of sections (1a) and (1b) of each tongue (1), at its midpoint it forms a certain angle? with the horizontal, angle that is variable between 0 and 90º, being able to see as in figure 1 that angle α is 45 ° and in figure 2 the angle α is 0 °.
Por otro lado, las esquinas de las lengüetas (1) son redondeadas con un grado de curvatura determinado e igual en todas ellas, uniendo dicho grado de curvatura el contorno exterior de la lengüeta.On the other hand, the corners of the tabs (1) they are rounded with a certain degree of curvature and equal in all of them, joining said degree of curvature the outer contour of the tongue.
Cada una de las secciones (1a) y (1b) están metalizadas en su superficie y en la zona de corte perpendicular (6a) y (6b), de manera que las superficies metalizadas de las secciones (1a) y (1b) de cada lengüeta (1) se encuentran aisladas eléctricamente entre sí a través de una zona de aislamiento eléctrico (3) con un ancho determinado, mientras que la zona eléctricamente conductora de cada sección de lengüetas se prolonga hasta unirse con una corona metalizada (5) establecida en torno al orificio (4) que se encuentra próximo, estando previstos tales orificios para permitir la inserción de una punta de test para la comprobación de la señal eléctrica que llega hasta la lengüeta de conexión, aunque la utilización del sistema de comprobación no es imprescindible.Each of sections (1a) and (1b) are metallized on its surface and in the perpendicular cutting area (6a) and (6b), so that the metallized surfaces of the sections (1a) and (1b) of each tongue (1) are isolated electrically with each other through an isolation zone electric (3) with a certain width, while the area electrically conductive of each tab section is prolonged until joining with a metallic crown (5) established around the hole (4) that is close, being provided such holes to allow the insertion of a test tip for checking the electrical signal that reaches the tongue of connection, although the use of the checking system is not essential.
Por otro lado, además de las lengüetas simétricas (1), en cada una de las esquinas del módulo (7) se ha previsto una lengüeta de conexión asimétrica (2) que únicamente cuenta con una sección, estando situada de manera tal que forma un ángulo de 90º con la última lengüeta simétrica de la izquierda del borde superior del circuito impreso, según se ve en las figuras 1 y 2. En este caso, el orifico o taladro (4) asociado a la lengüeta simétrica (2) es común a la sección (1a) de la lengüeta (1) contigua.On the other hand, in addition to the tabs symmetrical (1), in each of the corners of the module (7) it has been provided an asymmetrical connection tab (2) that only it has a section, being located in such a way that it forms a 90º angle with the last symmetrical tab on the left of the upper edge of the printed circuit, as seen in figures 1 and 2. In this case, the hole or hole (4) associated with the tongue symmetric (2) is common to the section (1a) of the tongue (1) contiguous
Las secciones (1a) y (1b) de todas las lengüetas simétricas (1) se encuentran metalizadas por las dos caras del módulo (7) del circuito impreso.Sections (1a) and (1b) of all tabs symmetrical (1) are metallized on both sides of the module (7) of the printed circuit.
Pasando a la figura 3, se ve la misma esquina del módulo (7) representada en las figuras 1 y 2, siendo en dicha figura 3 la representación en perspectiva, pudiéndose apreciar las zonas de contacto lateral (6a) y (6b) que unen eléctricamente la cara superior e inferior del módulo (7).Turning to figure 3, the same corner is seen of the module (7) represented in figures 1 and 2, being in said figure 3 the representation in perspective, being able to appreciate the lateral contact zones (6a) and (6b) that electrically join the upper and lower side of the module (7).
La figura 4 corresponde a la vista en planta de un módulo de circuito impreso (7) que incluye lengüetas de conexión (1) a todo lo largo de su perímetro, así como las lengüetas de conexión (2) correspondiente a las esquinas, pudiéndose ver la distribución regular y equidistante de M lengüetas de conexión en los lados superior e inferior del módulo (7) del circuito impreso, y de L lengüetas en los laterales izquierdo y derecho de ese mismo módulo (7), pudiéndose comprobar igualmente que cada uno de los cuatro lados dispone de un número impar de secciones de lengüetas de conexión, numeradas de forma correlativa de izquierda a derecha, en el lado superior e inferior, y de arriba a abajo en los lados izquierdo y derecho.Figure 4 corresponds to the plan view of a printed circuit module (7) that includes connection tabs (1) along its perimeter, as well as the tabs of connection (2) corresponding to the corners, being able to see the regular and equidistant distribution of M connection tabs in the upper and lower sides of the module (7) of the printed circuit, and of L tabs on the left and right sides of that same module (7), it can also be verified that each of the four sides has an odd number of tongue sections of connection, numbered correlatively from left to right, in the upper and lower side, and from top to bottom on the sides left and right.
En la figura 5 se observa el ensamblaje de cuatro módulos de circuito impreso A, B, C y D, incorporando el sistema de interconexión de la presente invención a lo largo de todo su perímetro, con una relación de 7 x 15 contactos, debidamente numerados en las lengüetas. En esta figura 5 puede observarse que el módulo A tiene conectados sus 15 contactos del borde inferior con los 15 contactos del borde superior del módulo B. De forma similar el módulo A tienen realizadas conexiones entre los 7 contactos del lado derecho con los correspondientes contactos del lado izquierdo del módulo C. Los módulos C y B se encuentran entre sí conectados de forma análoga a los módulos A-B, viéndose que en esta figura 5 se produce un contacto múltiple entre todos los elementos de conexión ubicados en las cuatro esquinas, dejando un espacio central o hueco (8).Figure 5 shows the assembly of four printed circuit modules A, B, C and D, incorporating the interconnection system of the present invention along all its perimeter, with a ratio of 7 x 15 contacts, properly numbered on the tabs. In this figure 5 you can Note that module A has its 15 contacts connected to the lower edge with the 15 contacts of the upper edge of module B. Similarly, module A has connections made between 7 contacts on the right side with the corresponding contacts of the left side of module C. Modules C and B are between yes connected analogously to the A-B modules, seeing that in this figure 5 there is a multiple contact between all connection elements located in the four corners, leaving a central or hollow space (8).
En la figura 6 se muestra el ensamblaje, en posición diferente, de tres módulos A, B y C, de manera que el módulo A se encuentra con sus 15 contactos conectados a los 15 contactos del borde superior del módulo B situado inmediatamente por debajo. De forma análoga los módulos A-B se encuentran conectados con el módulo C que está situado a la derecha de ambos, pudiéndose comprobar cómo el contacto referenciado en general con el número (9) correspondiente al módulo C se encuentra sin conectar.Figure 6 shows the assembly, in different position, of three modules A, B and C, so that the module A meets its 15 contacts connected to the 15 upper edge contacts of module B located immediately under. Similarly, the A-B modules are they are connected to module C which is located on the right of both, being able to verify how the contact referenced in general with the number (9) corresponding to module C is found without connecting
En la figura 7a se muestra la unión de dos módulos (7), con las secciones simétricas (1a) y (1b) en la cara superior e inferior unidas eléctricamente a través de los orificios metalizados de referencia (4a), pudiéndose ver como las zonas (5a) correspondientes a los orificios o taladros (4a) se encuentran separadas del borde de la zona metalizada de las secciones (1a) y (1b). En esta realización de la figura 7a el número de uniones eléctricas entre los módulos de circuitos impresos interconectados, es de dos uniones eléctricas por lengüeta. Observándose en esta figura 7a las pistas (10a) para establecer la interconexión con las lengüetas inferiores.Figure 7a shows the union of two modules (7), with symmetric sections (1a) and (1b) on the face upper and lower electrically connected through the holes reference metallized (4a), being seen as the zones (5a) corresponding to the holes or holes (4a) are separated from the edge of the metallic area of the sections (1a) and (1 B). In this embodiment of Figure 7a the number of joints electrical between interconnected printed circuit modules, It has two electrical connections per tongue. Looking at this Figure 7a the tracks (10a) to establish the interconnection with the lower tabs
En la figura (7b) se muestra una variante de realización del sistema de conexión representado en la figura 7a, incluyendo, además de los orificios (4a), otros nuevos orificios (4b) de manera que en este caso los orificios (4a) y (4b) están aislados eléctricamente entre sí, pudiéndose ver que en este caso el número de uniones eléctricas entre los circuitos impresos e interconectados es de cuatro uniones eléctricas por lengüeta.In figure (7b) a variant of embodiment of the connection system shown in Figure 7a, including, in addition to the holes (4a), other new holes (4b) so that in this case the holes (4a) and (4b) are electrically isolated from each other, being able to see that in this case the number of electrical junctions between the printed circuits and Interconnected is four electrical connections per tongue.
En la figura 8a se muestra una vista en planta y otra en sección de la unión de dos secciones (la) simétricas correspondientes a dos lengüetas (1), de manera que en este caso el contorno (6a) de las lengüetas se encuentra metalizado por lo que existe contacto eléctrico, a través de esta zona, entre las secciones de la cara superior y de la cara inferior del módulo de circuito impreso.Figure 8a shows a plan view and another in section of the union of two sections (the) symmetric corresponding to two tabs (1), so that in this case the contour (6a) of the tabs is metallized so there is electrical contact, through this area, between sections of the upper face and the lower face of the module printed circuit.
Además, los contactos también están metalizados, por lo que la unión eléctrica entre la cara superior e inferior se realiza simultáneamente en varios puntos de contacto, de manera que para evitar que un módulo de circuito impreso se desplace verticalmente con respecto a otro, es posible utilizar distintos materiales (11) en ambas caras, que actuarán a modo de tope, de manera que en caso de acoplamiento machihembrado con acuñamiento solo será necesario un único tope. En esta figura 8a se dejan ver igualmente los orificios (4).In addition, the contacts are also metallized, so the electrical connection between the upper and lower face is performs simultaneously at several points of contact, so that to prevent a printed circuit module from moving vertically with respect to another, it is possible to use different materials (11) on both sides, which will act as a stop, of so that in case of tongue and groove coupling with wedging Only one stop will be necessary. In this figure 8a you can see also the holes (4).
En la figura 8b se presenta la misma unión representada en la figura 8a, con la diferencia de que no existe metalización en el contorno, de modo que el único contacto eléctrico entre las secciones de la cara superior e inferior se produce a través de los orificios (4). En este caso, para evitar el desplazamiento de los módulos de circuito impreso interconectados, con respecto a su posición de referencia, se dispone material de soldadura (12) en la cara superior del módulo.In Figure 8b the same union is presented represented in figure 8a, with the difference that it does not exist contour metallization, so that the only contact electrical between the upper and lower face sections are Produces through the holes (4). In this case, to avoid displacement of interconnected printed circuit modules, With respect to its reference position, material is available welding (12) on the upper face of the module.
En las figuras 9a y 9b se muestra otra forma alternativa del sistema de conexión, incorporando más de dos secciones de contacto para la lengüeta. Concretamente, en la figura 9a se observa la unión de dos módulos que incorporan, además de las secciones (1a) y (1b), respectivas secciones centrales (1c) y (1d) que se ubican entre aquellas, de manera que las secciones simétricas (1a) y (1b) han variado su geometría para permitir la incorporación de la sección (1c) en la zona central de la lengüeta y la sección (1b) en la zona que separa las lengüetas adyacentes, pudiéndose observar que el contorno de la sección (1c) no es simétrico respecto del contorno de la sección (1b), pudiendo apreciar también como en esta realización el contorno externo de la lengüeta que une las secciones (1c) de una lengüeta de la sección (1b) con la lengüeta del módulo con el que se encuentra conectado, no es cierto, sino que forma un semi-círculo para aumentar la zona de contacto entre los dos módulos.Another shape is shown in Figures 9a and 9b connection system alternative, incorporating more than two contact sections for the tongue. Specifically, in the figure 9a shows the union of two modules that incorporate, in addition to the sections (1a) and (1b), respective central sections (1c) and (1d) that are located between those, so that the sections symmetric (1a) and (1b) have varied their geometry to allow incorporation of section (1c) in the central area of the tongue and the section (1b) in the area that separates the adjacent tabs, it can be seen that the outline of the section (1c) is not symmetric about the contour of the section (1b), being able to also appreciate how in this embodiment the external contour of the tongue linking the sections (1c) of a section tongue (1b) with the tab of the module with which it is connected, it's not true, but it forms a semi-circle for Increase the contact area between the two modules.
En esta realización los orificios metalizados (4a), (4b), (4c) y (4d) conectan respectivamente las secciones (1a), (1b), (1c) y (1d), de la cara superior del módulo del circuito impreso con las correspondientes secciones de la cara inferior. En este caso el número de uniones eléctricas entre los circuitos impresos interconectados, mediante el sistema de la invención, es de cuatro uniones eléctricas por lengüeta.In this embodiment the metallic holes (4a), (4b), (4c) and (4d) connect the sections respectively (1a), (1b), (1c) and (1d), of the upper face of the module printed circuit with the corresponding sections of the face lower. In this case the number of electrical connections between the interconnected printed circuits, through the system of the Invention, it is four electrical joints per tongue.
En cuanto a la figura 9b, la realización mostrada en este caso corresponde a un sistema de conexión de secciones de contactos presentadas en la figura 9a, con la diferencia de que en esta nueva realización no existen orificios metalizados, como tampoco se ha procedido a la metalización lateral, por lo que las secciones 1a, 1b, 1c y 1d de la cara superior del módulo del circuito impreso se encuentran aisladas eléctricamente de las correspondientes secciones de la cara inferior. Las conexiones eléctricas entre dichas secciones 1a, 1b, 1c y 1d con la electrónica que se encuentre en el módulo del circuito impreso, se realizará a través de las pistas conductores (10a), (10b), (10c) y (10d), por lo que en este caso las uniones eléctricas es de 8 por lengüeta, realizándose cuatro de ellas entre las secciones de la cara superior y las cuatro restantes entre las secciones de la cara inferior.As for Figure 9b, the embodiment shown in this case corresponds to a connection system of contact sections presented in figure 9a, with the difference that in this new embodiment there are no holes metallized, nor has it been metallized lateral, so sections 1a, 1b, 1c and 1d of the face top of the printed circuit module are isolated electrically from the corresponding sections of the face lower. The electrical connections between said sections 1a, 1b, 1c and 1d with the electronics found in the module of the printed circuit, will be done through the conductive tracks (10a), (10b), (10c) and (10d), so in this case the unions Electrical is 8 per tongue, making four of them between the sections of the upper face and the remaining four between sections of the lower face.
Las figuras 10a y 10b representan la forma de unión entre módulos de circuitos impresos cuyo sistema de interconexión carece de orificios metalizados, estando los bordes carentes de metalización. Concretamente, la figura loa muestra la unión de dos secciones simétricas de una lengüeta, de manera que la zona de contacto (13) entre los módulos de circuito impreso no produce contacto eléctrico en la cara superior e inferior, con lo que la conexión eléctrica entre secciones adyacentes se asegura en este caso mediante una soldadura (14).Figures 10a and 10b represent the form of union between printed circuit modules whose system of interconnection lacks metallic holes, the edges being lacking metallization. Specifically, the figure shows the union of two symmetrical sections of a tongue, so that the contact zone (13) between the printed circuit modules no produces electrical contact in the upper and lower face, with that the electrical connection between adjacent sections is ensured in this case by welding (14).
En la figura 10b existen cuatro secciones de contacto, asegurándose la continuidad eléctrica mediante soldadura (14) en ambas caras del módulo de circuito impreso.In Figure 10b there are four sections of contact, ensuring electrical continuity by welding (14) on both sides of the printed circuit module.
La figura 11a muestra la realización de una esquina de un módulo de circuito impreso con el sistema de conexión de la invención, vista esa esquina desde el lado superior, en la parte izquierda, y desde el lado inferior en la parte derecha. En esta realización, por cada sección simétrica incorpora dos orificios (4), salvo en los contactos que forman la esquina en la que se mantiene un único orificio (4) que une eléctricamente las secciones superior e inferior de los contactos de esquina. En la figura 11b, se muestra una realización como la de la figura 11a, con la diferencia de que en este caso se han utilizado lengüetas con cuatro secciones de lengüeta.Figure 11a shows the realization of a corner of a printed circuit module with the connection system of the invention, seen that corner from the upper side, in the left part, and from the bottom side on the right side. In this embodiment, for each symmetrical section incorporates two holes (4), except for the contacts that form the corner where maintains a single hole (4) that electrically joins the sections upper and lower corner contacts. In figure 11b, an embodiment like that of figure 11a is shown, with the difference that in this case tabs have been used with Four tongue sections.
En la figura 12 se muestra una realización de un módulo de circuito impreso, que está afectado de una ranura horizontal (15) que discurre desde el centro del módulo hasta el borde derecho, de manera que la anchura de esta ranura (15) es igual a la altura del módulo (7) utilizado. En esta figura puede verse que los orificios metalizados (4) de cada una de las secciones simétricas (1a) y (1b) adoptan forma rectangular, de manera que todos los orificios (4) correspondientes a un mismo sistema de conexión, se encuentran alienados horizontalmente y desplazados hasta que sus bordes coincidan con el borde de la ranura (15).Figure 12 shows an embodiment of a printed circuit module, which is affected by a slot horizontal (15) that runs from the center of the module to the right edge, so that the width of this slot (15) is equal to the height of the module (7) used. In this figure you can see that the metallic holes (4) of each of the sections symmetric (1a) and (1b) adopt a rectangular shape, so that all holes (4) corresponding to the same system of connection, they are alienated horizontally and displaced until its edges coincide with the edge of the groove (15).
Las secciones (1a) y (1b) que se encuentran en la parte superior están conectadas eléctricamente con las correspondientes secciones de las lengüetas previstas en la parte inferior, a través de las pistas conductores (10') y (10''). En esta realización las secciones de contacto de los extremos, así como la central, tienen cortocircuitadas entre sí las secciones de la cara superior e inferior para transmitir una mejor distribución de las señales de alimentación y masa eléctrica, habiéndose utilizado en este caso cinco lengüetas simétricas y una asimétrica en cada módulo, por lo que el número total de secciones es de once, aunque se puede utilizar cualquier número de lengüetas siempre que el número resultante sea impar.Sections (1a) and (1b) found in the upper part is electrically connected to the corresponding sections of the tabs provided in the part lower, through the conductive tracks (10 ') and (10' '). In this embodiment the contact sections of the ends as well like the central one, the sections of the upper and lower face to transmit a better distribution of the power and electrical mass signals, having used in this case five symmetric tabs and an asymmetric one in each module, so the total number of sections is eleven, although any number of tabs can be used as long as The resulting number is odd.
En las figuras 13a y 13b se muestra la unión de dos módulos, permitiendo obtener una construcción tridimensional en la que los módulos forman entre sí un ángulo de 90º. Concretamente, la figura 13a presenta el mismo sistema de unión de la figura 12, en el que se ha seccionado su parte central, de forma que no estén visibles todas las lengüetas. En esta realización se ha añadido un módulo idéntico al de la figura 12 pero girado 180º respecto al eje vertical y 90º respecto al eje horizontal, de forma que solo se aprecia el canto del módulo (16). En la figura 13b se muestra la vista lateral derecha de una sección de la figura 13a, practicada perpendicularmente en el orificio (4) de la izquierda de los dos mostrados en la figura 13a.Figures 13a and 13b show the union of two modules, allowing to obtain a three-dimensional construction in which the modules form an angle of 90º to each other. Specifically, Figure 13a presents the same joining system of Figure 12, in which its central part has been sectioned, so that they are not all tabs visible. In this embodiment a module identical to that of figure 12 but rotated 180º with respect to the axis vertical and 90º with respect to the horizontal axis, so that only appreciate the song of the module (16). Figure 13b shows the right side view of a section of figure 13a, practiced perpendicularly in the hole (4) on the left of the two shown in figure 13a.
En esas figuras 12, 13a y 13b se utilizan lengüetas de conexión tanto en la parte superior como en la inferior, aunque podría eliminarse uno de los lados manteniendo la alineación de los orificios (4) que correspondan al lado eliminado. El ensamblaje de los módulos del circuito impreso, como el mostrado en la figura 12, que disponen de dos lengüetas, con otros módulos que solo disponen de una de las lengüetas, produciría realizaciones tridimensionales dotadas de tres lengüetas de conexión rotadas entre sí 90º, de manera que en el caso de utilizar dos módulos con una única lengüeta de conexión se obtendrían montajes con dos lengüetas de conexión giradas también 90º.In these figures 12, 13a and 13b are used connection tabs on both the top and the lower, although one of the sides could be removed while maintaining the alignment of the holes (4) corresponding to the side removed. The assembly of the printed circuit modules, as shown in figure 12, which have two tabs, with other modules that only have one of the tabs, would produce three-dimensional equipped with three connection tabs rotated between yes 90º, so that in the case of using two modules with a only connection tab would be obtained assemblies with two tabs of connection also rotated 90º.
Es posible realizar montajes similares en las figuras 13a y 13b en los que se utilicen lengüetas con más de dos secciones, aunque en este caso habría que utilizar tantos orificios (4) como secciones existan.It is possible to make similar assemblies in the Figures 13a and 13b in which tabs with more than two are used sections, although in this case you would have to use so many holes (4) as sections exist.
La figura 14 muestra otra forma de interconectar módulos de circuito impreso que tengan en alguno de sus bordes lengüetas.Figure 14 shows another way of interconnecting printed circuit modules that have one of their edges tabs
En el caso de que la unión directa no sea posible, o que no se deseen realizar soldaduras, la realización mostrada en la figura 14 permite llevar a cabo el interconexionado, tanto mecánica como eléctricamente, para lo cual se utilizan dos piezas iguales (17) constituidas en un material dieléctrico y un módulo (18), de manera que la pieza de material dieléctrico (17) será de un espesor mitad que la del módulo de circuito impreso (18), con la particularidad de que aquella pieza de material dieléctrico (17) tendrá su contorno mecanizado de forma que éste encaje con las lengüetas del módulo que se quiera acoplar, mientras que el módulo de circuito impreso (18) tendrá sobre una de sus caras dos rectángulos de material conductor unidos mediante un pista conductora de ancho variable, de modo que el tamaño de los rectángulos conductores será lo suficientemente grande para cubrir las secciones simétricas (1a) y (1b) que estén utilizándose, pudiéndose apreciar en la parte superior de la figura 14 superpuestas la pieza de material dieléctrico (17) y del módulo de circuito impreso (18), habiéndose dibujado la pieza (17) de forma transparente para que se puedan apreciar los contactos eléctricos del módulo de circuito impreso (18), pudiéndose ambas pegar para evitar el desplazamiento de las secciones correspondientes.In the event that the direct union is not possible, or do not wish to perform welding, the realization shown in figure 14 allows interconnection to be carried out, both mechanically and electrically, for which two are used equal pieces (17) constituted in a dielectric material and a module (18), so that the dielectric material part (17) it will be of a thickness half that of the printed circuit module (18), with the particularity that that piece of dielectric material (17) will have its mechanized contour so that it fits with the tabs of the module to be coupled, while the module printed circuit (18) will have on one of its faces two rectangles of conductive material joined by a track variable width conductor, so that the size of the conductive rectangles will be large enough to cover the symmetric sections (1a) and (1b) that are being used, can be seen in the upper part of figure 14 superimposed the piece of dielectric material (17) and the module printed circuit (18), the piece (17) having been drawn so transparent so that electrical contacts can be seen of the printed circuit module (18), being able to paste both to avoid displacement of the corresponding sections.
La figura 15, muestra el resultado final del
acoplamiento realizado en base a lo representado en la figura 14,
siendo válido para unión de los distintos elementos cualquier
método que ejerciera una fuerza suficiente entre el módulo de
circuito impreso superior (18) y el módulo de circuito impreso
inferior, que evitase el desarmado, pudiendo utilizar un conjunto de
tornillo y tuerca que atraviese verticalmente los elementos (17) y
(18), de forma que evitase su
separación.Figure 15 shows the final result of the coupling made on the basis of what is represented in Figure 14, any method exerting sufficient force between the upper printed circuit module (18) and the power module being valid for joining the different elements lower printed circuit, to avoid disassembly, being able to use a screw and nut assembly that vertically traverses the elements (17) and (18), so as to avoid its
separation.
Claims (13)
correspondiente sección de la lengüeta.7. Mechanical and electrical connection system of printed circuits, according to claims 1 and 4, characterized in that the electrically conductive surface of each section (1a) and (1b) of the tabs (1) and (2), is extended until joining with the metallic crown-shaped surface (5) that is established around the holes (4), in proximity to the
corresponding section of the tongue.
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