ПРИЖИМ

Полезная модель относится к радиоэлектронике, в частности к устройствам фиксации гибких электрических кабелей к печатным платам, предназначенных для передачи высокочастотных сигналов, эксплуатирующихся в сложных условиях и подвергающихся различным климатическим воздействиям.
Известно устройство для крепления плоского кабеля к печатной плате (авторское свидетельство SU 1170641, МПК Н05K 7/06, опубл. 30.07.1985 г.), выбранное в качестве аналога, содержащее диэлектрическую колодку с головкой в верхней части ее сечения и прижимной элемент в виде СО-образной скобы, установленной своей внутренней поверхностью на головке диэлектрической колодки, с целью улучшения эксплуатационных возможностей, головка диэлектрической колодки выполнена цилиндрической формы, а одна из стенок С-образной скобы выполнена отогнутой во внешнюю сторону.
Известно устройство для крепления плоского кабеля на печатной плате (авторское свидетельство SU 1228318, МПК Н05K 7/06, опубл. 30.04.1986 г.), содержащее прямоугольную диэлектрическую колодку с окном для размещения плоского кабеля, с целью улучшения эксплуатационных возможностей при креплении экранированных плоских кабелей, указанная колодка снабжена металлической контактной площадкой для присоединения экрана плоского кабеля.
Недостатком вышеуказанных аналогов является то, что они не решают задачи по соединению экранов проводников с площадками печатной платы и предназначены для фиксации кабелей, состоящих из проводников в изолирующей оболочке.
Весь комплекс технических требований к соединению гибкого кабеля с печатной платой: механическое крепление и электрическое соединение проводников кабеля и контактных площадок, в том числе с проводниками в экранирующей оплетке (фольге) и защитной оболочке, решается с использованием соединителей, например, соединителей Har-flex фирмы Harting (https://ww.harting.com/sites/default/files/2017-11/HARTING%20har-flex%C2%AE%20connectors.pdf, стр. 22-23), выбранных в качестве аналога.
Однако такое соединение характеризуется увеличенными габаритными размерами, массой, и, как правило, частотными ограничениями на передаваемый электрический сигнал.
Наиболее близким техническим решением, обеспечивающим фиксацию гибкого кабеля, содержащего проводники (в изолирующей оболочке, экране, защитной оболочке) и качественную пайку соединения, и выбранным в качестве прототипа, является решение фирмы Samtec (http://suddendocs.samtec.com/catalog_english/esca.pdf). Разделанные экранированные проводники устанавливаются в металлический сепаратор или оболочку в форме планки, выполненные из материала, обладающего свойствами паяемости с припоями на основе олова, в которых выполнен ряд отверстий, соответствующий диаметру изоляции проводника, таким образом, что участок проводника и изоляция выступают за поверхность сепаратора с одной стороны, а экраны проводников находятся в электрическом контакте с сепаратором и расположены с противоположной стороны. Экраны проводников соединены припоем с сепаратором, который в свою очередь соединен пайкой с контактными площадками/полигонами печатной платы, а проводники кабеля соединены с соответствующими контактными площадками печатной платы.
Недостатком прототипа является его использование для шлейфов с одинаковыми проводниками (размерами изоляционной оболочки) и заданным шагом проводников, а также применение конструкции прижима в виде двух технологических решений: планка с отверстиями и обжимная лента. При этом вариант планки с отверстиями характеризуется преимущественно торцевым контактом тела планки с оплеткой проводников и практически не применим для оплетки фольгой.
Техническим результатом полезной модели является обеспечение надежной фиксации проводников в изолирующей оболочке, экране и защитной оболочке к печатной плате независимо от сечения проводника и типа экранирующей оболочки.
Технический результат достигается тем, что проводники в изолирующей оболочке, экране и защитной оболочке фиксируются пайкой к печатной плате с использованием прижима, выполненного из металлического, материала, обладающего свойствами паяемости с припоями на основе олова, в виде планки, и содержащего, по меньшей мере, один паз для размещения проводников, на прижимающей поверхности паза выполнены разделительные элементы полукруглой формы, вершины которых не превышают среднего радиуса экранирующей оболочки размещенных проводников, а высота прижима не более 1,5 среднего диаметра экранирующей оболочки проводников, при этом поверхности пайки прижима к площадкам печатной платы удалены от изолирующих оболочек крайних проводников на расстояние не менее 1 среднего радиуса экранирующей оболочки размещенных проводников
Сущность полезной модели показана на:
Фиг. 1 - Общий вид прижима;
Фиг. 2 - Прижим, вид со стороны проводников;
Фиг. 3 - Прижим, вид сверху.
На чертежах представлены следующие обозначения:
1 - прижим,
2 - паз,
3 - прижимающая поверхность паза,
4 - разделительный элемент,
5 - поверхность для пайки,
6 - печатная плата,
7 - проводник,
8 - оболочка изолирующая,
9 - оболочка экранирующая,
10 - оболочка защитная,
11 - площадки печатной платы,
12 - контактные площадки.
В прижиме 1 (Фиг. 1) выполнен паз 2 с прижимающей поверхностью 3, содержащей разделительные элементы 4. Поверхностями для пайки 5 прижим 1 установлен на печатную плату 6. Проводники 7 (Фиг. 2) в изолирующей оболочке 8, экранирующей оболочке 9, защитной оболочке 10 размещены преимущественно между разделительными элементами 4 внутри паза таким образом, что поверхность экранирующей оболочки 9 находится в контакте с прижимающей поверхностью паза 3. Торец защитной оболочки 10 располагается на расстоянии от стенки прижима 1. Торец изолирующей оболочки 8 располагается на расстоянии от торца экранирующей оболочки. Фиксация прижима 1 выполнена припоем к площадкам 11 печатной платы 6, проводники 7 припаяны к контактным площадкам 12. Экранирующая оболочка 9 припаяна к прижиму 1 в местах касания к прижимающей поверхности 3 со стороны защитной оболочки 10.
Прижим выполнен методом литья по выплавляемым моделям.
Полезная модель работает следующим образом. Проводники размещаются внутри паза 2 прижима 1 и устанавливаются к печатной плате 6. Пайкой прижим фиксируется к площадкам 11 и экранирующие оболочки 9 к прижиму 1 со стороны защитных оболочек 10. Проводники 7 распаиваются к контактным площадкам 12.
Технический результат достигается за счет плотной укладки проводников, касания экранирующих оболочек 9 проводников 7 друг к другу и прижима 1 боковыми поверхностями, уплотнения укладки проводников разделительными элементами 4. Благодаря тому, что разделительные элементы расположены выше проводника материал экранирующей оболочки 9, независимо от структуры проволока или фольга, при прижатии имеет возможность распределиться в объеме зазоров 13 прилегающих к печатной платы 6, которые в последствии заполняются припоем. Последнее обстоятельство обеспечивает качественный электрический и механический контакт прижима 1 с площадками 11 печатной платы 6. Расположение поверхностей для пайки 5 на расстоянии от крайних проводников 7 обеспечивает минимальное тепловое воздействие на проводник при любом типе пайки (ручная, автоматизированная, ИК и т.п.). Наличие зазоров 13 и расположение проводников в общем пазе обеспечивает возможность монтажа проводников с различным сечением и любым типом экранирующих оболочек, выполненных как в виде плоского многожильного кабеля, так и в виде набора единичных проводников.
В уровне техники не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленной полезной модели.
Предлагаемая полезная модель технически осуществима и промышленно реализуема на приборостроительном предприятии.
Из всего вышесказанного можно сделать вывод о том, что предлагаемое техническое решение соответствует условиям патентоспособности полезной модели, а именно оно является новым и промышленно применимым.