Brevet FR2197302A1 — publié le 19740322

L'invention, due à la collaboration de Monsieur Jean COTTIN, est relative à un bottier métallique moulé de logement de supports de composants électroniques, notamment de cartes débrochables à circuit imprimé, comprenant au moins deux parois rainurées espacées se faisant face, dont chaque paire de rainures opposées est susceptible de recevoir les bords parallèles d'une carte, ltéeartement des rainures étant sensiblement constant sur toute la longueur des rainures pour permettre le débrochage et l'embrochage des cartes. Les bottiers métalliques à structure moulée du genre indiqué peuvent présenter des formes élaborées et s'intégrer à des ensembles, notamment des châssis ou enveloppes d'un appareillage électronique ou électrique. Les techniques actuelles de moulage ne permettent pas la réalisation de rainures d'encartage et ces der nières nécessitent un usinage spécial de la pièce, particulièrement onéreux. Un autre inconvénient des bottiers du type connu consiste dans le contact direct de la carte à circuit imprimé avec la structure métallique du bottier. Les vibrations du bottier sont ainsi transmises sans amortissement notable aux cartes et aux composants portés par celles-ci. La présence d'une paroi métallique au voisinage des organes électriques peut également être à ltorigine de défauts ou d'amorçages internes. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et de permettre la réalisation d'un bottier métallique par des procédés simples de moulage évitant tout usinage ultérieur. Le bottier métallique moulé selon la présente invention est caractérisé par le fait que chacune desdites parois comporte une structure stratifiée présentant une couche, notamment externe, en matériau métallique moulé brut et une couche, nantie desdites rainures, en matière synthétique surmoulée à froid de manière à éviter tout usinage. La précision dimensionnelle du bottier ou de l'ossature métallique moulé n'est plus déterminée par les rainures d'encartage et des dépouilles usuelles sont acceptables. Il ressortira plus clairement de l'exposé qui va suivre, que le revêtement ou la couche interne surmoulé à froid permet de compenser les imperfections et les variations de cote, dues aux dépouilles de moulage, tout en présentant des rainures de précision suffisante au main tien des cartes à circuit imprimé. Le surmoulage à froid évite notamment toute déformation ou retrait thermique susceptible d'affecter la précision de la pièce moulée. Ces techniques de moulage de matières synthétiques ne nécessitent d'autre part aucune dépouille notable et elles sont donc particulièrement appropriées à la réalisation de pièces rainurées dont la grande longueur et le parallélisme des faces sont essentiels.La plasticité permanente de la matière synthétique assure de plus un amortissement des vibrations et leur faible poids permet un gain appréciable sur le poids du bottier. On connatt déjà des bottiers moulés par injection pour des appareillages électroniques, mais les procédés de fabrication de ces bottiers sont particulièrement cotteux et concevables uniquement pour de grandes séries de fabrication. Ils ne permettent pas la fabrication de pièces intégrées de grandes dimensions, dont certaines parties doivent présenter une résistance et une rigidité mécanique notable. Les parois en matière synthétique sont de plus incapables d'assurer le blindage électrique ou électronique de l'appareil et la bonne évacuation des calories, dégagées par les composants électroniques, est entravée par la paroi épaisse en matière synthétique, dont la conductibilité thermique est faible. Selon un développement de l'invention, la matière synthétique est une résine époxyde moulable à froid et elle comporte avantageusement des adjuvants accroissant notamment la tenue à la température. Le surmoulage de cette matière synthétique est particulièrement simple, la structure métallique faisant office de moule. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description qui va suivre d'un mode de mise en oeuvre de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif et représenté au dessin annexé, dans lequel la figure 1 est une vue en plan d'une structure à bottiers moulés selon l'invention; la figure 2 est une coupe suivant la ligne Il-Il de la figure 1. Sur les figures, une structure ou châssis en forme de coffret 10 est subdivisée en des compartiments ou bottiers 12, 14, de logement de composants et appareils électroniques et en un compartiment 16 pouvant recevoir tout autre appareil. La structure 10 peut constituer ou être incorporée dans un équipement d'ensembles, par exemple de commande, de transmission, d'automatisme ou analogues. Chaque bottier 12, 14 reçoit les éléments (non représentés) et les cartes à circuit imprimé 18, particuliers à une fonction prédéterminée. Les cartes 18 du type embrochable, bien connu en soi, groupent les modules électroniques et les circuits associés, notamment å conducteurs imprimés, assurant un souFensemble fonctionnel prédéterminé. Il est bien entendu que tout autre support en forme de plaque ou platine peut être substitué aux cartes 18.Ces dernières peuvent titre embrochées par insertion des bords marginaux dans des rainures 20, ménagées sur des parois opposées du bottier. Il est inutile de décrire en détail la partie électrique ou électronique de l'appareil, qui n'a été évoquée que pour illuster les problèmes particuliers au bottier selon l'invention. La structure ou le coffret 10 comporte des parois externes 22 et des cloisonnements internes 24 confinant les bottiers ou compartiments 12, 14, 16. Les parois 22, 24 sont en alliage léger moulé venues brutes de fonderie et présentent des dépouilles 26 usuelles nécessaires au démoulage de la pièce moulée. Les dépouilles 26 impliquent une augmentation de l'épaisseur de la paroi vers le fond de la pièce moulée (voir figure 2). La structure métallique 22, 24 comporte avantageusement des nervures ou surépaisseurs de renforcement 28 ainsi que des ailettes 30 de refroidissement, plus particulièrement ménagées sur les parois délimitant les coffrets 12, 14. La surface interne des parois métalliques 22, 24, délimitant les bottiers 12, 14 est intégralement ou partiellement revêtue d'une couche isolante 32 en matière synthétique surmoulée à froid. Le noyau (non représenté) utilisé au surmoulage de la matière synthétique présente des nervures faisant apparattre au moulage les rainures 20. Les nervures du noyau, correspondant aux parois rainurées du bottier, sont parallèles, de manière å obtenir au moulage les parois rainurées parallèles, les dépouilles 26 étant compensées par une surépaisseur de la couche en matière synthétique. En se référant plus particulièrement à la figure 2, on voit par exemple que ltépaisseur a de la couche de revêtement 32 à la base 25 du coffret est inférieure à l'épaisseur b, de ma nière à réaliser un écartement 1 constant entre les deux parois rainurées revêtues. Les cartes 18 peuvent être embrochées ou débrochées par un mouvement dans le plan de la figure 2, dans la direction indiquée par des flèches, les bords marginaux glissant dans les rainures 20. La matière synthétique est avantageusement une résine époxyde qui comporte des adjuvants améliorant la tenue à chaud, de manière à éviter toute déformation aux températures de fonctionnement. Le moulage à froid de la matière synthétique évite les déformations thermiques de la structure métallique, inévitables lors de la mise en oeuvre de procédés de moulage à chaud. Le moulage à froid permet donc de respecter les cotes et les moyens usuels de démoulage, notamment par ultra-sons, permettent de limiter ou même de se passer des dépouilles. On évite ainsi tout usinage de la pièce ou de certaines parties de cette pièce. La structure métallique facilite l'évacuation des calories, notamment par les ailettes 30 et dans certains cas il peut être avantageux d'améliorer la conductivité de la matière synthétique 32 par des charges appropriées. La matière synthétique est de préférence électriquement isolante afin d'éviter des amorçages ou court-circuits internes accidentels. La plasticité de la ma tière synthétique peut être adaptée aux conditions d'utilisation de l'appareil, de manière à amortir des vibrations transmises aux cartes 18. L'épaisseur moyenne de la couche de revêtement en matitre synthétique peut être faible, la rigidité mécanique étant en grande partie assurée par les parois métalliques 22, 24. Le bottier selon l'invention est mis en oeuvre de la manière suivante Les techniques de moulage permettent de concevoir une structure d'ensemble appropriée à l'utilisation particulière et une subdivision en compartiments ou bottiers 12, 14, 16 de forme judicieuse. Le moulage de la partie métallique, en l'occurrence des parois 22, 24 et du fond 25, est effectué par les méthodes usuelles, notamment de coulée d'alliage léger dans des moules appropriés avec les dépouilles nécessaires. Le procédé de fabrication par moulage permet d'incorporer des nervures de renforcement en des emplacements judicieux et des ailettes de refroidissement 30 monobloc avec la structure métallique et favorisant de ce fait la transmission ou conduction thermique.La pièce métallique moulée est par la suite surmoulée à froid par une résine époxyde tout au moins dans les zones devant présenter des tolérances dimensionnelles de faible niveau. La pièce ne nécessite aucun usinage particulier, les rainures d'encartage de forme appropriée venant brutes dudit surmoulage. L'invention n'est bien entendu nullement limitée à la réalisation de rainures d'encartage et s'étend à la réalisation d'autres conformations à cotes particulièrement précises ou à d'autres matériels présentant les mimes impératifs. On ne sortirait pas du cadre de l'invention en réalisant une paroi stratifiée à couches multiples, ou encore en prévoyant des épaisseurs notables de la couche de revêtement, tout au moins en certains emplacements. Certaines parois peuvent bien entendu être uniquement métalliques ou inversement uniquement en matière synthétique ou comportant éventuellement une structure ajourée de renforcement ou de conduction thermique. REVENDICATIONS 1. Bottier métallique moulé de logement de supports de composants électroniques, notamment de cartes débrochables à circuit imprimé comprenant au moins deux parois rainurées espacées se faisant face, dont chaque paire de rainures opposées est susceptible de recevoir les bords parallèles d'une cart#e, l'écartement des rainures étant sensiblement constant sur toute la longueur des rainures pour permettre le débrochage et l'embrochage des cartes, caractérisé par le fait que chacune desdites parois comporte une structure stratifiée présentant une couche, notamment externe, en matériau métallique moulé brut et une couche, notamment interne, nantie desdites rainures, en matière synthétique surmoulée à froid, de manière à éviter tout usinage. 2. Bottier moulé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'épaisseur de ladite couche synthétique est variable, de manière à compenser les dépouilles de la couche métallique et à présenter des surfaces internes des parois rainurées sensiblement parallèles. 3. Bottier moulé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérsé par le fait que ladite matière synthétique est une résine époxyde moulable à froid comportant des adjuvants accroissant la tenue à la température. 4. Bottier moulé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il est incorporé à une structure moulée métallique complexe. 5. Bottier moulé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la quasi-totalité ou la totalité de la surface interne du bottier est revêtue par ladite couche de matériau synthétique moulé qui assure un isolement électrique de la partie métallique du bottier. 6. Bottier moulé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ledit bottier est à paroi mince en alliage léger revêtue d'une couche mince de matière synthétique surmoulée à froid.