Brevet FR2149385A1 — publié le 19730330

La présente invention concerne un procédé pour 11 espacement éléments de construction sur des plaques à circuit imprimé au moyen de pièces d'espacement prévues entre les divers éléments de construction et la plaque à circuit imprimé. L'invention est applicable dans le cas de plaques à circuit imprimé, notamment de plaques à circuit imprimé à contacts traversants, qui sont garnies d'éléments de construction électriques ou électroniques, et dans lesquelles, soit les raccords par soudure, soit les pièces de construction elles#meAmes, lors de leur pose directe sur la plaque à circuit imprimé n'apportent pas de solution techniquement exempte d'incidents. Il faut donc, dans ce cas, réaliser des emplacements de soudage spécialement exempts de défauts techniques, prévoir des emplacements de soudage pouvant ee controlés et une possibilité de dessoudage sans problème des pièces de construction, par exemple par le procédé d'aspiration par le vide. Dans d'autres cas, il est nécessaire d'espacer des éléments de construction électroniques sensibles de champs électriques ou magnétiques ("bandes de circuit imprimé chaudes"), ou encore d'espacer des éléments de construction à fat dégagement de chaleur, tels que des résistances de puissance ou des transistors de puissance, de la plaque à circuit imprimé. En outre, il peut être nécessaire d'espacer, entre eux, des éléments de construction sensibles au soudage. Pour réaliser un espacement entre des éléments de construction électroniques sur des plaques à circuit imprimé, on utilise, suivant l'état de la technique, différents procédés. Il est connu, lors du montage de chaque élément de construction, d'emmancher sur lui ou de placer en dessous, comme pièce d'espacement, une pièce individuelle en verre, en céramique ou en matière synthétique. Il a été réalisé des pièces-écrans qui peuvent être enlevées à nouveau après l'opération de soudage. Enfin, il est connu de soulever les éléments de construction, lors du montage, à la main ou par des moyens auxiliaires tels que le vide, jusqu a ce que l'opération de soudage soit terminée. Ces procédés sont coûteux et ne sont pas économiques. La pose de pièces d'espacement au-dessous des éléments lors du montage, pas plus que la disposition de p#ièces-écrans, au cours du soudage, ne sont pas applicables dans le cas de plaques à circuit imprimé minia turisées équipées de circuits très rapprochés La présente invention a pour but de rendre possible, pour des plaques à circuit imprimé normales et de grande dimension, la réalisation d'un espacement économique et, dans le cas de plaques à circuit imprimé étroitement chargées et miniaturisées, de fournir une possibilité de réalisation de l'espacement qui soit techniquement réalisable et économique. Le procédé conforme à l'invention est caractérisé en ce que les pièces d'espacement sont placées, au moyen d'un dispositif de positionnemens avant le montage des éléments de construction, sur les emplacements prédéterminés désirés de la plaque à circuit imprimé et sont reliées à celle-ci. L'invention peut être réalisée de différentes manières. Une possibilité consiste en ce que le dispositif de positionnement et un gabarit avec des évidements aux emplacements prédéterminés qu' on pose sur la plaque à circuit imprimé, on applique, à travers les évidements, un mastic durcissable pour former les pièces d'espacement sur la plaque à circuit imprimé, avec une épaisseur qui correspond à l'épaisseur du gabarit de genre pochoir. Une autre possibilité consiste à placer sur la plaque à circuit imprimé des pièces d'espacement préfabriquées qu'on relie à la plaque. Cette liaison peut s'effectuer par collage, frittage ou fusion. Les pièces d'espacement préfabriquées peuvent être mises en place sur la plaque à circuit imprimé au moyen d'un gabarit approprié. Il est encore possible de placer les pièces d'espacement sur la plaque à circuit imprimé aux emplacements prédéterminés, à l'aide d'une machine à positionner avec système de coordonnées de repérage. Les pièces d'espacement peuvent, le cas échéant, astre constituées à partir d'une matière en barre qui est sectionnée à la hauteur désirée après la mise en place sur la plaque. La description ci-après se rapporte à un exemple de réalisation de l'invention, donné à titre non limitatif et expliqué avec référence au dessin joint, qui est une représentation en perspective d'une plaque à circuit imprimé avec pièces d'espacement et quelques éléments de construction, ainsi qu'un gabarit avec évidements pour l'introduction d'un mastic destiné à former les pièces d'espa cement. La plaque à circuit imprimé to contient des raccords de branchement t2 et des bandes conductrices 14 sur ses deux faces, une seule de ces faces étant représentée au dessin. Pour fixer par soudage des éléments de construction électriques et électroniques, tels que résistances, condensateurs, transistors et autres, sont prévus des raccords à souder 16, à contacts traversant la plaque, ctest-à-dire des raccords soudés qui passent à travers la plaque lo en étant électriquement conducteurs, de sorte qu'ils assurent la connexion entre un élément de construction sur une face de la plaque et un autre élément de construction ou une bande conductrice sur l'autre face de la plaque. Des éléments de construction déterminés, tels que par exemple le transistor 18 ou le condensateur 20 représentés au dessin, doivent etre montés à une certaine distance de la plaque à circuit imprimé lo, les connexions électriques étant réalisées par des jonctions de soudure avec les bornes de raccord voisines, par exemple 16au16 b et 16 cas16 d. En vue de maintenir un tel espacement par rapport à la plaque à circuit imprimé lo, il est prévu de placer, sur la plaque lo, avant le montage des éléments de construction 18, 20, des pièces d'espacement 22 à des emplacements pYédétcrminés de la plaque, ces pièces étant ensuite reliées à la plaque lo. Sur ces pièces d'espacement 22, on peut alors monter les éléments 18, 20 à distance dé siree. Dans l'exemple de réalisation représenté il est prévu, dans ce but, un gabarit 24 avec des évidements 26 aux emplacements auxquels des pièces d'espacement 23 doivent astre prévues sur la plaque à circuit imprimé lo. Le gabarit 24 est déposé sur la plaque à circuit imprimé lo, des pointes 28 étant prévues sur le gabarit, pour s'engager dans des perçages correspondants 30 de la plaque, pour assurer un alignement correct du gabarit par rapport à la plaque. Les évidements 26 sont alors remplis, avec un mastic durcissable qui pénètre en eux. Après le durcissement, on retire le gabarit 24 et la masse durcie, qui reste fixée à la plaque lo, forme les pièces d'espacement 22. C'est seulement après, qu'est entrepris le montage des éléments électriques et électroniques.Comme mastic pour les évidements on peut choisir, par exemple, des résines durcissables par le froid ou par la chaleur, à durcissement rapide ou lent. Le gabarit 24 est pourvu, pour des raisons économiques, d'évidements 26 qui sont en majorité en forme de perçages cylindriques. Mais, en cas de besoin, il est naturellement possible de prévoir des évidements de forme désirée et des pièces d'espacement correspondantes. Avant d'appliquer la matière dans les évidem#ents, le gabarit est pourvu, de la manière habituelle, avec un produit facilitant la séparation ultérieure. Dans le cas d'un nombre réduit de pièces, on découpe un gabarit à la grandeur de la plaque à circuit imprimé. On réalise des broches d'alignement 28 par perçage direct du gabarit et de la plaque. Ensuite la plaque à circuit imprimé et le gabarit sont assemblés entre eux et les pièces d'espacement sont marquées, par exemple à laide d'une aiguille de marquage, qui est enfoncée à travers les emplacements de jonction à contact. Le gabarit est alors pointé et percé en correspondance et enduit de produit de séparation. On place alors à nouveau le gabarit ainsi percé, sur la plaque à circuit imprimé et on applique le mastic. Après durcissement du mastic, le gabarit est enlevé et on peut alors monter les éléments de construction électroniques et les fixer par soudage. Dans le cas d'un grand nombre de pièces, il est avantageux de fabriquer le gabarit suivant un projet établi en bureau d'étude et d'apporter le mastic de remplissage des évidements à l'aide-de machines. On peut également, dans le cas d'un faible nombre de pièces, fabriquer de la manière décrite un gabarit, les pièces d'espacement étant insérées, à l'état préfabriqué, dans les évidements, à la main ou à l'aide d'appareils auxiliaires, et étant reliées à la plaque a circuit imprimé, par collage, frittage ou fusion. Dans le cas de grands nombres de pièces, ce processus peut Qtre réalisé de préférence avec une machine de mise en place commandée (au lieu du gabarit). Les pièces d'espacement peuvent être fabriquées à partir de matière en barre, qui est découpée à la hauteur désirée directement après la mise en place. Le procédé décrit offre l'avantage qu'il utilise des installations unitaires, qui sont utilisables aussi bien pour des plaques à circuit imprimé miniaturisées que pour des plaques de grandes dimensions, et également depuis un petit nombre de pièces jusqu'à une fabrication en grande série, avec tous les avantages technologiques et économiques connus. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés, et diverses modifications restent possible sans sortir, pour autant, du domaine de protection de l'invention. -REVE#I)ICÂTIONS- 1.- Procédé pour l'espacement d'éléments de construction sur des plaques 'a circuit imprimé, au moyen de pièces d'espacement prévues entre les éléments de construction et la plaque à circuit imprimé, procédé caractérisé en ce qu'on dispose les pièces d'espacement au moyen d'un dispositif de positionnement, avant le montage des éléments de construction, aux emplacements prédéterminés désirés, et on les fixe avec la plaque. 2.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de positionnement est un gabarit avec des évidements aux emplacements prédéterminés, qui est appliqué sur la plaque, et en ce qu'on introduit, dans les évidements du gabarit, un mastic durcissable, destiné à former, sur la plaque à circuit imprimé, les pièces d'espacement ayant un##e épaisseur correspondant à l'épaisseur du gabarit. 3.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on met en place des pièces d'espacement préfabriquées sur la plaque à circuit imprimé et on les fixe avec la plaque. 4.- Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la liaison des pièces d'espacement avec la plaque à circuit imprimé est assurée par collage. 5.- Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la liaison des pièces d'espacement avec la plaque à circuit imprimé est assurée par frittage. 6.- Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la liaison des pièces d'espacement avec la plaque à circuit imprimé est assurée par fusion. 7.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que les pièces d'espacement préfabriquées sont disposées sur la plaque à circuit imprimé au moyen d'un gabarit de repérage. 8.- P recédé suivant l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que les pièces d'espacement sont placées sur la plaque à circuit imprimé, aux emplacements prédéterminés, au moyen d'une machine de positionnement avec système de coordonnées. 9.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 3 à 8, caractérisé en ce que les pièces d'espacement sont fabriquées à par tir de matière en barre qui est découpée à la hauteur désirée, après sa mise en place sur la plaque.