Brevet FR2462083A1 — publié le 19810206

La présente invention se rapporte au domaine de la fabrication de composants électriques, où un stade comporte une mise en boitier protecteur. Dans de nombreux cas pratiques, celle-ci comporte l'introduction, sous forme liquide, d'un matériau durcissable ultérieurement, dans tout ou partie du volume laissé libre par le composant, soit pour immobiliser celui-ci dans son boîtier par un remplissage partiel, soit pour le recouvrir entièrement, réalisant une protection complète du composant contre l'environnement en réalisant une obturation ou fermeture de ce boîtier. Lorsque cette opération d'introduction ou de remplissage est effectuée manuellement, il est aisé de verser la quantité nécessaire et suffisante, pour atteindre le niveau désiré, par simple observation visuelle, en é vitant ainsi soit un rem plissageexcessif conduisant à un dépassement du niveau des rebords supérieurs du boîtier par le matériau liquide, avec souillure des parois externes du boîtier, obligeant à un nettoyage final, et avec gaspillage du matériau, soit un manque de matériau. Cependant, ce procédé manuel est peu compatible avec les exigences de la fabrication industrielle en série. En revanche, le remplissage sur machines automatiques, où chaque boîtier, muni de son composant, défile sur un tapis roulant, et est immobilisé sous un robinet ou ajutage qui lui délivre la quantité de liquide nécessaire et suffisante pour atteindre le niveau désiré, est bien adapté à ces exigences. Cependant, un sérieux inconvénient apparaît lorsqu'une grande variété de composants électriques présentés en boîtier existe dans certaines industries, tels que des condensateurs ou des bobines d'auto-inductance par exemple.On est alors conduit à faire appel soit à nombre élevé de boîtiers différents, de dimensions adaptées à celles des composants qu'il est nécessaire d'y loger, soit à mettre en oeuvre une série de réglages échelonnés de la machine de remplissage automatique pour satisfaire à la condition de volume nécessaire et suffisant du matériau ou fluide indiquée plus haut, l'une ou l'autre de ces dispositions entraînant des risques d'erreur et des augmentations de coût final de l'opération. La présente invention ne comporte aucun de ces inconvénients. Elle permet une mise en boitier,ou encapsulation, de composants d'une grande variété de dimensions, avec, en revanche, un nombre réduit à la fois des types de boîtiers et des réglages de quantité du matériau de remplissage. Dans son fondement, elle fait appel à un boîtier en deux parties, avec deux cavités adjacentes, disposées côte à côte, une cavité principale pour recevoir le composant à encapsuler, et une cavité complémentaire, communiquant avec la première par une ou plusieurs ouvertures réalisées à travers la paroi mitoyenne existant entre elles. La caractéristique fondamentale de l'invention est que ces ouvertures sont situées à une hauteur particulière, mesurée, verticalement, par rapport au fond de la cavité principale, à savoir la hauteur à laquelle il est désiré que le composant soit immergé lors du remplissage par le matériau d'enrobage. Il résulte de cette caractéristique que la quantité de matériau à déposer, notamment par machine automatique, peut être choisie au delà des limites exactes, strictement définies par le volume libre défini par la différence entre celui du boîtier et celui du composant ; la machine peut être réglée pour le cas de composant le plus petit, puisque le surplus de matériau d'enrobage pourra être reçu, par débordement par-dessus la paroi mitoyenne, dans la cavité complémentaire. Il résolte de la caractéristique de l'invention une autre conséquence, celle d'autoriser un réglage de faible précision pour la machine automatique de remplissage, les écarts erratiques éventuels entre les limites extrêmes des volumes maximal et minimal de matériau étant compensés par la présence de la cavité complémentaire. Ainsi, l'invention se rapporte à un boîtier d'encapsulation par enrobage pour composant électrique, caractérisé en ce qu'il comporte une cavité principale pour recevoir le composant, et un matériau d'enrobage, et une cavité complémentaire, adjacente, la paroi mitoyenne commune entre ces deux cavités étant munie d'un moyen de communication disposé à une hauteur au plus égale à la hauteur d'enrobage minimale du composant. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci-après, en s'appuyant sur les figures annexées, où - la figure 1 représente, suivant une vue schématique en pers pective, une machine automatique à enrobage de type connu ; - la figure:;2 représente, suivant des vues en coupe, deux étapes (a) et (b) de la mise en oeuvre d'un boîtier d'encapsulation par enrobage selon l'invention - les figures 3 et 4 représentent deux modes de réalisation du boîtier d'encapsulation de l'invention. La figure 1 représente une machine automatique à enrobage de type connu. Elle comporte un support d'alimentation pour les boîtiers, en forme de courroie 1, se déplaçant dans le sens de la flèche 2, et un système d'alimentation en matériau d'enrobage, constitué d'un ajutage 3 orienté perpendiculairement à la courroie, et dont l'alimentation en matériau est assurée par le tuyau d'arrivée 4, le réglage de la quantité étant réalisé par un dispositif 5 doté d'un repérage de mesure à aiguille 6 et cadran 7. Une telle machine fonctionne de la façon suivante chaque boîtier étant déposé à une extrêmité 8 de la courroie, en (I), reçoit en (II) un composant électrique 9, muni de fils de connexion 10, de longueur telle qu'ils dépassent notablement au dessus du bord du boîtier. A l'étape (111), le remplissage en matériau d'enrobage 11 a lieu, réalisant, comme représenté en (1V), le recouvrement désiré 12 du composant par ce matériau. A chaque type de boîtier et de composant correspond un réglage particulier du dispositif 5, faute de quoi il y a soit manque de matériau, soit, excès de celui-ci, avec débordement par-dessus les rebords du boîtier, avec tous les inconvénients indiqués plus haut. La figure 2 représente, suivant des vues en coupe, correspondant à deux étapes (a) (b) de son remplissage, un boîtier d'encapsulation par enrobage selon l'invention. Ce boîtier se compose de deux cavités : une cavité principale 21, et une cavité complémentaire 22, disposées cate à côte avec une paroi mitoyenne 23, dont la hauteur 24 est infé rieureâcelle des rebords 25 de la cavité principale 21. En revanche, elle est supérieure à la hauteur 26 à laquelle le composant électrique 9 doit être enrobé, qui est le plus souvent confondue avec celle de sa partie supérieure. A l'étape (a) de remplissage, les deux cavités sont vides, et la machine automatique commence à remplir la cavité principale. Son réglage de quantité ayant été fait par excès, elle remplit complètement cette cavité, et le surplus, au lieu de déborder, par-dessus les rebords de celle-ci, passe en (bj par dessus la cloison mitoyenne 23 dans le sens de la flèche 27, et est recueilli par la cavité complémentaire 22.Les avantages décrits plus haut sont alors obtenus, puisque, par le choix des volumes respectifs des deux cavités et de la hauteur de la cloison mitoyenne, en fonction des limites extremes de volume des divers composants électriques à encapsuler, il est toujours possible d'effectuer les encapsulations de composants de volume très différents avec des boîtiers et/ou des réglages de volume de maté-- riau en nombre très limités, la limite supérieure de volume admissible d'un composant étant atteinte, pour un bottier donné, lorsque la cavité complémentaire 22 est remplie jusqu'au niveau supérieur de la paroi mitoyenne 23. La figure 3 représente un mode de réalisation du bot- tier, avantageux par son encombrement réduit. IL est cylindrique de révolution pour les deux cavités, et à volume égal, la cavité complémentaire 22 de hauteur 32 inférieure de la valeur 31 par rapport à la hauteur 33 de la cavité principale, ne détermine qu'une faible augmentation du diamètre de l'ensemble, ainsi qu'il est connu des relations géométriques gouvernant les volumes concentriques. La figure 4 représente un autre mode de réalisation du boîtier, faisant appel à deux parties séparées pour le constituer. La première est une enveloppe extérieure 41, en forme de récipient ouvert à sa partie supérieure ; la seconde est une cavité cylindrique 42 ouverte à une extrémité 45, avec deux bourrelets 43 et 44 à ses extrémités. Par mise en place de la seconde dans la première, les deux cavités principale 42 et complémentaire 46 de l'invention sont constituées. Des ouvertures telles que 47 définissent la hauteur à laquelle la paroi mitoyenne 48 est dépassée par le matériau lors du remplissage, et un créneau 49 dans le bourrelet supérieur permet à l'air emprisonné de s'échapper pendant cette opération. L'avantage de cette constitution en deux parties est la plus grande variété de composants qu'il est possible d'encapsuler, pour un encombrement extérieur donné, par simple changement de la cavité cylindrique intérieure, ce qui fait varier son rapport avec le volume de la cavité complémentaire. On doit également remarquer que la présence du bourrelet supérieur 43, en -fermant l'ouverture de cette cavité complémentaire, assure une meilleure présentation d'ensemble du composant encapsulé, procurant les résultats d'une fabrication industrielle améliorée. Dans tout ce qui précède, on a indiqué que le matériau d'enrobage était déposé après mise en place du composant dans le boîtier ; mais il est bien entendu que le dépôt de ce matériau avant la mise en place du composant est compris dans le domaine de l'invention. REVENDICATIONS 1. Boîtier d'encapsulation par enrobage pour composant électrique, caractérisé en ce qu il comporte une cavité principale (21) pour recevoir le composant, et un matériau d'enrobage, et une cavité complémentaire (22) adjacente, la paroi mitoyenne commune (23) entre ces deux cavités étant munie d'un moyen de communication disposé à une hauteur au plus égale à la hauteur d'enrobage minimale du composant. 2. Boîtier selon la revendication l,caractérisé en ce que le moyen de communication entre les deux cavités est constitué par le bord supérieur de la paroi mitoyenne, de hauteur inférieure celle des bords supérieurs de la cavité principale. 3. Boîtier selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de communication entre les deux cavités est constitué par des ouvertures réalisées dans la paroi mitoyenne. 4. Boîtier selon 11 une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la cavité principale et la cavité complémentaire ont leurs parois latérales en forme de cylindre de révolution, la première étant disposée dans la seconde, avec les axes de révolution respectifs confondus. 5. Boîtier selon la revendication 4, caractérisé en ce que les extrémités du cylindre de révolution de la cavité principale sont munies de bourrelets en saillie sur leur surface latérale. 6. Composant électrique, caractérisé en ce qu'il est encapsulé et enrobé dans un boîtier d'encapsulation selon l'une des revendications précédentes.