Brevet FR2542923A1 — publié le 19840921

COMPOSANT ELECTRONIQUE POLARISE ET SON PROCEDE DE FABRICATION La présente invention concerne un composant électronique polarisé, de forme sensiblement parallélépipédique et sans fil de connexion apparent, pouvant être soudé à plat sur les circuits imprimés et les circuits hybrides Ce type de composant électro- nique est habituellement désigné sous l'appellation anglo-saxonne de "chip". Ces composants se développent actuellement de plus en plus car ils ont l'avantage d'éviter le perçage des circuits imprimés Ils sont généralement fixés dans leur position définitive par un point de colle puis la carte imprimée est ensuite soudee à la vague Des composants de ce type couramment disponibles dans le commerce sont par exemple les condensateurs céramiques "chip" de forme parallélépipédique et comportant des terminaisons sous forme d'é- triers disposées sur deux faces latérales opposées de ce conden- sateur. Pour les composants de type polarisé tels que par exemple, les condensateurs au tantale, les diodes, etc se pose le problème du repérage de l'anode et de la cathode lorsqu'on veut leur donner la même forme extérieure. Il est connu du brevet américain 3 588 629 de résoudre ce problème en réalisant des bandes métalliques prédécoupées et en fixant la cathode du composant sur une partie pleine de la bande et l'anode sur une partie solidaire de celle-ci mais séparée par une ouverture, puis de séparer la bande en composants individuels en coupant le contact électrique et mécanique existant entre le support de cathode et le support d'anode Un tel procédé possède le double inconvénient, d'une part, de nécessiter des bandes metalliques de fixation de découpe précises et très particulières, et d'autre part d'augmenter de façon relativement importante la surface occupée par le composant sur le circuit par rapport à la surface du corps du composant. Le composant électronique polarisé du type "chip" selon l'in- vention permet de résoudre le problème posé de manière simple Ce composant qui comporte un corps muni d'un contact d'anode et d'un contact de cathode est caractérisé en ce qu'il comporte un premier étrier métallique connecté au contact de cathode ou sortie négative et un second étrier métallique disposé face au premier, sensiblement parallèlement à celui-ci, le second étrier étant constitué d'une face prolongée par deux bras latéraux, ladite face comportant un pli, sensiblement parallèle aux bras dudit étrier, pli dans lequel est fixé le fil d'anode ou sortie positive, un matériau isolant de remplissage étant disposé entre les deux étriers de manière à enrober le corps et ses électrodes. De préférence, le contact de cathode sera constitué par la surface extérieure du corps du composant, isolée électriquement de l'anode, le premier étrier entourant ledit corps sur sa face opposée à celle traversée par l'anode La section des étriers aura de préfé- rence extérieurement une forme de U dont les branches se resser- rent légèrement. Extérieurement, on peut aisément distinguer Panode -de la cathode, puisque sur Pétrier d'anode est disposé un pli longitudinal, de préférence situé au milieu de la face de cet étrier, ce pli longitudinal permettant en outre aux machines d'insertion auto- matique de composants de repérer mécaniquement ladite face d'étrier Afin d'améliorer encore les possibilités de repérage auto- matique des faces du composant, l'une des faces de celui-ci, de préférence celle comportant le pli de fixation du fil d'anode sera en matériau magnétique ou magnétisable Bien entendu, le pli permet de repérer l'anode ou la cathode, au choix. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un tel composant électronique polarisé du type "chip", ledit procédé étant caractérisé en ce que l'on dispose face à face deux étriers-de grande longueur, l'un de section en U, l'autre de section en U pourvu d'un pli longitudinal parallèle aux bras du U, en ce que l'on dispose côte a côte à la distance voulue les composants électroniques de type polarisé, en insérant le corps de chaque composant dont la surface forme cathode dans l'étrier en forme de U et en insérant le fil d'anode de chaque composant dans le pli, l'ensemble ainsi formé étant enrobé de résine isolante puis découpé en composants indi- viduels. L'invention sera mieux comprise à l'aide des exemples de réalisation suivants, donnés à titre non limitatif, conjointement avec les figures qui représentent: la figure 1, une vue d'un composant selon l'invention; la figure 2, une vue en coupe du composant de la figure 1; la figure 3, une vue illustrant le procédé de fabrication des composants selon l'invention. Sur la figure 1, un condensateur électrolytique au tantale 1, connu en soi, est fixé entre deux étriers 3 et 8 Le corps 2 du condensateur 1 est inséré entre les deux bras 14 et 15 reliés entre eux par la face plane 6 de l'etrier 3 Le corps 2 du condensateur 1 dont la surface forme cathode est fixé électriquement et mécani- quement par l'intermédiaire d'une colle conductrice 7 ou d'une brasure à la face plane 6 de Pétrier 3 Le fil d'anode 4 débouchant sur la face du condensateur 1 opposée à celle fixée à létrier 3, vient se loger dans le pli 9 de Pétrier 8, pli dans lequel il est de préférence soudé électriquement Cet étrier 8 comporte lui-même une face plane 12 reliée par l'intermédiaire du pli longitudinal 9 à une seconde face plane 13, l'ensemble des surfaces 12 et 13 étant sensiblement équivalent à la surface 6 de l'étrier 3 Chacune de ces faces 12 et 13 se prolonge respectivement par un bras 10 et Il sensiblement orthogonal à celle-ci (comme le sont les bras 14 et 15 par rapport à la face 6 de l'étrier 3) Le pli 9 s'étend sur toute la longueur de l'étrier 8, sensiblement parallèlement aux bras 10 et 11, orienté de manière à présenter une saillie sur le composant termine. Une résine de remplissage telle qu'une résine époxy vient enrober le composant 1 de manière à rendre solidaire les étriers 3 et 8 et le composant 1. La figure 2 représente une vue en coupe du composant de la figure 1, sur laquelle les mêmes éléments portent les mêmes références On notera en particulier sur cette figure la distance appellée "e" séparant généralement le corps du composant 1 du bras supérieur 14 de même que celle existant au niveau du bras inférieur de Pétrier 3 (on pratique, e est de l'ordre du millimètre, suffisante pour permettre à la résine d'enrobage d'adhérer sur le corps du composant) De même, on remarquera la longueur du fil d'anode 4, longueur suffisante pour ne pas détériorer les caracté- ristiques électriques du composant au cours de -la soudure du fil d'anode dans le pli En pratique, pour des condensateurs au tantale, une telle longueur du fil d'anode, de sa sortie du boîtier au fond du pli de l'étrier est de l'ordre de quelques millimètres. Le composant décrit ci-dessus peut être fixe sur un circuit imprimé par brasage par exemple des bras Il et 15 des étriers (ou 10 et 14) après fixation par une colle du composant sur le circuit avant brasure à la vague Les bras de l'étrier seront de préférence traités pour faciliter la brasure On remarquera que la solution selon l'invention n'augmente pas le volume occupé par le composant Le resserrement des branches du U de l'étrier permettant de laisser un passage sous le composant après brasure sur le circuit, permet le nettoyage du circuit. Sur la figure 3, on a représenté schématiquement la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, figure sur laquelle les mêmes éléments que ceux des figures précédentes, portent les mêmes références Les étriers sont respectivement sous la forme de pro- filés à section en U de grande longueur, disposés face à face L'un de ces profilés 25 a une face arrière plane 26 tandis que l'autre profilé situé face à lui, 20, comporte une face arrière constituée d'une partie plane 21 d'un pli longitudinal 23 puis d'une seconde partie plane 22 Ces profilés sont disposés de la même manière que les étriers-ci-dessus On introduit alors les composants polarises 1 par translation longitudinale par exemple dans le sens de la flèche F, translation relative par rapport auxdits profilés Le corps des 25429 Z i condensateurs est fixé dans l'étrier correspondant par brasure simul- tanée après introduction et maintien des composants dans les profilés préalablement revêtus intérieurement d'une couche de bra- sure, puis on soude électriquement les fils d'anode dans le pli. Lorsque les composants ont été disposés, à intervalle régulier, entre lesdits profiles, de la manière explicitée ci-dessus, on enrobe alors l'ensemble de résine époxy 5, par exemple Après polymérisation de la résine, on procède au découpage des condensateurs individuels le long des lignes telles que 11, JJ, etc LL Bien entendu, les métaux qui constituent les étriers sont choisies compatible avec les fils d'anode et de cathode des composants enrobés En particulier, dans le cas de condensateurs du type tantale envisagés ci-dessus, le nickel, seul ou sous forme d'alliage sera utilisé au moins comme couche superficielle. Mn m N) Ca e N Co N e i Sffld 31131 H LS(ICINI 3 L 3 l Hd O Ud VI 3 CI 1 VNOI LVN 1 ( 11115 NI 3 SIVâNVU:J 3 n Dl-lgnd 3 lî neil emmop Leyl o Aewnu 92- ff ff REVENDICATIONS 1 Composant électronique polarisé du type "chip" comportant un corps ( 2) muni d'un contact de cathode ou sortie négative et d'un contact d'anode ( 4) ou sortie positive, caractérisé en ce qu'il comporte un premier étrier ( 3) métallique connecté au contact de cathode ( 2) et un second étrier ( 8) métallique, disposé face au premier, sensiblement parallèlement à celui-ci, le second étrier ( 8) étant constitué d'une face ( 12, 13) prolongée par deux bras latéraux ( 10, 11), ladite face ( 12, 13) comportant un pli ( 9) sensiblement parallèle aux bras ( 10, 11) dudit étrier ( 8), pli ( 9) dans lequel est fixé le fil d'anode ( 4), un matériau isolant ( 5) de remplissage étant disposé entre les deux étriers ( 3, 8) de manière à enrober son corps ( 2) et ses électrodes ( 2, 4). 2 Composant électronique selon la revendication 1, caracté- risé en ce que le contact de cathode ( 2) est constitué par la surface extérieure du corps ( 2) du composant ( 1), isolée électriquement de l'anode ( 4), le premier étrier ( 3) entourant ledit corps ( 2) sur sa face opposée à celle traversée par le fil d'anode ( 4). 3 Composant électronique selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le pli ( 9) est situé au centre de la face ( 12, 13) correspondante du second étrier ( 8). 4 Composant électronique selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la distance entre la sortie de l'anode ( 4) du corps ( 2) et le pli ( 9) dans lequel le fil d'anode ( 4) est soudé électriquement est suffisante pour ne pas détériorer les caracté- ristiques électriques dudit composant au cours de la soudure de celui-ci dans le pli ( 9). Composant électronique selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le pli ( 9) est apparent à l'extérieur du composant de manière à réaliser un moyende repérage pour les machines d'insertion automatique. 6 Composant électronique selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'un des étriers ( 3, 8) est en matériau magnétique et/ou magnétisable. 7 Composant électronique selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que chaque étrier ( 3, 8) comporte au moins un bras ( 10, 11, 14, 15) situé du même côté par rapport au corps ( 2) du composant, dont le métal est traité pour faciliter la brasure. 8 Procédé de fabrication d'un composant électronique du type polarisé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il consiste à disposer face à face deux profilés ( 20, 25) à section en U sensiblement parallèlement entre eux et formant étriers, l'un d'entre eux ( 20) possédant un pli longitudinal ( 9) sensiblement parallèle aux bras ( 21, 22) du U, lesdits composants ( 1) étant ensuite disposés a intervalle régulier entre les deux étriers ( 20, 25), l'étrier à section en U ( 20) entourant le corps ( 2) du condensateur ( 1) dont la surface forme cathode tandis que le fil d'anode ( 4) desdits composants est glissée dans le pli ( 23) du second étrier ( 20), les profilés et les- composants ainsi disposés étant ensuite enrobés à l'aide d'un maté- riau de remplissage destiné à les maintenir solidaires les uns des autres, l'ensemble ainsi formé étant ensuite découpé en composants individuels par séparation entre les corps de deux composants successif s.