Brevet FR2542965A1 — publié le 19840921

La présente invention porte sur les ensembles de composants pour circuits dans lesquels les composants sont disposés en un réseau L'invention est utile dans le cas d'un grand nombre de filtres antiparasites radio- fréquence. Pendant la transmission d'énergie électrique et de données par des câbles tant blindés que non blindés, on constate souvent qu'il existe des courants et des ten- sions parasites en plus de l'énergie ou des données Les signaux parasites produisent ainsi une dégradation de l'énergie ou des données qui peut dans beaucoup de cas être suffisamment importante pour provoquer un mauvais fonctionnement d'un circuit électrique ou simplement mas- quer les données. Cela devient un effet particulièrement grave par exemple dans les systèmes de télécommunications de haute intégrités, les systèmes de commande industrielle et de calculateurs et les systèmes de transmission civils et militaires d'avions, de navires de guerre, etc. Pour avoir un bon fonctionnement des circuits, il faut prévoir un filtrage électrique supprimant les para- sites indésirables Ce filtrage peut être fait aux entrées d'un appareil particulier ou d'un sous-ensemble o l'on veut avoir une énergie ou des données sans parasites On crée ainsi dans l'ensemble une zone "propre" séparée du milieu environnant "pollué" par les filtres électriques. Pour permettre un fonctionnement sans résonance jusqu'aux hyperfréquences, on utilise une construction coaxiale qui réduit au minimum l'inductance propre de l'ensemble. Les filtres peuvent être de la forme condensateur unique, à cellule en pi, en L-C ou en T. La demande croissante de miniaturisation des compo- sants et du matériel limite souvent beaucoup la place dis- ponible pour le montage des composants, par exemple de filtres antiparasites radiofréquence. En outre, un grand nombre de lignes d'énergie, lignes de données, retours à la terre, etc sont souvent néces- saires dans chaque ensemble ou sous-équipement, et ce nombre peut dépasser la centaine. Par suite, il faut souvent monter de nombreux filtres antiparasites radiofréquence en une configuration dense, qu'on peut appeler réseau de filtres. Le réseau de filtres peut être rectangulaire ou cir- culaire Dans le premier cas, un entre-axe type des fil- tres peut être de 2,54 mm, les rangs voisins étant décalés pour s'insérer dans les interstices contigus Le réseau de filtres est ainsi un assemblage de filtres antipara- sites radiofréquence sur un sous-châssis, ou une plaque approprié, conducteur par nature, qui est fixé d'une ma- nière appropriée au châssis de l'appareil qui doit rece- voir de l'énergie ou des données sans parasites. Les connexions au réseau de filtres peuvent être assurées par l'une quelconque des techniques de connexion électrique classiques, par exemple par soudage direct, sertissage, enroulement, ou, pour la connexion électri- que et mécanique, par enfichage direct dans un socle appro- prié, et pourraient effectivement former une contre-plaque d'un connecteur multiple. Lors du montage du filtre, l'espace entre fils voi- sins se restreint lorsque l'entre-axe des filtres est petit, par exemple de seulement 2,54 mm Cela est dé aux limites de la technologie céramique tubulaire qui fournit les éléments filtrants et aussi à la nécessité pour les filtres pi de comporter un élément inductif en ferrite coaxial Ainsi, le diamètre extérieur des éléments fil- trants ne peut pas descendre au-dessous de certaines valeurs et peut par exemple devoir être d'au moins 2,39 mm. On voit qu'un réseau dense de filtres utilisant de tels éléments tubulaires, qui pourraient avoir 8 mm de J long, pose de sérieux problèmes d'inspection visuelle de la qualité des joints soudés. La présente invention a pour but de fournir un procé- dé d'assemblage d'un réseau de filtres d'une façon telle que le joint soudé fini puisse être bien inspecté - Selon la présente invention, un ensemble de compo- sants pour circuits électriques comprend au moins deux plaques, chacune portant un réseau partiel de composants et ayant des ouvertures entremêlées à ces composants, ces plaques étant placées côte à côte, les composants de cha- cune passant par les ouvertures de l'autre ou des autres, de sorte que les réseaux partiels de composants se com- plètent pour former un réseau complet. Les ouvertures de chaque-plaque augmentant l'espace- 1 ment des composants du réseau partiel de cette plaque, ce qui facilite l'inspection des joints entre les composants et les plaques avant l'assemblage de ces dernières. De préférence, les plaques sont légèrement espacées - au moyen de cales Les plaques sont avantageusement fi- xées les unes aux autres, de préférence à leurs bords, pour former un sous-châssis composée. Dans un procédé de fabrication d'un ensemble de com- posants selon l'invention, il est prévu au moins deux plaques, chacune ayant des ouvertures correspondant à un réseau désiré, des composants sont introduits dans cer- taines des ouvertures de chaque plaque et fixés à cette dernière pour former un sous-réseau dans lequel les compo sants sont séparés par des ouvertures inoccupées, après quoi les plaques sont placées côte à côte, les composants de chaque plaque étant logés dans les ouvertures inoccu- pées de l'autre plaque ou des autres plaques. Si l'emploi de deux plaques dans un seul ensemble facilite déjà notablement l'inspection, on peut facilement utiliser plus de deux plaques pour la faciliter encore plus Ainsi, on pourrait aisément assembler trois plaques en utilisant deux cales entretoises Cela réduirait encore la densité de composants, donc faciliterait encore plus l'inspection. En outre, on peut montrer statistiquement que moins il est assemblé de composants à la fois, pour un taux de défaillance donné, plus les chances de réussite de l'as- semblage sont grandes. Ainsi,-ce-tte technique d'assemblage d'un réseau de composants utilisant plusieurs plaques donne un plus haut niveau de qualité. Une autre technique dans l'assemblage d'un réseau de filtres réside dans la soudure utilisée dans les éléments filtrants et dans l'assemblage des réseaux eux-mêmes. Ainsi, quand il faut faire une connexion électrique soudée entre les éléments filtrants en matière céramique eux- mêmes et un fil traversant, il importe d'utiliser une soudure de plus bas point de fusion pour la fixation des éléments filtrants à la plaque conductrice afin d'éviter l'affaissement des éléments filtrants qui serait dû à la refusion des premiers joints soudés Toute combinaison de soudures présentant cette hiérarchie de points de fusion peut convenir (à condition qu'elles conviennent aux autres points de vue) Par exemple, on peut utiliser une soudure à haut point de fusion (environ 3000 C) pour l'assemblage des éléments filtrants et ensuite une soudure à bas point de fusion (environ 1800 C) pour l'assemblage des réseaux. Ainsi, selon un autre aspect de l'invention, un en- semble de composants pour circuits électriques comprend une plaque à laquelle les composants sont fixés par sou- dure, au moins quelques-uns des composants ayant des fils soudés à eux au moyen d'une soudure ayant un point-de ramollissement notablement plus élevé que celui de la sou- dure par laquelle les composants sont soudés à la plaque. L'invention est décrite en détail ci-après à l'aide d'un exemple représenté sur les dessins, sur lesquels: La fig 1 est une vue de c 8 té d'une partie d'un re- seau de filtres correspondant à l'état de la technique. La fig 2 est une vue de dessus de la partie de ré- seau de filtres représentée sur la fig 1. La fig 3 est une coupe transversale d'un réseau de filtres conforme à la présente invention. La fig 4 est une vue de dessus d'une partie d'un des sous-ensembles du réseau de filtres représenté sur la fig 3. La fig 5 est une vue de dessus de l'autre sous-en- semble, et La fig 6 est une vue de c 8 té agrandie d'un-des éléments filtrants du réseau de filtres de l'invention. Sur les fig 1 et 2, un grand nombre d'éléments fil- trants cylindriques 10 sont fixés à une plaque soudable 11 pour former un réseau, dont un fragment est représenté. Les joints soudés sont représentés en 12 sur la fig 1 On voit que les interstices 13, particulièrement ceux qui sont éloignés du bord du réseau, sont très petits, de sorte qu'il est difficile d'inspecter les joints soudés pour vérifier qu'ils ont été convenablement exécutés. Dans la réalisation de l'ensemble représentée sur la fig 3, certains éléments filtrants 15 sont fixés à une première plaque plate 16 à des joints soudés 17 et les éléments filtrants restants 18 sont fixés à une deuxième plaque plate 19 à des joints soudés 20 Chacune des pla- ques 16 et 19 a un réseau complet d'ouvertures 21 et les éléments filtrants passent par les ouvertures respectives de la plaque respective, de sorte que les fils traversants 22 vont des deux côtés de la plaque. Comme on le voit sur les fig 4 et 5, les éléments filtrants 15 de la plaque 16 sont séparés par des ouver- tures inoccupées 21 a et les éléments filtrants 18 de la plaque 19 séparés par des ouvertures inoccupées,21 b Le plus grand espacement des éléments filtrants des sous- ensembles représentés sur les fig 4 et 5 facilite l'ins- pection visuelle des joints soudés 17 et 20 avant l'achè- vement de l'assemblage On voit aussi sur les fig 4 et 5 que les éléments filtrants 15 forment un premier réseau partiel et les éléments filtrants 18 un deuxième réseau partiel et que ces deux réseaux partiels se complètent. Ainsi, quand les plaques sont placées parallèlement c 8 te à côte comme représenté sur la fig 3, les éléments fil- trants 15 de la plaque 16 passent par les ouvertures inoccupées 21 b de la plaque 19 et les éléments filtrants 18 de la plaque 19 passent par les ouvertures inoccupées 21 a de la plaque 16. On voit aussi sur la fig 3 que les joints soudés 17 et 20 se trouvent à des niveaux légèrement différents des éléments filtrants 15 et 18, de sorte que les extrémités des éléments filtrants peuvent être dans des plans communs. Il est préférable que les plaques 16 et 19 soient légèrement espacées pour ménager de la place en hauteur pour les ménisques de soudure Cet espacement peut être obtenu au moyen de cales 23 placées entre les plaques 16 et 19 Les deux plaques 16 et 19 peuvent être fixées l'une à l'autre à leur périphérie, par exemple par serra- ge mécanique ou soudage par points, de façon qu'elles forment ensemble un sous-châssis. Dans le cas de trois plaques, chaque plaque aurait deux ouvertures inoccupées pour chaque ouverture occupée par un élément filtrant soudé à elle Dans ce cas, les trois sous-réseaux d'éléments filtrants formés unsur chacune des plaques se compléteraient, de sorte que les éléments filtrants fixés à une plaque passeraient par les ouvertures inoccupées des deux autres plaques Cet agence- ment augmente encore l'espacement des éléments filtrants d'une plaque donnée, ce qui facilite encore l'inspection. La fig 6 montre un élément filtrant 15 fixé à la plaque 16 au joint soudé 17 Cette figure montre aussi un fil traversant 22 fixé à un autre joint soudé 24 à l'élément filtrant en matière céramique La soudure du joint 24 a un plus haut point de fusion que celle du joint 17, de sorte qu'elle ne fond pas lors du soudage des éléments filtrants aux plaques. REVENDICATIONS 1 Ensemble de composants pour circuits électriques, comprenant un réseau de composants ( 15, 18) montés sur une plaque ( 16, 19), caractérisé par au moins deux plaques ( 16, 19), chacune portant un réseau partiel de composants ( 15 ou 18) et ayant des ouvertures ( 21 a, 21 b) entremêlées à ces composants, ces plaques ( 16, 19) étant placées côte à côte, les composants ( 15, 18) de chacune passant par les ouvertures ( 21 b, 21 a) de l'autre ou des autres de sorte que les réseaux partiels de composants se complè- tent pour former le réseau complet. 2 Ensemble selon la revendication 1, dans lequel les plaques ( 16, 19) sont légèrement espacées au moyen de cales ( 23). 3 Ensemble selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel les plaques ( 16, 19) sont fixées les unes aux autres pour former un sous-chassis composé. 4 Ensemble selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les composants ( 15, 18) sont soudés à leur plaque respective ( 16 ou 19) autour de l'ouverture ( 21) prévue pour eux. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que lee composants ( 15, 18) sont des éléments filtrants. 6 Procédé de fabrication d'un ensemble de compo- sants en réseau sur une plaque, caractérisé par le fait qu'il est prévu au moins deux plaques, chacune ayant des ouvertures correspondant au réseau désiré, et que des composants ( 15, 18) sont introduits dans certaines des ouvertures ( 21) de chaque plaque et fixés à cette der- nière pour former un sous-réseau dans lequel les compo- sants sont séparés par des ouvertures inoccupées ( 21 a, 21 b), après quoi les plaques ( 16, 19) sont placées côte à côte, les composants ( 15, 18) de chaque plaque étant logés dans les ouvertures inoccupées ( 21 b, 21 a) de l'autre plaque ou des autres plaques ( 19, 16). 7 Procédé selon la revendication 6, caractérisé par le fait que chaque composant ( 15, 18) est fixé à sa plaque ( 16, 19) par soudage autour de l'ouverture ( 21) prévue pour lui. 8 Procédé selon la revendication 7, caractérisé par le fait qu'une connexion électrique soudée est faite entre chaque composant ( 15, 18) lui-même et un fil tra- versant ( 22) et que les composants ( 15, 18) sont soudés à leur plaque conductrice respective ( 16 ou 19) au moyen d'une soudure ( 17, 20) de plus bas point de fusion que la soudure ( 24) utilisée pour connecter le fil traver- sant ( 22). 9 Procédé selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé par le fait que les composants sont des élé- ments filtrants. Ensemble de composants ( 15) pour circuits élec- triques, comprenant une plaque ( 16) à laquelle les compo- sants sont fixés par soudure ( 17), caractérisé par le fait qu'au moins quelques-uns des composants ( 15) ont des fils ( 22) soudés à eux au moyen d'une soudure ( 24) ayant un point de ramollissement notablement plus élevé que celui de la soudure ( 17) par laquelle les composants ( 15) sont soudés à la plaque ( 16).