Brevet FR2593017A1 — publié le 19870717

La présente invention concerne un dispositif d'oc- crochage, avant soudure, de composants électriques ou élec- troniques sur une plaque de circuit imprimé, notamment de barres d'interconnexion et de circuits intégrés. On utilise couramment, dans l'industrie électrique ou électronique, des plaques de circuit imprime qui portent, sur l'une de leurs faces, des composants électriques et/ou électroniques pourvus de broches de connexion qui sont reliées, par soudure, à des éléments conducteurs prévus sur l'autre face de la plaque de circuit imprimé. A cet effet chaque broche d'un composant s'étend 9 travers un trou percé å un endroit approprié dans la plaque et elle fait saillie h son extrémité au-delb de la face de la plaque portant les éléments conducteurs. Pour# réaliser le soudage industriel des composants sur les plaques de circuit imprimé on utilise un procédé dit g la vague". Dans ce procédé un transporteur amine les circuits imprimés de maniera h leur faire effleurer une vague de soudure en fusion (plomb et étain) de telle façon que de la soudure chaude soit déposée sur les extrémités des broches et sur les éléments conducteurs adjacents avec lesquels doit etre réalisés une connexion électrique. Un tel procédé présente toutefois l'inconvénient que des turbulences sont souvent présent-es dans la vague de soudure en fusion et que ces turbulences peuvent provoquer un soulèvement des composants qui de ce fait se trouvent être mal soudés. Afin de pallier cet inconvénient on a déj# envisagé d'utiliser des broches repliées du côté du bain de soudure en fusion ou encore préformées pour obtenir un clipsage des composants dans leurs trous d'insertion. Ces procédés ne donnent cependant pas -toute satisfaction car ils exigent des opérations additionnelles pour le pliage des broches ou leur cambrage, opérations mécaniques devent être réalisées sur des machines particulièrement adaptées a cet effet. Par ailleurs ces procédés ne peuvent pas être mis en oeuvre dans un certain nombre de cas, notamment lorsque des composants relativement plus hauts doivent être préalablement insérés en automatique. La présente invention vise à remédier h ces incon vénients en procurant un dispositif d'accrochaqe de concep tion particulièrement simple, peu onéreux et d'une très grande fiabilité. A cet effet ce dispositif d'accrochage, avant soudure, de composants électriques ou électroniques sur une plaque de circuit imprimé, notamment de barres d'interconnexion et de circuits intégrés, chaque composant comprenant au moins une broche destinée à être enfilée, à partir d'une première face de la plaque de circuit imprimé, à travers un trou de cette plaque et à être ensuite soudée, sur la seconde face opposée de la plaque, è un élément conducteur prévu sur cette face, est caractérisé en ce que la broche porte, a son extrémité ou b proximité de celle-ci, au moins un bec d'accrochage flexible et élastique, en saillie vers l'exté- rieur par rapport è la surface latérale de la broche, s'étendant en direction de la seconde face de la plaque de circuit imprimé et tel que la largeur hors tout de la broche à l'endroit de l'extrémité du bec d'accrochage soit sup6- rieure à la largeur du trou de la plaque si bien que, lors de l'introduction de la broche à travers le trou, le bec d'accrochage est d'abord repoussé vers l'intérieur, en direction de l'axe de la broche, et après être sorti du trou il se détend ensuite vers l'extérieur, au dela du trou, en assurant l'accrochage de la broche contre la seconde face de la plaque de circuit imprimé. Le dispositif d'accrochage permet d'obtenir des gains de temps importants sur la mise en place automatique des composants et par ailleurs il procure également une économie assez importante du fait que le ou les becs d'accrochage flexibles et élastiques peuvent être obtenus no notamment en même temps que le reste des broches des compo sentis, par exemple par photogravure. On décrira ci-après,b titre d'exemples non limitatifs, diverses formes d'exécution de la présente invention, en référence au dessin annexé sur lequel La figure 1 est une vue en coupe partielle- d'un dispositif d'accrochage suivant l'invention prévu pour l'assemblage d'une barre d'interconnexion avec une plaque de circuit imprimé, la broche de fixation de la barre étant représentée en position finale, après son insertion totale 3 travers un trou de la plaque. LA figure 2 est une vue en coupe semblable à celle de la figure 1, montrant la broche de la barre en cours d'insertion e travers le trou de la plaque de circuit imprimé. La figure 3 est une vue en coupe d'une variante d'exécution de becs d'accrochage flexible prévu sur les broches d'une barre d'interconnexion. La figure 4 est une vue en plan de deux barres de connexion découpées par photogravure dans un même feuil lord métallique et pourvues de broches dirigées les unes vers les autres. La figure 5 est une vue en perspective d'un circuit intégré ayant des broches de connexion pourvues de becs d'accrochage suivant l'invention. Le dispositif d'accrochage représenté à titre d'exemple sur la figure 1 est prévu pour le montage d'une barre d'interconnexion mince 1 s'étendant au-dessus d'une plaque de circuit imprimé 2. La barre d'interconnexion 1 est constituée par une mince bande métallique qui est perpendiculaire à la plaque de circuit imprimé 2 et qui est prolon gée vers le bas, b des intervalles appropriés, par des broches métalliques de liaison plates 3 de section droite rectangulaire. Ces broches qui sont destinées à assurer une liaison h la fois mécanique et électrique entre la barre d'interconnexion 1 et la plaque de circuit imprimé 2, traversent des trous 4 prévus dans la plaque de circuit impri ms 2. Lorsque la broche est totalement engagée à travers le trou 4, se partie inférieure est située en dessous de la face inférieure 2a de la plaque 2, face sur laquelie sont disposés, A côté du trou 4, des éléments conducte#urs 5. La liaison électrique par soudure doit autre réalisée entre la partie inférieure de la broche 3 et les lomnts conducteurs 5. Suivant l'invention la partie inférieure de la broche 3 présente, à son extrémité ou à proximité de celle-ci, au moins un bec d'accrochage flexible et élastique fi. Dans la forme d'exécution non limitative représentée sur la figure 1 la broche 3 porte deux becs d'accrochage 6 disposes symétriquement par rapport à l'axe xy de la broche 3 si bien que l'extrémité de la broche a la forme d'une flèche. Au repos chacun des becs d'accrochages 6 fait saillie vers l'extérieur par rapport aux côtés de faible largeur de la broche 3. Chaque bec d'accrochage 6 est séparé de la partie centrale 7 de la broche par une encoche en forme de V 3 ouverte vers le haut, c'est-à-dire en direction de la face inférieure 2e de la plaque 2.La partie centrale 7 a une largeur a plus petite que la largeur b de la partie sup4- rieure de la broche 3, laquelle est légèrement inférieure h la largeur c du trou 4. La largeur a de la partie centrale 7 peut entre choisie par exemple égale à la moitié de la largeur c du trou 4. La largeur hors tout d de la broche 3, à l'endroit des extrémités supérieures des becs d'accrochages élastiques 6, est légèrement supérieure b la largeur c du trou 4. Lors du montage de la barre d'interconnexion 1 sur la plaque de circ#uit imprimé 2, cette barre est amenée en regard de la plaque 2 de manière à s'étendre perpendiculairement A cette plaque, ses broches 3 étant situées en regard des trous 4 de la plaque. La barre 1 est ensuite déplacée en translation, perpendiculairement à la plaque, vers celle-ci et par suite de ce mouvement de la barre 1 le partie extrême inférieure en forme de flèche de chaque broche 3 s'engage dans l'orifice supérieur d'un trou 4.Comme la largeur hors tout d de la broche 9 l'endroit des extrémités des becs d'accrochage 6 est'supérieure h la largeur d du trou 4, les becs 6 sont repoussés, en venant en contact avec la paroi du trou 4, vers l'intérieur, c'est-h-dire en direction de l'axe xy de la broche, comme il est illustre sur la figure 2. Cette déformation élastique est rendue possible grâce e la prévision des encoches 8 en forme de V séparant les becs d'accrochage 6 de la partie centrale 7 de la broche 3. Une fois que la partie extrême inférieure de la broche 3 est ressortie du trou 4 et fait saillie par rapport å la face inférieure 2a de la plaque, les becs d'ac- crochage 6 se détendent, du fait de leurs élasticité, vers l'extérieur, en s'opposant ainsi å tout mouvement de la broche 3 et par conséquent de le barre 1 vers le haut. Cette barre 1 se trouve ainsi solidement accroché au circuit imprimé 2. Il est ensuite facile de réaliser la soudure "A la vague", ce qui a pour effet de déposer une masse de soudure 9 indiquée en trait mixte. sur la figure 1, qui, après solidification, établit la liaison électrique entre les éléments conducteurs 5 et la barre d'interconnexion 1. Chaque bec d'accrochage flexible 6 peut être obtenu aisément au cours de la phase de découpe de la barre d'interconnexion, que cette découpe soit réalisée mécaniquement ou chimiquement. Le procédé de découpe par attaque chimique est utilisé de préférence car il permet d'obtenir aisément des découpes complexes et fines. Dans la variante d'exécution de l'invention représente sur la figure 3 chaque broche 3 a la forme d'un ha meçon et elle présente un seul bec d'accrochage 6 faisant saillie latéralement d'un seul côté de la broche 3. Le côté opposé de cette broche est rendu avantageusement convergent en direction de l'extrémité inférieure de la broche. Dans cette forme d'exécution, a un seul bec d'accrochage par broche 3, le bec 6 est placé alternativement d'un côté et de l'autre c'est-A-dire A droite et à gauche des broches successives dans une série de broches solidaires de la barre d'interconnexion 1.La forme des broches 3 å un seul bec d'accrochage 6, ainsi qu'il est représenté sur la figure 3, permet d'avoir des diamètres de perçages plus fin que dans le CAS d'une broche 3 e deux becs d'accrochage 6 ainsi qu'il est représenté sur la figure 1. La figure 4 illustre une variante d'exécution dans laquelle on utilise la technique "en planche" ou "en grappe". Dans ce cas on fabrique en même temps deux barres d'interconnexion parallèles 1 pourvues de broches respectives 3 dirigées les unes vers les autres. Un seul bec d'accrochage 6 est prévu par broche 3 et les deux becs d'accrochage 6 de deux broches 3 voisines, issues respectivement des deux barres 1 et s'étendant dans des directions oppo sées, sont voisins l'un de l'autre et réunis par une atta- che très fine 11 qui peut être cassée en amorçant une pliure et en provoquant ainsi une saillie du bec d'accrochage par rapport au côté de la broche.Avant la coupe lorsque les broches s'étendent à plat, comme il est représenté sur la figure 4, la largeur de chaque broche 3 à l'endroit de l'extrémité du bec d'accrochage 6 est égale à celle du reste de la broche et c'est seulement lorsqu'on effectue la pliure puis la cassure de l'attache 11 que l'on provoque l'dcarte- ment du bec d'accrochage 6 vers l'extérieur, pour donner alors à la broche 3, à l'endroit de l'extrémité du bec 6, une largeur supérieure å celle du reste de la broche. Comme en général il suffit, dans le cas d'une barre d'interconnexion, que celle-ci soit fermement accrochée en des points relativement espacés, on peut faire en sorte que les broches 3 pourvues des becs d'accrochage 6 soient sépa- rées les unes des autres par un certain nombre de broches 3 normales, c'est-b-dire sans bec d'accrochage. Dans l'exemple illustre sur la figure 4 trois broches normales 3, sans bec d'accrochage 6, sont prévues entre deux broches 3 pourvues d'un bec d'accrochage 6. On peut alors prévoir, si cele se révèle nécessaire, un repère quelconque par bossage. creux, point de couleur etc... pour déterminer aisément les points d'appui et d'insertion 12 au-dessus des broches 3 pourvues d'un bec d'accrochage 6. La figure 5 illustre une application de l'invention un circuit intégré 12 ayant des broches 13 pourvues chacune d'un bec d'accrochage 14 en saillie d'un côté de la broche, comme il a été représenté sur la figure 3. REVENDICATIONS 1.- Dispositif d'accrochage, avant soudure, de composants électriques ou électroniques sur une plaque de circuit imprimé, notamment de barres d'interconnexion et de circuits intégrés, chaque composant comprenant au moins une broche destinée å être enfilée, A partir d'une première face de la plaque de circuit imprimé, e travers un trou de cette plaque et à être ensuite soudée, sur la seconde face opposée de la plaque, à un élément conducteur prévu sur cette face, caractérisé en ce. que la broche (3) porte, à son extrémité ou å proximité de celle-ci, au moins un bec d'accrochage (6) flexible et élastique, en saillie vers l'extérieur par rapport e la surface latérale de la broche, s'étendant en direction de la seconde face (2e) de la plaque de circuit imprimé (2) et tel que la largeur hors tout (d) de la broche b à l'endroit de l'extrémité du bec d'accrochage (6) soit supérieure À la largeur (c) du trou (4) de la plaque (2) Si bien que, lors de l'introduction de la broche (3) à travers le trou (4), le bec d'accrochage (6) est d'abord repoussé vers l'intérieur, en direction de l'axe de la broche, et après être sorti du trou il se détend ensuite vers l'exté- rieur, au delà du trou (4), en assurant l'accrochage de la broche (3) contre la seconde face (2a) de la plaque de circuit imprimé (2). 2.- Dispositif suivant la revendication 1 caract- risé en ce que la broche (3) porte deux becs d'accrochage (6) disposés symétriquement par rapport à l'axe xy de la broche (3) ai bien que l'extrémité de la broche a la forme d'une flèche. 3.- Dispositif suivant la revendication 1 caract4- risé en ce que la broche (3) a la forme d'un hameçon et elle présente un seul bec d'accrochage (o) faisant saillie latéralement d'un seul côté de la broche (3). 4.- Dispositif suivant la revendication 3 caractérisé en ce que le côté opposé de la broche (3) est convergent en direction de l'extrémité de la broche. 4 ispositif suivant i l'une quelconque des r?ven- dicatiori 3 et 4 caractérisé en re que dans une application une barre d'interconnexion le bec (h) est plar alternativement d'un côté et de l'autre des broches successives dans une série de broches solidaires de la barre d'interconnexion (1). 6.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 3 et 4 caractérisé en ce que dans le cas d'une fabrication simultanée de deux barres d'interconnexion parallèles (1) pourvues de broches respectives (3) dirigées les unes vers les autres les deux becs d'accrochaqes () de deux broches (3) voisines, issues respectivement des deux barres (1) et s'étendant dans des directions opposes, sont voisins l'un de l'autre et réunis par une attache trbs fine (11) qui peut être cassée en amo-rçant une pliure et en provoquant ainsi une saillie du bec d'accrochage par rapport au côté de la broche.