Brevet FR2591054A1 — publié le 19870605

MONTAGE DE CARTES DE CIRCUIT IMPRIME La presente invention concerne le domaine des circuits imprimes et plus particulièrement le montage de cartes de circuit imprimé. De façon gdndrale dans la technique, quand il est necessaite pour réaliser un circuit électrique ou électroniqua d'utiliser plusieurs cartes de circuit imprime ces cartes sont disposes paralldlement les unes aux autres. dans des connecteurs disposes côte a cOte dans des racks. Néanmoins, pour certaines applications particuli#res, il est souhaitable d'assembler des cartes de circuit imprimE en petit nombre de façon compacte. Par exemple, on peut vouloir assembler un faible nombre de cartes de circuit imprime, par exemple deux a quatre disposes orthogonalement les unes aux autres. Bien entendu il faut également assurer les connections électriques entre les circuits dessinés sur chacune des cartes. Dans ce but, on peut placer aux angles de raccordement des cartes des connecteurs électriques a broches orthogonales. Mais ceci complique le montage et augmente le cott de ltensemble. Un objet de la Présente invention est de prévoir un montage particulierement simple et économique de cartes de circuit imprime orthogonalement les unes aux autres tout en assurant une bonne rigidité a l'ensemble et des connections eleetriques fiables d'une plaque 9 l'autre. Pour atteindre ces objets ainsi que d'autres, la presente invention prévoit un montage de cartes de circuits imprimés comprenant plusieurs cartes de circuit imprimé montes orthogonalement les unes aux autres dans lequel des cartes orthogonales sont respectivement munies de fentes et de bossages compldmentaires chaque couple de fente et de bossage -correspondant a une connexion entre les deux cartes qui sont assembles par emboitement des bossages dans les fentes et fixes par des soudures assurant aussi lesdites connexions. Pour préparer ce montage tout en facilitant la fabrication automatique du circuit imprimE, le montage selon la présente invention peut être préparé en formant au moins deux cartes orthogonales å partir d'une plaque unique sur laquelle est grave une ligne de rupture selon la configuration choisie pour les bossages et des fentes en regard desdits bossages, les motifs de connexion étant préparés sur la plaque unique et passant notamment par lesdits bossages. Ces objets, caractéristiques et avantages ainsi que d'autres de la presente invention seront exposés plus en détail dans la description suivante d'un mode de rdalisation particulier faite en relation avec les figures jointes parmi lesquelles la figure 1 représente un exemple d'assemblage selon la prdsente invention ; et la figure 2 reprdsente un exemple de structure de départ d'un assemblage selon la présente invention. Des cartes de circuits imprimes sont des produits trams couramment fabriqués en grande série comprenant des mdtallisations selon une configuration choisie pour permettre l'implantation de composants electriques (rdsistances, condensateurs, inductances, transistors, circuits integr#s, etc.) et leur connexion selon une configuration choisie l'avance.Ceci permet de simplifier le montage et les opérations de fabrication de circuit électronique notamment du fait que des machines permettent de disposer automatiquement sans intervention humaine les composants sur les cartes et ensuite de souder les pattes de connexion des composants aux me'tallisations formes sur la carte de circuit imprimé, par exemple par soudure la vague. Cette technique d'utilisation de cartes de circuit imprimé (tant aujourd'hui trams répandue, il est prévu de nombreux types de connecteurs pour assembler ces cartes sur des panneaux ou pour relier entre elles deux cartes de façon fixe ou amovible. La présente invention permet un assemblage de cartes sans utilisation de connecteur. La figure 1 représente un mode de réalisation de la présente invention dans lequel trois cartes 1, 2, 3 sont assembldes. La carte 1 comprend des ouvertures en forme de fentes 10 å 17. Les fentes 10 a 13 sont destines å recevoir en relation d'emboitement à force des bossages 31 à 34 de configuration compldmentaire d'une arête de la carte 3 et les ouvertures 14 a 17 sont destinées a recevoir les bossages 21 a 24 de la carte de circuit imprime 2 en relation d'embottement a force. Ainsi, il apparat clairement que les ouvertures 10 a 13 sont alignes, de même que les ouvertures 14 a 17.Les ouvertures sont reprdsentdes comme des fentes de meme dimension mais il sera clair pour l'homme de l'art que la seule exigence sur ces ouvertures est qu'elles soient en alignement mais qu'elles peuvent etre de configurations différentes, par exemple en prevoyant une ouverture de dimension plus petite à une entremit, ctest-a-direque l'ouverture 10 serait plus petite que ltouverture 13 de meme que ltouverture 14 serait plus petite que ltouverture 17 pour permettre un détrompage et éviter toute erreur de montage. Les ouvertures 10 a 17 sont mieux visibles en figure 2 dans laquelle on retrouve les cartes 1, 2 et 3, les ouvertures 10 à 17 et les bossages 21 a 24 et 31 a 34, lors d'une (tape antérieure de fabrication de la structure selon la présente invention. Comme on peut le voir dans cette figure, les trois cartes 1, 2 et 3 sont formées a partir d'une carte de circuit imprimé unique dans laquelle on a prdpare des zones d'affaiblissement de pré ddcoupe a la limite des cartes 1 et 2 (trait en pointilles 41) et à la limite des cartes 1 et 3 (trait en pointillés 42). Du point de vue de la fabrication, la preparation des zones sement 41, 42 et des ouvertures 10 à 17 ne nécessite pas d'ope- ration supplémentaire par rapport à la fabrication normale d'une carte de circuit imprime car de toute manière, lors d'une étape préalable de fabrication, les cartes de circuit imprime sont percées pour preparer les trous de passage des fils de connexion des composants qui peuvent ensuite être fixes sur la plaque. On notera d'ailleurs ici que ces composants peuvent etre fixes ou bien initialement sur la carte unique telle que représentée en figure 2 avant découpe en trois cartes independantes ou bien individuellement sur chacune des cartes indépendantes selon l'application que l'on envisage. Des solutions mixtes sont également possibles.Par exemple, on pourra fixer initialement sur la carte unique tous les composants de petites dimensions puis, sur l'une des cartes sépares, des composants de grande dimension et de poids plus important tels que par exemple des transformateurs. Selon un aspect de la présente invention, les pistes metalliques sur la plaque unique de la figure 2 qui doivent ensuite servir de connexions entre les cartes montees de la façon illustrée en figure 1 sont prépares a l'avance pour assurer leur alignement correct lors du montage ultérieur. Ainsi, on peut voir en figure 2 des pistes de connexion 50 passant par les bossages des cartes 2 et 3 et les ouvertures de la plaque 1. lors du montage ultérieur, après un embottement préalable des cartes comme cela est représenté en figure 1, des points de soudure 51 sont formés au niveau du raccordement de chacune des ouvertures et du bossage complémentaire. Ces points de soudure assurent d'une part, la réalisation des connexions électriques souhaitées entre les diverses cartes, d'autre part, la fixation mécanique des cartes. Ces points de soudure sont visibles sur la figure 1 aux raccordements des ouvertures 14 à 17 et des bossages 21 à 24. on notera, à titre d'exemple de réalisation, qu'au niveau de ltemboftement du bossage 21 dans l'ouverture 14, deux pistes ont été préparées, assembles par deux points de soudure distincts.Ceci permet de multiplier le nombre de connexions sans augmenter plus que cela n'est souhaité le nombre d'ouvertures et de bossages complémentaires dans les cartes à associer. Dans le mode de réalisation illustré en figure 1, et dans la description ci-dessus d'un mode de réalisation, il a éte implicite que les cartes de circuit imprimé sont des cartes simple face, c'est-à-dire des cartes portant un réseau de métallisations sur une seule de leur face. De façon classique, les composants électriques ou electroniques sont disposés du côté de la plaque opposé à la métallisation. Ainsi, dans le mode de réalisation de la figure 1, les composants électriques seront disposés a l'intérieur de la structure pour la plaque 1, et a ltextérieur de la structure pour la plaque 2, mais il est clair que toute autre com binaison est possible.En outre, il est possible de prévoir des assemblages de cartes double face en prévoyant de façon appropriée les connexions et les points de soudure correspondant pour assurer la connexion électrique et la fixation mécanique entre les cartes. D'autre part, on a représenté en figure 1 un assemblage de trois cartes de circuit imprimé. Il est clair que la présente invention s'appliquerait aussi bien a l'assemblage de deux cartes seulement montes orthogonalement ou a un assemblage de quatre cartes se présentant en vue en bout avec une section rectangulaire ou carry Pour cela, on prdvoiera que les cartes 2 et 3 comprennent a leur partie inférieure sur la figure 1 des bossages du m#me type que ceux qu'ils portent a leur partie-supérieure et qu'une carte symétrique de la carte 1 est dispose en bas de la figure avec des ouvertures venant recevoir ces bossages. On pourra également prévoir que les parties inferieures des cartes 2 et 3 dans le mode de rdalisation de la figure 1 com- portent des pistes et ont une configuration propre a entre disposées dans des connecteurs. Il est également possible que des cartes simple face soient associees a des cartes double face ou encore à des cartes de circuit imprime de type multipistes, c'est- à-dire comprenant plus de deux couches de metallisations et constituees selon un feuilletez D'autres variantes de la présente invention apparattront clairement a l'homme de l'art. Si on considère la figure 1, on notera que la carte supérieure 1 garde des bossages d'extrémité résultant de son procédé de fabrication tel qu'illustre en figure 2. Ces bossages peuvent être enleves par ddcoupe avant assemblage ou encore maintenus pour permettre une fixation dans un connecteur approprie. REVENDICATIONS 1. Montage de cartes de circuit imprimé comprenant plusieurs cartes de circuit imprimé (1, 2, 3) montres orthogonalement les unes aux autres, caractérise en ce que des cartes orthogonales sont respectivement munies de fentes (10 a 17)~et de bossages complementaires (21 à 24 et 31 as 34), chaque couple de fente et de bossage correspondant à une connexion électrique entre les deux cartes qui sont assemblees par embottement des bossages dans les fentes et fixées par des soudures assurant en -outre lesdites connexions. 2. Montage selon la revendication 1, caractérise en ce qu'au moins deux cartes orthogonales sont formes à partir d'une plaque unique sur laquelle est grave une ligne de rupture (41, 42) selon la configuration choisie pour les bossages et les fentes en regard desdits bossages, des motifs de connexion (50) entant prépares sur la carte unique et passant notamment par lesdits bossages. 3. Montage selon l'une des revendications 1 ou 2, caracterisd en ce que, en position assemble des cartes, les bossages (21 a 24 et 31 1 34) font saillie des fentes (10 a 17) conjuguées et que lesdites soudures sont menagees du chte de ladite saillie pour créer une surdpaisseur de verrouillage mécanique du bossage dans la fente. 4. Montage selon l'une quelconque des revendications I a 3, caractérise en ce que chaque couple fentebossage correspond a deux ou plusieurs connexions #lectriques.