Brevet FR2626999A1 — publié le 19890811

La présente invention concerne le domaine des dispositifs comprenant un élément d'affichage passif transmissif, tel qu'un élément d'affichage à cristal liquide. La présente invention trouve en particulier application dans la conception des montres électroniques pour véhicule automobile. Les montres électroniques à affichage par cristal liquide jusqu'ici proposées comprennent, comme illustré sur la figure 1 annexée, une cellule 10 d'affichage à cristal liquide, un circuit imprimé principal 20, des éléments de liaison électrique 30, un circuit imprimé auxiliaire 40 et une lampe 50. Le circuit imprimé principal 20 porte des composants électroniques, le plus souvent un circuit intégré, constituant un circuit pilote pour la cellule 10. Les éléments de liaison électrique 30 assurent une pluralité de liaisons électriques entre la cellule 10 et le circuit imprimé principal 20. Les éléments de liaison électrique 30 sont généralement formés de deux bandes 31, 32 constituées d'un empilement de couches d'élastomère alternativement conducteur et non conducteur. La lampe 50 est portée par le circuit imprimé auxiliaire 40. La lampe 50 est de préférence engagée dans un alésage 41 approprié ménagé dans le circuit imprimé auxiliaire 40. La lampe 50 a pour but d'éclairer la surface arrière de la cellule 10. A cet effet, le circuit imprimé principal 20 étant placé entre la cellule 10 et le circuit imprimé auxiliaire 40 pour des raisons qui seront exposées par la suite, afin de permettre l'éclairage de la cellule 10 par la lampe 50, le circuit imprimé principal 20 est pourvu d'une large ouverture 21. Le circuit imprimé auxiliaire 40 est supporté par le circuit imprimé principal 20, de préférence grâce à des colonnes 22, 23, 24, 25, électriquement conductrices pour assurer l'alimentation de la lampe 50 à partir du circuit imprimé principal 20. Le cas échéant, une boîte à lumière, non représentée sur la figure 1, pour simplifier l'illustration, est placée dans l'ouverture 21 entre la cellule d'affichage 10 et la lampe 50. L'utilisation de deux circuits imprimés 20, 40, placés à des distances différentes de la cellule d'affichage 10 est justifiée par le fait que, d'une part, les éléments de liaisons électriques 30 possèdent des sections nécessairement limitées et le circuit imprimé principal 20 doit donc impérativement être placé à proximité immédiate de la cellule 10, alors que, d'autre part, pour éclairer de façon homogène l'ensemble de la cellule d'affichage 10, la lampe 50 et donc le circuit imprimé auxiliaire 40 qui la porte, doivent être placées à distance du circuit imprimé principal. Les dispositifs connus du type illustré sur la figure 1 annexée ont déjà rendu de grands services. La présente invention a cependant pour but de rendre plus économique la fabrication de ces dispositifs. Ce but est atteint selon l'invention grâce à un procédé de fabrication comprenant les étapes consistant à - ajourer une plaquette de circuit imprimé principal pour délimiter à l'intérieur de celui-ci un circuit imprimé auxiliaire lié au circuit imprimé principal uniquement par une ligne de faiblesse, - placer des composants et des premiers éléments de connexion électrique sur le circuit imprimé principal et des seconds éléments de connexion électrique sur le circuit imprimé auxiliaire, - souder les composants et les éléments de connexion sur les pistes électriquement conductrices associées prévues sur le circuit imprimé principal et le circuit imprimé auxiliaire, - séparer le circuit imprimé auxiliaire du circuit imprimé principal, par rupture de la ligne de faiblesse après l'opération de soudage, et - décaler le circuit imprimé principal et le circuit auxiliaire dans des plans différents. Les dispositifs connus du type illustré sur la figure 1 annexée exigeaient jusqu'ici la conception de deux circuits imprimés séparés, respectivement principal et auxiliaire. Le coût de fabrication de ces dispositifs connus comprenait par conséquent, d'une part, le coût de la matière première de deux circuits imprimés, d'autre part, le coût d'élaboration de deux circuits imprimés séparés (perforation du circuit, implantation des composants et soudure). La présente invention permet de réduire le prix de revient, au coût de fabrication d'un seul circuit imprimé. En effet, d'une part, dans#le cadre de la présente invention, l'utilisation d'un circuit imprimé auxiliaire n'ajoute aucun surcoût de matière première au circuit imprimé principal, puisque le circuit imprimé auxiliaire correspond à la zone retirée du circuit imprimé principal pour réaliser la découpe centrale permettant l'éclairage de la cellule d'affichage par la lampe. D'autre part, la phase d'élaboration du circuit imprimé auxiliaire n'ajoute aucun surcoût au coût de fabrication du circuit imprimé principal, dans la mesure où les étapes de perforation, d'implantation de composants et de soudure peuvent être réalisées simultanément aux étapes correspondantes d'élaboration du circuit imprimé principal. La présente invention concerne également un. dispositif comprenant un élément d'affichage passif transmissif obtenu par la mise en oeuvre du procédé précité, dans lequel le circuit imprimé auxiliaire est obtenu par découpe du circuit imprimé principal. D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et en regard des dessins annexés donnés à titres d'exemples non limitatifs et sur lesquels - la figure 1 précédemment décrite illustre en perspective éclatée un dispositif conforme à l'état de la technique, - la figure 2 représente une vue en perspective des éléments essentiels conformes à la présente invention selon une première variante de réalisation, - la figure 3 représente une vue schématique en perspective des éléments essentiels conformes à la présente invention selon une seconde variante de réalisation, - les figures 4 et 5 représentent deux faces d'une plaquette de circuit imprimé destinée à former un circuit imprimé principal et un circuit imprimé auxiliaire conformes à la première variante de réalisation, et - les figures 6 et 7 représentent les deux faces d'une autre plaquette de circuit imprimé destiné à former un circuit imprimé principal et un circuit imprimé auxiliaire dans le cadre de la seconde variante de réalisation précitée. On aperçoit sur la figure 2 annexée un ensemble comprenant un circuit imprimé principal 150, un circuit imprimé auxiliaire 170 et use boîte à lumière 190. Le circuit imprimé principal 150 porte des composants électroniques 151 constituant un circuit pilote pour une cellule d'affichage passif transmissif, tel qu'une cellule d'affichage à cristal liquide. Le circuit imprimé principal 150 peut être relié à la cellule d'affichage 10 par l'intermédiaire d'éléments de liaisons similaires aux éléments 30 illustrés sur la figure 1 annexée Le circuit imprimé principal 150 est pourvu d'une large découpe centrale 152. La découpe 152 reçoit la boîte à lumière 190. Le circuit imprimé auxiliaire 170 repose contre le fond 192 de la boîte à lumière. Il sert de support à une lampe. Le circuit imprimé auxiliaire 170 est relié au circuit imprimé principal 150 par l'intermédiaire d'une liaison électrique souple bifilaire 160. Dans le cadre de la présente invention, le circuit imprimé principal 150 et le circuit imprimé auxiliaire 170 sont réalisés à partir d'une seule et même plaquette de circuit imprimé 100 illustrée sur les figures 4 et 5. - La plaquette 100 illustrée sur les figures 4 et 5 est pourvue de pistes électriquement conductrices 103 sur une seule de ses faces. La face de la plaquette 100 de circuit imprimé portant les pistes 103 est visible sur la figure 5 et référencée 102. La figure 6 représente la face opposée 101 de la plaquette 100. Comme indiqué précédemment, selon une caractéristique essentielle de la présente invention, la plaquette 100 est dans un premier temps ajourée pour délimiter à l'intérieur de celle-ci un circuit imprimé auxiliaire 170 lié au circuit imprimé principal 150 qui l'entoure uniquement par une ligne de faiblesse 110. De préférence la découpe 112 réalisée dans la plaquette 100 pour délimiter le circuit imprimé auxiliaire 170 a la forme générale d'un "U". Selon l'illustration de la figure 4, cette découpe 112 possède une base 113 et deux ailes 114, 115, généralement rectilignes parallèles entre elles et orthogonales à la base 113. La ligne de faiblesse 110 est réalisée à l'opposé de la base 113, entre les extrémités libres 116, 117, des ailes 114, 115. De préférence, un orifice récepteur de lampe 172 et deux orifices de positionnement 173, 174 sont réalisés dans le circuit imprimé auxiliaire 170, en même temps que la découpe 112 et la ligne de faiblesse 110. De préférence et de façon connue en soi, l'orifice de réception 172 comprend un alésage central 175 généralement cylindrique et deux évasements 176, 177 diamètralement opposés, pour permettre l'assemblage de la lampe selon un montage à balonnette. Les orifices de positionnement 173, 174, sont destinés à recevoir des tétons complémentaires 193, 194 solidaires de la face arrière 192 de la boîte à lumière 190, pour garantir un positi3nnement précis et stable du circuit imprimé auxiliaire 170, équipé d'une lampe d'éclairage par rapport à la boîte à lumière 190 et donc à la cellule d'affichage associée. Bien entendu, si nécessaire, d'autres orifices peuvent être ménagés dans la plaquette 100 pour permettre l'implantation de composants électroniques sur la face 101, l'insertion des pattes de liaison des composants dans les orifices précités et le soudage de ces pattes avec les pistes 103 correspondantes sur la face 102 du circuit. La géométrie des pistes électriquement conductrices 103 repésentée sur la figure 5 n'est bien entendu donnée qu'à titre d'exemple non limitatif. La géométrie de ces pistes peut faire l'objet de nombreuses variantes de réalisation en fonction de l'implantation des composants. On notera cependant que de préférence les pistes 103 comprennent deux paires de pistes en forme de peignes enchevêtrés 104, 105, destinées à être reliées sélectivement à l'aide d'un bouton de commande extérieur, par exemple pour assurer les opérations de remise à l'heure de la montre. Le circuit imprimé auxiliaire 170 est pourvu, sur la périphérie de l'orifice de réception 172, de deux pistes 178, 179, en forme de secteur annulaire, destinées à assurer l'alimentation de la lampe associée. Les pistes 178, 179 sont reliées à des plots 182, 183 par l'intermédiaire de pistes de liaison 180, 181. Les plots 182, 183 sont destinés à être reliés à des plots associés 106, 107 prévus sur le circuit imprimé principal 150, par la liaison souple bifilaire 160, prévus sur le circuit imprimé auxiliaire 170. Par ailleurs, le circuit imprimé principal 150 est pourvu de deux rangées de pistes parallèles 108, 109, destinées à être soudées respectivement aux différentes pattes d'un circuit intégré. De préférence dans le cadre de la présente invention, alors que les composants du type condensateur et résistance sont implantés sur la face 101 de la plaquette 100, le circuit intégré précité soudé sur les pistes 108, 109, est implanté sur la face 102 de la plaquette 100, c'est-à-dire côté pistes de celle-ci. Par ailleurs, les pattes du circuit intégré sont soudées sur les pistes 1.08, 109, à la vague, simultanément au soudage des pattes des autres composants. Pour permettre un soudage correct des pattes du circuit intégré sur les pistes 108, 109, malgré le pas rapproché de celles-ci, c'est-à-dire d'assurer une liaison électrique correcte entre chaque piste 108, 109, et la patte associée du circuit intégré, sans assurer de pontage électrique néfaste entre deux pattes du circuit intégré, il est prévu dans l'alignement des rangées de pistes 108, 109, des pistes électriquement conductrices élargies 184, 185, formant pavé absorbeur d'étain. Les plages 184, 185 sont prévues dans le prolongement des rangées de pistes 108, 109, en aval de celles-ci dans le sens du passage à la vague. La présence des plages 184, 185, empêche le court-circuit des dernières pistes 108, 109, lors du passage à la vague. De préférence, dans le cadre de la présente invention, la ligne de faiblesse 110 liant le circuit imprimé auxiliaire 170 au circuit imprimé principal 150 comprend différents alésages rapprochés. Plus précisément encore, la ligne de faiblesse 110 comprend deux groupes d'alésages rapprochés 118, 119, 120, d'une part, 121, 122, 123, d'autre part, et une ouverture oblongue 124 placée entre les deux groupes d'alésages précités. Par ailleurs, les deux rangées de pistes 108, 109, destinées à être soudées aux pattes d'un circuit intégré, sont prévues respectivement en regard des groupes d'alésages 118, 119, 120 et 121, 122, 123, sur le circuit imprimé principal 15G, alors que les pavés absorbeurs d'étain 184, 185 sont prévus sur le circuit imprimé auxiliaire 170 de l'autre côté des groupes d'alésages 118, 119, 120 et 121, 122, 123 respectivement. Cette disposition des pavés absorbeurs d'étain 184, 185 permet une implantation optimale des composants sur une plaquette de circuit imprimé de dimension réduite. Par ailleurs, la conception de la ligne de faiblesse 110 à l'aide d'alésages rapprochés 118, 119, 120, 121, 122, 123 permet, d'une part, d'autoriser une séparation ultérieure facile du circuit imprimé auxiliaire 170, tout en assurant une continuité suffisante du circuit imprimé entre les pistes 108, 109 et les pavés 184, 185 pour permettre à ces derniers de jouer pleinement leur rôle. Comme indiqué précédemment, après réalisation de la découpe 112 et des alésages 118, 119, 120, 121, 122, 123 et 124, 172, 173 et 174, dans la plaquette 100, afin de délimiter le circuit imprimé auxiliaire 170, des composants et des premiers éléments de connexion électrique sont implantés sur la portion de circuit imprimé principal 150, alors que des seconds éléments de connexion électrique sont implantés sur la portion de circuit imprimé auxiliaire 170. Les composants électroniques implantés sur la face 101 du circuit imprimé principal 150, comprennent par exemple des résistances, des condensateurs, des diodes et un quartz. De plus, de préférence, un circuit intégré pilote est placé contre la face 102 de la plaquette 100 en regard des pistes associées 108, 109. Les premiers éléments de connexion électrique implantés sur le circuit imprimé principal 150 sont formés d'une première extrémité de la liaison souple bifilaire 160, alors que les seconds éléments de connexion électrique implantés sur le circuit imprimé auxiliaire 170, sont formés par la seconde extrémité de la même liaison souple bifilaire 160. La liaison souple 160 étant placée sur la face 101 de la plaquette 100, les premières extrémités des fils composant la liaison 160 sont engagées dans des alésages ménagés en regard des plots 106, 107 respectivement, alors que les secondes extrémités des mêmes fils composant la liaison souple 160 sont engagées dans des alésages ménagés respectivement en regard des plots associés 182, 183. Les composants électroniques 151 et les éléments de connexion électrique 160 sont alors soudés sur les pistes électriquement conductrices 103 respectivement associées. Comme indiqué précédemment l'ensemble des soudures est réalisé en un seul passage à la vague. Après soudure, le circuit imprimé auxiliaire 170 est sépare du circuit imprimé principal 150 par rupture de la ligne de faiblesse 110. Il reste alors à décaler le circuit imprimé principal et le circuit imprimé auxiliaire dans des plans différents pour obtenir la structure recherchée. Les éléments de l'ensemble conforme à une seconde variante de réalisation illustrée sur la figure 3, et de la plaquette de circuit imprimé correspondante illustrée sur les figures 6 et 7, qui sont similaires à des éléments conformes à la première variante de réalisation précédemment décrite en regard des figures 2, 4 et 5 porteront des références numériques incrémentées de 100 par rapport aux références numériques utilisées dans le cadre de la première variante de réalisation précitée. La seconde variante de réalisation illustrée sur la figure 3 diffère de la première précédemment décrite, essentiellement par le fait que la liaison souple bifilaire 160 est remplacée par deux éléments de connecteurs complémentaires 161, 162, comprenant chacun deux conducteurs séparés. L'élement de connecteur 161 est implanté en regard des plots 106, 107 sur le circuit imprimé principal 150 et le second élément de connecteur 162 est implanté en regard des plots 182, 183 sur le circuit imprimé auxiliaire 170, simultanément à l'implantation des autres composants. Les éléments de connecteur 161, 162 sont soudés à leur plot respectif 106, 107 et 182, 183, par passage à la vague simultanément à la soudure des autres composants. Après séparation du circuit imprimé auxiliaire 170 par rupture de la ligne de faiblesse 110, il est nécessaire de retourner le circuit imprimé auxiliaire 170 par rapport au circuit imprimé principal 150 pour engager les éléments de connecteur complémentaires 161, 162. Après un tel retournement du circuit imprimé auxiliaire 170, les pistes électriquement conductrices 103 prévues sur le circuit imprimé principal 150 et sur le circuit imprimé auxiliaire 17G sont placées sur des faces opposées en regard de ces circuits. Bien entendu la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation particuliers qui viennent d'être décrits mais s'étend à toutes variantes conformes à son esprit. On notera en particulier que la présente invention n'est pas limitée à l'utilisation d'éléments d'affichage à cristal liquide, mais s'étend à l'utilisation de tout type d'éléments plans d'affichage passif transmissif. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'un dispositif comprenant un élément d'affichage passif transmissif, caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes consistant à : - ajourer une plaquette (100 ; 200) de circuit imprimé principal pour délimiter à l'intérieur de celui-ci un circuit imprimé auxiliaire (170 ; 270) lié au circuit imprimé principal (150 ; 250) uniquement par une ligne de faiblesse (110 ; 210), - placer des composants (151 ; 251) et des premiers éléments de connexion électrique (160 ; 261), sur le circuit imprimé principal (150 ; 250) et des seconds éléments de connexion électrique (160, 262) sur le circuit imprimé auxiliaire (170 ; 270), - souder les composants (151 ; 251) et les éléments de connexion électrique (160 ; 261, 262) sur les pistes électriquement conductrices associées (103 ; 203) prévues sur le circuit imprimé principal et le circuit imprimé auxiliaire, - séparer le circuit imprimé auxiliaire (170 ; 270) et le circuit imprimé principal (150 ; 250), par rupture de la ligne de faiblesse (110 ; 210) après l'opération de soudage, et - décaler le circuit imprimé principal (150 ; 25G) et le circuit imprimé auxiliaire (170 ; 270) dans des plans différents. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la découpe (112 ; 212) réalisée dans la plaquette de circuit imprimé principal (100, 200) pour délimiter le circuit imprimé auxiliaire (170, 270) a la forme générale d'un "U". 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que la ligne de faiblesse (110 ; 210) comprend plusieurs alésages rapprochés (118, 119, 120, 121, 122, 123 ; 218, 219, 220, 221, 222, 223). 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la ligne de faiblesse (110 ; 210) comprend deux groupes d'alésages rapprochés (118, li9, 120 ; 121, 122, 123 ; 218, 219, 220 ; 221, 222, 223) et une ouverture oblongue (124; 224) entre les deux groupes d'alésage. 5. Procédé selon l'une des revendications I à 4, caractérisé par le fait que la plaquette (100 ; 200) comprend des pavés absorbeurs d'étain (184, 185 ; 284, 285). 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé par le fait que les pavés absorbeurs d'étain (184, 185 ; 284, 285) sont prévus sur le circuit imprimé auxiliaire (170, 270). 7. Procédé selon les revendications 4 et 6 prises en combinaison, caractérisé par le fait que les pavés absorbeurs d'étain (184, 185 ; 284, 285) sont prévus sur le circuit imprimé auxiliaire (170, 270) en regard respectivement des groupes d'alésages (118, 119, 125 ; 121, 122, 123 ; 218, 219, 220 ; 221, 222, 223). 8. Procédé selon l'une des revendications 1-à 7, caractérisé par le fait que les éléments de connexion électrique comprennent une paire de conducteurs souples (160). 9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que les premiers et seconds éléments de connexion comprennent des organes de connecteur complémentaires (261, 262). 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé par le fait que le décalage du circuit imprimé principal (250) et du circuit imprimé auxiliaire (270) dans des plans différents est accompagné d'un retournement du circuit imprimé auxiliaire (270) pour placer en regard les organes de connecteur complémentaires (261, 262). 11. Dispositif comprenant un élément d'affichage passif transmissif obtenu par la mise en oeuvre du procédé conforme à l'une des revendications 1 à 10, du type comprenant un circuit imprimé principal (150 ; 250) et un circuit imprimé auxiliaire (170 ; 270), caractérisé par le. fait que le circuit imprimé auxiliaire (170, 270) est obtenu par découpe du circuit imprimé principal (150, 250). 12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé par le fait que le circuit imprimé principal (150, 250) et le circuit imprimé auxiliaire (170, 270) comprennent chacun des éléments de connexion coopérant (160, 261, 262) qui sont soudés simultanément sur leur piste conductrice respective. 13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé par le fait que les éléments de connexion comprennent une paire de conducteurs souples (160). 14. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé par le fait que les éléments de connexion comprennent des organes de connecteurs complémentaires (261, 262). 15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé par le fait qu'à l'utilisation des pistes électriquement conductrices (?03) prévues sur le circuit imprimé principal (250) et le circuit imprimé auxiliaire (270) sont placées sur des faces opposées en regard de ces circuits 16. Dispositif selon l'une des revendications 11 à .15, caractérisé par le fait que l'un des circuits imprimés comprend des pavés absorbeurs d'étain (184, 185 ; 284, 285). 17. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 16, caractérisé par le fait que des pavés absorbeurs d'étain (184, 185 ; 284, 285) sont prévus sur le circuit imprimé auxiliaire (170, 270). 18. Dispositif selon l'une des revendications 11 à 17, caractérisé par le fait que le circuit imprimé principal (150, 250) et le circuit imprimé auxiliaire (170, 270) présente des empreintes d'alésage généralement semi-cylindriques (118, 119, 120, 121, 122, 123 ; 218, 219, 220, 221, 222, 223) délimitant une ligne de faiblesse initiale entre ces circuits. 19. Dispositif selon l'une des revendications 11 à 18, caractérisé par le fait que le circuit imprimé principal (150, 250) et le circuit imprimé auxiliaire (170, 270) présentent deux groupes d'empreintes d'alésages (118, 119, 120, 121, 122, 123 ; 218, 219, 220, 221, 222, 223) délimitant une ligne de faiblesse initiale. 20. Dispositif selon la revendication 17 prise en combinaison avec l'une des revendications 18 ou 19, caractérisé par le fait que les pavés absorbeurs d'étain (184, 185 ; 284, 285) sont ménagés en regard des alésages (118, 119, 120, 121, 122, 123 ; 218, 219, 220, 221, 222, 223), de préférence sur le circuit imprimé auxiliaire (170, 270). 21. Dispositif selon l'une des revendications 11 à 20, caractérisé par le fait que le circuit imprimé auxiliaire (170) comprend des alésages de positionnement (173, 174 ; 273, 274). 22. Dispositif selon l'une des revendications 11 à 21, caractérisé par le fait que le circuit imprimé auxiliaire (170, 270) comprend une découpe (172, 272) pour la réception d'une lampe d'éclairage et des pistes électriquement conductrices (178, 179, 278, 279) prévues sur la périphérie de la découpe de réception (172, 272) et reliées aux seconds éléments de connexion (16ru, 262). 23. Dispositif selon l'une des revendications 1 I à 22, caractérisé par - le fait qu'il est intégré à une montre électronique pour véhicules automobiles. 24. Dispositif selon l'une des revendications 11 à 13, caractérisé par le fait que l'élément d'affichage est un élément d'affichage à cristal liquide.