Brevet FR2630615A1 — publié le 19891027

"Jonction électrique entre un élément de construction hybride et une carte de circuits imprimés ainsi que procédé pour sa réalisation ". L'invention concerne une jonction électrique entre un élément de construction hybride et une carte de circuits imprimés ainsi qu'un procédé pour sa réalisation, caractérisée par des zones flexibles de la carte de circuits imprimés, servant de barrettes de raccordement, et en ce que le procédé pour sa mise en oeuvre est caractérisé par les étapes suivantes: - les barrettes élastiques de la carte de circuits im- primés sont placées dans une correspondance de posi- tion claire sur les surfaces de contact de l'élément de construction hybride, et fixées dans cette posi- tion au moyen d'un dispositif d'ajustage, - plusieurs jonctions électriques sont ensuite consti- tuées en même temps par brasure au fer entre l'élé- ment de construction hybride et la carte de circuits imprimés. Les jonctions électriques connues entre élé- ment de construction hybride et cartes de circuits im- primés se composent de peignes rigides, rigidement brasés sur les deux parties indiquées. D'autres jonctions électriques présentent des jonctions à bonding entre les éléments de cons- truction hybrides et les cartes de circuits imprimés.. Ces liaisons présentent l''inconvénient d'être de fabrication coûteuse et ne son pas utilisa- bles de manière universelle. Par exemple dans le cas de liaisons à assemblage, des fonctions rigides doi- vent être chaque fois créées entre la carte de cir- cuits imprimés et l'élément de construction hybride, ce qui fait que les possibilités de raccordement de l'élément de construction hybride sont limitées; il ne peut être prévu aucune jonction électrique dans les zones des jonctions rigides. La jonction électrique selon l'invention, entre élément de produit hybride et carte de circuits imprimés, avec des zones flexibles de la carte de cir- cuits imprimés, servant de barrettes de raccordement, offre par contre l'avantage de pouvoir être fabriquée automatiquement et selon un procédé apte pour des grandes séries. La préparation simple de la jonction est particulièrement avantageuse, consistant unique- ment à prévoir des zones flexibles de la carte de cir- cuits imprimés, servant de barrettes de raccordement. Dans un exemple de réalisation particulière- ment préféré, il est prévu un dispositif d'ajustage au moyen duquel les barrettes de raccordement de la carte de circuits imprimés à relier aux surfaces de contact de l'élément de construction hybride sont alignées très précisément les unes sur les autres et maintenues dans cette position. Un autre exemple de réalisation préféré se distingue également par un cadre de maintien servant aussi bien à la détente de la traction de la jonction électrique et/ou à la protection de l'élément de cons- truction hybride et des jonctions électriques. Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, les barrettes de raccordement présentent un évi- dement dans la zone de leurs extrémités appliquées sur la surface de contact de l'élément de construction hy- bride. Selon une autre caractéristique, un disposi- tif d'ajustage ajuste les barrettes de raccordement de la carte de circuits imprimés par rapport à l'élément de construction hybride. Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, le dispositif d'ajustage présente une tige pilo- te, sortant de la base de l'élément de construction hybride, qui s'engrène dans un trou de positionnement situé dans la carte de circuits imprimés. Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, un cadre de maintien sert à la détente de la traction de la jonction électrique et/ou à la protec- tion de l'élément de construction hybride et de la jonction électrique; le cadre de maintien est mainte- nu par la tige pilote du dispositif d'ajustage. Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, l'élément de construction hybride et la zone de voisinage immédiat de la carte'de circuits imprimés sont montés sur une base commune. Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, l'élément de construction hybride et la zone flexible de la carte de circuits imprimés sont collés avec un corps refroidisseur commun, et l'élément de construction hybride et la zone flexible de la carte de circuits imprimés sont-collés avec un corps refroi- disseur commun; les jonctions par brasage sont con- trôlées par un examen visuel. L'invention offre l'avantage d'une simplici- té des jonctions électriques et de pouvoir être fabri- quées automatiquement avec une sécurité de-fabrication élevée. Ceci est obtenu par un alignement optimal des barrettes de raccordement de la carte de circuits im- primés par rapport aux surfaces de contact de l'élé- ment de construction hybride et par le procédé de bra- sage réalisable de manière simple. Un avantage parti- culier du procédé consiste en ce que le contrôle de fabrication est réalisable par un examen visuel. Par les évidements et les trous prévus dans les barrettes de raccordement dans une forme de réali- sation particulière du procédé, le contrôle du flux de brasage est possible de manière particulièrement sim- ple. Diverses autres caractéristiques et avanta- ges du dispositif de l'invention ressortent de la des- cription détaillée qui suit. Un mode de réalisation de l'invention est représenté à titre d'exemple non limi- tatif aux dessins annexés auxquels: - la figure 1 représente une vue de côté d'une jonc- tion électrique entre un élément de construction hy- bride et une carte de circuits imprimés, - la figure 2 représente une vue de-dessus sur l'ar- rangement à la figure 1, - la figure 3 représente un agrandissement d'une par- tie montré de la figure 2, à savoir une barrette de raccordement avec un évidement, et - la figure 4 représente une vue de côté d'un arrange- ment semblable à la figure 1, avec un cadre de main- tien. La figure 1 représente en vue de côté un élément de construction hybride 1 déterminé sous forme d'élément de construction hybride à couche épaisse, avec des éléments 2 uniquement esquissés. Cet élément de construction hybride est appliqué sur une base ser- vant de corps refroidisseur 3, par exemple par colla- ge. Une carte de circuits imprimés 4 flexible est pla- cée sur cet élément de construction hybride, carte dont les zones limitrophes de l'élément de construc- tion hybride sont également collées au corps refroi- disseur 3. La plaque de circuits imprimés 4 flexible se compose ici par exemple d'une feuille support 5, d'une feuille de cuivre 6, ainsi que d'une feuille de cou- verture 7. On distingue également sur la figure i deux tiges pilotes 8 émergeant à travers la carte de cir- cuits imprimés 4, servent de dispositif d'ajustage. Des barrettes de raccordement 9 sortent de la carte de circuits imprimés 4 et se terminent sur l'élément de construction hybride 1. A la figure 2, les parties identiques sont pourvues des mêmes numéros de référence, de sorte que l'on peut renoncer à leur description. On distingue à la figure 2 que la carte de circuits imprimés 4 pré- sente une partie 1 dans laquelle est disposé l'élément de construction hybride 1. Plusieurs surfaces de con- tact 11 de l'élément de construction hybride 1 sont indiquées, surfaces sur lesquelles viennent appuyer les barrettes de raccordement 9 de la carte de cir- cuits imprimés 4 flexible. On voit sur la vue de- dessus que les tiges pilotes 8 s'ajustent dans des trous de positionnement 12 correspondants situés dans la carte de circuits imprimés flexible. Les barrettes de raccordement 9 de la carte de circuits imprimés flexible sont orientées précisément sur les surfaces de contact 11 de l'élément de construction hybride au moyen du dispositif d'ajustage consistant en la tige pilote et le trou de positionnement. On a représente de manière agrandie à la fi- gure 3 une barrette de raccordement 9 de la carte de circuits imprimés 4 flexible, ainsi qu'une surface de contact 11 de l'élément de construction hybride 1. On distingue ici également un évidement ou un trou 13 dans la barrette de raccordement 9. Après que l'élément de construction hybride 1 ait été collé sur le corps refroidisseur 3, la carte de circuits imprimés est appliquée sur le corps re- froidisseur et orienté précisément au moyen du dispo- sitif d'ajustage et des tiges pilotes 8 et des trous de positionnement 12. De ce fait, les barrettes de raccordement 9 sont situées sur les surfaces de con- tact 11 de l'élément de construction hybride 1 de fa- çon que l'on puisse constituer une jonction électrique au moyen-d'un procédé de brasage au fer. Dans une éta- pe, plusieurs barrettes de raccordement 9 sont simul- tanément reliées aux surfaces de contact correspondan- tes. Ensuite, il est possible d'effectuer sans problè- me un contrôle visuel des emplacements des contacts, le flux de brasure aux emplacements des contacts pou- vant être contrôlé très facilement du fait des trous 13 situés dans les barrettes de raccordement 9. Sur la vue de côté à la figure 4, sur la- quelle les parties identiques ont également été pour- vues des mêmes numéros de référence, on distingue un cadre de maintien 14, appliqué sur les tiges pilotes 8 et reliées à celles-ci par exemple par brasage. Le ca- dre de maintien sert d'une part de protection des jonctions électriques et de l'élément de construction hybride et d'autre part de décharge de la tension des jonctions électriques. La décharge de la tension peut être obtenue par collage du cadre de maintien 14 avec la carte de circuits imprimés 4 flexible. Il est tou- tefois également possible d'obtenir un ajustement de forme et ainsi une décharge de la tension, par des saillies situées sur le cadre de maintien et des évi- dements correspondants situés dans la carte de cir- cuits imprimés flexible. On a indiqué par la ligne en pointillé qu'une protection supplémentaire de l'élé- ment de construction hybride et/ou de la jonction électrique peut être obtenue au moyen d'un gel 15 cou- lé dans l'espace intérieur du cadre de maintien. Le gel empêche que des influences dues à l'environnement s'exercent sur les jonctions électriques ou les élé- ments 2 de l'élément de construction hybride 1. Dans les exemples 1 et 4, l'élément de cons- truction hybride est collé sur la surface du corps re- froidisseur 3. Il est toutefois également possible d'introduire une cavité dans le corps refroidisseur 3, pouvant par exemple être également fabriquée par cou- lée sous pression, et de coller l'élément de construc- tion hybride dans cette cavité. La carte de circuits imprimés 4 qui est re- présentée sur les figures peut se transformer directe- ment en une zone renforcée dans laquelle d'autres élé- ments de construction sont disposes. Il est également possible de relier la carte de circuits imprimés 4 flexible à des cartes de circuits imprimés rigides par des dispositifs de mise en contact appropriés. La fabrication des liaisons électriques est beaucoup facilitée du fait qu'on obtient un alignement optimal des barrettes de raccordement 9 par rapport aux surfaces de contact 11 sur l'élément de construc- tion hybride, au moyen du dispositif d'ajustage 8, 12. Les barrettes de raccordement sont les extrémités des pistes conductrices de la carte de circuits imprimés flexible. La liaison avec les surfaces de contact s'effectuent par brasage, par exemple par un brasage au fer, toutes les liaisons brasées d'une face d'un élément de construction hybride étant à cette occasion fabriquées simultanément. Le procédé de brasage reflow * (par fusion) est par exemple également approprié pour ce type de jonction. La brasure nécessaire se trouve soit sur les barrettes de raccordement, soit sur les surfaces de contact de l'élément de construction hy- bride. Il est toutefois également possible de prévoir les deux parties par une brasure. Par l'orientation simple et la fabrication simple de la jonction, on peut utiliser avec une gran- de sécurité de fabrication des procédés de fabrication aptes aux grandes séries lors de la fabrication des jonctions électriques. La qualité de la jonction bra- sée est vérifiable simplement, par contrôle visuel, sans détruire les emplacements de jonction, le flux de brasure pouvant être contrôlé très facilement à tra- vers le trou 13 situé dans la barrette de raccordement 9. Les jonctions électriques susceptibles d'être fabriquées par ce procédé sont très robustes, de sorte qu'en principe aucune protection des jonc- tions n'est nécessaire. Dans le cas de conditions dif- ficiles, il est toutefois également possible de proté- ger les jonctions et également l'élément de construc- tion hybride au moyen du cadre de maintien représenté sur la figure 4 et mentionné ci-dessus. 2630 6 15 REVENDICATIONS 1 ) Jonction électrique entre un élément de construction hybride et une carte de circuits impri- més, caractérisée par des zones flexibles de la carte de circuits imprimés (4), servant de barrettes de rac- cordement (9). 2") Jonction électrique selon la revendica- tion 1, caractérisée en ce que les Barrettes de rac- cordement (9) présentent un évidement (13) dans la zone de leurs extrémités appliquées sur la surface de contact (11) de l'élément de construction hybride (1). ) Jonction électrique selon la revendica- tion 1 ou 2, caractérisée par un dispositif d'ajustage (8, 12) qui ajuste les barrettes de raccordement (9) de la carte de circuits imprimés (4) par rapport à l'élément de construction hybride (1). ) Jonction électrique selon la revendica- tion 3, caractérisée en ce que le dispositif d'ajusta- ge présente une tige pilote (8), sortant de la base (3) de l'élément de construction hybride, qui s'engrè- ne dans un trou de positionnement (12) situé dans la carte de circuits imprimés. ) Jonction électrique-selon l'une quelcon- que des revendications 1 à 4, caractérisée par un ca- dre de maintien (14) servant à la détente de la trac tion de la jonction électrique et/ou à la protection de l'élément de construction hybride et de la jonction électrique. 6 ) Jonction électrique selon la revendica- tion 5, caractérisée en ce que le cadre de maintien est maintenu par la tige pilote (8) du dispositif d'ajustage. ) Jonction électrique selon l'une quelcon- que des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'élément de construction hybride (1) et la zone de voisinage immédiat de la carte de circuits imprimés (4) sont montés sur une base commune. 8 ) Jonction électrique selon la revendica- tion 7, caractérisée en ce que l'élément de construc- tion hybride (1) et la zone flexible de la carte de circuits imprimés (4) sont collés avec un corps re- froidisseur (3) commun. ) Procédé de fabrication pour la mise en oeuvre d'une jonction électrique entre un élément de construction hybride et une carte de circuits imprimés selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, ca- ractérisé par les étapes suivantes: - les barrettes (9) élastiques de la carte de circuits imprimés (4) sont placées dans une correspondance de position claire sur les surfaces de contact (11) de l'élément de construction hybride (1), et fixées dans cette position au moyen d'un dispositif d'ajus- tage (8, 12), -plusieurs jonctions électriques sont ensuite consti- tuées en même temps par brasure au fer entre l'élé- ment de construction hybride (1) et la carte de cir- cuits imprimés (4). ) Procédé selon la revendication 9, ca- ractérisée en ce que les jonctions par brasage sont contrôlées par un examen visuel.