Brevet FR2625040A1 — publié le 19890623

-1- 1 Plot de report de connexion pour la fixation d'une broche à griffes sur la tranche d'un substrat de circuit hybride. La présente invention concerne les circuits hybrides c'est- à-dire des sous-ensembles de composants électroniques assemblés sous une forte densité sur un support plat dit substrat qui est en général une mince plaquette de céramique recouverte sur une ou deux faces d'un réseau sérigraphie de résistances et de pistes conductrices protégées ou non-par un revêtement isolant vitrifié et de plots étamables pour la fixation des composants électroniques par brasure. Elle est relative plus particulièrement aux plots étamables dits de report de connexion qui sont disposés le long des bords des substrats et servent à la fixation de broches utilisées pour les raccordements électriques des circuits hybrides avec l'environ- nement extérieur. D'une façon générale les broches de connexion réalisées en bande par estampage et pliage dans une tôle conductrice comportent une tête se terminant par une pince élastique à trois griffes déportée sur un côté et destinée à s'accrocher sur la tranche d'un substrat, deux griffes venant d'un côté du substrat et la troisième de l'autre. Les plots de report de connexion de bord de substrat destinés à recevoir ces broches sont constitués habituellement, de deux plages étamables rectangulaires de la largeur de la pince des broches, placées en vis à vis sur les côtés opposés d'un bord du substrat, aux endroits de préhension des trois griffes de la pince d'une broche. Le montage des bandes de broches de connexion sur les bords du substrat se fait alors que ce dernier, encore à l'état nu, a été étamé en vue d'un report global des composants et de leur brasage simultané par refusion, et que les plots de report de connexion sont recouverts de dômes de brasure d'une épaisseur difficilement contrôlable, non négligeable par rapport à celle du substrat. Il en résulte au moins deux inconvénients, le premier étant la difficulté de centrage de la pince à trois griffes d'une broche sur un plot - 2 - en raison de son relief en double dôme rappelant la forme d'une sphère et le deuxième étant que l'épaisseur des dômes de brasure d'un plot dépasse parfois les limites d'élasticité de la pince à griffes des broches et provoque alors une diminution de l'effet ressort qui ne permet plus aux griffes de la pince de revenir au contact du substrat pendant l'opération de refusion. La.présente invention a pour but de lutter co.,ts inconvé- nients qui allongent le temps de montage et conduisent à un taux. de retouche élevé. Elle a pour objet un plot de report de connexion pour la fixation d'une broche à griffes sur la tranche d'un substrat de circuit hybride comportant deux plages étamables placées en vis à vis sur les côtés opposés d'un bord du substrat, aux endroits de préhension des griffes de la broche qui. forment les mâ hoires d'une pince élastique pour enserrer la tranche du substrat et y fixer la broche. Les plages étamables de ce plot sont découpées de rainures aux emplacements des chemins de coulissement suivis par les griffes d'une broche lors de sa mise en place sur la tranche du substrat, rainures qui ont des largeurs un peu inférieures à celles des griffes afin que ces dernières mordent sur les plages étamables. Dans le cas d'une broche ayant une pince élan - à trois griffes disposées côte à côte, la griffe médiane ve:. c-'un premil côté du substrat et les deux griffes extérieures du deuxième côté du substrat, la plage étamable du plot de report de connexion placée sur le deuxième côté du substrat a de préférence la forme d'un T, les rainures aux emplacements des chemins de coulissement des deux griffes extérieures délimitant le Jambage du T et butant contre ses-épaulements tandis que la plage étamable du plu, ' -eport de connexion placée sur le premier côté du substrat a de préférence la forme d'un U, la rainure à l'emplacement du chemin de coulissement de la griffe médiane pénétrant entre les ailes du U et butant au fond de celui-ci. Les rainures aux emplacements des chemins de coulissement des griffes de la pince d'une broche forment des È..,: dans les -3 dômes de bra!ire recouvrant les plages étamables de plots de report qui perme - l'une part de centrer sans difficulté la pince d'une broche sur le plot et d'autre part, de présenter à cette pince une épaisseur assez peu différente de celle du substrat qui reste dans tous les cas dans ses limites d'élasticité. La refusion avec une recharge simultanée ou ultérieure par immersion ou mouillage dans un bain de brasure des plots et des griffes des broches qui-y sont fixées provoque l'application par effet de ressort des griffes des broches sur la tranche du substrat et par conséquent l'immobilisation des broches sur le substrat jusqu'à solidification de la brasure, la migration sur les griffes de la brasure chargeant les plages étamables puis le recouvrement des griffe.; des plages étamables par des dômes de brasure. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressor- tiront de la description ci-après d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple. Cette description sera faite en regard du dessin qui comporte: - des figures 1 et 2 montrant, en perspective vue du dessus et du dessous, une broche présentée face à un plot de report de kO connexion de bord conforme à l'invention destiné à la recevoir; - des figures 3 et 4 montrant, en perspective vue du dessus et du dessous, une tête de broche en place sur un plot de report de connexion de bord conforme à l'invention et; - des figures 5, 6 et 7 montrant en coupe l'accrochage des griffes d'une tête de broche sur un plot de report de connexion de bord conforme à l'invention avant et après un brasage par refusion sans ou avec recharge de brasure. On distingue sur les figures 1 et 2 un coin de substrat 10 de circuit hybride supportant deux plots de report de connexion de bord et, en vis à vis, une broche de connexion 30 destinée à être mise en place sur l'un des plots de report. Le substrat 10 de circuit hybride est constitué d'une mince plaquette de céramique de l'ordre de 0,6 mm d'épaisseur portant sur chacune de ses faces un réseau de pistes conductrices 11, 12, 13, 14 sérigraphie qui est recouvert d'une couche de protection -4- isolante vitrifiée 15, 16 et mène à des plages étamables de plots de connexion de composant et de plots de report de connexion de bord. Les plots de report de connexion de bord comportent chacun deux plages étamables 17, 18 placées en vis à vis de part et d'autre d'un bord de la tranche du substrat 10. Ces plages étamables 17, 18, comme celles des plots de connexion des composants supportent des dômes de brasure résultant d'un étamage, à l'état nu du sustrat , en vuedu brasage, en une seule opération de refusion, de toutes les connexions après mise en place des composants sur le substrat 10. La broche de connexion 30 réalisée par estampage et pliage d'une tôle conductrice présente une queue de connexion 31 pourvue d'une tête élargie de fixation 32 prolongée de trois griffes 33, 34, 35 disposées côte à côte et rabattues d'un même côté selon un pliage approprié pour former une pince élastique à ouverture latérale et mâchoires évasées adaptée à l'épaisseur du substrat 10. Les deux griffes extérieures 33, 35 rabattues à leur naissance selon un même profil constituent la mâchoire inférieure de la pince tandis que la griffe médiane rabattue seulement à mi-longueur surplombe les deux autres et constitue la mâchoire supérieure de la pince. Les plages étamées 17, 18 d'un plot de report de connexion qui viennent entre les griffes 33, 34, 35 de la pince d'une broche de connexion 30 sont entaillées de rainures 19, 20, 21 qui sont perpendiculaires au bord du substrat et débouchent sur ce dernier. D'une largeur un peu inférieure à celle des griffes 33, 34, 35, elles suivent les chemins de coulissement de celles-ci lors de la mise en place d'une broche de connexion 30 sur le plot de report de connexion. Dans le cas représenté d'un espacement réduit entre les bro- ches (1/10ème de pouce ou 2,54 mm) les plages étamables 17, 18 d'un plot de report de connexion ne dépassent pas la largeur totale des trois griffes 33, 34, 35 d'une broche de connexion de sorte que celle 17 o vient prendre appui la seule griffe médiane 34 se trouve entaillée d'une rainure médiane 19 lui donnant la forme générale d'un U et que celle 18 o viennent prendre appui les deux griffes extérieures 33, 35 se trouve encochée de part et d'autre par deux rainures 20 et 21 lui donnant la forme générale d'un T. Dans le cas d'un espacement moins réduit, les plages étamables d'un plot de report de connexion peuvent dépasser la largeur des trois griffes 33, 34, 35 d'une.broche de connexion, celle 17 o vient en appui la seule griffe médiane 34 conservant la forme d'un U mais avec des ailes plus larges et celle 18 o viennent en appui les deux griffes extérieures 33, 35 prenant la forme d'un W. Plusieurs plots de report de connexion voisins peuvent aussi être réunis pour mettre plusieurs broches en parallèle et permettre par exemple le passage d'une intensité de courant plus importante. Leurs plages étamables en vis à vis de part et d'autre d'un bord du substrat 10 forment alors des barrettes qui longent ce bord et sont entaillées de rainures perpendiculaires espacées conformément à l'écartement des empreintes des griffes 33, 34, 35 des broches venant s'y fixer. Les rainures 19, 20, 21 aux emplacements des chemins de coulis- sement des griffes 33, 34, 35 de la pince d'une broche 30 forment des vallées entre ou sur les bords des dômes de brasure recouvrant les plages étamables 17, 18 d'un plot de report de connexion dans lesquelles s'encastrent les griffes 33, 34, 35. Cela assure d'une part un centrage automatique de la pince de la broche 30 sur le plot de report et d'autre part diminue l'amplitude de l'ouverture de cette pince en lui évitant d'avoir à absorber toute l'épaisseur des dômes de brasure recouvrant les plages étamables 17, 18. Comme représenté sur les figures 3, 4 et 5, les griffes 33, 34, 35 de la pince d'une broche de connexion 30 une fois en place sur un plot de report de connexion mordent sur les bords des plages étamables 17, 18 de ce plot, la griffe médiane 34 par son extrémité et chacun de ses bords latéraux et les griffes extérieures 33, 35 par leurs extrémités et leurs bords latéraux en regard 36, 37. Cela est obtenu, en donnant à la rainure médiane 19 constituant l'ouverture de la forme en U de la plage étamable 17 une largeur inférieure, par exemple de 0,02 à 0,25 mm, à celle de la griffe médiane 34 et à l'écartement entre les rainures 20, 21 déterminant la largeur du jambage de la forme en T de la plage étamable 18 -6- une largeur supérieure, par exemple de 0,1 à 0,5 mm, à l'espacement. des deux griffes extérieures 33, 35. Dans l'exemple représenté, la largeur de l'ouverture de la forme en U de la plage étamable 17 est de 0, 5 mm pour une largeur de la griffe médiane de 0,55 mm et la largeur du jambage de la forme en T de la plage étamable 18 de 0,8 mm pour un écartement entre les griffes extérieures 33, de 0,55 mm. Grâce au léger chevauchement maintenu entre les griffes 33, 34, 35 d'une broche de connexion 30 et les plages étamables 17, 18 du plot de report de connexion, la brasure contenue dans les dômes peut facilement migrer sur les griffes 33, 34, 35 lors d'une opération de refusion. La figure 6 montre le résultat obtenu après une opération de refusion, sans recharge de brasure, la brasure présente dans les dômes des plages étamables 17, 18 ayant rejoint, par capillarité, les bords et les extrémités des griffes 33, 34, de la broche 30..La figure 7 montre le résultat obtenu après une opération de refusion et une recharge de brasure simultanée ou ultérieure par immersion ou mouillage dans un bain de brasure du ou des bords du substrat 10 portant des plots de report de connexion équipés de broches, la brasure du bain ainsi que celle déposée initialement sur les plages étamables 17, 18 ayant formé de nouveaux dômes recouvrant complétement les griffes 33, 34, 35 de la broche 30. -7 REVENDICATIONS: 1/ Plot de report de connexion pour la fixation d'une broche à griffes sur la tranche d'un substrat (10) de circuit hybride compor- tant deux plages étamables (17, 18) placées en vis à vis sur les côtés opposés d'un bord du substrat (10), aux endroits de préhension des griffes (33, 34, 35) de la broche (30) qui forment les mâchoires d'une pince élastique pour enserrer la tranche du substrat (10) et y fixer la broche (30), caractérisé en ce que ses plages étamables (17, 18) sont entaillées de rainures (19, 20, 21) aux emplacements des chemins de coulissement suivis par les griffes (33, 34, 35) de la broche (30) lors de sa mise en place sur la tranche du subs- trat (10), lesdites rainures (19, 20, 21) ayant des largeurs un peu inférieures à celles des griffes (33, 34, 35) afin que ces dernières mordent sur les plages étamables (17, 18). 2/ Plot selon la revendication 1, pour la fixation d'une broche (30) à trois griffes (33, 34, 35) disposées côte à côte, la griffe médiane (34) venant d'un premier coté du substrat (10) et les deux griffes extérieures (33, 35) du deuxième côté, ayant des plages étamables (i7, 18) ne dépassant pas la largeur totale des trois griffes (33, 34, 35), caractérisé en ce que sa plage étamable (17) placée sur le premier côté du substrat (10) se trouve entaillée d'une rainure (19) lui donnant la forme générale d'un U dont les ailes encadrent la griffe médiane (34) de la broche (30) et en ce que sa plage étamable (18) placée sur le deuxième côté du substrat (10) se trouve encochée de part et d'autre par des rainures (20, 21) lui donnant la forme générale d'un T dont le jambage se place entre les griffes extérieu- res (33, 35) de la broche (30). 3/ Plot selon la revendication 1, pour la fixation d'une broche (30) à trois griffes (33, 34, 35) disposées côte à côte, la griffe médiane (34) venant d'un premier côté du substrat (19) et les deux griffes extérieures (33, 35) du deuxième côté, ayant des plages étamables (17, 18) plus larges que les trois griffes (33, 34, 35) réunies, caractérisé en ce que sa plage étamable (17) sur le premier côté du substrat (10) se trouve entaillée d'une rainure (19) lui donnant -- 8 - la forme générale d'un U dont les.ailes encadrent la griffe médiane (34) de la broche (30) et en ce que sa plage étamable (18) placée sur le deuxième côté du substrat (10) se trouve entaillée de deux rainures lui donnant la forme générale d'un W dont les ailes encadrent les griffes extérieures (33, 35) de la broche (30). 4/ Plot selon la revendication 2, ou la revendication 3, caractérisé en ce que sa plage étamable (17) en forme de U à une ouverture centrale de largeur inférieure de 0,02 à 0,25 mm par rapport à la largeur de la griffe médiane (34) de la broche (30). 5/ Plot selon la revendication 2, caractérisé en ce que sa plage étamable (18) en forme de T a une largueur au niveau du jambage du T supérieure de 0,1 à 0,5 mm à l'espacement des deux griffes extérieures (33, 35) de la broche (30).