Brevet FR2640825A1 — publié le 19900622

La présente invention concerne un composant élec- trique (ou électronique) à report direct sur un circuit imprimé, par opposition au report par enfichage. On préfère de plus en plus, dans le secteur élec- tronique, L'utilisation de composants pour montage en surface qui présentent de nombreux avantages par rapport aux compo- sants enfichables. On citera pour mémoire, une miniaturisa- tion plus poussée, une fiabilité plus importante, un gain de poids, une amélioration de la vitesse de transfert du signal, une meilleure résistance aux vibrations.... Ils offrent en outre une plus grande facilité de montage au moyen de lignes de fabrication automatique. Ce type de composant peut être passif ou actif. Ce peut être un élément capacitif ou une varistance, cette dernière étant utilisée dans le domaine de la protection contre les sur- tensions électriques. On connaît deux types de composants de ce type, sous forme de "chip, selon qu'ils sont protégés par une sim- ple couche de protection (comme dans le document européen 229 286) ou qu'ils sont noyes dans une résine de protection comme c'est l'e cas des dispositifs selon les documents japo- nais JP. 86 219 440 ou JP. 86 235 478. Les dispositifs du premier type présentent des élec- trodes de connexion du composant qui sont symétriques par rapport à un plan longitudinal médian du composant. En d'autres termes, chacune des faces parallèles opposées par lesquelles le"chip"peut être connecté au circuit imprimé possède chacune deux électrodes. Cette disposition géométrique permet de supprimer une opération d'orientation pour présenter le compo- sant au niveau du circuit imprimé, ce qui est avantageux dans le cas d'une alimentation automatique. Leurs principaux incon- vénients résident dans le fait qu'ils n'offrent guère de résistance en atmosphère chaude et humide à cause d'une diffé- rence trop importante dans les coefficients de dilatation des différents éléments du composant (céramique, verre, métal) et une solidarisation par contact et pressage de ces éléments. En ce qui concerne les dispositifs du second type, la résistance à une atmosphère agressive est satisfaisante, mais la symétrie des électrodes n'existe pas si bien qu'il convient d'orienter le composant avant sa mise en place sur circuit imprimé. La présente invention entend allier les avantages des deux types de composants ci-dessus en éliminant Leurs inconvénients. A cet effet, l'invention a donc pour objet un composant électrique à report direct en surface, noyé dans une masse parallélépipédique d'enrobage protecteur dont certaines surfaces extérieures portent des électrodes de connexion planes, dans lequel chacune d'au moins deux surfaces parallèles oppo- sées du parallélépipède est équipée d'un élément de chacune des deux électrodes de connexion du composant. Dans un premier mode de réalisation, ce composant comprend un élément actif ou passif possédant deux terminaisons électriques auxquelles sont raccordées les électrodes,qui est logé dans un boîtier parallélépipédique ouvert par l'une de ses faces, les électrodes étant constituées par des feuillards conformés en crochets de suspension de l'élément, recouvrant chacun l'un des bords opposés de l'ouverture du boîtier, les feuillards se prolongeant le long des faces du boîtier termi- nées par les bords susdits, et possédant un retour, à l'autre extrémité de ces faces, dirigé sous le bottier parallèLement à la partie du feuiltard en appui sur les bords susdits. Ce boîtier est de préférence rempli de résine poly- mérisée. Dans une variante, il est refermé par un couvercle dans le même matériau que le boîtier, ce qui confère au compo- sant une même apparence visuelle quelle que soit la face sous laquelLe il est vu. Dans un autre mode de réalisation, le feuiLLard formant chaque électrode est issu de la masse d'enrobage par la partie médiane d'une face d. 'extrémité, pour t'une des électrodes et de la partie médiane de la face opposée pour l'autre électrode, ce feuillard étant refendu pour former des pattes repliées contre la face d'o iL est issu de part et d'autre de son plan, chaque patte possédant un retour sur la face du parallélépipéde contig e à cette face d'extrémité. L'invention sera mieux comprise au cours de la description donnée ci-après de deux modes de réalisation, à titre purement indicatif et non limitatif. Il sera fait référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe d'un premier mode de réalisation de l'invention, - la figure 2 est une coupe d'une variante de réa- lisation de la figure 1, - la figure 3 est un schéma d'un second mode de réalisation d'un composant selon l'invention après le surmou- lage de l'élément actif ou passif dans la résine, - la figure 4 montre Le composant de La figure 3 dans sa configuration finale. Sur ces figures, on a représenté en I une varis- tance en céramique (oxyde de zinc auquel sont ajoutés un cer- tain nombre d'oxydes additifs selon une technique connue de l'homme de métier). Cette céramique se présente sous la forme d'un disque ou d'un parallélépipède et deux faces opposées de cet élément sont métallisées. La couche métallique 2, 3 peut être une pâte d'argent déposée par sérigraphie. Un feuillard métallique 4,5 est fixé par tout moyen connu aux couches métal- liques 2, 3. Ce feuillard peut être une portion de bande de connexion telle qu'elle a pu être décrite dans le document français né 2 581 827. Dans le procédé de fabrication du compo- sant selon L'invention, la céramique 2 équipée de ses feuillards 4,5, est placée dans un boÂtier 6 de manière que chaque feuil- lard 4,5 prenne appui sur le bord supérieur 7a, 7b de deux faces opposées 8 et 9 du boStier 6, ces bords limitant L'ou- verture 10 du bottier par laquelle l'élément 1 est introduit dans le boîtier. L'inclinaison de la céramique 1, comme repré- sentée en figure 1, dans le bottier, permet d'avoir deux feuillards 4 et 5 de Longueur identique. On voit sur La figu- re qu'au moyen d'une presse on peut mettre en forme les feuil- Lards 4 et 5 en forme de crochets s'appuyant sur Les bords 7a, 7b des parois 8 et 9. Le boîtier est ensuite iempli de résine 11 résistant à la soudure à la vague, soit sous vide ou dans l'air suivant la résine, de manière à noyer la cérami- que 1 dans le boîtier 6, et cette résine est polymérisée en subissant un cycle thermique approprié. Les feuillards 4 et 5 sont ensuite repliés pour longer les faces 8 et 9 du boîtier et posséder un retour sous le fond 12 de ce dernier. Ainsi terminé, le composant comporte sur chacune des deux faces parallèles opposées deux électrodes 5a, 4a ou 5b, 4b, qui sont identiques. La mise en place par report en surface de ce composant, peut indifféremment se faire par l'une ou l'autre de ces faces. L'intérêt de la disposition de la figure 1 réside dans le fait que les feuillards.4 et 5 (qui forment bande de connexion) sont de longueur égale. La disposition de la figure 2 fait apparaître une céramique 1 de laquelle les pattes de connexion 14 et 15 sont issues d'un même côté. Ceci peut être avantageux du point du vue de la mise en place de la céramique entre les pattes 14, 15, notamment pour l'opération de soudure. On voit alors que la bande conductrice 14 est repliée pourentourer la paroi 9 du boîtier 6, alors que la bande conductrice 15 forme un retour pour longer intérieurement le fond 12 pour ensuite entourer la paroi 8. De même que dans le cas précédent,le volume intérieur du boîtier 6 estrempli de résine polymérisée. En outre, on met en place un couvercle 13, introduit à force ou calé dans l'ou- verture du bottier, pour donner à ce dernier une même apparence visuelle quelle que soit la face sous laquelle il est aperçu. De même qu'en regard de la figure précédente, chacune de deux faces parallèles du composant comporte deux électrodes de connexion 15a, 14a et 15b, 14b. Les figures 3 et 4 illustrent un autre mode de realisation du composant selon l'invention. La bande de con- nexion, qui sert à la réalisation des électrodes en assurant dans le surmoulage la continuité électrique entre l'extérieur et les faces métallisées de l'élément actif ou passif et qui assure le rôle de support et d'entraînement de tous Les compo- sants au cours de leur fabrication, est soudée à ces faces argentées par tout procédé connu. La bande de connexion est généralement en laiton étamé avec une sous-couche de cuivre. Elle peut être également en ferronickel ou cupronickel étamés. La bande de connexion est alors placée dans une presse qui permet grâce à une forme adaptée du moule, de surmounter la céramique d'une résine époxyde chargée 20 par transfert ou un polysulfure de phénylène par injection. Dans ce cas, la bande de connexion sert avantageusement de plan de joint lors du surmoulage. Les feuillards qui ensuite sont pliés pour former les électrodes, sont constitués par les portions de bande de connexion qui, découpées et séparées du reste de la bande, sont en saillie du surmoulage. Dans le casde la figure 3, ils se présentent sous la forme de trois pattes parallèles sortant du composant par la partie médiane de deux faces d'extrémités opposées 21, 22. Les pattes 23a, 23b, 23c forment une électro- de, tandis que les autres 24 forment une autre électrode. Par pliage, on réalise le composant représenté en figure 4 qui lui aussi présente deux électrodes 23, 24. Dans ce mode de réalisation comme dans le mode de réalisation précédent, on peut prévoir au moulage de la résine des réserves pour Le loge- ment des pattes pliées qui forment électrodes. Les composants peuvent être marqués par tamponnage ou par inscription au laser. Leur principal avantage réside dans le fait qu'ils peuvent être livrés en vrac et être placés dans des installations automatiques d'amenée sur chaîne de fabrication de circuit, comportant notamment des bols vibrants. REVENDICATIONS 1. Composant électrique à report direct en sur- face, noyé dans une masse paralléLépipédique d'enrobage pro- tecteur dont certaines surfaces extérieures portent des électrodes de connexion planes, caractérisé en ce que chacune d'au moins deux surfaces parallèles du parallélépipéde (6) est équipée d'un élément(4a, 5a; 4b, 5b) de chacune des deux électrodes (4,5) de connexion du composant. 2. Composant électrique selon la revendication 1 comprenant un élément (1) actif ou passif possédant deux ter- minaisons électriques (2, 3) auxquelles sont raccordées les électrodes (4, 5), caractérisé en ce que l'élément est logé dans un boîtier (6) parallélépipédique ouvert par l'une de ses faces (10), les électrodes étant constituées par des feuil- lards (4,5) conformés en crochets de suspension de l'élément (1) recouvrant chacun l'un des bords opposés (7a,7b) de l'ouverture (10) du boîtier, les feuillards se prolongeant le long des faces (8,9) du boîtier (6) terminées par les bords sus- dits, et possédant un retour (4b,5b) à l'autre extrémité de ces faces, dirigé sous le boîtier (12) parallèlement à la partie du feuillard (4a, Sa) en appui sur les bords susdits. 3. Composant selon la revendication 2 caractérisé en ce que le volume intérieur du boîtier (6) est au moins par- tiellement rempli de résine polymérisée (11). 4. Composant selon la revendication 2 ou la reven- dication 3 caractérisé en ce que le bottier (6) comporte un couvercle (13) de fermeture de sa face ouverte. 5. Composant selon la revendication 1, caractérisé en ce que le feuillard formant chaque électrode est issu de la masse d'enrobage (20) par la partie médiane d'une face d'ex- trémité (21) pour l'une des électrodes et de la partie médiane de la face opposée (22) pour L'autre électrode, ce feuillard étant refendu pour former des pattes (23a,23b,23c) repliées contre la face (21) d'o il est issu de part et d'autre de son plan, chaque patte possédant un retour sur la face (20a,20b) du parallélépipède (20) contig e à cette face d'extrémité (21).