Brevet FR2638593A1 — publié le 19900504

l'invention est du domaine des dispositifs de conditionnement et plus particulièrement de ceux relatifs aux circuits électroniques, réalisant des fonctions complexes à partir de fonctions élémentaires et conditionnés sous la forme de modules montés sur des cartes électroniques. Traditionnellement les modules élémentaires sont montés sur des cartes de circuits imprimés, elles-mêmes assemblées parallèlement les unes aux autres, dans des boîtiers spécifiques aux sous-ensembles réalisant les fonctions électroniques complexes désirées ainsi par exemple dans le domaine aéronautique une alimentation embarquée à bord d'un aéronef ou encore un calculateur de navigation. Dans les équipements électroniques connus de ce type, le pas d'écartement standard des cartes de circuits imprimés est de 12,7 mm; en particulier pour les modules d'alimentation à convertisseur continu-continu, cet écartement est trop faible pour loger un boîtier cumulant suivant l'habitude l'épaisseur du module, l'épaisseur du circuit imprimé, l'épaisseur des soudures ce qui nuit à l'utilisation optimale des volumes disponibles. De plus, suivant l'art antérieur, le dispositif de fixation du module est spécifique du mode de montage retenu; un module agencé pour être monté sur une carte de circuit imprimé ne pourra pas de manière aisée être monté sur chassis et réciproquement. Egalement, suivant l'art antérieur, le dispositif de raccordement électrique est spécifique du mode de raccordement retenu: un bornier équipé de plots pour circuit imprimé est incompatible avec un raccordement & soudure par fil et réciproquement; le changement de type de plots engendre d'importantes et coûteuses modifications- mécaniques du boîtier. L'invention vient apporter une solution intéressante à- ces problèmes et présente à cette fin un système modulaire de conditionnement comprenant une semelle de base, un couvercle, des flancs longitudinaux, des flancs transversaux, des moyens de raccordement mécanique sur un support, des moyens de raccordement électrique et caractérisé par le fait que la semelle est une pièce profilée sensiblement en forme de U. à fond plat dont la longueur est sensiblement au moins une fois égale à sa largeur, le couvercle est identique à la semelle, les moyens de raccordement mécaniques comprennent des pattes- s'étendant chacune parallèlement au fond de la semelle à chacun des quatre angles et formant saillie dans le sens transversal, les moyens de raccordement électrique comprennent au moins un bornier logé dans une échancrure d'au moins un des flancs longitudinaux de la semelle ou du couvercle. Avantageusement les flancs longitudinaux comprennent parallèlement à eux une rainure de maintien des moyens de raccordement électrique. Avantageusement les flancs transversaux sont amovibles et comprennent une plaque plane s'encastrant dans au moins un évidement de la semelle et du couvercle. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante de l'exemple préféré de réalisation plus spécialement destiné à conditionner un module électronique sur support céramique et composants de puissance ou de semi-puissance en technologie appelée "report à plat". en référence aux dessins annexés sur lesquels - La figure 1 représente une vue en perspective du profilé de la semelle ou du couvercle du dispositif de l'invention. - La figure 2 représente une vue éclatée du dispositif de l'invention. - La figure 3 représente deux exemples de borniers (3a et 3b) vus de face et vus de profil (3c) - La figure 4 représente une vue de détail du raccordement du circuit électrique sur le bornier. - La figure 5 représente une vue de l'assemblage du module électronique dans la semelle ou le couvercle du dispositif de l'invention. - La figure 6 représente un exemple de conditionnement en vue éclatée comprenant quatre modules de base. En référence à la figure 1 la semelle 1 servant de support au module électronique est formée à partir d'un profile en matériau rigide, ici avantageusement en aluminium comprenant un fond plat 2 bordé par deux flancs S15longitudinaux 3 et 4. Une rainure 5, 6 s'étend parallèlement à chacun des flancs 3, 4. Le profilé est coupé transversalement à la longueur utile. Dans l'exemple présent d'un module de base représenté'en figure 2, la longueur égale sensiblement la largeur, elle est d'environ 60 mm pour une hauteur de 6 mm environ. Comme il apparait en figure 2 les deux flancs longitudinaux 3, 4 de la semelle 1 ou du couvercle 10 sont évidés par usinage sur leur partie médiane, pour permettre le logement des borniers 21, 22 comme il sera vu plus loin et conserver à chaque extrémité une portion de flanc en forme de patte 11, pour permettre la fixation du module sur son support, par exemple un circuit imprime, à cette fin un trou d'axe 111 orthogonal au plan de la semelle est percé au centre de chacune des pattes 11 pour permettre le passage d'un moyen de maintien, par exemple une vis. Transversalement, à chaque extrémité le module est feraim par un flanc amovible 7 en forme de plaquette, des protubérances 70 en forme de créneaux s'étendant dans le plan de la plaquette coopèrent avec des lumières 71 aux dimensions adaptées ménagées dans la semelle et le couvercle pour assurer son maintien mécanique; leur rôle est d'assurer la protection mécanique des composants électroniques et l'étanchéité radioélectrique: si nécessaire une étanchéité mécanique, par des moyens connus pourrait être réalisée en variante Le dispositif de l'invention est équipé d'au moins un bornier; comme il apparaît sur les figures 3a 3b 3c, le bornier comprend une réglette 24 percée suivant son axe longitudinal afin de permettre l'emmanchement de plots de raccordement 25 isolés par une bague 26 ici en téflon munie d'un épaulement 27; la barrette est encastrée dans la rainure 5 ou 6 de la semelle ou du couvercle et maintenue en position par deux goupilles 28 de type connu, par exemple Mécanindus (fig.5). Avantageusement la partie extérieure des plots 25 est coudée à 900 pour permettre leur soudure sur le support - par exemple un circuit imprimé. Deux familles de borniers ont été développés l'une comprend un nombre impair de plots, l'autre un nombre pair de plots; pour l'une comme l'autre les plots sont situés symétriquement par rapport à l'axe médian de la réglette support. Le pas d'espacement de deux plots pour un même bornier étant de 5,08 mm, lorsque la semelle et le couvercle comprennent chacun un bornier en regard, la semelle peut être équipée d'un bornier à nombre paire de plots, le couvercle d'un bornier à nombre impair de plots (ou réciproquement), le pas résultant est alors le pas standard de 2,54 mm. La figure 3a montre un bornier à cinq plots La figure 3b montre un bornier à six plots La figure 6 montre des borniers à deux et trois plots. Une réglette aux dimensions de celles supportant les borniers mais ne comprenant que les deux perçages de fixation est prevue pour:es fancs longitudinaux ne comprenant pas de bornier. Ainsi qu'il apparait sur la figure 4, la partie interne 30 de chacun des plots 25 de raccordement eéectrique coopère S avec une entretoise 40 en forme de lyre à deux branches 4., 42 pour assurer la liaison mécanique et la continuité éelectrique entre le bornie'r et e- cr:cuit électrique du module: avantageusement l'une 41 des branches de la lyre est soudée sur le plot, l'autre 42 est soudée sur le circuit, la partie médiane assure ia continuite électrique et le maintien mécanique 43 du module électronique. La figure 5 montre une vue de profil permettant de mieux comprendre l'assemblage du module électronique comprenant des composants électroniques montés sur un substrat, ici une plaquette 50 de céramique avec les entretoises 40, les borniers 21, 22, les goupilles 28 et la semelle 1. Suivant une variante préférée de l'invention, la longueur de la semelle et donc du couvercle est sensiblement du double de la longueur du module de base. La figure 6 illustre un exemple de cette variante: la semelle comprend quatre borniers, le couvercle comprend également quatre borniers; ici les borniers de la semelle et du couvercle comprennent deux et trois plots; les flancs longitudinaux comprennent en position médiane une troisième patte de 12 fixation qui à pour but de rigidifier l'ensemble. la longueur du module de ladite variante est double de la longueur du module de base, mais il est bien évident que la longueur pourrait être suivant les besoins un autre multiple de la longueur du module de base. Suivant l'exemple décrit La hauteur hors tout de la semelle ou du couvercle est de 6 mm soit une hauteur totale de 12 mm ce qui permet au conditionnement ainsi réalisé de s'inscrire dans le pas standard de 12,7 mm déjà cité au début de la description, pour une épaisseur de la semelle et du couvercle ici de 1 mm, la hauteur maximale disponible pour les composants y compris les substrats céramiques est donc de 10 mm ce qui convient à la plupart des applications pouvant utiliser cette technologie modulaire. Suivant les applications en effet, la semelle seule peut comprendre des composants pouvant s'élever jusqu'au fond du couvercle ou encore la semelle et le couvercle peuvent chacun comprendre des composants qui se partageront la hauteur disponible, au besoin en s'imbriquant suivant les possibilités d'implantation. Le dispositif de l'invention permet ainsi de réaliser un conditionnement modulaire standardisé comprenant un minimum de pièces se combinant pour optimiser les volumes disponibles dans les équipements électroniques complexes, en particulier ceux embarqués à bord d'aéronefs tant civils que militaires. REVENDICATIONS 1) Système modulaire de conditionnement comprenant une semelle de base, un couvercle, des flancs longitudinaux, des flancs transversaux. des moyens de raccordement mécanique sur un support et des moyens de raccordement électrique caractérisé par le fait que la semelle 1 est une pièce profilée sensiblement en forme de U à fond plat de longueur sensiblement au moins une fois égale à la largeur, le couvercle 10 est identique à la semelle, les moyens de raccordement mécanique comprennent des pattes 11 chacune parallèlement au fond de la semelle à chacun des quatre angles et formant saillie dans le sens transversal, les moyens de raccordement électrique comprennent au moins un bornier 21, 22 logé dans une échancrure d'au moins un des flancs longitudinaux 3, 4 de la semelle ou du couvercle. 2) système modulaire de conditionnement selon la revendication 1 dans lequel chaque flanc longitudinal comprend parallèlement à lui une rainure 5, 6 de maintien du bornier 21, 22. 3) Système modulaire de conditionnement selon la revendication 1 ou 2 dans lequel les flancs transversaux 7 sont amovibles et comprennent.une plaque plane coopérant par au moins un prolongement crénelé 70 dans au moins un évidement 71 de la semelle et du couvercle. 4) Système modulaire de conditionnement selon la revendication 3 dans lequel le bornier comprend une réglette plane rectangulaire 24 percée suivant son axe longitudinal pour coopérer, la traversant orthogonalement à son plan, avec au moins un plot 25 de raccordement électrique situé sur l'axe médian de la réglette. ou symétriquement par rapport à lui. ) Système modulaire de conditionnement selon la revendication 4 dans lequel le bornier comprend plusieurs plots, leur pas d'espacement est de 5,08 mm. 6) Système modulaire de conditionnement selon l'une des revendications 4 ou 5 dans lequel la partie interne au conditionnement de chacun des plots du bornier est reliée au circuit électrique du conditionnement par une entretoise 40 en forme de lyre à deux branches 41, 42. 7) Système modulaire de conditionnement selon la revendication 6 dans lequel la semelle a sensiblement une longueur de 60 mm, une largeur de 60 mm, une hauteur de 6 mm et une épaisseur de 1 mm. 8) Système modulaire de conditionnement selon la revendication 6 dans lequel la semelle a sensiblement une' longueur de 120 mm, une largeur de 60 mm, une hauteur de 6 mm et une épaisseur de 1 mm et chaque flanc longitudinal comprend deux échancrures pour logement de borniers égales et symétriques par rapport à une troisième patte 12 de fixation située en position médiane.