Brevet FR2656494A1 — publié le 19910628

1- La présente invention concerne d'une façon générale l'isolation et le blindage de cartes de circuits imprimés. Dans la technique antérieure connue, une carte de circuit électronique est classiquement montée à faible distance d'une plaque métallique située du côté des soudures du circuit et faisant partie d'un châssis Cette carte assure le blindage du circuit sur la face considérée, et un film mince en matériau isolant est prévu entre la carte et la plaque métallique pour éviter tout risque de mise à la masse des conducteurs en saillie des divers composants Par ailleurs, on prévoit également du côté des composants une seconde plaque métallique de blindage, doublée d'un isolant pour éviter tout contact des composants avec ladite seconde plaque Le montage de l'ensemble nécessite un grand nombre de vis, écrous, colonnettes et/ou entretoises pour le montage de la carte sur le châssis et pour le montage de la seconde plaque de blindage et de son isolant au-dessus de la carte, côté composants. Une telle solution connue est désavantageuse en ce que la présence de ces moyens de montage mécanique et des diverses plaques conductrices et isolantes augmente sensiblement le coût de revient de l'appareil, et requiert des temps de montage excessivement longs Le poids des appareils est également accru dans une mesure substantielle. La présente invention vise à pallier ces inconvénients de la technique antérieure et à proposer des moyens de blindage et d'isolation pour une carte de circuit électronique qui soient économiques, simples à mettre en oeuvre et légers. Un autre objet de l'invention est de permettre de rapprocher une carte de circuit électronique d'autres structures ou organes avoisinants, sans que les moyens de 2 - blindage et d'isolation ne constituent une entrave à un tel rapprochement. L'invention concerne à cet effet, selon un premier aspect, un dispositif de blindage et d'isolation d'une carte de circuit électronique comprenant sur une face des composants et sur l'autre face des soudures desdits composants, ladite carte étant fixée sur un châssis comportant une plaque métallique longeant la carte du côté des soudures de celle-ci, caractérisé en ce qu'il comprend une feuille réalisée d'un seul tenant et repliée de manière à envelopper la carte, la feuille comportant une base en matériau isolant qui supporte, du côté des composants seulement et sur sa face opposée auxdits composants, une couche de matériau électriquement conducteur de blindage. Facultativement, la feuille comprend en outre une seconde couche isolante disposée par-dessus la couche de blindage. Selon un autre aspect essentiel, la présente invention concerne un dispositif de blindage et d'isolation d'une carte de circuit électronique comprenant sur une face des composants et sur l'autre face des soudures desdits composants, ladite carte étant fixée sur un châssis comportant une surface en matière isolante longeant la carte du côté des soudures de celle-ci, caractérisé en ce qu'il comprend une feuille réalisée d'un seul tenant et repliée de manière à envelopper la carte, la feuille comportant une base constituée par la superposition d'une couche intérieure de matériau isolant et d'une couche extérieure de blindage en un matériau électriquement conducteur, ladite base supportant, du côté des composants seulement et sur sa face opposée auxdits composants, une seconde couche de matériau isolant. Avantageusement, la couche de blindage est reliée à une masse par l'intermédiaire d'au moins une vis de 3 - fixation de la carte sur un support, le contact avec la ou les vis étant assuré soit en concevant la seconde couche isolante pour dégager localement la couche de blindage au niveau desdites vis, soit encore en repliant localement sur elles-mêmes la couche de blindage et la seconde couche isolante. Il est particulièrement pratique de fixer la partie de la feuille s'étendant entre la carte et la plaque métallique en position au moyen d'entretoises de support de la carte, qui traversent des trous ménagés dans ladite partie de la feuille. Préférentiellement, on réalise la ou les couches isolantes en polyester, tandis que la couche de blindage peut être en aluminium. D'autres aspects, buts et avantages de la présente invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée suivante de plusieurs formes de réalisation préférées de celle-ci, donnée à titre d'exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels: la figure l est une vue en coupe schématique d'une carte de circuit électronique équipée de moyens de blindage et d'isolation conformes à un premier mode de réalisation de l'invention, la figure 2 est une vue de l'ensemble de la figure i dans un environnement particulier, la figure 3 est une vue en coupe schématique d'une carte de circuit électronique équipée de moyens de blindage et d'isolation conformes à un deuxième mode de réalisation de l'invention, la figure 4 est une vue de l'ensemble de la figure 3 dans un environnement particulier, la figure 5 est une vue de détail d'une variante de réalisation des moyens de blindage et d'isolation de la figure 3, et la figure 6 est une vue en coupe schématique d'une carte de circuit électronique équipée de moyens de blindage et d'isolation conformes à un troisième mode de réalisation de l'invention. En référence tout d'abord à la figure 1, on a représenté une carte de circuit électronique globalement désignée par la référence 10 En l'espèce, il s'agit d'une carte à circuit imprimé comprenant le circuit imprimé 12, des composants 14 sur une face de celui-ci (ici la face supérieure) et des soudures 16 desdits composants sur l'autre face de celui-ci. Dans le présent exemple, la carte 10 est fixée sur un châssis 20 réalisé en métal et comportant une plaque plane 22 La carte 10 est fixée sur la plaque 22 par l'intermédiaire de vis 24 et d'entretoises 26 (une seule vis et une seule entretoise étant représentées). Conformément à un premier aspect de la présente invention, pour réaliser le blindage et l'isolation électrique de la carte 10, on utilise une feuille d'un seul tenant, globalement indiquée en 30, qui comporte une première partie 32 qui s'étend entre la carte 10 et le plaque de châssis 22 et une seconde partie 34 qui s'étend au-dessus de la carte, côté composants Un pliage en "U" 36 de la feuille le long d'un bord (ici le bord droit) de la carte réunit les deux parties 32, 34 de la feuille unitaire. La partie inférieure 32 de la feuille est constituée d'une couche unique 32 a d'un matériau isolant tel que du polyester En revanche la partie en U 36 et la partie supérieure 34 comprennent, outre la couche isolante 36 a, 34 a, respectivement, correspondant au prolongement de la couche 32 a, une couche d'un matériau conducteur 36 b, 34 b qui est rapportée sur l'extérieur de la couche de polyester et qui y est fixée, localement ou sur toute la surface, par tout moyen approprié, notamment collage ou emploi d'un film intermédiaire d'adhésif - double face On utilise de préférence comme matériau conducteur l'aluminium. On notera ici que, sur la figure 1 et les suivantes, les épaisseurs des diverses couches de la feuille ont été exagérées par souci de clarté. Ainsi, du côté des soudures, l'isolation entre lesdites soudures 16 et la plaque métallique 22 est assurée par la seule couche de polyester 32 a, tandis que ladite plaque 22 assure elle-même le blindage Et du côté des composants, l'isolation est assurée par la couche de polyester 34 a, tandis que la couche d'aluminium 34 b portée par elle assure le blindage. La fixation de la feuille 30 autour de la carte 10 peut s'effectuer par tout moyen En l'espèce, la partie inférieure 32 est flottante entre la carte 10 et la plaque de châssis 22, et elle est maintenue en place grâce à des trous appropriés 38 formés dans la feuille et à travers lesquels passent les entretoises 26 Au-dessus de la carte, la partie 34 de la feuille est simplement posée, et son maintien est assuré d'un côté (à droite) par le pli 36 de transition avec la partie 32, et de l'autre côté (à gauche) par des trous formés dans ladite partie et à travers lesquels sont engagées les vis 24 Il est à noter que cette fixation, par laquelle les têtes de vis sont en contact avec la couche d'aluminium 34 b, assure également la mise à la masse de cette couche de blindage 34 b. Par ailleurs, avec cette solution, les vis 24 assurent localement la fixation réciproque des couches 34 a et 34 b de la partie 34 de la feuille, et il n'est pas nécessaire de mettre en oeuvre des moyens de fixation spécifiques dans cette région Dans une forme de réalisation simplifiée, on peut seulement prévoir, outre la fixation par les vis 24, une fixation par adhésif au voisinage de la partie 36 située à l'opposé. 6 - On a représenté sur la figure 2 le cas o la carte , le châssis 20 et la feuille de blindage et d'isolation 30 de la figure 1 sont incorporés à un boîtier ou cloison ou analogue 40 réalisé en matière isolante. On peut observer sur cette figure que, pour des raisons d'emcombrement, des parties 42 du boîtier 40 qui font saillie vers la carte 10 sont encastrées dans une certaine mesure dans des espaces libres 15 qui existent entre les composants 14 De cette manière, la distance entre le carte 10 et le boîtier 40 peut être réduite, pour une plus grande compacité de l'ensemble. Conformément à un autre aspect essentiel de l'invention, c'est l'emploi d'une feuille souple conformément à la description ci-dessus qui autorise un tel encastrement mutuel, dans la mesure o la partie supérieure 34 de la feuille est capable de se déformer pour épouser la forme de l'espace relativement sinueux laissé entre les composants 14 et les parties saillantes 42 du boîtier Une souplesse satisfaisante peut être obtenue en utilisant une couche de polyester d'une épaisseur de l'ordre de 50 à 250 microns, et une couche d'aluminium d'une épaisseur du même ordre de grandeur. On a représenté sur les figures 3 et 4 une seconde forme de réalisation de base de la présente invention. Sur ces figures et sur les suivantes, des éléments ou parties identiques ou similaires à ceux des figures précédentes sont désignés par les mêmes numéros de référence. Dans cet exemple, la carte 10 n'est plus fixée sur un châssis métallique, mais directement sur une surface plane 44 du boîtier 40 réalisé en matière isolante Le blindage de la carte 10 côté soudures n'est dans ce cas plus assuré. Par ailleurs, la carte 10 est disposé dans le voi- sinage d'organes, schématiquement indiqués en 50 (voir figure 4), dont il faut éviter à tout prix qu'ils viennent en contact avec la masse, et en l'occurence avec la couche conductrice 34 b de la partie supérieure 34 de la feuille 30. Pour résoudre ces problèmes, conformément à un autre aspect essentiel de la présente invention, la feuille 30 comporte une première partie 32, entre la carte et la partie 44 du boîtier, qui est constituée par la superposition d'une couche isolante 32 a, côté soudures, et d'une couche conductrice 32 b, côté boîtier. Ces deux couches 32 a et 32 b se prolongent en 36 a, 34 a et 36 b, 34 b, respectivement, pour définir de l'autre côté de la carte 10 une couche isolante vis-à-vis des composants 14 de la carte 10 et une couche de blindage de ladite carte, respectivement Ici encore, la feuille 30 est donc d'un seul tenant. Par ailleurs, la partie 34 de la feuille comporte également, à l'extérieur de la couche conductrice 34 b, une deuxième couche isolante 34 c qui a pour but d'éviter que les organes 50 ne viennent en contact avec la masse constituée par la couche 34 b. Dans cet exemple également, les couches isolantes sont de préférence en polyester et la couche conductrice est de préférence en aluminium. Ainsi, la partie inférieure 32 de la feuille assure le blindage de la carte et l'isolation des soudures 16 par rapport à la couche 32 b formant le blindage, tandis que la partie supérieure 34 assure le blindage, l'isolation par rapport aux composants 14 et l'isolation par rapport aux organes 50. Selon la disposition des organes voisins 50, la seconde couche isolante 34 c et la couche conductrice 34 b peuvent être prolongées ou non au niveau du pli à 1800 de la feuille; dans le présent exemple, les couches 34 b et 34 c sont arrêtées à la transition entre les parties 34 et 36 de la feuille. 8 - La feuille 30 de cet exemple de réalisation peut être maintenue en place par exemple comme la feuille 30 des figures 1 et 2. Ici encore, la couche additionnelle prévue à l'extérieur de la partie 34 de la feuille peut être fixée sur le composite polyester/aluminium unitaire avec la partie 32 par tout moyen approprié, faisant intervenir ou non les vis 24. Dans l'exemple de la figure 3, la mise à la masse de la couche 34 b est réalisée en arrêtant la couche extérieure 34 c à une distance déterminée du bord libre, opposé au pli 36, des couches sous-jacentes 34 a, 34 b, de manière à dégager sur une zone marginale la couche d'aluminium 34 b; le contact électrique entre les têtes de vis 24 et ladite couche 34 b est ainsi rendu possible; en revanche, il est dans ce cas nécessaire de prévoir une fixation de la couche 34 c sur la couche 34 b dans la région d'extrémité libre de la première. On a illustré sur la figure 5 une variante de réalisation dans laquelle les vis 24 sont à même d'effectuer simultanément la mise à la masse de la couche conductrice 34 b et la fixation locale de la couche 34 c sur les couches 34 a et 34 b Selon cette variante, les couches 34 b et 34 c, dans la région du bord opposé au pli 36, sont repliées sur elles-mêmes sur une courte distance au niveau de l'emplacement des vis De cette manière, on dégage la couche conductrice 34 b Des trous sont prévus pour le passage des vis 24 et, lors du serrage de celles-ci, on assure à la fois la mise à la masse de la couche de blindage 34 b et l'assemblage local des couches. On a représenté sur la figure 4 la situation dans laquelle, à des fins de diminution d'encombrement, on a encastré les organes saillants 50 dans des espaces libres laissés entre les composants 14 de la carte 10. Ici encore, la partie 34 de la feuille est suffisamment souple pour s'adapter à l'intervalle 9 - relativement sinueux qui existe entre la carte 10 et les organes 50, tout en assurant efficacement le blindage de la carte 10 (et/ou des organes 50) et l'isolation des composants 14 et des organes 50 vis-à-vis du blindage. Un dispositif électronique d'une plus grande compacité peut ainsi être obtenu. Bien entendu, les formes de réalisation des figures 1 et 3 peuvent être combinées Ainsi l'on a représenté sur la figure 6 une variante dans laquelle la partie inférieure 32 de la feuille 30 comporte une couche unique 32 a de matériau isolant, tandis que la partie supérieure comporte trois couches, à savoir une couche conductrice 34 b en sandwich entre deux couches isolantes 34 a et 34 c La couche isolante 34 a est d'un seul tenant avec la couche 32 a, et la partie supérieure 34 peut être réalisée en rapportant sur la couche 34 a qui prolonge la couche 32 a un complexe isolant/conducteur, par adhésivage ou par l'un des autres moyens décrits ci-dessus. Cette variante se prête tout particulièrement au cas o le châssis qui supporte la carte 10 est métallique et assure lui-même le blindage côté soudures, tandis que des pièces ou organes 50 qui doivent être impérativement isolés de la masse sont susceptibles de venir au contact de la partie supérieure 34 de la feuille. La présente invention se prête particulièrement bien au cas o la carte 10 est une carte de circuit numérique, tandis que les organes 50 sont des composants (transformateur, condensateurs, redresseurs, etc) d'un circuit d'alimentation de la carte 10 Mais il est bien 3 U entendu que cette application n'est pas limitative. La présente invention n'est nullement limitée à la forme de réalisation décrite ci-dessus et représentée sur les dessins, mais l'homme de l'art saura y apporter toute variante ou modification conforme à son esprit. On notera à cet égard que les expressions du genre "supérieur", "inférieur", etc utilisées tout au long - de la description doivent être comprises dans un sens relatif, la carte 10 et son environnement pouvant dans la pratique avoir toute orientation souhaitée, notamment verticale. il - REVENDICATIONS 1 Dispositif de blindage et d'isolation d'une carte de circuit électronique ( 10) comprenant sur une face des composants ( 14) et sur l'autre face des soudures ( 16) desdits composants, ladite carte étant fixée sur un châssis ( 20) comportant une plaque métallique ( 22) longeant la carte du côté des soudures de celle-ci, caractérisé en ce qu'il comprend une feuille ( 30) réalisée d'un seul tenant et repliée de manière à envelopper la carte, la feuille comportant une base ( 32 a, 34 a, 36 a) en matériau isolant qui supporte, du côté des composants seulement et sur sa face opposée auxdits composants, une couche de matériau électriquement conducteur ( 34 b) de blindage. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche de blindage ( 34 b) est reliée à une masse par l'intermédiaire d'au moins une vis ( 24) de fixation de la carte sur un support. 3 Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la feuille ( 30) comprend en outre une seconde couche isolante ( 34 c) disposée par- dessus la couche de blindage. 4 Dispositif selon la revendication 3, rattachée à la revendication 2, caractérisé en ce que la seconde couche isolante ( 34 c) est agencée de manière à ce que la couche de blindage ( 34 b) soit localement dégagée en vue d'un contact avec la ou les têtes de vis ( 24). Dispositif selon la revendication 3, rattachée à la revendication 2, caractérisé en ce que, dans une région opposée au pli ( 36) de la feuille, la couche de blindage ( 34 b) et la seconde couche isolante ( 34 c) sont localement repliées sur elles-mêmes en vue d'un contact avec la ou les têtes de vis ( 24). 6 Dispositif selon l'une des revendications 1 à , caractérisé en ce que la partie ( 32) de la feuille s'étendant entre la carte ( 10) et la plaque métallique 12 - ( 22) est fixée en position au moyen d'entretoises ( 26) de support de la carte, qui traversent des trous ( 38) ménagés dans ladite partie de la feuille. 7 Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la ou les couches isolantes ( 32 a, 34 a, 36 a; 34 c) sont en polyester. 8 Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la couche de blindage ( 34 b) est en aluminium. 9 Dispositif de blindage et d'isolation d'une carte de circuit électronique ( 10) comprenant sur une face des composants ( 14) et sur l'autre face des soudures ( 16) desdits composants, ladite carte étant fixée sur un châssis comportant une surface en matière isolante ( 44) longeant la carte du côté des soudures de celle-ci, caractérisé en ce qu'il comprend une feuille ( 30) réalisée d'un seul tenant et repliée de manière à envelopper la carte, la feuille comportant une base constituée par la superposition d'une couche intérieure de matériau isolant ( 32 a, 34 a, 36 a) et d'une couche extérieure de blindage ( 32 b, 34 b, 36 b) en un matériau électriquement conducteur, ladite base supportant, du côté des composants seulement et sur sa face opposée auxdits composants, une seconde couche de matériau isolant ( 34 c). Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que la couche de blindage ( 32 b, 34 b, 36 b) est reliée à une masse par l'intermédiaire d'au moins une vis ( 24) de fixation de la carte sur un support. 11 Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que la seconde couche isolante ( 34 c) est agencée de manière à ce que la couche de blindage ( 34 b) soit localement dégagée en vue d'un contact avec la ou les têtes de vis ( 24). 13 - 12 Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que, dans une région opposée au pli ( 36) de la feuille, la couche de blindage ( 34 b) et la seconde couche isolante ( 34 c) sont localement repliées sur elles-mêmes en vue d'un contact avec la ou les têtes de vis ( 24). 13 Dispositif selon l'une des revendications 9 à 12, caractérisé en ce que la partie ( 32) de la feuille s'étendant entre la carte et la surface isolante ( 44) est fixée en position au moyen d'entretoises ( 26) de support de la carte, qui traversent des trous ( 38) ménagés dans ladite partie de la feuille. 14 Dispositif selon l'une des revendications 9 à 13, caractérisé en ce que la ou les couches isolantes ( 32 a, 34 a, 36 a; 34 c) sont en polyester. Dispositif selon l'une des revendications 9 à 14, caractérisé en ce que la couche de blindage ( 32 b, 34 b, 36 b) est en aluminium.