Brevet FR2671935A1 — publié le 19920724

La présente invention concerne un boîtier de circuit électronique. Plus particulièrement, l'invention concerne des boîtiers de circuits électroniques de puissance qui comportent un réseau conducteur fixé sur une couche de matériau isolant , elle-même fixée sur une structure de support rigide. Cette structure de support rigide peut être constituée par un dissipateur thermique comme cela est connu dans les circuits électroniques dits S.M.I (substrat métallique isolé). Ces circuits ont été développés pour dissiper de la puissance en particulier dans le domaine de l'industrie Automobile. On se reportera par exemple au document EP-A-O 159 208 pour de plus amples renseignements concernant cette technique de fabrication de circuits. Cependant, ces circuits dits S.M.I présentent un certain nombre d'inconvénients dans la mesure ou ils se présentent sous la forme de cartes dont seule une face est adaptée pour recevoir des composants électroniques. Devant la complexité croissante des fonctions électroniques remplies par ces circuits, on est donc conduit à répartir les composants électroniques de ceuxci sur deux ou plusieurs cartes de circuit électronique. Ces cartes sont communément appelées "carte fille " et comportent à l'une de leur extrémité un connecteur adapté pour coopérer avec un connecteur complémentaire d'une "carte mère" permettant de raccorder les différentes "cartes filles" entre elles et cet ensemble de cartes vers le reste des circuits, par exemple du véhicule. Ces différentes cartes sont ensuite disposées dans des boîtiers de circuit électronique, permettant de les protéger contre des agressions mécaniques ou autres auxquelles ces cartes peuvent être soumises du fait de leur utilisation par exemple dans un véhicule automobile. Ces boîtiers comportent également des moyens de connexion permettant de relier la "carte mere" et donc les "cartes filles " au reste des circuits du véhicule automobile. On conçoit que cette structure présente un certain nombre d'inconvsnients. En effet, les boîtiers ainsi constitués sont relativement encombrants et d'un poids élevé. Or, l'un des soucis majeurs des constructeurs de véhicules automobiles, est de réduire l'encombrement et le poids des différents constituants de ceux-ci. Par ailleurs, la structure de ces circuits et de ces boîtiers amène à multiplier le nombre de cartes à fabriquer et à assembler. De plus, la fiabilité de ces ensembles n'est pas très bonne compte tenu de la multiplication des points de connexion entre les " cartes filles", les "cartes mères", les moyens de connexion du boîtier et le reste des circuits du véhicule. Enfin, la puissance thermique que peuvent dissiper ces boîtiers est relativement limitée dans la mesure ou l'assemblage d'un radiateur thermique sur ces boîtiers est relativement difficile. Le but de l'invention est donc de résoudre ces problèmes. A cet effet, l'invention a pour objet un boîtier de circuit électronique de puissance, comprenant un circuit électronique comportant un réseau conducteur fixé sur une couche de matériau isolant, elle-même fixée sur une structure de support rigide, caractérisé en ce que la structure de support comporte au moins deux portions rigides distinctes et séparées, le réseau conducteur et la couche de matériau isolant étant dé for- mables au moins dans la zone de la couche de matériau isolant entre les deux portions de la structure de support, pour former une zone d'articulation de ces deux portions de la structure de support l'une par rapport à l'autre, en ce que le circuit est replié de manière que les portions rigides de la structure de support forment les faces latérales parallèles et opposées de ce boîtier et en ce qu'un cadre formant les bords périphériques de ce boîtier, est fixé autour de ce circuit r ce cadre portant sur sa portion en regard de la zone d'articulation du circuit, un connecteur de raccordement dont des broches traversent des évidements de la zone d'articulation du circuit et sont reliées au réseau conducteur. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels - la Fig.1 illustre la conception d'un circuit électronique de l'état de la technique; - la Fig.2 représente une vue en coupe d'un circuit électronique du- type S.M.I connu dans l'état de la technique; - la Fig.3 représente une vue schématique en perspective d'un circuit électronique entrant dans la constitution d'un boîtier selon l'invention; - la Fig.4 représente une vue schématique en perspective d'un circuit électronique entrant dans la constitution d'un boîtier selon l'invention, qui a été replié; et - les Fig.5 et 6 illustrent la fabrication d'un boîtier de circuit électronique selon l'invention comportant un circuit électronique tel que représenté sur la Fig.4. Ainsi qu'on peut le voir sur la Fig.1, dans l'état de la technique, les circuits électroniques adaptés pour remplir une fonction déterminée, par exemple à bord d'un véhicule automobile, sont réalisés sous la forme de cartes indépendantes, par exemple 1 et 2, qui sont communément appelées "cartes filles". Ces cartes comportent des connecteurs respectivement 3 et 4 adaptés pour coopérer avec des moyens de connexion complémentaires d'une "carte mere" 5, permettant d'assurer la liaison entre les différentes "cartes filles" et entre ces "cartes filles" et le reste des circuits par exemple du véhicule. Cet ensemble de cartes est introduit dans un boîtier de circuit électronique assurant les fonctions de protection mécanique et climatique de ces cartes. La liaison entre la "carte mère et le reste des circuits du véhicule est réalisée par exemple par l'intermédiaire d'un connecteur de ce boîtier. Ainsi qu'on l'a mentionné précédemment, cette structure présente un certain nombre dtinconvénients. Ces cartes de circuit électronique, peuvent se présenter sous la forme de circuits électroniques dits S.M.I. (substrat métallique isolé) décrits plus en détail dans le document EP-A-0 159 208 précité. Une telle structure est représentée sur la Fig.2. Sur cette figure, on constate que les circuits électroniques dits S.M.I comportent une structure de support 6 qui est rigide et sur laquelle est disposée une couche d'adhésif 7. Sur cette couche d'adhésif 7 est disposée une couche de matériau isolant 8. Une autre couche d'adhésif 9 est disposée sur cette couche de matériau isolant 8 et un réseau conducteur 10 est fixé sur la couche d'adhésif 9. Une couche 11 de matériau isolant de protection peut être disposée sur le réseau conducteur 10. On notera que la couche de matériau isolant 8 peut être constituée de polyimide et que cette couche de matériau isolant et les couches d'adhésif peuvent comprendre une charge minérale constituée d'alumine par exemple, pour améliorer la conductivité thermique de cet ensemble et permettre une meilleure dissipation de chaleur à travers la structure de support. En effet, la structure de support rigide peut être métallique pour former un dissipateur thermique et elle peut par exemple être constituée de cuivre ou d'aluminium. Cependant, cette structure de support peut également être réalisée en résine, comme par exemple en résine époxy, lorsqu'il n'y a pas de puissance à dissiper. Le réseau conducteur peut être constitué de cuivre. On conçoit donc que les circuits électroniques de puissance comportent dans ce cas un réseau conducteur 10 fixé sur une couche de matériau isolant 8, elle-même fixée sur une structure de support rigide 6. Comme cela est représenté plus en détail sur la Fig.3, la structure de support entrant dans la constitution d'un boîtier selon l'invention comporte au moins deux portions rigides 12a et 12b distinctes et séparées. Le réseau conducteur et la couche de matériau isolant, tels que décrits précédemment, sont déformables au moins dans la zone 13 de la couche de matériau isolant entre les deux portions de la structure de support, pour former une zone d'articulation de ces deux portions de la structure de support, l'une par rapport à l'autre. En effet, sur cette figure 3, la référence 14 désigne un ensemble comportant au moins un réseau conducteur 10 fixé sur une couche de matériau isolant 8 tels que décrits en regard de la Fig.2 et cet ensemble est fixé sur les deux portions 12a, 12b de structure de support distinctes et séparées, de manière à délimiter entre ces deux portions, la zone 13 d'articulation de ces deux portions l'une par rapport à l'autre. On notera qu'au moins l'une de ces portions de la structure de support peut être métallique pour former un dissipateur thermique et peut être constituée de cuivre ou d'aluminium. Cependant, au moins l'une des portions de la structure de support peut également être constituée d'une résine, par exemple époxy, lorsqu'il n'y a pas de puissance à dissiper. Dans ce cas, une couche de matériau métallique peut être interposée entre cette portion de la structure de support et la couche de matériau isolant pour former un blindage contre les interférences radio-électriques. Les autres caractéristiques des circuits électroniques dits S.M.I s'appliquent à ce circuit, par exemple en ce qui concerne la charge minérale de la couche de matériau isolant. Après report des composants à plat, selon le procédé décrit dans le document EP précité, sur le réseau conducteur de ce circuit, celui-ci est replié comme on peut le voir sur la Fig.4. Dans ce cas, les composants fixés sur les deux parties de circuit repliées, se font face et se trouvent à l'intérieur d'un volume délimité par les portions 12a, 12b de la structure de support. Ce circuit replié entre en fait dans la constitution d'un boîtier pour circuit électronique comme on peut le voir sur les Fig.5 et 6. En effet, ce circuit replié désigné par la référence générale 15 sur cette Fig.4, peut être disposé dans un cadre 16 comme on peut le voir sur les Fig.5 et 6. Dans ce boîtier de circuit électronique, un circuit tel que décrit précédemment est replié de manière que les portions rigides 12a, 12b de la structure de support forment les faces latérales paralléles et opposées de ce boîtier et est disposé dans le cadre 16 de sorte que celui-ci forme les bords périphériques du boîtier. Comme on peut le voir plus particulièrement sur la figure 6, ce cadre porte sur sa portion 16a en regard de la zone d'articulation du circuit, un connecteur 17 de raccordement dont des broches traversent des évidements 18 (Fig.4 et 5) de cette zone 13, et sont reliées au réseau conducteur pour permettre le raccordement des composants de ce circuit au reste des circuits du véhicule. On notera que ce connecteur 17 peut être venu de matière ou rapporté sur le cadre. On notera également que le cadre 16 peut comporter au niveau de ses arêtes formant des zones de collage des bords périphériques des portions de la structure de support, des gorges 18 dans lesquelles on dépose un bourrelet de colle permettant de coller les bords périphériques des deux portions 12a,12b de la structure de support sur ce cadre. Ce collage permet donc de solidariser le circuit et le cadre pour former un boîtier d'une seule pièce, mais également d'obtenir une étanchéité de ce boîtier pour protéger le réseau conducteur et les composants, des agressions extérieures telles que les chocs, l'humidité, le brouillard salin, etc..., subies sous les capots moteurs de véhicules automobiles. Dans le cas ou l'une des portions de la structure de support est métallique et l'autre non, il peut être avantageux de placer cette portion métallique de la structure de support dans la partie inférieure du bol- tier pour obtenir si nécessaire un refroidissement de l'ensemble par conduction. Enfin il est également possible de rapporter par exemple par collage, des ailettes de refroidissement sur les portions rigides de la structure de support afin d'améliorer la dissipation de puissance. REVENDICATIONS 1. Boîtier de circuit électronique de puissance, comprenant un circuit électronique comportant un réseau conducteur (10) fixé sur une couche de matériau isolant (8), elle-même fixée sur une structure de support rigide (6), caractérisé en ce que la structure de support comporte au moins deux portions rigides (12a, 12b) distinctes et séparées, le réseau conducteur (10) et la couche de matériau isolant (8) étant déformables au moins dans la zone (13) de la couche de matériau isolant entre les deux portions (12a, 12b) de la structure de support, pour former une zone d'articulation de ces deux portions de la structure de support l'une par rapport à l'autre, en ce que le circuit est replié de manière que les portions rigides (12a, 12b) de la structure de support forment les faces latérales parallèles et opposées de ce boîtier et en ce qu r un cadre (16) formant les bords périphériques de ce boîtier, est fixé autour de ce circuit, ce cadre portant sur sa portion (16a) en regard de la zone d'articulation (13) du circuit, un connecteur (17) de raccordement dont des broches traversent des évidements (18) de la zone (13) d'articulation du circuit et sont reliées au réseau conducteur (10). 2. Boîtier selon la revendication 1, caractérisé en ce que les bords périphériques des portions (12a, 12b) de la structure de support sont collés sur le cadre (16). 3. Boîtier selon la revendication 2, caractérisé en ce que le cadre (16) comporte au niveau des zones de collage des portions (12a, 12b) de la structure de support, des gorges (18) dans lesquelles est disposé un bourrelet de colle. 4. Boîtier selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que des ailettes de refroidissement sont fixées sur au moins l'une des portions de la structure de support. 5. Circuit selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins l'une des portions (12a, 12b) de la structure de support est métallique pour former un dissipateur thermique. 6. Circuit selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite portion de la structure de support est en cuivre. 7. Circuit selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite portion de la structure de support est en aluminium. 8. Circuit selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins l'une des portions de la structure de support est constituée de résine. 9. Circuit selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite portion de la structure de support est constituée de résine epoxy. 10. Circuit selon l'une quelconque des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce qu'une couche de matériau métallique est interposée entre ladite portion de la structure de support et la couche de matériau isolant (8) pour former un blindage contre les interférences radio-électriques. 11. Circuit selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réseau conducteur (10) est en cuivre. 12. Circuit selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche de matériau isolant (8) est en polyimide. 13. Circuit selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche de matériau isolant (8) contient une charge minérale. 14. Circuit selon la revendication 13, caractérisé en ce que la charge minérale est constituée d'alumine.