Brevet FR2670074A1 — publié le 19920605

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Pour résoudre ces problèmes, différentes voies ont été empruntées jusqu'à présent. On a tenté d'une part de remplacer les boîtiers SMD relativement grands et lourds, par exemple les formes de construction LCCC (Leadless Ceramic Chip Carrier) ou PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier) qui présentent jusqu'à 84 points de jonction, par des feuilles à coussin de gaz dans lesquelles sont enrobées les plaquettes de semi-conducteurs On pensait ainsi réduire la masse du boîtier et obtenir par le gaz contenu une sorte d'effet de tampon pour les forces d'accélération élevées Mais ce type de boîtier a pour inconvénient d'être de fabrication très coûteuse dans le cas o le nombre de jonctions est très élevé et par ailleurs de ne pas pouvoir être toujours connecté avec les cartes de circuits imprimés citées, avec le procédé de soudage usuel On a tenté d'autre part, notamment pour les boîtiers PLCC, de compenser l'effet des forces d'accélération s'exerçant sur les boîtiers, par une couche élastique placée entre la face inférieure du boîtier et la carte de circuits imprimés Mais il s'est avéré que sous l'influence des forces d'accélération élevées, notamment de grandes accélérations transversales, les connexions soudées étaient défaillantes entre les branches de jonction prévues sur les boîtiers PLCC et la carte de circuits imprimés. L'invention se propose donc de réaliser un dispositif pour connecter des composants SM) usuels, fortement intégrés, grands et lourds, avec une plaque de circuits imprimés, par exemple une plaque hybride acier, qui puisse être soumis sans problème à de fortes accélérations lors de son utilisation dans un projectile et qui en outre soit d'une fabrication et d'un montage simples. Ce but est atteint grâce à un dispositif suivant l'invention, en ce que les composants SMD sont soudés sur des feuilles de bandes de connexion, essentiellement plates et flexibles qui sont soudées 3 leur tour sur la carte de circuits imprimés. L'avantage particulier du dispositif suivant l'invention réside dans le fait que les composants SMD, grands et lourds, tels que par exemple I Cs, quartz, etc, dans des boîtiers LCCC et PLCC ainsi que SO qui sont normalement détruits sous l'action de fortes accélérations ou dont les connexions soudées avec une carte de circuits imprimés hybride acier sont défaillantes, ne sont pas directement soudées sur la carte de circuits imprimés Avec le dispositif suivant l'invention qui sert essentiellement à souder les bottiers concernés, par leurs jonctions, avec des portions flexibles de bandes conductrices flexibles, plates, connues en soi, et à relier celles- ci avec les points de soudure correspondants sur la carte de circuits imprimés, il est possible d'absorber les forces d'accélération s'exerçant sur tout le dispositif 3 circuits, de manière à éviter que les composants ne soient endommagés et que leurs connexions soudées ne soient détruites ou endommagées. Les portions de bandes conductrices flexibles utilisées à cet effet sont connues en soi Elles sont habituellement constituées d'un ensemble de bandes conductrices métalliques en forme de languettes qui sont isolées vers l'extérieur et entre elles par des feuilles en matière plastique flexibles Elles existent sous différentes formes de réalisation. Un autre avantage du fait de disposer suivant l'invention des composants SMO grands et lourds sur des portions de bandes conductrices flexibles, réside dans le fait que la fabrication comme le montage sont simples et automatisables et que les opérations de soudage peuvent être exécutées suivant les méthodes usuelles En outre, les composants placés dans les portions de bandes conductrices flexibles de connexion, peuvent être immédiatement testés, en évitant des adaptateurs supplémentaires Dans une autre variante avantageuse de l'invention, il est prévu de plier ou de préformer les parties de bandes conductrices flexibles servant à connecter les composants SMD concernés et la carte de circuits imprimés, de manière que celles-ci compensent en plus, de façon presque élastique, les forces d'accélération se produisant. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent de la description détaillée qui suit Des modes de réalisation de l'invention sont représentés à titre d'exemples non limitatifs sur les dessins annexés. La figure 1 est une vue de dessus d'une première forme de réalisation d'un cadre de bande de jonction flexible suivant l'invention; la figure 2 représente une deuxième forme de réalisation du cadre de bande de jonction flexible suivant l'invention avec des composants LCCC à 28 pôles, fixés à l'intérieur; la figure 3 représente un premier type de connexion du cadre suivant la figure 2 avec une carte de circuits imprimés; la figure 4 représente un deuxième type de connexion du cadre de la figure 2 avec une carte de circuits imprimés et la figure 5 représente une autre forme de réalisation du cadre de bande conductrice flexible suivant l'invention et sa connexion avec une carte de circuits imprimés, dans une vue schématique. La figure 1 représente un dispositif 10 suivant l'invention qui est constitué de feuilles de bande de jonction 12 1, 12 2, 12 3 et 12 4 flexibles, plates, attachées les unes aux autres En fonction d'un boîtier IC-SMD 18 à loger (voir à ce propos aussi la figure 2), il est prévu une bande conductrice pour chaque point de jonction du boîtier SMD 18 Les différentes bandes 12 1 à 12 4 forment une sorte de cadre à l'intérieur duquel les bandes conductrices désignées par 14 sont destinées à être directement connectées au boîtier SMD. Pratiquement sur la partie extérieure du cadre, les différentes bandes de jonction sont prolongées et forment des bandes de contact désignées par 16 qui mènent aux points de jonction correspondants de la carte de circuits imprimés 24 (voir à ce propos aussi les figures 3 à 5). Sans restreindre l'idée de l'invention, un dispositif 10 suivant l'invention constitué de différentes portions 12 1 à 12 4 est également possible. Les bandes conductrices flexibles, utilisées pour le dispositif suivant l'invention, existe dans le modèle représenté sur la figure 1 Il est possible dans ce cas que les bandes de jonction désignées par 12 1 à 12.4 soient réalisées autant que possible d'un seul tenant et puissent être reliées entre elles, comme représenté sur la figure 1, par de petites entretoises non désignées ici, situées dans leurs points d'angle A l'intérieur du cadre formé par les portions 12 1 à 12.4, les bandes conductrices 14 sont en forme de doigts, ce qui fait que le matériau isolant recouvre de préférence encore les différentes bandes conductrices, mais a été enlevé entre celles-ci Il en va de même pour les bandes de contact 16 qui sont finalement soudées sur la carte de circuits imprimés 24 Elles aussi doivent être de préférence réalisées sous la forme de doigts Dans ce cas, les bandes de contact 16 notamment doivent être réalisées sous la forme de bandes conductrices de largeur réduite, comme représenté sur la figure 1, ou comporter des jonctions larges, comme représenté sur la figure 2. Ce dernier cas permet une technique de soudage plus simple et offre une meilleure fixation du dispositif 10 sur la carte de circuits imprimés 24. La figure 2 représente essentiellement le dispositif 10 suivant l'invention de la figure 1, les caractéristiques déjà citées étant pourvues des mêmes références. Sur la figure 2, le dispositif 10, c'est-à-dire le cadre de bandes de jonction ( 12 1 à 12 4) flexibles, est déjà équipé en plus d'un IC SMD 18, placé ici dans un boîtier LCCC â 24 pôles Etant donné que, comme il a déjà été dit, les bandes conductrices 14 dirigées vers l'intérieur (voir à ce propos la figure 1) sont en forme de doigts et ont une largeur correspondant à la bande conductrice, le boîtier LCCC peut être inséré pratiquement à travers le dispositif 10, à partir d'un côté quelconque, les bandes conductrices 14 se pliant et venant ainsi s'appliquer sur des jonctions désignées par 20 du boîtier LCCC 18, par lesquelles elles peuvent être soudées de manière usuelle. A partir de ce point il est possible de tester le IC et ses connexions soudées aux jonctions 20, directement par les bandes conductrices 16, en évitant un adaptateur supplémentaire. Sur les figures 3, 4 et 5, différents types de connexions des bandes de jonction flexibles 12 suivant l'invention avec une carte de circuits imprimés 24 et avec un composant SMD ont été représentés, pour une meilleure compréhension Pour plus de simplicité, le dispositif 10 est représenté à l'exemple de la portion de bande conductrice flexible 12 4 (voir à ce propos les figures 1 et 2) et du boîtier LCCC 18, déjà cité à titre d'exemple à propos de la figure 2, mais dans une vue à plus grande échelle par rapport aux figures 1 et 2. Les caractéristiques du dispositif 10 suivant l'invention, désignées par des références dans la description des figures 1 et 2, ont été conservées sur les figures 3 à 5 avec la même numérotation. La figure 3 montre en détail une portion de bande conductrice 12 4 pliêe en S qui de son côté est connectée à une jonction 20 respective du I Cs-SMD 18 (LCCC) au moyen d'une soudure 22 usuelle en électronique. L'autre extrémité de la bande conductrice concernée, la bande de contact 16 avec la carte à circuits imprimés 24, est connectée au moyen de la soudure 22 avec un point de soudure désigné par 26 sur la carte de circuits imprimés hybride acier 24 Entre le boîtier LCCC 18 et le côté équipement de la carte de circuits imprimés 24, il est prévu une colle élastique 28 qui est de préférence une colle à base de silicone, appliquée de manière ponctuelle. En raison du dispositif en S des portions de bandes conductrices 12 flexibles et des points de colle de silicone 28, entre le composant LCCC 18 céramique et la carte de circuits imprimés 24, d'importantes forces d'accélération, à savoir celles qui agissent perpendiculairement à la carte de circuits imprimés 24 et celles qui entraînent sinon la destruction des connexions soudées du composant, peuvent être absorbées avec certitude, ce qui fait que le boîtier LCCC 18 ne se brise pas. La figure 4 représente à l'exemple de la portion de bande conductrice 12 4, une autre réalisation du dispositif 10 flexible suivant l'invention Dans cette forme de réalisation, la portion de bande conductrice 12 4 avec son contact 16 passe sous le boîtier LCCC 18, plus précisément dans l'espace intermédiaire compris entre le boîtier 18 et la carte de circuits imprimés 24 Cette forme de réalisation représentée sur la figure 4 est moins encombrante que celle de la figure 3 et convient tout particulièrement pour son utilisation dans des circuits classiques Par ailleurs, la réalisation représentée sur la figure 4 présente les mêmes avantages que le dispositif décrit et représenté sur la figure 3 La figure 5 représente une forme de réalisation particulière du dispositif 10 flexible suivant l'invention, également à l'exemple de la portion de bande conductrice 12 4 Dans ce cas, dans la région de jonction de la bande conductrice 14 avec le bottier LCCC 18, la bande de jonction est coudée et peut, comme représenté, loger le boîtier SMD 18, presque comme un support. Pour plus de clarté, pour cette réalisation à angles droits, une bande conductrice supérieure, recouvrant le côté du bottier 18, est désignée par 30 1 et une bande conductrice passant sous le boîtier 18 dans la région de jonction 20, est désignée comme bande conductrice inférieure par 30 2 Les deux bandes conductrices 30 1 et 30 2 sont prolongées par une courte zone, de préférence coudée vers le bas, servant de bande de contact 16 avec la carte de circuits imprimés 24, o elles sont soudées avec un point de soudure 26 correspondant de la carte de circuits imprimés 24. Cette forme de réalisation représentée sur la figure 5 est avantageuse, en liaison avec le point de colle de silicone 28 également prévu ici, pour compenser d'importantes forces d'accélération qui agissent sur l'ensemble du circuit. Ce qui a été dit jusqu'à présent en référence à la description de la portion de bande conductrice 12 4, représentée à titre d'exemple sur les figures 3 à 5, s'applique évidemment aussi aux autres portions de bandes conductrices 12 1 à 12 3 (voir à ce sujet également les figures 1 et 2). REVENDICATIONS 1 Dispositif pour la connexion électrique de composants électroniques montés en surface (SMD) avec une carte de circuits imprimés, caractérisé en ce que les composants (SMD 18) sont soudés sur des feuilles de bandes de connexion ( 12 1, 12 2, 12 3, 12 4), essentiellement plates et flexibles qui sont soudées à leur tour sur la carte de circuits imprimés ( 24). 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les feuilles de bandes de connexion ( 12 1, 12 2, 12 3, 12 4) sont pliées de manière que les forces d'accélération s'exerçant sur les composants SMD ( 18) et la plaque de circuits imprimés ( 24) soient absorbées de manière élastique. 3 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il est appliqué une colle élastique ( 28) entre la carte de circuits imprimés ( 24) et les composants (SMD 18).