Brevet FR2670352A1 — publié le 19920612

Procédé d'orientation d'au moins un composant électronique Placé sur une carte de circuit imprimé L'invention concerne le domaine des cartes de circuits imprimés et plus particulièrement un procédé d'orientation d'au moins un composant électronique placé sur une carte de circuit imprime. Les cartes de circuits imprimés comportent généralement une plaque isolante comprenant deux faces La première face permet une impression linéaire, par exemple par sérigraphie, de pistes conductrices et la deuxième face assure la réception des composants électroniques qui sont connectés aux pistes conductrices de la première face par l'intermédiaire de trous métallisés réalisés dans la plaque isolante Dans des applications particulières, par exemple lors de l'utilisation d'une carte de circuit imprimé dans un four micro-ondes, ladite carte de circuit imprimé ne peut supporter tous les composants sur la même face En effet, pour visualiser les états de fonctionnement du four micro- ondes sur le tableau d'affichage servant à l'utilisateur, des voyants lumineux sont utilisés Dans un tel cas, la carte de circuit imprimé doit être plaquée contre la face interne du boîtier placée sur la face avant du four micro-ondes Cette opération n'est pas réalisable du fait notamment de l'épaisseur de certains composants, ainsi, une adaptation doit être effectuée Comme le montre la figure 1, lés voyants lumineux 1 sont montés sur une première carte 2 de circuit imprimé, cette dite carte est fixée par des éléments de fixation 3 sur une deuxième carte de circuit imprimé 4 qui contrôle le fonctionnement du four micro- ondes et sur laquelle sont fixés des composants électroniques 6 Les éléments de fixation sont, par exemple, au nombre de quatre, ce nombre étant nullement limitatif La première carte 2 de circuit imprimé est reliée électriquement à la deuxième carte de circuit imprimé 4 par des fils de connexion 5 La connexion entre chacune des cartes de circuit imprimé est réalisée à la périphérie de chacune desdites cartes Les voyants lumineux 1 de la première carte de circuit imprimé 2 et les composants électroniques 6 de la deuxième carte de circuit imprimé 4 sont sur les faces extérieures des deux cartes de circuit imprimé placées en vis à vis De cette manière, les voyants lumineux 1 de la première carte de circuit imprimé 2 peuvent être plaqués à l'emplacement déterminé sur la face avant du boîtier du four micro-ondes. Le système ainsi utilisé, est encombrant, difficile à réaliser et coûteux. Le but de l'invention est de remédier à ces inconvénients en mettant en oeuvre un procédé d'orientation d'au moins un composant électronique d'une portion de carte de circuit imprimé, qui soit rapide à fabriquer et économique. Selon l'invention, le procédé consiste: à pré-découper au moins une portion sur une carte de circuit imprimé, cette portion étant maintenue à la carte par au moins une section fragilisable suffisamment rigide pour éviter toute rupture lors de l'implantation des composants électroniques sur ladite portion ainsi que sur la carte de circuit imprimé; à implanter des cinposants électroniques sur la carte et la portion par encastrement dans des trous et à relier électriquement, par des fils électriques, deux points de contact situés sur la carte de circuit imprimé à deux points de contact situés sur la portion pré- découpée, lesdits quatre points de contact formant sensiblement un même axe de rotation et le positionnement de ces dits points étant déterminé par la longueur L et la largeur 1 pré-découpées de manière à autoriser une libre rotation autour de l'axe de rotation formé par les quatre points de contact; à passer la carte de circuit imprimé contenant les composants électroniques à la vague pour réaliser la soudure des composants électroniques sur les pistes conductrices de la carte de circuit imprimée et de la portion à rompre au moins une section fragilisable; à faire pivoter d'un angle a la portion de la carte de circuit imprimé de manière à orienter au moins un composant électronique implanté sur ladite portion, dans une position déterminée différente de la position initiale. Grâce à ce procédé, un espace important est libéré En effet, l'utilisation d'une simple carte de circuit imprimé, sur laquelle des composants électroniques sont placés de part et d'autre, diminue considérablement l'épaisseur de l'emplacement utile D'autre part, ce procédé augmente la fiabilité de la carte de circuit imprimé équipée de composants électroniques en limitant le nombre de connexion, et assure une simplification de réalisation qui diminue ainsi le prix de revient du système réalisé. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 représente deux cartes de circuit imprimé utilisées dans l'art antérieur pour positionner des composants de part et d'autre d'une surface; la figure 2 représente la pré-découpe d'une carte de circuit imprimé selon le procédé de l'invention la figure 3 représente la carte de circuit imprimé découpée selon l'invention sur laquelle sont positionnés les composants électroniques la figure 4 représente la carte de circuit imprimé selon l'invention dont la portion pré- découpée a été retournée. Selon la figure 2, une carte de circuit imprimé, selon l'invention, comporte une plaque isolante 8 La plaque isolante 8 est, par exemple, rectangulaire et comporte quatre côtés 11, 12, 13, et 14 Un des côtés il de la plaque 8 comporte une pré-découpe 15, chacun des côtés ( 11 ou 12 ou 13 ou 14) pouvant comporter plusieurs pré-découpes La pré- découpe 15 correspond à une portion de la carte de circuit imprimé qui supporte, après implantation des composants, un composant électronique, par exemple, un voyant lumineux 1; ladite portion de carte peut supporter également plusieurs composants électronique Cette portion 15 est pré-découpée sur une longueur L et une largeur 1 correspondant respectivement à la longueur et à la largeur maximum de pré- découpe sur la carte de circuit imprimé La forme de cette portion 15 est, par exemple, rectangulaire D'autres formes de pré-découpe, par exemple, circulaires ou carrées peuvent être réalisées La portion pré- découpée 15 est maintenue à la carte de circuit imprimé, par exemple, par deux sections fragilisables 30 et 31 dont une des caractéristiques principales est de résister à la cassure lors de l'implantation des composants électroniques Dans l'exemple de réalisation décrit, les sections fragilisables sont au nombre de deux mais leur nombre peut être une ou plusieurs, l'exigence essentielle étant une résistance adaptée pour, d'une part, éviter la cassure lors de l'implantation des composants électroniques et, d'autre part, rompre facilement lors du retournement de la portion pré-découpée 15 sous l'action d'une force obtenue, par exemple, par une pince. La portion de carte de circuit imprimé 15 de forme rectangulaire est délimitée par un segment AA comportant quatre sections AF, FG, GP et PA La section AF comprend deux parties plates AB et EF parallèles à la périphérie-des côtés 11 et 13 et une partie pleine rectangulaire BCDE dont les côtés BC et DE sont parallèles aux côtés 12 et 14 et les côtés CD et BE sont parallèles aux côtés 11 et 13 Les sections FG et PA sont parallèles aux côtés 12 et 14 La section GP comprend trois parties plates GH, KL et NP, et deux parties pleines rectangulaires HIJK et LMNO dont les côtés HI, JK, LM et NO sont parallèles aux côtés 11 et 13 Le positionnement des parties rectangulaires HIJK et LMNO correspondant aux deux sections fragilisables 30 et 31 ainsi que les dimensions de ces dites parties déterminent le positionnement et les dimensions de la partie pleine rectangulaire BCDE En effet, pour éviter, lors de la rotation de la portion de carte de circuit imprimé, qu'une partie de la portion de carte de circuit imprimé vienne heurter les tronçons de sections fragilisables restant après cassure desdites sections, les parties destinées à venir en regard desdits tronçons doivent être creuses c'est-à-dire absence de matière (non représentées sur la Figure) ou plates comme les parties AB et EF C'est ainsi que la partie pleine rectangulaire BCDE a une longueur CD inférieure à la longueur KL et une largeur BC inférieure à la largeur LM. La portion rectangulaire pré-découpée 15 sur laquelle sont imprimées des pistes conductrices comporte également deux points de contact 16 et 17; ces points de contact 16 et 17 sont, par exemple, des trous métallisés réalisés dans la plaque isolante 8 et en liaison directe avec les pistes conductrices réalisées sur la portion 15 et figurant sur l'autre face non représentée de la plaque isolante 8 Deux autres points de contact 18 et 19 sont réalisés sur la carte de circuit imprimé sur les côtés 22 et 23; ces points de contacts sont, par exemple, des trous métallisés réalisés dans la plaque isolante 8 et en liaison directe avec les pistes conductrices de la carte de circuit imprimé. L'ensemble des points de contact 16, 17, 18 et 19 est positionné, par exemple, sur un seul axe XX' Sur la figure 3, une carte de circuit imprimé comportant une plaque isolante 8 et pré-découpée selon l'invention, est représentée après implantation des composants électroniques 6 y compris un voyant lumineux 1 que l'on appellera "led" dans la suite de la description et positionné sur la portion 15 pré- découpée D'autre part pour relier électriquement la portion 15 et la carte de circuit imprimé 8, deux fils électriques 20 et 21 ayant chacun deux extrémités sont implantés respectivement entre les points de contact 16 et 17 de la portion 15 et les points de contact 18 et 19 de la carte de circuit imprimé 7 Une extrémité 20 a du fil électrique 20 est reliée au point de contact 18 de la carte de circuit imprimé 7 et l'autre extrémité 20 b du dit fil 20 est reliée au point de contact 16 de la portion de carte de circuit imprimé 15. L'extrémité 21 a du fil électrique 21 est relié au point de contact 19 de la carte de circuit imprimé 8 et l'autre extrémité 21 b dudit fil 21 est reliée au point de contact 17 de la portion 15 Les points de contact 16 et 17 de la portion de carte de circuit imprimé 15 sont implantés respectivement à la demi-longueur des parties PA et FG et les points de contact 18 et 19 de la carte de circuit imprimé 8 sont implantés en vis-à-vis des points de contact 16 et 17 pour que l'ensemble des points de contact soit aligné La position des points de contact 16, 17, 18 et 19 est déterminée pour que la portion 15 puisse tourner librement, après rupture des sections fragilisables 30 et 31 autour de l'axe XX'. La position des points de contact décrit dans l'exemple de réalisation n'est pas limitative En effet, l'invention consiste à faire pivoter une portion de carte de circuit imprimé autour d'au moins un axe, cet axe étant soit parallèle aux côtes OL et MN d'au moins une section fragilisable, soit perpendiculaire aux côtés ON et LM de cette même section Dans ce dernier cas, comme le montre la Figure 4, pour autoriser une libre rotation, sachant qu'il existe deux fils électriques 20 et 21 reliant la portion 15 de carte de circuit imprimé à la carte de circuit imprimé 8, les points de contact 16 et 17 de la portion 15 et les points de contact 18 et 19 de la carte de circuit imprimé sont positionnés en vis à vis à une distance déterminée, de préférence faible, de manière à ce que les segments ( 16, 18) et ( 17, 19) comportant les fils électriques 20 et 21 soient sensiblement confondus avec un axe YY' parallèle, par5 exemple, aux côtes ON et LM de la section fragilisable 30. Après cassure des sections fragilisables 30 et 31, la portion peut pivoter autour des fils électriques 20 et 21 pratiquement confondues avec l'axe YY' Dans ce cas, les deux fils électriques 20 et 21 s'entrelacent et, pour éviter tout risque de court-circuit, ces deux fils électriques 20 et 21 sont isolés. D'autre part, pour que la portion 15 de la carte de circuit imprimé 7, après rotation comme représenté à la figure 5, soit située, dans un exemple d'application, dans le même plan que la carte de circuit imprimé, des découpes 24 et 25, de forme quelconque par exemple circulaire, sont pratiquées sur la carte de circuit imprimé sur les côtés 22 et 23 supportant également les points de contact 18 et 19 Sur la figure 5, la led 1 n'apparaît plus, par contre les pattes de fixation 26 et 27 de cette led sont fixées respectivement aux pistes conductrices 28 et 29 de la portion 15 reliant ainsi électriquement le composant électronique de la portion 15 à la carte de circuit imprimé 8 Les découpes 24 et 25 sont situées sur l'axe XX' et permettent, lors du retournement de la portion 15 après rupture des sections fragilisables 30 et 31, à chacun des deux fils électriques 20 et 21 de se couder pour que la portion de la carte de circuit imprimé 15 n'est pas une position décalée par rapport au plan de la carte de circuit imprimé 8. Dans un exemple d'application particulier non représenté, il est possible aussi d'orienter un composant électronique dans une direction déterminée En effet, la portion 15 de la carte de circuit imprimé 8 tourne dans l'exemple décrit d'un angle a égale à 180 mais cet angle a n'est pas limitatif; l'angle a est compris dans un intervalle I défini par 0 de la portion 15. Le procédé selon l'invention s'applique aux cartes de circuit imprimé montées sur les fours à micro-ondes mais il peut s'appliquer à tout dispositif nécessitant un retournement de composants électroniques sur une carte de circuit imprimé. Revendications 1 Procédé d'orientation d'au moins un composant électronique placé sur une carte de circuit imprimé comportant une plaque isolante ( 8) comprenant deux faces, une première face sur laquelle sont réalisées des pistes conductrices et une deuxième face sur laquelle sont implantés des composants électroniques reliés aux pistes conductrices par des trous métallisés pratiqués dans la plaque isolante ( 8), caractérisé en ce qu'il consiste: à pré-découper au moins une portion ( 15) sur la carte de circuit imprimé, cette portion ( 15) étant maintenue à la carte par au moins une section fragilisable ( 30 ou 31) suffisamment rigide pour éviter toute rupture lors de l'implantation des composants électroniques sur ladite portion ( 15) ainsi que sur la carte de circuit imprimé; à implanter des composants électroniques ( 6) sur la carte et la portion par encastrement dans des trous et à relier électriquement, par des fils électriques ( 20 et 21), deux points de contact ( 18, 19) situés sur la carte de circuit imprimé à deux points de contact ( 16, 17) situés sur la portion ( 15) pré-découpée, lesdits quatre points de contact étant deux à deux alignés sensiblement selon un même axe de rotation et le positionnement de ces dits points étant déterminé en fonction de la longueur L et la largeur 1 pré- découpées de manière à autoriser une libre rotation de la portion 15 autour de l'axe de rotation formé par les quatre points de contact; à passer la carte de circuit imprimé, supportant les composants électroniques, à la soudure à la vague pour réaliser le soudage des composants électroniques sur les pistes conductrices de la carte de circuit imprimée et de la portion; à rompre au moins-'la section fragilisable ( 30 ou 31); à faire pivoter d'un angle a la portion de la carte de circuit imprimé de manière à orienter au moins un composant électronique implanté sur ladite portion, dans une' position déterminée différente de la position initiale. 2 Procédé d'orientation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la portion ( 15) de carte de circuit imprimé à une forme rectangulaire et comporte deux sections fragilisables ( 30 et 31). 3 Procédé d'orientation selon la revendication 2, caractérisé en ce que le composant électronique de la portion de carte de circuit imprimé est un voyant lumineux ( 1). 4 Procédé d'orientation selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'angle a est sensiblement égal à 1800. 5 Procédé d'orientation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les quatre points de contact ( 16, 17, 18, 19) sont alignés selon un axe XX' sensiblement parallèle à l'un des côtés de la plaque. 6 Procédé d'orientation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les quatre points de contact sont alignés deux à deux et positionnés à proximité d'un axe YY'.