Brevet FR2737836A1 — publié le 19970214

DESCRIPTION La présente invention concerne une intégration électronique dans des boîtiers d'entretien, dont les nouvelles caractéristiques de construction, de conformation et d'esthétique servent l'objet pour lequel elle a été spécifiquement conçue avec une sécurité et une efficacité maximales. Le brevet espagnol n 92.00325 du même titulaire révèle la construction d'un boîtier d'entretien servant de support d'interconnexion à différentes lignes de puissance protégées ou non par des fusibles ainsi qu'à plusieurs composants tels que des relais, modules électroniques et connecteurs, tout ceci étant particulièrement appliqué au domaine de l'automobile. Ledit boîtier d'entretien est défini dans le brevet ci-dessus mentionné comme un dispositif de centralisation pour les connexions du système électrique pour véhicules qui étaient précédemment distribuées en totalité ou partiellement sur plusieurs points dans ledit véhicule et qui, grâce à la méthode de fabrication des boîtiers d'entretien du brevet n 92.00325 ci-dessus mentionné, ont été unies en un seul point, facilitant de ce fait non seulement la construction d'une grande partie du système électronique de l'automobile mais assurant également la détection facile d'anomalies et la correction rapide de celles-ci en un seul point, si nécessaire. Toutefois, malgré tout cela, il existe toujours à l'intérieur du véhicule différents composants électroniques régulant les fonctions qui étaient ajoutés au véhicule et qui résultent en une série d'aménagements et de prestations qui facilitent à la fois la conduite et une meilleure commande de tous les organes et fonctions du véhicule. L'art antérieur utilise le boîtier d'entretien comme un moyen pour connecter différents modules électroniques, tandis que l'objet de la présente invention est d'intégrer ces fonctions électroniques ou modules à l'intérieur des boîtiers d'entretien au moyen de différents types d'architecture d'intégration et d'interconnexion entre les circuits de signal et les circuits de puissance. Dans le domaine concerné, les circuits de signal consistent en plaquettes à circuits imprimés spécialement conçues pour supporter une intensité de courilt inférieure à 5 A et présentant une épaisseur d'élément conducteur en cuivre comprise entre 35 et 105 microns, spécialement conçues pour commander les relais et l'électronique du véhicule en général. Toutefois, les circuits de puissance ayant la capacité de supporter jusqu'à 400 A sont formés par des plaquettes à circuits imprimés ayant une épaisseur d'élément conducteur allant jusqu'à 400 microns, de manière à pouvoir conduire de lourdes charges vers l'intérieur du véhicule. Les types d'architecture d'intégration envisagés, qui seront décrits ci- dessous, utilisent une technologie du circuit imprimé de puissance de 400 microns ainsi que des circuits mixtes de signal et des circuits de puissance présentant les avantages suivants: a) poids inférieur au système traditionnel; b) encombrement inférieur au système traditionnel; c) réduction de coût du système global; d) facilité de montage du boîtier sur le véhicule grâce à l'intégration de plusieurs modules en un; e) réduction du nombre de connecteurs; f) réduction du câblage du système; g) prévention des erreurs de montage grâce à la réduction du nombre de points de référence intégrés. Grâce à la présente invention, toutes les connexions des composants précédents sont connectées entre elles au moyen d'une ou plusieurs plaquettes à circuits imprimés, de sorte que les boîtiers d'entretien servent simultanément de centre de distribution électrique et de centre de fonctions électroniques. La présente invention implique alors l'intégration de circuits de signal et de circuits de puissance avec divers types d'architecture, tels que l'intégration des composants électroniques sur un circuit imprimé de 400 microns, l'intégration de certains des composants électroniques sur un circuit imprimé mixte, tels que ceux formés par des couches de 105 microns sur une face et 400 microns sur l'autre face, l'intégration des composants électroniques sur un circuit imprimé de 35 microns connecté à un autre de 400 microns. Conformément à l'invention, l'intégration électronique dans des boîtiers d'entretien est caractérisée en ce que: - l'intégration de composants électroniques 18 est effectuée grâce à la combinaison de circuits imprimés de puissance 15 dont la partie conductrice a une épaisseur de 400 microns et de circuits électroniques 20 de signal de 105/70/35 microns, ou bien mixtes de 400/105 microns, 400/35 microns, dans lesquels sont incorporés lesdits composants (18); - I'épaisseur de la partie conductrice des circuits électroniques 20 de signal peut également avoir une épaisseur de 35 à 105 microns; - I'intégration de composants électroniques 18 est effectuée sur un circuit de puissance 15, sur un circuit imprimé mixte 19 ou sur un circuit de signal 20 de 35 à 105 microns; - l'intégration de composants électroniques 18 est effectuée grâce au montage de ceux- ci en circuits électroniques 20 de signal et ceux-ci à leur tour en circuits de puissance 15 au moyen de chevilles courtes 17 ou de chevilles longues 21; - les chevilles courtes 17 et les chevilles longues 21 peuvent être droites ou coudées; - l'intégration d'un circuit électronique 20 dans un circuit de puissance 15 peut être verticale ou horizontale; l'intégration d'un circuit électronique 20 dans un circuit de puissance 15 horizontal peut comprendre plusieurs éléments électroniques 18 dans sa face inférieure. D'autres détails et caractéristiques de la présente invention apparaîtront clairement grâce à la description suivante, en référence aux dessins en annexe et dans lesquels les détails préférés sont représentés de manière schématique. Ces détails sont donnés à titre d'exemple en référence à une réalisation pratique possible mais qui n'est pas limitée aux détails décrits ici; de ce fait, cette description doit être considérée d'un point de vue illustratif sans limite d'aucune sorte. Ci-après une liste détaillée des divers éléments cités dans la présente description de l'invention: boîtier d'entretien: 10, boîte de commutation: 11, module électronique: 12, broches: 13, unité de charge: 14, circuit imprimé de 400 microns: 15, support diélectrique (substrat): 16, chevilles courtes: 17, composants électroniques: 18, connecteurs: 18a, circuit imprimé mixte: 19, circuit imprimé électronique de 35 à 105 microns: 20, chevilles longues: 21, connecteurs: 22, circuit imprimé: 23, douilles: 24, chevilles coudées: 25, relais: 26. La figure 1 décrit de manière schématique un premier niveau d'intégration, dans lequel une partie de l'électronique du module électronique (12) est intégrée au boîtier d'entretien (10) dans le but de faciliter le nombre d'interconnexions et dont la connexion est effectuée dans le sens des flèches; la figure 2 représente de manière schématique un second niveau d'intégration dans lequel certaines des fonctions électroniques incorporées dans le module électronique (12) sont intégrées dans le boîtier d'entretien (10) de telle manière que les signaux provenant de la boîte de commutation ( 11) agissent directement sur le boîtier d'entretien (10) et le module électronique (12); la figure 3 correspond à un diagramme d'intégration totale dans lequel le module électronique (12) est complètement intégré sur le boîtier d'entretien (10); la figure 4 est un boîtier d'entretien (10) selon l'art antérieur, dans lequel il est possible de voir comment le module électronique (12) est connecté au moyen d'un connecteur (22) à un boîtier d'entretien (10), à l'intérieur duquel est disposée un circuit imprimé de puissance (23) dans lequel sont insérées plusieurs douilles (24) sur lesquelles sont connectés des relais (26) traditionnels au moyen de broches (13); la figure 5 est l'une des réalisations proposées pour l'intégration formant l'objet de la présente invention, dans laquelle il est possible de voir comment le module électronique (12) à l'aide de plusieurs chevilles coudées (25) est joint à un circuit imprimé de 400 microns (15) ainsi que les composants électroniques ( 18), formant une seule unité ou boîte de commutation (10). représentée de manière schématique en pointillés; la figure 6 est un boîtier d'entretien ( 10) construit sur la base d'un circuit imprimé mixte de 105 microns (19) et un circuit imprimé de 400 microns (15), dans laquelle certains des composants électroniques (18) sont joints au circuit imprimé (19) et certains autres au circuit imprimé (15), ainsi qu'aux douilles (24); la figure 7 est une réalisation selon la présente invention dans laquelle un boîtier d'entretien (10) est formé par un module électronique (12) formé par un circuit imprimé de 35 microns (20) intégré dans un circuit imprimé de 400 microns (15) à l'aide des chevilles longues correspondantes (21); la figure 8 représente, selon la présente invention, une réalisation d'un circuit imprimé de 400 microns (15) avec une double face coudée en l'une de ses extrémités en raison du support diélectrique (16), dans laquelle les composants électroniques (18, 22, 26) sont joints à un circuit imprimé de 400 microns; la figure 9 est une autre réalisation selon la présente invention dans laquelle il est possible de voir comment un boîtier d'entretien (10) peut être construit sur la base d'une unité formée par un circuit imprimé de 400 microns (15) et un autre circuit imprimé mixte (19) avec différentes mesures en microns du conducteur en cuivre, dans lequel les composants électroniques (18) sont joints sur le circuit imprimé mixte (19); la figure 10 est une autre réalisation selon la présente invention dans laquelle un boîtier d'entretien (10) peut être formé par une unité consistant en un circuit imprimé de 400 microns (15) et un autre (20) de 105 microns avec une double face; les composants électroniques (18) sont joints au circuit (20), le signal est transmis depuis le circuit (20) grâce à la connexion de chevilles longues (21) au circuit de puissance de 400 microns (15); la figure 11 est une autre réalisation du boîtier d'entretien (10) construit sur la base d'un circuit imprimé de 400 microns (15) connecté par des chevilles courtes (17) au circuit inférieur incliné (15) et fermement connecté à un circuit électronique (20) qui est joint aux deux circuits (15) au moyen de chevilles longues (21) incorporant les composants électroniques correspondant (18); la figure 12 est une autre version d'un boîtier électronique (10) formé par un montage de deux circuits imprimés de 400 microns (15) et un autre circuit de signal ((20) joint à (15), le circuit imprimé de 35 microns (20) commandant la puissance qui circule à travers le circuit imprimé de 400 microns (15); les figures 13 et 14 représentent différentes manières de positionner le circuit (20) de 35 à 105 microns avec une orientation verticale, tel que cela est représenté sur la figure 12, ou dans une position horizontale, comme le montrent les figures 13 et 14, au moyen de chevilles courtes (17) ou de chevilles longues (21), disposant entre (20) et (15) les composants électroniques correspondant (18). Dans l'une des réalisations préférées de l'objet de la présente invention, comme le montrent les figures 1, 2 et 3, le système général d'intégration d'un circuit de signal ou d'un module électronique (12) dans un circuit de puissance peut être effectué au moyen de divers types d'architecture établis selon l'intégration des composants électroniques dans les boîtiers d'entretien (10). qui peuvent être tel que cela est représenté sur la figure 1, dans laquelle il est possible de voir comment la boîte de commutation (1 1) est connectée au moyen de câblages au module électronique (12) ou au circuit de signal et celui-ci à un circuit de puissance ou un boîtier d'entretien (10) à partir duquel, au moyen de câblages, toutes les charges (14) partent pour divers points du véhicule. Un autre plan du même système est l'architecture représentée sur la figure 2, dans laquelle la boîte de commutation (I 1) est reliée au moyen de câblages à un module électronique (12) et au boîtier d'entretien (10), de sorte que ce dernier, au moyen de câblages, est connecté à l'ensemble des charges distribuées aux divers points du véhicule. Sur un autre diagramme d'intégration plus avancée qui peut être considéré comme étant d'intégration totale, comme le montre la figure 3, la boîte de commutation (11) est reliée au moyen de câblages au boîtier d'entretien (10) qui est une combinaison d'un circuit de signal et d'un circuit de puissance, qui est à son tour connecté au moyen de câblages à l'ensemble de charges (14) dans les diverses parties du véhicule. Comme le montre la figure 1, le premier niveau correspond à l'intégration de plusieurs composants électroniques (18) présentement externes au boîtier d'entretien (10) et faisant partie d'un module électronique (12). Ces fonctions consistent en dispositifs de commande (dispositifs d'entraînement) des relais et des faibles charges, ainsi que des fonctions de diagnostic et de détection, au moyen de circuits en dérivation, des pannes de clignotants, feux des freinage, feux de position, et l'intégration des relais du circuit imprimé et des relais solides. A un second niveau d'intégration, comme le montre la figure 2, outre l'intégration des fonctions décrites dans la figure 1, ces fonctions qui sont considérées de base et qui sont montées sur la majorité des véhicules, telles que le clignotant, l'horloge, le chauffage de la vitre arrière, la synchronisation des essuie-glaces avant et arrière, les lumières d'alarme et autres, sont également intégrées. Enfin, comme le montre la figure 3, l'intégration totale, également appelée boîtier adroit, consiste à intégrer dans le boîtier d'entretien (10) toutes les fonctions électroniques ou un grand nombre de celles-ci dans ledit boîtier, qui sont incorporées présentement dans un ou plusieurs modules électroniques (12) qui peuvent ou non être connectés au présent boîtier d'entretien (10). Ces fonctions sont essentiellement tous les systèmes de synchronisation des véhicules généralement commandés par un microprocesseur, par exemple les clignotants, les commandes de portes, l'alarme antivol, le chauffage des sièges, les lève-vitres électriques, les pare- brises et rétroviseurs, le chauffage, la synchronisation de la lumière intérieure, la détection de pannes de lumière. Les diverses versions ou manières de montage d'un boîtier d'entretien (10) représentées sur les figures ci-dessus, répondent toutes à la même idée d'invention, c'est-à-dire la combinaison de circuits électroniques (20) et de circuits de puissance interconnectés selon les diverses solutions décrites, jusqu'au point d'intégration totale. De cette manière, les divers modules électroniques qui étaient dispersés en plusieurs points du véhicule sont intégrés dans ledit boîtier d'entretien (10) avec les avantages mentionnés dans le préambule de la description. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisations décrits et représentés sur les dessins en annexe. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. REVENDICATIONS 1. Intégration électronique dans des boîtiers d'entretien (10) du type formé par un conteneur à l'intérieur duquel sont disposés plusieurs circuits imprimés auxquels sont connectés les composants correspondants soit directement, soit au moyen de ou en collaboration avec des chevilles courtes (17) ou des chevilles longues (21), caractérisée en ce que l'intégration de composants électroniques (18) est effectuée grâce à la combinaison de circuits imprimés de puissance (15) dont la partie conductrice a une épaisseur de 400 microns et de circuits électroniques (20) de signal de 105/70/35 microns, ou bien mixtes de 400/105 microns, 400/35 microns, dans lesquels sont incorporés lesdits composants (18). 2. Intégration électronique dans des boîtiers d'entretien selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'épaisseur de la partie conductrice des circuits électroniques (20) de signal peut également avoir une épaisseur de 35 à 105 microns. 3. Intégration électronique dans des boîtiers d'entretien selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'intégration de composants électroniques (18) est effectuée sur un circuit de puissance (15), sur un circuit imprimé mixte (19) ou sur un circuit de signal (20) de 35 à 105 microns. 4. Intégration électronique dans des boîtiers d'entretien selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'intégration de composants électroniques (18) est effectuée grâce au montage de ceux-ci en circuits électroniques (20) de signal et ceux-ci à leur tour en circuits de puissance (15) au moyen de chevilles courtes (17) ou de chevilles longues (21). 5. Intégration électronique dans des boîtiers d'entretien selon les revendications 1 et 3, caractérisée en ce que les chevilles courtes (17) et les chevilles longues (21) peuvent être droites ou coudées. 6. Intégration électronique dans des boîtiers d'entretien selon les revendications 1 et 5, caractérisée en ce que l'intégration d'un circuit électronique (20) dans un circuit de puissance (15) peut être verticale ou horizontale. 7. Intégration électronique dans des boîtiers d'entretien selon les revendications 1, 5 et 6, caractérisée en ce que l'intégration d'un circuit électronique (20) dans un circuit de puissance (15) horizontal peut comprendre plusieurs éléments électroniques (18) dans sa face inférieure.