Brevet FR2742295A3 — publié le 19970613

FR 2742295 A3 19970613 FR 9614753 A 19961202 Etat de la technique L'invention concerne un appareil électrique notam- ment appareil de commutation et de commande pour véhicules au- tomobiles, ayant au moins une plaque de circuit imprimé garnie5 de composants électriques ainsi que d'au moins une barrette de contact ayant des éléments de contact avec chaque fois un seg- ment de branchement pour la barrette de contact, ces segments de branchement reliant chaque fois, à travers les perçages, une face avant à une face arrière de la plaque de circuit imprimé10 et, sur la face arrière, la liaison peut se faire par brasure avec les branchements de la plaque de circuit imprimé. On connaît déjà un tel appareil électrique selon le document DE-33 10 477 Al. Cet appareil comporte une plaque de circuit imprimé garnie de composants électriques, ainsi qu'une15 barrette de contact portant les éléments de contact. La plaque de circuit imprimé est munie de perçages à travers lesquels, en partant du côté avant de la plaque de circuit imprimé, on fait passer les fils de branchement des composants et les segments de raccordement des éléments de contact pour les souder aux20 chemins conducteurs de la face arrière de la plaque de circuit imprimé en utilisant une installation de soudage à la vague; pour cela, on fait passer la face arrière de la plaque de cir- cuit imprimé sur le bain de soudure en forme de bande et on met la face arrière en contact avec la soudure liquide. L'inconvénient de cette solution est de ne pas per- mettre de garnir la face arrière de la plaque de circuit impri- mé avec des composants, si bien que, pour des dimensions données de l'appareil, on ne peut envisager d'étendre les fonc- tions nécessitant une augmentation du nombre de composants30 électriques et des éléments de contact de la barrette de con- tact. De plus, le procédé de montage ainsi décrit, pour la plaque de circuit imprimé, et les frais de fabrication de l'appareil sont très élevés Avantaqes de l'invention La présente invention concerne un appareil électri- que du type défini ci-dessus, remédiant aux inconvénients des solutions connues et caractérisé en ce que la plaque de circuit est réalisée en technique SMD, pour la mise en place de compo- sants montés sur la surface supérieure, le côté avant et le cô- té arrière ayant des pattes de branchement munies de brasure, et sur lesquelles, d'une part, sont collés les composants avec leur surface de contact et, d'autre part, entourent les perça- ges du côté arrière, étendus ici par une surface de dépôt sup- plémentaire pour un dépôt de brasure, et l'effet thermique faisant fondre la brasure assure, d'une part, la brasure des surfaces de contact des composants aux branchements opposés et, d'autre part, la brasure du dépôt de brasure s'écoule dans le perçage associé, le segment de branchement correspondant avec le moyen de branchement associé, en réalisant une liaison par la forme, brasée, et la barrette de contact est fixée sur la plaque de circuit imprimé. L'appareil électrique selon l'invention présente l'avantage, par rapport à l'état de la technique, d'éliminer les inconvénients évoqués ci-dessus et cela d'une manière sa- tisfaisante. Pour cela, la plaque de circuit imprimé est conçue pour la technique SMD (composants montés en surface) pour rece- voir des composants qui se montent en surface. Cela permet un montage des composants sur les deux faces de la plaque de cir- cuit imprimé; les composants sont fixés préalablement aux pat- tes de branchement munies de la soudure du circuit imprimé en procédant par collage; puis, par application de chaleur, les composants sont soudés ou brasés. Comme pour cela il ne faut aucun perçage ni aucun enfilage de fils de branchement, cela se traduit par des temps de mise en place très courts sur la pla- que de circuit imprimé, par rapport à l'état de la technique, c'est-à-dire par des coûts de fabrication plus faibles. Les segments de patte de branchement des éléments de contact de la barrette de contact qui ne traversent pas les perçages de la plaque de circuit imprimé pour des raisons de solidité, sont entourés par les branchements de la plaque de circuit imprimé ayant chaque fois un dépôt de soudure sur une surface de dépôt supplémentaire; les segments de branchement des éléments de contact peuvent ainsi être soudés au cours de la même opération que les composants en étant alimentés en sou- dure à partir du dépôt de soudure. Cela économise une opération de soudure distincte des éléments de branchement de la barrette de contact, et favorise une fabrication peu coûteuse de l'appa- reil électrique. Suivant d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention: - la barrette de contact porte des moyens de centrage et, lors de la mise en place en position correcte de la barrette de contact sur la face avant de la plaque de circuit imprimé, les moyens de centrage pénètrent dans des cavités correspon- dantes de la plaque de circuit imprimé avec une pression de serrage pour fixer préalablement la barrette de contact sur la plaque de circuit imprimé, - des éléments de fixation susceptibles d'être brasés sont pré- vus sur la barrette de contact et, pour la barrette de con- tact préassemblée sur la plaque de circuit imprimé, ces éléments viennent contre les branchements de la plaque de circuit imprimé et, après un effet de chaleur faisant fondre la brasure, ils fixent la barrette de contact à la plaque de circuit imprimé. Dessins Un exemple de réalisation de l'invention est repré- senté dans les dessins et sera décrit ci-après de manière plus détaillée. Ainsi: - la figure 1 est une coupe partielle de la plaque de circuit imprimé avec les composants électriques et un élé- ment de branchement de la barrette de contact, et - la figure 2 est une vue en coupe partielle de la plaque de circuit imprimé de la barrette de contact avec des éléments de centrage et des éléments de fixation. Description de l'exemple de réalisation Un appareil électrique 11, notamment un appareil de commutation et de commande pour véhicule automobile, comporte selon la figure 1, comme partie essentielle, une plaque de cir- cuit imprimé 12. Cette plaque est garnie de composants électri- ques 13 et comporte une barrette de contact 14 qui peut relier l'appareil 11 à d'autres composants du véhicule automobile. La plaque de circuit imprimé 12 est conçue pour la technique SMD. A cet effet, sur un corps de base 16 en matière isolante électrique, on applique par sérigraphie, des branche- ments plats 17 sur la face avant 18; sur la face arrière 19 du corps de base 16 on applique de la brasure 21 en couche épaisse, à l'état de pâte qui s'accroche. Sur les branchements 17, on colle les composants électriques 22 ainsi que leur sur- face de contact 23, zinguée, pour avoir une fixation préalable. La plaque de circuit imprimé 12 comporte en outre, et de série, des perçages 24 reliant la face avant 18 à la face arrière 19. La paroi de chacun des perçages 24 est revêtue d'une couche mince de soudure 21. Sur le côté arrière 19 du corps de base 16, les perçages 24 débouchent dans des branche- ments 17 qui sont prolongés chaque fois par une surface de dé- pôt 26 pour un dépôt de soudure 27. La barrette de contact 14 se compose d'un corps en matière isolante 28 dans lequel sont intégrés de manière étan- che un certain nombre d'éléments de contact 29. Les éléments de contact 29, en rangée, ont chaque fois une section de contact20 non représentée et un segment de branchement cintré 31. L'ex- trémité cintrée du segment de branchement 31 est passée, au montage de la barrette de contact 14 sur la plaque de circuit imprimé 12, à travers le perçage correspondant 24, et son ex- trémité libre 32 pénètre dans le branchement 17 étendu de la surface de dépôt 26. Selon la figure 2, au niveau du fond 33 tourné vers la plaque de circuit imprimé 12 de la barrette de contact 14, on a les éléments de centrage 34 qui viennent en saillie à la manière de tétons; lors de la mise en place dans une position correcte de la barrette de contact 14 sur la face avant 18 du corps de base 16 de la plaque de circuit imprimé 12, ces élé- ments viennent dans les cavités 36 associées, en y pénétrant pour former un pressage serré. Cela correspond à une fixation préalable de la barrette de contact 14 sur la plaque de circuit imprimé 12. Dans cette position, les éléments de fixation 37 susceptibles d'être soudés, et qui sont formés de cornières mé- talliques accrochées d'une part dans le corps isolant 28 et d'autre part zinguées sur le côté des barrettes de contact 14 en étant en saillie et en venant à fleur du fond 33, viennent en appui contre les bornes 17. La plaque de circuit imprimé 12 ainsi équipée est alors placée, avec sa face arrière 14 tournée vers le haut, dans un four à reflux équipé d'une lampe à infrarouge pour su- bir un traitement thermique de ramollissement de la soudure 21 pour que les liaisons brasées des branchements 17 viennent con- tre les surfaces de contact 23 des composants 22 et entre les éléments de fixation 37 de la barrette de contact 14. En même temps le dépôt de brasure 27 se liquéfie; sa brasure 21 coule jusqu'à l'extrémité libre 32 des segments de branchement 31 et passe dans les perçages 24 pour réaliser une brasure entre le branchement respectif 17 et le segment de branchement associé 31 des éléments de contact 29. Cet accrochage par une liaison par la matière entre les segments de branchement 31 des élé- ments de contact 29 dans les perçages 24 et la fixation supplé- mentaire de la matière isolante 28 par les éléments de fixation 37 sur les branchements 17 de la plaque de circuit imprimé 12, assure une fixation particulièrement solide de la barrette de contact 14 sur la plaque de circuit imprimé 12. On réalise ainsi un appareil électrique 11 qui pré- sente, grâce à une plaque de circuit imprimé 12 garnie de com- posants 13 sur ses deux faces, une très forte densité de composants pour un nombre de fonctions relativement important. De manière avantageuse sur le plan de la fabrication, les com- posants 13 sont prévus en technique SMD; bien que la barrette de contact 14 dont les éléments de contact 29 traversent pour des raisons de solidité, comme cela est usuel, les perçages 24 de la plaque de circuit imprimé 12, pour la dernière étape de fabrication de la plaque 12, il suffit d'une seule opération de brasure définie en technique SMD. R E V E N D I C A T IONS 1 ) Circuit imprimé et ses moyens de connexion notamment une barrette de contact pour un appareil de commutation et de com- mande pour des véhicules automobiles, ayant au moins une plaque de circuit imprimé (12) garnie de composants électriques (13) ainsi que d'au moins une barrette de contact (14) ayant des éléments de contact (29) avec chaque fois un segment de bran- chement (17) pour la barrette de contact, ces segments de bran- chement (17) reliant chaque fois, à travers les perçages (24), une face avant (18) à une face arrière (19) de la plaque de circuit imprimé (12) et, sur la face arrière (19), la liaison peut se faire par brasure avec les branchements (17) de la pla- que de circuit imprimé (12), caractérisé en ce que la plaque de circuit (12) est réalisée en technique SMD, pour la mise en place de composants (13) montés sur la surface supé- rieure, le côté avant (18) et le côté arrière (19) ayant des pattes de branchement (17) munies de brasure (21), et sur les- quelles, d'une part, sont collés les composants (13) avec leur surface de contact (23) et, d'autre part, entourent les perça- ges (24) du côté arrière (19), étendus ici par une surface de dépôt (26) supplémentaire pour un dépôt de brasure (27), et l'effet thermique faisant fondre la brasure (21) assure, d'une part, la brasure des surfaces de contact (23) des composants (22) aux branchements opposés (17) et, d'autre part, la brasure (21) du dépôt de brasure (27) s'écoule dans le perçage (24) as- socié, le segment de branchement (31) correspondant avec le moyen de branchement (17) associé, en réalisant une liaison par la forme, brasée, et la barrette de contact (14) est fixée sur la plaque de circuit imprimé (12). 2 ) Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que la barrette de contact (14) porte des moyens de centrage (34) et, lors de la mise en place en position correcte de la bar- rette de contact (14) sur la face avant (18) de la plaque de circuit imprimé (12), les moyens de centrage pénètrent dans des cavités correspondantes (36) de la plaque de circuit imprimé (12) avec une pression de serrage pour fixer préalablement la barrette de contact (14) sur la plaque de circuit imprimé (12). 3 ) Circuit selon la revendication 2, caractérisé en ce que des éléments de fixation (37) susceptibles d'être brasés sont prévus sur la barrette de contact (14) et, pour la barrette de contact (14) préassemblée sur la plaque de circuit imprimé (12), ces éléments viennent contre les branchements (17) de la plaque de circuit imprimé (12) et, après un effet de chaleur faisant fondre la brasure (21), ils fixent la barrette de con- tact (14) à la plaque de circuit imprimé (12).