Brevet FR2768292A1 — publié le 19990312

La présente invention a trait à un ensemble électronique constitué de composants d'un premier type et de composants d'un second type et au moins de deux supports de composants différents. Des ensembles électroniques, en particulier des systèmes antiblocage, sont disposés sur des supports, comme par exemple, des circuits imprimés, des circuits hybrides ou des feuilles. Ces supports relient les différents composants de l'ensemble, non seulement électriquement, mais également mécaniquement. Pour de nombreuses applications, il est d'importance considérable que la totalité de l'ensemble soit le plus petit possible et ne prenne que peu de place dans l'appareil final. Pour cette raison, les différents composants qui sont nécessaires pour l'ensemble doivent déjà être construits et fabriqués aussi petits que possible. En particulier, dans le cas de circuits intégrés, les fonctions les plus diverses sont réalisées sur un espace minimal et sont reliées à d'autres composants, qui sont fabriqués, par exemple, selon le procédé peu encombrant CMS (Composant Monté en Surface). La structure de tels composants miniaturisés est en règle générale très complexe. Un ensemble électronique contient en général également des composants simples qui sont de très grande superficie du fait de leur structure ou de leur fonction. On peut citer par exemple, des fiches ou des bobines. En vue de la liaison électrique et mécanique mutuelle entre les composants, l'ensemble est monté sur un support. A cause de la miniaturisation des composants, il faut également veiller, lors du câblage sur le support, à ce que la densité de câblage soit la plus élevée possible et ainsi le support le plus petit possible. Pour cette raison, on utilise des circuits à couches multiples ou hybrides à nombre élevé de couches. Sur ces circuits imprimés sont disposés également les composants simples de grande surface périphériques précités, tels que des fiches, des bobines, etc. L'inconvénient dans cette structure est cependant que la place est gaspillée sur un circuit à couches multiples coûteux ou sur un circuit hybride afin de mettre en place une fiche, une bobine ou un autre composant simple de grande surface. Le prix de l'ensemble en est ainsi accru. La structure à couches multiples du support coûteux n'est pas utilisée à proximité des fiches ou des bobines. Egalement, lors de la connexion de ces éléments périphériques, la place autour de ces éléments doit être maintenue dégagée sur une grande surface en vue de l'opération de soudure. En outre, il peut être nécessaire de disposer de tels composants simples très éloignés du circuit proprement dit afin d'assurer une évacuation de la puissance dissipée et d'exclure un échauffement trop important des composants adjacents. Un autre inconvénient apparaît dans le cas de la structure hybride, car, par exemple, une fiche ne peut être disposée que très difficilement directement sur un support hybride. La présente invention a par conséquent pour objet de proposer un ensemble électronique ne présentant pas les inconvénients précités. Ce problème est, conformément à l'invention, résolu par le fait qu'au moins un composant du premier type est disposé sur un premier support de composants et au moins un composant du second type est monté sur un second support de composants, le premier support de composant étant monté au moins à recouvrement sur le second support de composant et relié électriquement. Dans ce cas, seuls les composants plus complexes d'un ensemble, dans lesquels effectivement le montage sur un support avec une densité de câblage élevée est important, sont montés sur un tel support. Les composants plus simples, pour lesquels le montage sur un tel support coûteux n'apporte aucun avantage, sont par contre montés sur un support simple ou au moins de moindre valeur et ainsi d'un coût plus favorable, dans lequel, par exemple, la densité de câblage est plus faible. Selon une autre caractéristique de l'invention, les différents supports de composants sont réunis par des liaisons par soudage, collage ou cran d'arrêt. Selon une autre caractéristique de l'invention, les composants du premier type sont des composants qui remplissent une ou plusieurs fonctions dans l'espace le plus faible, en particulier des circuits intégrés et des composants pouvant être montés en surface et les composants du second type sont des composants qui exigent une place importante en comparaison de leur fonction, en particulier des fiches et des bobines. Selon une autre caractéristique de l'invention, le premier support de composants présente une densité de câblage élevée, comme c'est le cas en particulier pour des circuits à couches multiples ou hybrides, et le second support de composants possède une densité de câblage plus faible, ainsi qu'elle existe pour des circuits imprimés normalisés ou des circuits imprimés souples. Les avantages obtenus grâce à l'invention résident dans le fait que, simultanément en plus des supports la plupart du temps coûteux, pour des composants simples ou périphériques, comme des fiches, des bobines, etc., d'autres supports peuvent également être utilisés qui sont les plus appropriés à l'application respective dans la forme de réalisation la plus favorable. Dans le cas d'ensembles électroniques présentant une telle structure, les avantages d'un support, comme par exemple une densité de câblage élevée, une évacuation thermique satisfaisante, etc., peuvent être combinés avec les avantages de l'autre support, comme par exemple un coût favorable et la souplesse. Les autres caractéristiques précitées concernent la liaison des supports entre eux de manières les plus différentes. Dans ce cas, un support équipé peut être monté sur les autres supports équipés. D'autres avantages s'obtiennent dans le cas de différents ensembles qui se différencient uniquement par différents composants simples ou dans lesquels les composants doivent être montés en un autre endroit et comportent le même élément central, qui est constitué des composants complexes, qui sont montés sur un support coûteux. Ici, en vue de la réalisation des différents ensembles, seul l'élément central doit être monté sur un autre support et mis en contact. L'autre support simple comporte alors uniquement une autre fiche ou d'autres bobines. Si l'autre élément central est monté au-dessus, on obtient un autre ensemble. Les coûts en matériaux, de développement, de fabrication et de qualité, peuvent être ainsi abaissés. La présente invention sera expliquée ci-après à l'aide d'exemple de réalisation en regard des dessins annexés. La Figure 1 représente un ensemble électronique avec supports de composants optimalisés. La Figure 2 est une coupe à travers une commande de soupape pour un système ABS ou ASR avec les supports de composants optimalisés. La Figure 3 est une vue de dessus d'une commande de soupape pour un système ABS ou ASR avec les supports de composants optimalisés. La Figure 1 représente la structure de principe d'un ensemble électronique avec des supports de composants optimalisés. Ici, les composants complexes 3, qui réunissent soit de nombreuses fonctions dans l'espace le plus faible, soit sont miniaturisés, sont montés sur un circuit à couches multiples ou un circuit hybride 1 et sont réunis par des pistes conductrices correspondantes 9, qui, par exemple, peuvent également s'étendre verticalement. Cette partie de l'ensemble se caractérise par le fait qu'elle est très coûteuse par unité de surface ou de volume, car par exemple, de nombreuses fonctions dans l'espace le plus faible ou d'autres caractéristiques à obtenir à prix élevé ont été intégrées sur celle-ci. Sur le côté inférieur de cette partie, se trouvent des surfaces de connexion 5 avec lesquelles le premier support 1 peut être réuni électriquement et mécaniquement à un second support 2, qui présente superficiellement également des surfaces de connexion 6. Le second support 2, qui est constitué par exemple d'une feuille support souple, contient des composants 4, tels que des fiches, des bobines etc., qui exigent une place importante en relation avec leur fonction. Sur le côté en vis-à-vis de cette feuille support 2, est disposée, sur une couche isolante 7, une plaque d'aluminium 8 qui assure l'évacuation de la chaleur et la stabilité de la structure. Il est important, dans le cas du second support 2, qu'il soit adapté aux exigences telles que, par exemple, un coût faible, une souplesse, une densité faible de câblage, des composants ou des sous-ensembles montés sur celui- ci. Cette structure permet de choisir la combinaison de supports optimale pour un ensemble. Un autre avantage de cette structure réside dans le fait que l'ensemble est divisé en plusieurs parties et que les différentes parties trouvent une utilisation dans d'autres ensembles, de manière à abaisser les coûts de stockage et de montage. On peut citer, par exemple, l'électronique ABS. Dans toutes les commandes ABS, le même circuit ainsi que la même disposition des composants miniaturisés est nécessaire sur un circuit à couches multiples ou sur un circuit hybride. Cependant, selon le type de véhicule, des fiches différentes ou des points de positionnement des fiches ou des bobines est nécessaire. Dans les cas de la structure ci-dessus, pour chaque application, un autre support coûteux était nécessaire, car tous les composants de l'ensemble étaient montés sur ce support. Dans le présent exemple de réalisation cependant, la même unité fonctionnelle constituée des composants complexes 3, qui sont montés sur le circuit imprimé 1 à couches multiples, peut être utilisée pour différentes applications. Cette unité fonctionnelle doit alors seulement être montée pour une autre application sur un autre support 2, qui satisfait aux exigences de celle-ci. La Figure 2 représente une coupe à travers une commande de soupape pour un système ABS ou ASR, se composant d'un régulateur 12 avec les supports de composants optimalisés et d'un bloc de soupape 11. Ici, sur le côté supérieur du premier support 1 sont montés les composants complexes 3, tels que des circuits intégrés ou des composants miniaturisés. Il peut s'agir ici d'un circuit à couches multiples ou d'un circuit hybride, qui présente une densité de câblage importante. Cette unité fonctionnelle est ensuite reliée électriquement et mécaniquement, par l'intermédiaire des surfaces de connexion 5, 6, à un second support 2. Ce support 2 peut être une feuille support électriquement conductrice ou un simple circuit imprimé, qui présente une densité de câblage faible, afin de maintenir aussi bas que possible le coût par unité de surface. Au- dessous du second circuit imprimé 2, est disposée une plaque d'aluminium avec interposition d'une couche isolante 7. Celle-ci sert à l'évacuation de la puissance dissipée. Sur le côté en vis-à-vis du second support 2 ou au moyen d'un passage à travers le support 2, sont disposées une fiche 4 et les bobines, par l'intermédiaire du fil de connexion de bobines 10, aux endroits de soudure correspondants 15. Ces bobines assurent le mouvement des soupapes. A cette fin, des passages de bobines 16 sont prévus dans le boîtier et dans la plaque d'aluminium. La fiche et les bobines, qui sont des composants fonctionnellement simples, sont montées, à cause de leur besoin de place important, sur le support favorable 2. En vue de l'évacuation de chaleur, une plaque d'aluminium 8 est également disposée sur ce support 2 et sert simultanément, dans le cas d'un support souple, à la stabilité de la liaison entre les sous- ensembles. La puissance dissipée évacuée par la plaque d'aluminium 8 peut provenir, aussi bien de composants 3 qui sont montés sur le premier support 1, que des composants 4, qui sont montés sur le second support 2. Le reste de la structure du régulateur 12 et du bloc de soupape 11 peut ici être conservée. La Figure 3 représente une vue de dessus d'une commande de soupape pour un système ABS ou ASR avec les supports de composants optimalisés. Au- dessus du fond du boîtier 13 se trouve le second support 2, sur lequel sont disposés les composants 4 de grande surface et, en règle générale, simples. En outre, sur cette Figure, on a représenté le passage pour les fils de bobine 16 avec les points de soudure correspondants 15 pour des bobines sur le second circuit imprimé simple 2. On a monté en outre, sur ce support 2 peu coûteux, avec une densité de câblage moindre, le support coûteux 1, qui comporte le circuit proprement dit avec les composants complexes 3. Ici, les rapports de grandeurs sont clairs. Le circuit proprement dit avec les composants complexes 3, qui est monté sur le circuit à couches multiples 1, a besoin d'un espace moindre que le second circuit imprimé 2. Sur le second circuit imprimé 2 sont disposés, en outre, des fils, par exemple sous la forme de pistes conductrices 14, une fiche 4 et des bobines. Ces fonctions sont disposées sur le second circuit imprimé 2 ou la feuille bon marché. De tels ensembles électroniques à supports de composants optimalisés sont nécessaires non seulement pour des ensembles de véhicules, comme des commandes ABS ou ASR, mais peuvent également être mis en ouvre dans d'autres domaines comme l'électronique de divertissement et domestique ainsi que de la communication et de l'information. Egalement les raisons les plus différentes pour l'utilisation de matériaux différents de supports peuvent être déterminantes lors de la combinaison. Ici, d'autres propriétés de matériaux, comme une évacuation de chaleur satisfaisante, une qualité élevée, la solidité, le poids, etc., peuvent également être importantes. R E V E N D I C A T IONS 1. Ensemble électronique constitué de composants (3) d'un premier type et de composants (4) d'un second type et d'au moins deux supports de composants différents (1, 2), caractérisé en ce qu'au moins un composant du premier type (3) est disposé sur un premier support de composants (1) et au moins un composant du second type (4) est monté sur un second support de composants (2) et le premier support de composants (1) est monté au moins à recouvrement sur le second support de composants (2) et relié électriquement. 2. Ensemble électronique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les différents supports de composants (1, 2) sont réunis par des liaisons par soudure, collage ou cran d'arrêt. 3. Ensemble électronique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les composants du premier type (3) sont des composants qui remplissent une ou plusieurs fonctions dans l'espace le plus faible, en particulier des circuits intégrés et des composants pouvant être montés en surface et les composants du second type (4) sont des composants qui exigent une place importante en comparaison de leur fonction, en particulier des fiches et des bobines. 4. Ensemble électronique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier support de composants (1) présente une densité de câblage élevée, comme c'est le cas en particulier pour des circuits imprimés à couches multiples ou des circuits hybrides, et le second support de composants (2) possède une densité de câblage moindre, ainsi qu'elle existe dans le cas de circuits imprimés normalisés ou des circuits imprimés souples.