Brevet FR2775553A1 — publié le 19990903

La présente invention est relative au raccordement d'un point d'une carte électronique sur un substrat métallique qui porte ladite carte. On connaît à ce jour essentiellement trois techniques pour réaliser un tel raccordement. L'une d'elle consiste à réaliser une soudure au moyen d'une crème à braser déposée sur celle des faces de la carte qui est destinée à être en regard du substrat métallique, celui-ci étant préalablement traité avec une finition soudable (nickel, par exemple). Toutefois, du fait notamment du traitement de finition, cette technique est d'un coût élevé. Une autre technique consiste à utiliser un rivet qui traverse à la fois la carte et le substrat métallique. Cette technique n'est pas non plus satisfaisante. Notamment, elle ne permet pas un raccordement étanche et nécessite une étape supplémentaire pour la réalisation d'un joint, lequel est par exemple réalisé par dépôt de colle et polymérisation. En outre, la réalisation de ce rivetage nécessite deux opérations d'usinage : l'une de perçage, l'autre de mise à retrait du trou de rivetage. Par conséquent, le nombre d'opérations supplémentaires nécessitées par la technique de rivetage rend cette technique peu opérationnelle. Une autre technique enfin consiste à enfoncer dans le substrat un pion métallique qui traverse la carte électronique, le substrat ayant été préalablement usiné à la dimension dudit pion. Mais cette technique présente également des inconvénients. Notamment, la manipulation du pion est'mal aisée et il arrive que les dimensions de celui-ci soient altérées lors de manipulations. Egalement, cette technique nécessite le perçage avec une grande précision d'un trou non débouchant dans le substrat. Par conséquent, cette technique n'est pas d'une mise en oeuvre simple. Les techniques de raccordement par rivet ou pion métallique présentent en outre d'autres inconvénients qui leur sont communs. Elles imposent une mise sous contrainte de la carte électronique autour du rivet ou du pion, ce qui affaiblit mécaniquement ladite carte. En outre, le contact électrique - qui n?est assuré que par la seule pression mécanique - y est peu fiable. Egalement, les surépaisseurs du rivet ou du pion sur la carte électronique s'avèrent génantes pour les opérations de montage des composants CMS. Un but de l'invention est de proposer une technique qui permet de réaliser un raccordement électrique étanche d'un point d'une carte électronique sur le substrat métallique qui la porte et qui ne présente pas ces différents inconvénients. A cet effet, l'invention propose un ensemble comportant une carte électronique à circuit imprimé montée sur un substrat métallique, ainsi que des moyens qui assurent le raccordement électrique de ladite carte sur ledit substrat, caractérisé en ce que lesdits moyens comportent une capsule qui est sertie dans une cavité que présente le substrat métallique et qui s'étend à travers un trou que présente la carte électronique, les bords dudit trou étant métallisés, ladite capsule étant soudée à la métallisation que présente lesdits bords. Elle propose également un procédé pour la réalisation d'un ensemble comportant une carte électronique à circuit imprimé montée sur un substrat métallique, ainsi que des moyens qui assurent le raccordement électrique de ladite carte sur ledit substrat, caractérisé par les différentes étapes suivantes - réalisation par emboutissage d'une cavité sur le substrat - mise en place d'une capsule dans ladite cavité - sertissage de la capsule, par emboutissage - mise en place du circuit imprimé sur le substrat, en positionnant sur la capsule un trou dont les bords sont métallisés, que présente le circuit imprimé - dépôt par sérigraphie de la crème à braser d'une part aux différents points de la carte à circuit imprimé où des composants de surface doivent être soudés et d'autre part au niveau du trou et de la capsule - positionnement des différents composants sur la carte à circuit imprimé - brasure pour souder d'une part les composants de surface au circuit imprimé et d'autre part la capsule à la métallisation des bords du trou de la carte à circuit imprimé. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui suit. Cette description est purement illustrative et non limitative. Elle doit être lue en regard de la figure unique annexée sur laquelle on a représenté schématiquement en coupe un montage conforme à un mode de réalisation de l'invention. Le montage illustré sur cette figure comporte un substrat métallique 1 et une carte électronique 2. Sur sa face destinée à être en regard de la carte électronique 2, le substrat métallique 1 présente une cavité 3 qui est réalisée par emboutissage. Cette cavité 3 reçoit une capsule 4 qui a une forme de révolution, par exemple une forme générale cylindrique de section droite en U, et qui présente, à son extrémité opposée à son fond, un rebord extérieur annulaire 5. Ledit rebord annulaire 5 est serti sur le fond de la cavité 3. Ladite capsule 4 s'étend à travers un trou 6 que présente la carte électronique portée par le substrat 1. Les bords de ce trou 6 présentent une métallisation 7, qui est soudée par brasure à la capsule 4. La réalisation d'un tel montage se fait en mettant en oeuvre les différentes étapes successives suivantes - réalisation de la cavité 3 par emboutissage - dépôt dans ladite cavité 3 de la capsule 4 - sertissage de la capsule 4, par emboutissage - mise en place sur le substrat 1 du circuit imprimé 2, en positionnant le trou 6 métallisé sur la capsule 4 - dépôt par sérigraphie de la crème à braser d'une part aux différents points de la carte où des composants de surface doivent être soudés et d'autre part au niveau du trou 6 et de la capsule 4 - positionnement des différents composants sur le circuit imprimé 2 - brasure par refusion d'une part des composants CMS et d'autre part de la métallisation 7 et de la capsule 4. Ladite capsule 4 est en un acier étamé qui est compatible galvaniquement avec celui du substrat. La hauteur de la capsule 4 et la profondeur de la cavité 3 sont choisies pour que le fond de la capsule 4 ne dépasse pas par rapport à la carte électronique 2. Comme on l'aura compris, on dispose avec la technique qui vient d'être décrite d'un raccordement électrique au substrat qui d'une part est étanche et d'autre part présente les avantages suivants - il ne nécessite aucune perforation du substrat métallique 1 et celui-ci reste donc parfaitement étanche; - le contact électrique entre la capsule et le substrat est excellent ; - le montage est simple, puisque la mise en place de ce contact électrique est réalisée dans la même opération que celle d'assemblage des composants en surface sur la carte électronique 2 - également, le substrat 1 équipé de la capsule 4 constitue un sous-ensemble mécaniquement stable ; il en est de même de celui constitué de ce sous-ensemble et de la carte électronique, qu'il est donc possible de facilement stocker ou manipuler préalablement aux différentes étapes de brasure. D'autres modes de réalisation ou de mise en oeuvre que ceux qui viennent d'être décrits sont envisageables. Notamment, la capsule 4 peut prendre d'autres formes que la forme en U décrite, telle que par exemple une forme de cône tronçonné, une forme en U ou une forme sphérique avec plusieurs diamètres différents. L'intérêt de ces différentes formes est d'augmenter la faisabilité de la soudure en diminuant les risques de coulée de la brasure déposée sur le trou métallisé lors de la fusion. En variante encore, la capsule 4 peut être d'une pièce avec le substrat 1 et être réalisée par emboutissage. REVENDICATIONS 1. Ensemble comportant une carte électronique (2) à circuit imprimé montée sur un substrat (1) métallique, ainsi que des moyens qui assurent le raccordement électrique de ladite carte sur ledit substrat (1), caractérisé en ce que lesdits moyens comportent une capsule (4) qui est sertie dans une cavité (3) que présente le substrat (1) métallique et qui s'étend à travers un trou (6) que présente la carte électronique (2), les bords dudit trou (6) étant métallisés, ladite capsule (4) étant soudée à la métallisation (7) que présente lesdits bords. 2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que la capsule (4) présente une forme de révolution. 3. Ensemble selon la revendication 2, caractérisé en ce que la capsule (4) présente une forme générale cylindrique de section droite en U. 4. Ensemble selon la revendication 2, caractérisé en ce que la capsule (4) présente une forme générale en U ou sphérique avec plusieurs diamètres différents. 5. Ensemble selon la revendication 2, caractérisé en ce que la capsule (4) présente une forme générale tronconique. 6. Ensemble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la capsule (4) est en un acier étamé qui est galvaniquement compatible avec celui du substrat (1). 7. Procédé pour la réalisation d'un ensemble comportant une carte électronique (2) à circuit imprimé montée sur un substrat (1) métallique, ainsi que des moyens qui assurent le raccordement électrique de ladite carte sur ledit substrat (1), caractérisé par les différentes étapes suivantes - réalisation par emboutissage d'une cavité (3) sur le substrat (1) - mise en place d'une capsule (4) dans ladite cavité (3) - sertissage de la capsule (4), par emboutissage - mise en place du circuit imprimé sur le substrat (1), en positionnant sur la capsule (4) un trou (6) dont les bords sont métallisés, que présente le circuit imprimé - dépôt par sérigraphie de la crème à braser d'une part aux différents points de la carte à circuit imprimé où des composants de surface doivent être soudés et d'autre part au niveau du trou (6) et de la capsule (4) - positionnement des différents composants sur la carte à circuit imprimé - brasure pour souder d'une part les composants de surface au circuit imprimé et d'autre part la capsule (4) à la métallisation (7) des bords du trou (6) de la carte à circuit imprimé.