Brevet FR2808410A1 — publié le 20011102

Une carte de circuit imprimé, comme on en trouve notamment dans les tableaux de bord de véhicule automobile, comporte un substrat sur lequel sont imprimées des pistes conductrices et sont montés divers composants sources d'éclairage, par exemple des LED, CMS (composant montés en surface), mouvements indicateurs à aiguille (compteurs de vitesse, compte- tours, jauges, etc.) - reliés aux pistes conductrices par soudure. On connaît un procédé de soudage, dit par "refusion", dans lequel: - on dépose de la pâte à braser sur l'une des faces de la carte de circuit imprimé, aux divers emplacements prévus pour recevoir les composants, - on pose les composants sur la carte, - puis on soude les composants par passage de la carte et des composants dans un four. Ce procédé de soudage permet de fabriquer des cartes de circuit imprimé avec une cadence de pose des composants très importante. Toutefois, certains composants, notamment les moteurs de mouvement, ne peuvent pas être soudés par "refusion", à cause du risque important d'endommagement, lors du passage dans le four. En effet, les moteurs comprennent des bobinages électromagnétiques, métalliques, et un mécanisme d'engrenage, en plastique, d'entraînement en rotation d'un arbre supportant une aiguille indicatrice, elle-même en plastique. Les moteurs sont donc soudés manuellement ou à la vague sélective, après le passage de la carte et des autres composants dans le four. Il en résulte une augmentation du coût de fabrication de la carte. La présente invention propose de réduire le coût de fabrication d'une carte de circuit imprimé comportant des moteurs. A cet effet, l'invention concerne un procédé de montage, sur une carte de circuit imprimé, d'un moteur d'entraînement d'un arbre support, comportant une partie électromagnétique et une partie mécanique d'entraînement de l'arbre, caractérisé par le fait qu'on sépare les deux parties du moteur, on pose la partie électromagnétique sur la carte, on la soude au circuit imprimé, par passage dans un four, et, après la sortie du four, on monte la partie mécanique sur la partie électromagnétique. Grâce à cela, on peut souder la partie électromagnétique du moteur, avec d'autres composants, au cours d'un même passage dans le four. La partie mécanique du moteur est ensuite montée sur la carte, lors d'une phase de montage final, éventuellement de façon automatique. De préférence, le moteur comportant des bobines entourant au moins un noyau et un mécanisme d'engrenage, pour l'entraînement de l'arbre, on pose les bobines, avec le noyau, sur la carte et on soude les bobines au circuit imprimé, par passage dans le four, puis, après la sortie du four, on assemble le mécanisme d'engrenage et les bobines. Avantageusement, on découpe des trous à travers la carte et on place les bobines dans lesdits trous. Grâce à cela, on limite l'encombrement de la partie électromagnétique du moteur. Avantageusement encore, les bobines étant solidaires de pattes de soudage, on pose les bobines sur la carte en plaçant lesdites pattes sur des plages d'accueil reliées à des pistes conductrices, imprimées sur la carte. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante d'un mode de réalisation particulier du procédé de montage d'un moteur d'entraînement sur une carte de circuit imprimé de l'invention, en référence à la figure unique annexée qui représente un schéma du moteur. Dans l'exemple particulier de la description, le moteur d'entraînement, monté sur une carte 5 de circuit imprimé, est destiné à entraîner en rotation une aiguille indicatrice 1 d'un mouvement indicateur, en l'espèce un compte- tours, d'un tableau de bord de véhicule automobile, par l'intermédiaire d'un arbre moteur 2 supportant l'aiguille 1. Le moteur comprend une partie électromagnétique 3 et une partie mécanique 4 d'entraînement de l'arbre. La partie électromagnétique 3 comporte deux sections identiques et symétriques, comprenant chacune une bobine 31 A, 31 B entourant un noyau 32A, 32B. Les bobines 31A, 31B comprennent une carcasse 33A, 33B, montée sur un noyau 32A, 32B, autour de laquelle est enroulé un fil conducteur, ici en cuivre. Les carcasses 33A, 33B, ici en plastique, ont une section transversale rectangulaire et comprennent, à leurs deux extrémités longitudinales, deux collerettes d'arrêt, entre lesquelles s'étend l'enroulement de fil. Le plastique constituant les carcasses 33A, 33B a la propriété de résister à des températures élevées, notamment à la température du four lors de la phase de soudage, comme cela sera explicité plus loin. Chaque carcasse 33A (33B) est solidaire ici de quatre pattes de soudage 34A (34B), situées deux à deux respectivement près des deux collerettes d'extrémité de la carcasse 33A (33B). Deux des pattes 34A (34B) font latéralement saillie hors de l'une des faces latérales de la carcasse 33A (33B), perpendiculaire au plan de la carte 5 de circuit imprimé représentée sur la figure, et les deux autres pattes 34A (34B) font latéralement saillie hors de l'autre face latérale de la carcasse 33A (33B). Les deux extrémités du fil d'enroulement de la carcasse 33A (33B) sont respectivement soudées à deux pattes de soudage, ici diagonalement opposées, qui font fonction de pattes de connexion électrique et de fixation mécanique. Les deux autres pattes servent uniquement à la fixation mécanique de la bobine 31 A (31 B) sur la carte 5. Les noyaux 32A, 32B, en fer doux, sont plats et présentent une partie centrale, sensiblement droite, autour de laquelle est montée une bobine 31 A, 31B, et deux parties d'extrémité, faisant saillie hors des extrémités de la bobine 31 A, 31 B et recourbées l'une vers l'autre. L'une des parties d'extrémité de chaque noyau 32A, 32B ménage un trou 35A, 35B de réception d'un doigt de fixation 44, 45 de la partie mécanique du moteur. La partie mécanique comprend un aimant à secteur 41, destiné à être entraîné en rotation par la partie électromagnétique 3, un mécanisme d'engrenage 42, l'arbre moteur 2 et un boîtier de protection 43. Le mécanisme d'engrenage 42 permet de démultiplier la vitesse de rotation de l'aimant 41 afin de transmettre à l'arbre 2 la vitesse de rotation souhaitée. Le boîtier de protection 43, de forme cylindrique, renferme le mécanisme d'engrenage 42 et supporte deux doigts de fixation 44, 45, parallèles à l'arbre moteur 2 et diamétralement opposés. Le mécanisme d'engrenage 42, l'arbre moteur 2 et le boîtier de protection 43 sont en plastique. Le montage du moteur sur une carte de circuit imprimé 5 va maintenant être décrit. On découpe à travers la carte 5 deux trous rectangulaires 6A, 6B de réception des bobines 31 A, 31 B, symétriques l'un de l'autre par rapport à un plan perpendiculaire à la carte 5, et on imprime sur la carte 5 des pistes conductrices, destinées à relier électriquement les bobines 31A, 31B à un circuit d'alimentation électrique. Ces pistes sont prolongées par des plages d'accueil des pattes de connexion des bobines 31A, 31B, s'étendant au voisinage des trous 6A et 6B. On pose d'abord la partie électromagnétique 3 du moteur sur la carte 5. Pour cela, à l'aide d'une machine de pose, on pose les deux sections de la partie électromagnétique 3 sur la carte 5, en retournant l'une des sections par rapport à l'autre. On place les deux bobines 31A, 31B respectivement dans les deux trous 6A, 6B, les deux noyaux 32A, 32B reposant partiellement sur la carte 5. Les deux sections de la partie électromagnétique 3 sont ainsi mises en place de façon symétrique par rapport au plan de symétrie des trous 6A, 6B. Les pattes de connexion électrique 34A (34B) sont placées sur les plages d'accueil et les autres pattes de fixation 34A (34B) sont posées directement sur la carte 5. On passe ensuite la carte 5, supportant les bobines 31 A, 31 B et les noyaux 32A, 32B, dans un four, afin de souder par "refusion" les quatre pattes 34A, 34B des bobines 31 A, 31 B. On fixe ainsi les bobines 31 A, 31 B sur la carte 5 et on les relie électriquement au circuit d'alimentation électrique. Après la sortie du four, on monte la partie mécanique 2 du moteur sur la partie électromagnétique 3, en plaçant l'aimant à secteur entre deux extrémités libres de noyau 32A, 32B et en introduisant les doigts de fixation 44, 45 dans les trous 35A, 35B des noyaux 32A, 32B. On soude entre elles les deux autres parties d'extrémités des deux noyaux 32A, 32B, ici par une soudure par point, afin de fermer le circuit électromagnétique. Enfin, on monte une face avant du tableau de bord, supportant le cadran indicateur du compte-tours, au-dessus de la carte de circuit imprimé 5, et on monte l'aiguille 1 sur l'arbre support 2. On soulignera que seule la partie électromagnétique 3, dont les éléments sont constitués dans des matériaux supportant les températures élevées du four, est passée dans le four. En revanche, la partie mécanique 4 est montée après le passage dans le four et peut donc comprendre des éléments en plastique ne supportant pas les températures élevées du four. REVENDICATIONS 1- Procédé de montage, sur une carte de circuit imprimé (5), d'un moteur d'entraînement d'un arbre support (2), comportant une partie électromagnétique (3) et une partie mécanique (4) d'entraînement de l'arbre (2), caractérisé par le fait qu'on sépare les deux parties (3, 4) du moteur, on pose la partie électromagnétique (3) sur la carte (5), on la soude au circuit imprimé, par passage dans un four, et, après la sortie du four, on monte la partie mécanique (4) sur la partie électromagnétique (3). 2- Procédé selon la revendication 1, dans lequel, le moteur comportant des bobines (31A, 31B) entourant au moins un noyau (32A, 32B) et un mécanisme d'engrenage (42), pour l'entraînement de l'arbre (2), on pose les bobines (31A, 31B), avec le noyau (32A, 32B), sur la carte (5) et on soude les bobines (31A, 31B) au circuit imprimé, par passage dans le four, puis, après la sortie du four, on assemble le mécanisme d'engrenage (42) et les bobines (31 A, 31 B), avec le noyau (32A, 32B). 3- Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel on découpe des trous (6A, 6B) à travers la carte (5) et on place les bobines (31A, 31 B) dans lesdits trous (6A, 6B). 4- Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel, les bobines (31 A, 31 B) étant solidaires de pattes de soudage (34A, 34B), on pose les bobines (31A, 31B) sur la carte (5) en plaçant lesdites pattes (34A, 34B) sur des plages d'accueil reliées à des pistes conductrices, imprimées sur la carte (5). 5- Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel on assemble la partie électromagnétique (3) et la partie mécanique (4) en introduisant des doigts de fixation (44, 45), solidaires de l'une des deux parties (4), dans des trous ménagés (35A, 35B) dans l'autre partie (3). 6- Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel, la partie électromagnétique (3) du moteur comprenant deux sections identiques comportant chacune une bobine (31A, 31B) et un noyau (32A, 32B), on pose les deux sections sur la carte (5), en retournant l'une des sections par rapport à l'autre section, et on soude, l'un à l'autre, les noyaux respectifs (32A, 32B) des deux sections.