Brevet FR2826543A1 — publié le 20021227

les lons rmAs de lad#e encointe (E). - 1 PROCEDE DE FABRICATION EN GRANDE SERIE DE PLAQUETTES DE MAINTIEN DES BROCHES DE CONNEXION DE COMPOSANTS ELECTRONIQUES. La présente invention concerne un procédé de fabrication de rondelles ou plaquettes de maintien des broches de connexion de composants électroniques. Une telle rondelle est utilisée pour lemontage d'un composant élecronique sur une plaque de circuit imprimé. Un tel montage est réalisé en engageant les broches de connexion du composant dans des trous réalisés à cet effet dans la plaque de circuit imprimé. Les broches de connexion du composant sont ensuite soudées sur des pastilles métallisées formées à la surface de la plaque de circuit imprimé, autour des trous dans lesquels elles sont engagées. Cette rondelle est munie d'une pluralité de trous dans lesquelles sont engagées les broches de connexion du composant pour maintenir celles-ci dans une configuration précise, correspondant à celle de trous prevus dans la plaque de circuit imprimé pour le montage et la connexion du composant. Une telle rondelle est particulièrement utile dans le cas o les broches de connexion du composant doivent être gardées longues ou sont coudées à angle droit, notamment pour adapter la configuration des broches du composant à celle des trous réalisés dans le circuit imprimé. A l'heure actuelle, ces rondelles sont fabriquées par moulage et donc à l'aide de moules. Or, de tels moules requièrent des délais de fabrication importants, de l'ordre de plusieurs mois, et présentent des coûts élevés. Comme le nombre de broches varie d'un composant à l'autre, et la répartition de celles-ci dépend du type et de l'implantation du composant sur la plaque de circuit imprimé, il est nécessaire de réaliser un moule par type et application du composant. Il en résulte que les coûts et les délais de mise au point de nouvelles plaques de circuits imprimés deviennent prohibitifs. Cette solution est en outre inadaptée aux gammes de composants regroupant un grand nombre de composants présentant des répartitions de broches différentes. Par ailleurs, ces rondelles présentent une faible tenue en température, et la technique de moulage employée entrâîne des imprécisions en ce qui concerne les positions respectives des trous qui doivent alors être réalisés avec un plus - 2 grand diamètre. Il en résulte la nécessité d'utilisation de manchons de maintien qui sont préalablement engagés sur les broches, pour maintenir la rondelle sur les broches de connexion au moment de l'implantation du composant sur la plaque de circuit imprimé. La présente invention a pour but de supprimer ces inconvénients. Cet objectif est atteint par la mise en _uvre d'un procédé de fabrication de plaquettes de maintien des broches de connexion d'un composant électronique dans une configuration prédéfnié,pour faciliter le montagedu composant se plaque de circuit imprimé, ces plaquettes présentant des perforations dont la répartition correspond à ladite configuration prédéfinie, et dont le diamètre est supérieur ou égal à celui des broches de connexion, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: introduire une plaque de grandes dimensions dans une machine-outil à ,. commanue numenque, - commander la machine-outil à commande numérique, pour réaliser dans la plaque des perforations dont le diamètre correspond à celui des broches, - commander la machine-outil pour réaliser dans la plaque des lignes de prédécoupe, de manière à prédécouper dans la plaque une pluralité de plaquettes, les lignes de prédécoupe étant réparties sur la plaque pour que chaque plaquette présente des perforations dont la répartition sur la plaquette correspond à ladite configuration prédéfinie. De cette manière, le procédé selon l'invention permet fabriquer à faible coût de grandes quantités de plaquettes munies de perforations dont la configuration et le diamètre sont réalisés avec la très grande précision des machines-outil à commande numérique. Les chanfreins qui étaient prévus pour faciliter le positionnement des broches des composants dans les perforations ne sont donc . plus necessares. Avantageusement, le procédé selon l'invention comprend en outre une étape de séparation des plaquettes prédécoupées de la plaque. Selon une particularité de l'invention, ce procédé comprend en outre la commande de la machine-outil pour réaliser au moins deux ensembles de lignes de prédé coupe p arallèles, chaque l igne de prédécoupe d'un ens emble croi s ant les lignes de prédécoupe des autres ensembles de lignes de prédécoupe. Avantageusement, chaque ligne de prédécoupe d'un ensemble croise les lignes de prédécoupe de l'autre ensemble à angle droit. Selon une autre particularité de l'invention, ce procédé comprend en outre la commande de la machine-outil pour réaliser des perforations de plus grand diamètre que les perforations- à co-nfiguration prédéterminée, ces sur les points d'intersection des lignes de prédécoupe. Selon une autre particularité de l'invention, ce procédé comprend en outre la commande de la machine-outil pour réaliser trois ensembles de lignes de prédécoupe parallèles, chaque ligne de prédécoupe d'un ensemble croisant les lignes de prédécoupe des deux autres ensembles de lignes. De préférence, la machine-outil est commandée pour que lesdites lignes de prédécoupe soient réalisées sur les deux faces de la plaque et aux mêmes emplacements, pour faciliter la séparation des plaquettes de la plaque. Avantageusement, la machine-outil est commandée pour que les plaquettes de la plaque présentent des dimensions et des configurations de perforations différentes d'une plaquette à l'autre. De préférence, ladite plaque est une plaque de circuit imprimé. La machine outil est avantageusement commandée par un programme pour réaliser lesdites perforations et lesdites lignes de prédécoupe. Un mode de réalisation prétéré de l'invention sera décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, avec référence aux dessins annexés dans lesquels La figure 1 représente en perspective un composant électronique monté sur une plaque de circuit imprimé montré en vue partielle, les broches de connexion du composant étant maintenues dans une certaine répartition par une rondelle obtenue par un procédé de l'art antérieur; 4 La fgure 2 représente en perspective et partielle, une plaque usinée s elon l' invention pour ré al i s er des plaquettes de maintien de la répartition des broches de connexion de composants électroniques; La fgure 3 représente en vue de dessus une plaquette obtenue par le procédé selon l'invention. La fgure 1 représente n composa-nt électroniquë 1 monté sur u=piaque de circuit imprimé 2. Le composant 1 comprend des broches de connexion 3 destinées à étre engagées dans des trous 5 formés dans la plaque de circuit imprimé 2 pour la fxation et la connexion du composant. Les trous 5 traversent des pastilles métallisées reliées à des pistes conductnces 7, 8, 9, et sur lesquelles les broches du composant sont soudées. Au moment du montage d'un composant sur une plaque de circuit imprimé, il est parfois nécessaire que les broches de connexion 3 du composant soient maintenues dans une confguration précise correspondant à celle des trous S formés dans la plaque de circuit imprimé 2. A cet effet, les broches de connexion sont au préalable engagées dans des trous respectifs réalisés dans une rondelle 4, la configuration ou répartition des trous dans la rondelle correspondant à celle de trous 5 formés dans la plaque 2. Comme représente sur la figure 1, les broches de connexion 3 du composant 1 peuvent être préalablement pliées, par exemple à angle droit, pour adapter leur répartition aux trous de connexion S formés dans la plaque de circuit imprimé 2. Sur la fgure 2, la fabrication de telles rondelles ou plaquettes conformément au procédé selon l'invention utilise une machine-outil à commande numérique qui est programmée pour réaliser dans une plaque de relativement grandes dimensions, une multiplicité de plaquettes 21 de maintien des broches de connexion de composants électroniques dans des configurations prédéfmies. La machine-outil est programmée pour réaliser des trous 12 pour l'insertion des broches de composants et des lignes de prédécoupe 13, 14 pour délimiter des plaquettes 21, chaque plaquette étant munie de trous dont la répartition correspond à la confguration des broches de connexion d'un composant déterminé pour une plaque de circuit imprimé déterminée. Une telle programmation consiste notamment à introduire les coordonnées précises de - 5 chaque trou 12 à réaliser, en association avec la valeur du diamètre du trou, et les coordonnées de chaque ligne de prédécoupe 13, 14. Le diamètre des trous à réaliser correspond à celui de forets accessibles à la machine-outil qui a également accès à une scie circulaire pour effectuer les lignes de prédécoupe. Du fait de la grande souplesse d'utilisation d'une telle machine-outil, il est ainsi possible par une simple étape de programmation, de fabriquer laquettes adaptées à n'importe quel composant et n'importe quelle application. Le procédé selon l'invention exploite ainsi, d'une manière avantageuse la grande précision et la grande souplesse offerte par les machines à commande numérique dont la programmation est considérablement plus rapide que la réalisation d'un moule. En outre, les machines-outils actuelles sont capables de réaliser des trous 12 et des lignes de prédécoupe 13, 14, avec une très grande précision. I1 en résulte que les trous 12 des plaquettes 21 ainsi obtenues peuvent être entièrement cylindriques et être adaptés exactement au diamètre des broches de connexion des composants, sans pour autant rendre plus difficile l'insertion des broches du composant dans les trous 12. De cette manière, une plaquette 21 peut être réalisée de manière à s'adapter exactement à une configuration précise de broches de connexion, de manière à s'engager et être maintenue sans risque de glisser sur des broches de connexion de composant. Au contraire, les trous formés dans les rondelles moulées de l'art antérieur devaient être légèrement évasés et de plus grand diamètre pour compenser les imprécisions du moulage es notamment aux imperfections du moule. Grâce à la souplesse des machines à commande numérique, le nombre, la répartition et le diamètre des trous 12 par plaquette 21 d'une même plaque 11, ainsi que la taille des plaquettes, peuvent être différent d'une plaquette 21 à l'autre. Ainsi, sur la figure 2, la plaque 11 présente une rangée de plaquettes 21 à deux trous 12, une rangée de plaquettes à quatre trous et une rangée de plaquettes à trois trous, pour être adaptées à des composants respectivement, à deux, quatre et trois broches de connexion. Les lignes de prédécoupe 13, 14 sont avantageusement constituées d'au moins - 6 deux ensembles de lignes parallèles. Dans le cas de deux ensembles de lignes de prédécoupe parallèle, les lignes des deux ensembles peuvent être perpendiculaires les unes aux autres. Dans ce cas, les plaquettes 21 obtenues sont de forme rectangulaire. Tel que représenté sur la figure 4, on peut également prévoir trois ensembles de lignes de prédécoupe parallèles 13', 14a, 14b, pour former des plaquettes 21' de forme hexagonale, ou davantage, pour former des plaquettes de forme polygonale. Un grand nombre de plaquettes 21 peuvent ainsi être réalisées à partir d'une seule plaque 11. Dans le cas de plaquettes rectangulaires, on peut prévoir de réaliser en outre des trous de plus grand diamètre que les trous 12 de passage des broches de composant, centrés sur les intersections entre les lignes de prédécoupe des deux ensembles, de manière à réduire la taille des plaquettes, et en paticulier à retirer des zones des plaquettes dépourvues de trous 12 pour le passage de broches de connexion. La figure 3 représente une plaquette 21 de forme rectangulaire, munie de dix trous 12 et dont les zones d'angle 16 ont été retirées grâce à la formation des trous 15 aux points d'intersection des lignes de découpe 13, 14. Les lignes de prédécoupe 13, 14 sont de prélérence réalisées sur les deux faces de la plaque 11, aux mêmes emplacements et sur une fraction de l'épaisseur de la plaque, pour faciliter la séparation ultérieure des plaquettes 21 les unes des autres. Les plaquettes 21 sont avantageusement réalisées dans une plaque 11 en résine époxy, c'est-à-dire dans la même matière qu'une plaque de circuit imprimé. Bien entendu, p our éviter l es ri s ques de court- circuit entre l es broches de c onnexion, la métallisation de la plaque au moins au voisinage des trous 12 doit être retirée. I1 en résulte que la tenue en température des plaquettes 21 ainsi obtenues est équivalente à celle du circuit imprimé sur lequel le composant est monté. Les trous 12 présentent par exemple un diamètre de 0,7 mm pour une épaisseur de plaque 11 de 0,8 mm. - 7 REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication de plaquettes de maintien des broches de connexion (3) d'un composant électronique (1) dans une configuration prédéfinie, pour faciliter le montage du composant sur une plaque de circuit imprimé, ces plaquettes (21) présentant des perforations (12) dont la répartition correspond à ladite configuration prédéfinie, et dont le diamètre est supérieur ou égal à celui des broches de connexion, caractérisé en ce qu'il comprend les-étapes consistant à: - - introduire une plaque (11) de grandes dimensions dans une machine-outil à commande numérique, - commander la machine-outil, pour réaliser dans la plaque (11) des perforations (12) dont le diamètre correspond à celui des broches (3), - commander la machine-outil pour réaliser dans la plaque (11) des lignes de prédécoupe (13, 14), de manière à prédécouper dans la plaque une pluralité de plaquettes (21), les lignes de prédécoupe étant réparties sur la plaque pour que chaque plaquette présente des perforations (12) dont la répartition sur la plaquette correspond à ladite configuration prédéfnie. 2. Procédé de fabrication selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de séparation des plaquettes (21) prédécoupées de la plaque (l l). 3. Procédé de fabrication selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend la commande de la machine-outil pour réaliser au moins deux ensembles (13, 14) de lignes de prédécoupe parallèles, chaque ligne de prédécoupe d'un ensemble croisant les lignes de prédécoupe des autres ensembles de lignes de prédécoupe. 4. Procédé de fabrication selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend la commande de la machine-outil pour réaliser deux ensembles (13, 14) de lignes de prédécoupe parallèles, chaque ligne de prédécoupe d'un ensemble croisant les lignes de prédécoupe de l'autre ensemble à angle droit. 5. Procédé de fabrication selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend la commande de la machine-outil pour réaliser trois ensembles (13', 14a, 14b) de lignes de prédécoupe parallèles, chaque ligne - 8 de prédécoupe d'un ensemble croisant les lignes de prédécoupe des deux autres ensembles de lignes. 6. Procédé de fabrication selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend la commande de la machine-outil pour réaliser des perforations (15) de plus grand diamètre que les perforations (12) à configuration prédéterminée, centrés sur les points d'intersection des lignes de prédécoupe (13, 14). 7. Procédé de fabrication selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend la commande de la machine-outil pour que lesdites lignes de prédécoupe (13, 14) soient réalisées sur les deux faces de la plaque (11) et aux mêmes emplacements, pour faciliter la séparation des plaquettes (21) de la plaque. 8. Procédé de fabrication selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend la commande de la machine-outil pour que les plaquettes (21) de la plaque (ll) présentent des dimensions et des configurations de perforations (12) différentes d'une plaquette à l'autre. 9. Procédé de fabrication selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ladite plaque (11) est une plaque de circuit imprimé. 10. Procédé de fabrication selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la machine outil est commandée par un programme pour