Brevet FR2859533A1 — publié le 20050311

Domaine de l'invention La présente invention concerne un montage de capteur notamment pour mesurer les accélérations ou les vitesses de rotation. Ce montage comporte une plaquette de capteur, un châssis conducteur rece- vant la plaquette de capteur, un boîtier en matière plastique dans lequel est noyée la plaquette de capteur et une partie du châssis conducteur, un élément de support muni de chemins conducteurs sur lequel est placé le châssis conducteur, ce châssis conducteur étant raccordé aux chemins conducteurs. Etat de la technique Les capteurs micromécaniques tels que les capteurs d'accélération de vitesses de rotation comportent fréquemment deux plaquettes en silicium. Une plaquette porte la structure micromécanique du capteur et l'autre le circuit d'exploitation électronique. En variante on peut également intégrer la micromécanique et le circuit d'exploitation ou traitement sur une unique plaquette. L'emballage de la plaquette se fait avec des moyens de fabrication réduits et des coûts de fabrication réduits dans des boîtiers de plaquette tels que par exemple des boîtiers PLCC ou SOIC. Les boîtiers de plaquette sont ainsi collés sur un châssis conducteur en métal ensuite ils sont noyés dans une masse de matière plastique ou moulés dans une telle masse. Ces boîtiers de plaquette normalisés, et ainsi moulés sont habituellement installés sur une plaque de circuit comme installation de support appropriée avec d'autres composants électriques. Pendant leur usage, de tels capteurs sont souvent exposés à des champs électromagnétiques perturbant les signaux. Ces perturbations se produisent notamment dans des systèmes de capteur à détection capacitive. Or, il existe des conditions très strictes de compatibilités électromagnétiques (CEM) par exemple pour les capteurs des portées des systèmes de coussins gonflables équipant des véhicules automobiles. Pour éviter que de tels capteurs ne soient influencés, il faut souvent prendre de façon correspondante des mesures complémentaires par exemple blinder le capteur à l'aide d'un boîtier métallique. Cela rend le montage de capteur plus compliqué, plus lourd et plus coûteux. But de l'invention La présente invention a pour but d'assurer un blindage par les châssis conducteurs et chemins conducteurs de l'élément de support en particulier par la plaque de circuit. Exposé de l'invention A cet effet l'invention concerne un montage de capteur du type défini ci-dessus, caractérisé en ce que, la plaquette de capteur est installée entre le châssis conducteur et l'élément de support, et une zone conductrice est réalisée sur l'élément de support sous la plaquette de capteur. Le montage de capteur selon l'invention offre notamment l'avantage de nécessiter des moyens de fabrication réduits et des coûts de fabrication avantageusement très faibles tout en assurant une très grande protection vis-à-vis de champs électriques. Cela permet de renoncer à des mesures supplémentaires de blindage contre les champs électromagnétiques ou encore cela permet d'atteindre des performances de capteur plus poussées sans nécessiter de mesures de protection CEM supplémentaires. Avantageusement la zone conductrice de l'élément de support comporte des chemins conducteurs sous la plaquette de capteur, et/ou présente une surface de masse sous la plaquette de capteur. La plaquette de capteur est placée avec son côté inférieur sur le châssis conducteur et son côté supérieur est en regard de l'élément de support. De plus une plaquette d'exploitation, reliée à la plaquette de capteur par des liaisons conductrices, est noyée dans le boîtier en matière plastique avec la plaquette de capteur et un circuit d'exploitation est intégré à la plaquette de capteur. Ainsi comme déjà indiqué ci-dessus, ce résultat s'obtient de manière surprenante vis-à-vis des systèmes habituels par un montage in- versé de l'une ou l'autre plaquette sur le châssis conducteur de façon que la ou les plaquettes se trouvent entre le châssis conducteur et les chemins conducteurs ou les surfaces conductrices de l'élément de support réalisé par exemple sous la forme d'une plaque de circuit. Un tel montage peut également avoir la forme extérieure de boîtiers de matière plastique, connus comme par exemple les boîtiers SOIC ou PLCC ce qui n'entraîne que des coûts de transfo" nation réduits pour la fabrication en partant de systèmes habituels. En principe on peut également utiliser des châssis conducteurs connus présentant dans leur zone centrale entre les broches de raccordement, non pas la partie bombée habituelle mais avantageuse- ment une partie bombée tournée vers le haut. Les plaquettes de capteur et plaquettes d'exploitation, déjà connues en soi peuvent se coller sur le châssis conducteur. Cela pel met d'utiliser de préférence un boîtier uniquement en matière plastique sans utiliser par exemple de blindage métallique. Selon l'invention, on peut utiliser notamment une plaquette de capteur ayant une structure de micromécanique appropriée et dont on extrait le signal de capteur de manière capacitive. On peut ainsi l'utiliser pour mesurer l'accélération ou la vitesse de rotation, par exemple pour les systèmes de coussins gonflables équipant les véhicules automobiles. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus 10 détaillée à l'aide d'un mode de réalisation représenté schématiquement dans les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une section d'un montage de capteur selon l'invention, - la figure 2 est une vue de dessous du boîtier partiellement arraché et dans lequel est intégrée par fusion une plaquette. Description d'un mode de réalisation Selon la figure 1, un montage de capteur 1 comporte une plaquette de capteur 2 fabriquée par une mise en structure micromécanique ainsi qu'un circuit ASIC 3 (circuit intégré spécifique pour une application) ; ces deux plaquettes sont reliées par des liaisons conductrices 4. Les plaquettes 2, 3 sont collées sur un châssis conducteur 5 ayant plusieurs broches de branchement 6; les plaquettes sont reliées par d'autres lignes de branchement 4 aux broches de branchement 6. Les plaquettes 2, 3 sont injectées ou moulées au niveau de la zone centrale du châssis conducteur 5 dans un boîtier de matière plastique 7. Comme le montre la coupe transversale de la figure 1, les plaquettes 2, 3 et les conducteurs de liaison 4 sont entourés complètement par la masse de matière plastique du boîtier 7. Le châssis conducteur 5 est appliqué avec les broches de branchement 6 sur une plaque de circuit 9 et est brasé aux chemins con- ducteurs 10 et à la surface de masse 15 de la plaque de circuit 9. Selon l'invention, les capteurs 2, 3 sont installés entre le châssis conducteur 5 et la plaque de circuit 9. Dans ces conditions, les faces inférieures 12 des plaquettes 2, 3 collées sur le châssis conducteur 5, selon la figure 2 sont tournées vers le haut et les côtés supérieurs 13 sont tournés vers le bas c'est-à-dire vers la plaque de circuit 9. Selon l'invention, la surface 5 de la masse s'étend avantageusement sur la plaque de circuit 9 jusque dans la zone sous les plaquettes 2, 3 qui sont ainsi blindées vers le haut et vers les côtés par le châssis conducteur 5 et vers le bas par la surface de masse 15 et le cas échéant d'autres chemins conducteurs 10, assurant la protection électromagnétique. Pour réaliser le montage de capteur 1 tel que présenté, on colle tout d'abord les plaquettes 2, 3 de manière connue sur le châssis conducteur 5 et on les relie par des liaisons conductrices 4 entre elles et aux broches de raccordement 6. Ensuite, on injecte ou on moule le boîtier en matière plastique 7 et on place le boîtier 7 avec les plaquettes 2, 3 dont les broches de branchement sont tournées vers le bas, de manière connue sur la plaque de circuit 9, et on brase les chemins conducteurs 10 et la surface de masse 15. La plaque de circuit 9 peut être garnie de façon con-nue avec d'autres composants. La plaquette de capteur 2 correspond avantageusement à un capteur d'accélération dont les structures sont obtenues par exemple par une mise en structure, ces structures étant réglables les unes par rapport aux autres vis-à-vis de l'accélération pour permettre de détel miner les variations d'intervalle entre les structures par exemple par les mesures capacitives. REVENDICATIONS 1 ) Montage de capteur comportant au moins: - une plaquette de capteur (2), - un châssis conducteur (5) recevant la plaquette de capteur (2), un boîtier en matière plastique (7) dans lequel est noyée la plaquette de capteur (2) et une partie du châssis conducteur (5), - un élément de support (9) muni de chemins conducteurs (10) sur le-quel est placé le châssis conducteur (5), ce châssis conducteur (5) étant raccordé aux chemins conducteurs (10), caractérisé en ce que la plaquette de capteur (2) est installée entre le châssis conducteur (5) et l'élément de support (9), et une zone conductrice (10, 15) est réalisée sur l'élément de support (9) sous la plaquette de capteur (2, 3). 2 ) Montage de capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la zone conductrice (10, 15) de l'élément de support (9) comporte des chemins conducteurs (10) sous la plaquette de capteur (2, 3). 3 ) Montage de capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la zone conductrice (10, 15) de l'élément de support (9) présente une surface de masse (15) sous la plaquette de capteur (2, 3). 4 ) Montage de capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plaquette de capteur (2) est placée avec son côté inférieur (12) sur le châssis conducteur (5) et son côté supérieur (13) est en regard de l'élément de support (9). 5 ) Montage de capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' une plaquette d'exploitation (3) reliée à la plaquette de capteur (2) par des liaisons conductrices (4), est noyée dans le boîtier en matière plastique (7) avec la plaquette de capteur (2). 6 ) Montage de capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' un circuit d'exploitation est intégré à la plaquette de capteur (2). 7 ) Montage de capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plaquette de capteur (2) est structurée par micromécanique pour mesurer les accélérations et/ou les vitesses de rotation. 8 ) Montage de capteur selon la revendication 7, caractérisé en ce que la plaquette de capteur (2) peut être lue de manière capacitive. 9 ) Montage de capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de support est une plaque de circuit (9). 10 ) Montage de capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le boîtier en matière plastique (7) ne comporte pas de blindage métallique.