Brevet FR2918839A1 — publié le 20090116

Domaine de l'invention La présente invention concerne un appareil électrique notamment pour un véhicule comportant une plaque de circuit et un boîtier ayant au moins une première partie de boîtier, la plaque de cir- cuit ayant des surfaces pour appliquer un moyen de contact électrique. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un appareil électrique selon lequel des contacts électriques sont pré-vus pour les composants électriques installés sur la plaque de circuit, ces contacts étant réalisés par un moyen de contact électrique. Etat de la technique Le document DE 100 355 07 Al, décrit un procédé per-mettant d'éviter les bruits de crissement entre des pièces. Ainsi, en pré-vision d'un mouvement relatif de deux zones de surface qui viennent en contact, on dépose au plasma, sur l'une ou sur les deux faces, une mince couche qui présente une composante d'adhérence et une composante de déformation plus faibles de la force de frottement que les zones de surface non revêtues. Cela permet de réduire ou d'éliminer complètement les bruits de crissement entre les deux surfaces. Cela permet également d'éviter des bruits de crissement engendrés par le mouvement de glissement en retour notamment au contact de pièces de matière plastique sous l'effet de secousses ou de contraintes thermiques exercées sur une pièce. Exposé et avantages de l'invention L'invention concerne ainsi un appareil électrique du type défini ci-dessus, caractérisé en ce que le moyen de contact électrique est appliqué sur une zone de la plaque de circuit pour que dans cette zone, la première partie de boîtier s'applique sur le moyen de contact électrique appliqué dans cette zone sur la plaque de circuit. L'appareil électrique selon l'invention tel que défini ci-dessus a l'avantage vis-à-vis de l'état de la technique d'éviter de manière simple les bruits de crissement qui pourraient être engendrés par le contact entre une plaque de circuit et une partie de boîtier. Comme indiqué ci-dessus, pour éviter de tels bruits, au contact entre la partie de boîtier et la plaque de circuit, on applique un moyen de contact électri-que utilisé déjà de façon générale pour réaliser les contacts électriques sur la plaque de circuit même. Cela permet au cours d'une seule opération, d'appliquer le moyen de contact électrique et d'appliquer égale-ment celui-ci sur la plaque de circuit pour éviter les bruits de crissement. Ainsi, on évite toute opération supplémentaire par exemple le dépôt d'un moyen supplémentaire par un dépôt au plasma, qui servi-rait à éviter le bruit de crissement de la plaque de circuit. On diminue ainsi le coût de mise en place d'un moyen supplémentaire servant à éviter que l'appareil électrique ne génère des bruits. Suivant une caractéristique avantageuse, le moyen de contact électrique est une soudure ou un vernis conducteur. De tels moyens de contact se sont bien confirmés et peuvent être utilisés par les procédés usuels pour être mis en place de manière économique sur la plaque de circuit. On a en outre constaté que ces moyens convien- nent excellemment d'une façon surprenante pour éviter les bruits de crissement entre la plaque de circuit et la partie de boîtier, au contact entre ces deux pièces si la partie de boîtier touche le moyen de contact électrique de la plaque de circuit. Il est en outre avantageux d'équiper la plaque de circuit de surfaces de contact métalliques pour mettre en place le moyen de contact électrique. Cela permet d'appliquer, sur ces surfaces de contact métalliques, le moyen de contact électrique, par une application simple, par exemple si le moyen de contact électrique est un étain de soudure, d'appliquer celui-ci par exemple dans un bain de soudure sur la plaque de circuit de façon que cette soudure s'accroche aux surfaces de contact métalliques. Il est en outre avantageux qu'au moins une partie de boîtier soit électriquement isolante ou que le boîtier soit isolé d'une autre manière, par rapport au moyen de contact électrique car on évite ainsi une liaison électrique éventuellement perturbatrice entre la partie de boîtier et la plaque de circuit ainsi que le moyen de contact électrique mis en place. Il est en outre avantageux de prévoir une autre partie de boîtier de sorte que la liaison entre la première et la seconde partie de boîtier puisse recevoir la plaque de circuit dans le boîtier composé au moins des deux parties. Une disposition correspondante d'un moyen de contact électrique peut se faire non seulement par rapport à la première partie de boîtier, mais également par rapport aux deux parties de boîtier, pour permettre le montage de la plaque de circuit évitant de géné- rer des bruits de crissement. L'appui de la plaque de circuit contre une ou les deux parties de boîtier garantit la fixation de la plaque de circuit dans le boîtier formé par les parties de boîtier de l'appareil électrique. Il est avantageux que l'appareil électrique soit l'unité d'affichage d'un véhicule automobile car de telles unités d'affichage sont d'une part exposées à de fortes vibrations par leur utilisation pendant de longues années dans le véhicule et d'autre part elles doivent permettre un fonctionnement sans générer de bruit dans l'appareil électrique pour une plage de température étendue. L'étroitesse des volumes disponibles, la chaleur dégagée et les fortes différences de températures peuvent engendrer des bruits de crissement gênants à cause des coefficients de dilation en partie différents pour les différentes matières plastiques utilisées, notamment sur une période de plusieurs années d'utilisation du véhicule. L'invention permet d'éviter ces bruits de crissement qui peuvent gêner le conducteur du véhicule ou détourner son attention. Cela permet a contrario d'augmenter la sécurité de conduite. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un appareil électrique du type défini ci-dessus, caractérisé en ce que le moyen de contact électrique est appliqué dans au moins une zone de la plaque de circuit avant de relier la plaque de circuit à la première partie de boîtier de façon qu'après mise en place de la première partie de boîtier sur la plaque de circuit, la plaque de circuit est reliée à la première partie de boîtier par le moyen de contact électrique. Le montage est particulièrement garanti si la plaque de circuit est installée entre au moins deux parties de boîtier. En outre, la réalisation est particulièrement économique si l'on applique le moyen de contact électrique par impression ou dans un bain de soudure. Dessins La présente invention sera décrite ci-après à l'aide d'exemples de réalisation représentés dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une coupe d'un appareil électrique selon l'invention avec un contact entre une plaque de circuit et une première partie de boîtier, -la figure 2 est une vue de dessus d'une plaque de circuit d'un appareil électrique selon l'invention, et - la figure 3 montre une vue en perspective d'une partie d'un appareil électrique selon l'invention correspondant à un second exemple de réalisation. Modes de réalisation de l'invention Les appareils électriques notamment destinés à l'automobile comportent actuellement en général des boîtiers en matière 15 plastique car ils sont électro-isolants, leur fabrication est simple et économique, par exemple par injection. Les circuits électriques sont en général installés sur des plaques de circuit. Pour des raisons de caractéristiques des matières, ces plaques utilisent d'autres matières plastiques que celles servant à la fabrication du boîtier d'un appareil 20 électrique. Ainsi pour les plaques de circuit, on utilise généralement des nappes de fibres de verre imprégnées d'une résine d'oxydes (caractéristique de matière FR4, FR signifiant retardant l'inflammabilité). Pour les boîtiers électriques, on utilise toutefois des matières thermoplastiques telles que par exemple ABS (Copolymérisat acryl nitril-butadiène- 25 styrène). Ces deux types de matière plastique, ont des caractéristiques de matière différente. A la jonction entre les plaques de circuit et les couvercles de boîtier, notamment les variations de température produisent des effets de glissement et d'accrochage engendrant des tensions mécaniques entre les matières. Ces tensions se déchargent brusque- 30 ment et engendrent des bruits. En particulier, dans le cas des appareils électriques installés dans l'habitacle d'un véhicule automobile, les différences de température qui peuvent parfois être très élevées, entre un véhicule arrêté non chauffé ou froid et un véhicule en fonctionnement avec climatisation, engendrent des bruits importants en particulier du 35 fait de la longue durée de vie d'un véhicule. Même si l'appareil électri- que selon l'invention peut s'appliquer à d'autres domaines que celui des automobiles par exemple les appareils électroménagers ou les appareils domestiques, la présente invention permettra d'éviter simplement des bruits de crissement, gênants mais elle sera décrite ci-après dans le cas de l'exemple d'un appareil d'affichage équipant un véhicule automobile. De tels instruments d'affichage de véhicule automobile s'installent dans le tableau de bord. Ils comportent par exemple une façade transparente derrière laquelle se trouve un plan avec des cadrans. Derrière ce plan, se trouve une plaque portant les circuits électroniques de commande des éléments d'affichage de l'instrument d'affichage. Ain-si, le boîtier devra entourer un volume relativement important et de plus la plaque de circuit doit être installée de façon sûre et sans perturbation dans le boîtier. La figure 1 montre une partie d'un tel instrument d'affichage 1 comportant une plaque de circuit 2 installée entre une première partie de boîtier 11 et une seconde partie de boîtier 12. La plaque de circuit 2 porte un composant électrique 3 par exemple un composant SMD (composant monté en surface). Les contacts 4, 5 réalisés avec un moyen de contact électrique assurent le contact entre le com- posant électrique 3 et les chemins conducteurs 6, 7 réalisés dans et/ou sur la plaque de circuit 2. La première partie de boîtier 11 comporte, selon un premier mode de réalisation, un filetage 8 dans lequel on place une vis 9 ; la vis 9 passe du filetage 8 de la première partie de boîtier 11 dans le filetage 10 de la seconde partie de boîtier 12. La vis 9 maintient la première partie de boîtier 11 contre la seconde partie de boîtier 12. Un talon 13 de la première partie de boîtier 11 s'appuie contre la plaque de circuit 2. Dans la zone dans laquelle le talon 13 touche la plaque de circuit 2, un moyen de contact électrique 20 est appliqué selon une zone 21 sur la plaque de circuit 2. Selon l'invention, on utilise la même matière pour les contacts électriques 4, 5 et pour le moyen de contact électrique 20. Selon un autre mode de réalisation, la première partie de boîtier 11 peut comporter un perçage traversant. Il sera inutile de réaliser un taraudage dans le cas d'une vis auto-taraudeuse et de perçages adaptés à une telle vis par exemple une vis PT. Selon un premier mode de réalisation, on utilise de la brasure comme moyen de contact électrique. La brasure est appliquée sur une surface de contact métallique 21 correspondante, prévue sur la plaque de circuit 2. Selon un premier mode de réalisation, la surface de contact métallique 21 sera dégagée par exemple en fonction des chemins conducteurs 6, 7 à l'aide d'un bain de gravure dans la couche métallique préalablement appliquée sur la plaque de circuit 2 pour ne laisser que la métallisation correspondant aux zones 6, 7, 21 ainsi qu'aux autres chemins conducteurs sur la plaque de circuit 2. La sur- face métallique de contact 21 est notamment constituée par une mince couche de cuivre réalisée comme un chemin conducteur en cuivre, usuel connu de façon générale. Dans le bain de soudure, les surfaces ne comportant pas de vernis de blocage de brasure de la surface de cuivre recevront un recouvrement correspondant avec la brasure liquide. Si l'on immerge la plaque de circuit 2 dans un bain de soudure, la brasure s'accroche aux zones métalliques 6, 7, 21. La brasure 20 constitue dans la zone 21 un film s'étendant sur la zone métallique 21. La liaison vissée réalisée à l'aide de la vis 9 assure le contact par pression du talon 13 contre le moyen de contact électrique 20. Comme seul le talon 13 peut s'appuyer sur la brasure, on aura un meilleur comportement pour les bruits c'est-à-dire une réduction de l'effet d'accrochage et de glisse-ment par rapport à un contact de la première partie de boîtier 11 par exemple en résine ABS avec une plaque de circuit par exemple en résine époxyde. On aura le cas échéant un résultat encore meilleur en utilisant un vernis conducteur au carbone comme moyen de contact électrique. L'application d'un vernis conducteur au carbone se fait par l'application d'une brasure sur les surfaces de cuivre ne comportant pas de vernis antibrasure. Le vernis conducteur au carbone pourra être uti- lisé non seulement pour l'application du moyen de contact électrique 20 dans la zone 21, mais également pour réaliser les contacts électriques 4, 5. L'effet surprenant est que la teneur en noir de fumée ou graphite dans le vernis de carbone crée un effet de lubrification qui influence avantageusement l'effet de collage et de glissement en évitant le crisse- ment. Selon un autre mode de réalisation, on applique le vernis conduc- teur au carbone par un procédé de sérigraphie sur la plaque de circuit 2. Au cours d'une opération, on pourra couvrir au moins en partie à la fois la zone 21 et les contacts électriques 4, 5 de la plaque de circuit 2. Dans le cas d'une plaque de circuit nécessitant un moyen de contact électrique 20 sur les deux faces de la plaque de circuit, selon un autre mode de réalisation, on pourra appliquer sur le côté opposé à celui de la zone 21, une application correspondant à l'élément d'appui 14 de la deuxième partie de boîtier 12 sous la forme d'un moyen de contact électrique. On peut prévoir un moyen de contact électrique évitant l'effet d'accrochage et de glissement à plusieurs endroits de la plaque de circuit également par exemple sur tout le bord de la plaque de circuit. Selon un autre mode de réalisation, les zones de contact sont toutefois limitées à celles voisines de la fixation de la première partie de boîtier 11 par rapport à une autre partie de boîtier 12 par exemple par une liaison vissée, une liaison collée ou une liaison par enclipsage car dans de telles sones, on rencontre des pressions particulièrement élevées entre les parties de boîtier et ainsi sur la plaque de circuit entre les deux parties de boîtier. Selon un autre mode de réalisation, il est également possible que la plaque de circuit 2 ne touche qu'une partie de boîtier par exemple en étant pressée par une liaison par vis ou par enclipsage par un autre point contre la partie de boîtier. La mise en contact correspondant à la figure 1 par le moyen de contact électrique 20 dans la zone 21 peut également se faire de la même manière pour la première partie de boîtier 11. Si le boîtier est réalisé en une matière plastique non conductrice, il n'est pas nécessaire de prévoir une isolation électrique supplémentaire entre la première partie de boîtier 11 et le moyen de contact électrique 20. Au cas où la première partie de boîtier est néan- moins en une matière conductrice par exemple en métal ou en une matière plastique conductrice, intégrant par exemple des particules conductrices telles que du graphite, il pourra être souhaitable par exemple d'isoler la première partie de boîtier 11 par rapport au moyen de contact électrique 20. Pour cela, on applique une couche d'isolation sur le talon 13 par lequel la première partie de boîtier 11 s'appuie contre le moyen de contact électrique 20 dans la zone 21 sur la plaque de circuit 2. Selon un autre mode de réalisation, il peut même être souhaitable que dans ce cas le moyen de contact électrique soit relié par la plaque de circuit 2 par exemple à la masse pour que même la première partie de boîtier 11 soit également reliée à la masse. On réalise ainsi d'une part une liaison à la masse et d'autre part on évite le bruit de crissement de la liaison entre la plaque de circuit 2 et la première partie de boîtier 11. La figure 2 est une vue de dessus d'une partie de la plaque de circuit 2. Dans ce cas, le moyen de contact électrique 20 a une forme rectangulaire. La surface de l'application du moyen de contact électrique 20 est de préférence légèrement plus grande que la section du talon 13 pour compenser d'éventuelles tolérances de fabrication ou des décalages d'origine thermique et d'éviter le contact entre la surface du 15 talon 13 de la première partie de boîtier 11 et des autres parties de la surface supérieure de la plaque de circuit 23. En outre, la surface supérieure de la plaque de circuit comporte des composants électriques 15, 16 reliés par des contacts électriques 17 aux chemins conducteurs 18 de la plaque de circuit 23. Les contacts électriques 17 sont réalisés de 20 préférence avec le moyen de contact électrique qui réalise également le moyen de contact électrique 20 servant d'appui à la première partie de boîtier. La figure 3 montre un autre exemple de réalisation selon lequel un couvercle de boîtier 31 est vissé à un élément de support 32. 25 Le couvercle 31 constitue une première partie de boîtier munie d'une surface de contact 33 appliquée sur une plaque de circuit 34. Dans la zone correspondante dans laquelle la surface de contact 33 touche la plaque de circuit 34, il y a un moyen de contact électrique 35 sous la forme d'un vernis conducteur au carbone appliqué sur la plaque de cir- 30 cuit 34. En outre, la plaque de circuit 34 comporte un composant électrique 36 par exemple un circuit intégré mis en contact par les chemins conducteurs 37 de la plaque de circuit 34. Une vis non représentée figure 3 traverse suivant l'axe 38 un perçage 39 du couvercle 31. Un dégagement dans le support 40 permet de guider la vis sur une partie 35 parallèlement au support 40 jusque dans le perçage 41 avec un filetage dans le support 32. Le dégagement est couvert par un panneau avant 43 que chevauche à son tour le bord inférieur 42 du couvercle 31. Après serrage de la vis avec la force de serrage créée par la liaison vissée, la surface 33 du couvercle 31 est poussée contre le moyen de contact électrique c'est-à-dire contre le revêtement de vernis de carbone 35 de la plaque de circuit 34. Après vissage du couvercle par rapport au support 32, le boîtier électrique est terminé et peut être installé dans le véhicule. io REVENDICATIONS 1 ) Appareil électrique (1) notamment pour un véhicule comportant une plaque de circuit (2, 23, 34) et un boîtier ayant au moins une première partie de boîtier (11, 31), la plaque de circuit (2, 23, 34) ayant des sur- faces (6, 7, 21) pour appliquer un moyen de contact électrique (4, 5, 20, 35), caractérisé en ce que le moyen de contact électrique (20, 35) est appliqué sur une zone (21) de la plaque de circuit (2, 23, 34) pour que dans cette zone (21), la première partie de boîtier (11, 31) s'applique sur le moyen de contact électrique (20, 35) appliqué dans cette zone (21) sur la plaque de circuit (2, 23, 34). 2 ) Appareil électrique selon la revendication 1, 15 caractérisé en ce que le moyen de contact électrique (4, 5, 20, 35) est une brasure ou un vernis conducteur. 3 ) Appareil électrique selon la revendication 1, 20 caractérisé en ce que la plaque de circuit (2, 23, 34) comporte des surfaces de contact métallique (6, 7, 21) pour recevoir le moyen de contact électrique (4, 5, 20, 35). 25 4 ) Appareil électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' au moins une partie de boîtier (11, 12, 31, 32, 43) est électro-isolant ou du moins il est revêtu d'une matière électro-isolante dans la zone de contact de la plaque de circuit (2, 23, 34). 30 5 ) Appareil électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'appareil électrique (1) comporte au moins une seconde autre partie de boîtier (12, 32), 510la première partie de boîtier (11, 31) est reliée à la seconde partie de boîtier (12, 32), et la plaque de circuit (2, 23, 34) est en outre installée entre la première et la seconde partie dans le boîtier. 6 ) Appareil électrique selon la revendication 5, caractérisé en ce que la première et/ou la seconde partie de boîtier (11, 12, 31, 32) s'appuient contre la plaque de circuit (2, 23, 34). 7 ) Appareil électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'appareil électrique (1) est une unité d'affichage pour un véhicule automobile. 15 8 ) Procédé de fabrication d'un appareil électrique (1) selon lequel des contacts électriques sont prévus pour des composants électriques (3, 15, 16, 36) installés sur une plaque de circuit (2, 23, 34), ces contacts étant réalisés par un moyen de contact électrique (4, 5), 20 caractérisé en ce que le moyen de contact électrique (4, 5, 20, 35) est appliqué dans au moins une zone (21) de la plaque de circuit (2, 23, 34) avant de relier la plaque de circuit (2, 23, 34) à la première partie de boîtier (11, 31) de façon qu'après mise en place de la première partie de boîtier (11, 31) sur la 25 plaque de circuit (2, 23, 34), la plaque de circuit est reliée à la première partie de boîtier (11, 31) par le moyen de contact électrique (20, 35). 9 ) Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que 30 la première partie de boîtier (11, 31) est reliée à une seconde partie de boîtier (12, 32) pour que la plaque de circuit (2, 23, 34) soit placée entre les deux parties de boîtier. 10 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 et 9, 35 caractérisé en ce quele moyen de contact électrique (4, 5, 20, 35) est appliqué sur la plaque de circuit (2, 23, 34) dans un bain de soudure. 11 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 et 9, 5 caractérisé en ce que le moyen de contact électrique (4, 5, 20, 35) est imprimé sur la plaque de circuit (2, 35). 10