Brevet FR2930399A1 — publié le 20091023

La présente invention est relative à un circuit imprimé, comportant une zone à vernir et une zone à protéger d'un vernis de protection ainsi qu'à un procédé de fabrication de ce circuit imprimé. II est courant pour protéger un circuit imprimé de l'enduire par pulvérisation d'un vernis de protection. Cependant certaines zones doivent rester exemptes de vernis, par exemple les trous de positionnement du circuit imprimé ou les zones de contact électrique. Le vernis de protection doit être suffisamment dilué pour être pulvérisable, donc sa viscosité est relativement faible et une fois pulvérisé, il a tendance à s'écouler 10 relativement librement à la surface du circuit imprimé. Lors du vernissage du circuit imprimé, effectué par une succession de jets de vernis sur la surface à vernir, l'écoulement du vernis s'étend au delà de la surface initiale du jet déposé et peut contaminer ainsi une zone à protéger du vernis. Afin d'éviter cette contamination, les zones de pulvérisation sont éloignées de 15 la zone à protéger du vernis et/ou la quantité de vernis à pulvériser est réduite. De ce fait certaines zones à vernir ne sont pas recouvertes. Il est alors nécessaire d'effectuer des retouches manuelles de vernis afin que les composants devant être recouverts soient intégralement recouverts. La présente invention a donc pour but de proposer un circuit imprimé pour 20 lequel il est possible de recouvrir une zone par un vernis tout en évitant de contaminer d'autres zones. On cherche notamment à réduire la distance à laquelle est placée la buse de pulvérisation par rapport à la zone à vernir et/ou à augmenter la quantité de vernis à pulvériser. On atteint les buts de l'invention au moyen d'un circuit imprimé comportant: 25 • un substrat isolant • une pluralité de pistes métalliques et/ou de plaques métalliques • un vernis épargne • une zone à vernir et une zone à protéger d'un vernis de protection • des composants électroniques. 30 Selon l'invention, le circuit imprimé comporte un relief de séparation entre les zones à vernir et à protéger, le relief étant constitué d'une piste métallique recouverte par une surépaisseur de brasure, délimitant la zone à protéger de la zone à vernir. Le relief fait ainsi obstacle à l'écoulement du vernis de protection de la zone à vernir vers la zone à protéger. Avantageusement la réalisation de ce relief de séparation permet d'augmenter la quantité de vernis de protection recouvrant la zone à vernir sans risque de débordement vers la zone à protéger. Dans un premier mode de réalisation, la piste métallique est une piste 5 métallique dédiée à la séparation des zones et est recouverte par la surépaisseur de brasure, délimitant la zone à protéger de la zone à vernir. Cette piste métallique dédiée peut présenter de courtes interruptions. Dans un deuxième mode de réalisation. pour lequel, le circuit imprirné comporte déjà du vernis épargne, destiné à empêcher l'étalement de la brasure sur les 10 surfaces métalliques, la piste métallique est définie par un chemin métallique sur une plaque métallique sur lequel du vernis épargne est absent, de sorte que ce chemin (une fois recouvert de brasure pour y créer un relief) délimite la zone à protéger de la zone à vernir. Dans un troisième mode de réalisation combinant les deux modes de 15 réalisation précédents, la piste métallique est en partie une piste métallique dédiée quasi continue et en partie définie par une absence de vernis épargne le long d'un chemin métallique sur une plaque métallique, délimitant la zone à protéger de la zone à vernir. Dans un quatrième mode de réalisation, le relief est formé de deux pistes métalliques sensiblement parallèles recouvertes respectivement d'une surépaisseur de 20 brasure. Dans une variante d'application du quatrième mode de réalisation, et combinant les deux premiers modes, le relief est doublé et est constitué d'une piste métallique dédiée et d'un chemin sensiblement parallèle défini par une absence de vernis épargne sur une plaque métallique. 25 L'invention propose également un procédé de réalisation d'un circuit imprirné comportant une zone à vernir et une zone à protéger, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes: • obtention d'un relief de séparation par un étalement de pâte à braser sur une piste métallique ou chemin métallique et par une fusion simultanée avec la pâte à 30 braser déposée sur d'autres éléments du circuit imprimé pour y fixer des composants, • pulvérisation d'un vernis de protection dans la zone à vernir jusqu'à une distance minimum du relief de séparation de telle manière que l'écoulement du vernis s'arrête au relief, la distance minimum étant définie par la viscosité du vernis de protection et la hauteur du relief de séparation. 35 L'invention concerne également tout module électronique comportant un circuit imprimé présentant l'une quelconque des caractéristiques précédentes. D'autres avantages, buts et caractéristiques du circuit suivant l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre à titre d'exemple non limitatif et à l'examen des dessins annexés dans lesquels: • Figure 1 représente une vue schématique en plan d'un circuit imprimé, • Figure 2 représente une vue schématique en coupe selon la ligne II-II de la figure 1 du circuit imprimé, • Figure 3 est une vue schématique en plan d'un circuit imprimé selon un premier mode de réalisation de l'invention, • Figure 4 est une vue schématique en plan d'un circuit imprimé 10 correspondant à un deuxième mode de réalisation de l'invention, • Figure 5 est une vue schématique en plan d'un circuit imprimé illustrant un troisième mode de réalisation de l'invention dans lequel un relief mixte de séparation entre les deux zones est constitué en partie par une piste métallique dédiée et en partie par un chemin métallique, 15 • Figure 6 est une vue schématique en plan d'un circuit imprimé montrant un double relief selon un quatrième mode de réalisation de l'invention, • Figure 7 est une vue schématique en coupe selon la ligne VII-VII de la Figure 3 illustrant le relief de séparation sur la base d'une piste métallique dédiée délimitant les deux zones, 20 • Figure 8 est une vue schématique en coupe selon la ligne VIII-VIII de la Figure 4 montrant un relief de séparation sur la base d'un chemin métallique exempt de vernis épargne, • Figure 9 est une vue schématique en coupe du circuit imprimé selon la ligne IX-IX de la Figure 5 illustrant un relief mixte ou une partie du relief est basée sur une 25 piste métallique dédiée et une autre partie sur un chemin métallique exempt de vernis épargne et, • Figure 10 est une vue schématique en coupe selon la ligne X-X de la Figure 6 montrant un relief sur la base de deux pistes dédiées parallèles. Comme illustré sur les figures 1 et 2, un circuit imprimé 8 comporte un 30 substrat isolant 1 sur lequel des pistes 3, plaques 9 ou supports 1:2 métalliques sont crées de manière connue en soi. Du vernis épargne 2 est appliqué sur le circuit imprimé 8 pour recouvrir les pistes 3 et plaques métalliques 9. De la crème à braser 14 est déposée sur les supports métalliques 12 qui sont exempts de vernis épargne afin de fixer des composants 35 électroniques 11, comme illustré à la figure 2. Lors de la fusion de la crème à braser 14 située entre les supports métalliques 12 et les composants 11, le vernis épargne 2, situé de chaque coté des supports métalliques 12, empêche l'écoulement de la brasure 4 sur les pistes 3, et plaques 9 métalliques environnant les composants 11 à souder. Bien sûr, la crème à braser 14, une fois chauffée lors de l'étape de fusion se transforme en brasure 4. La crème à braser 14 est représentée à droite sur la Figure 2 5 avant l'étape de fusion qui la transforme en brasure 4. Après la fixation des composants 11, un vernis final de protection 16 est appliqué sur le circuit imprimé afin de le protéger. L'application du vernis est faite à l'aide d'une buse qui envoie un jet de vernis pulvérisé sur le circuit imprimé. Cependant, une zone 6 peut être à protéger du vernis de protection 16, par 10 exemple parce qu'elle comporte des trous de positionnement 13 (Figure 1) ou des zones utilisées ultérieurement pour des contacts électriques (Figure 3). Lors du vernissage de protection 16 du circuit imprimé 8, une grande attention est donc portée à la localisation de la buse de pulvérisation de vernis et à la quantité de vernis pulvérisée afin de recouvrir tous les composants 11 et pistes 3 de la zone à vernir 15 5, et aussi afin de ne pas contaminer la zone à protéger du vernis 6. A cet effet, il est connu de respecter une certaine distance entre la buse de pulvérisation et la zone à protéger 6, afin d'éviter toute contamination et la quantité de vernis pulvérisée est réduite. De manière classique, des retouches manuelles sont alors faites sur la zone à vernir 5 pour recouvrir les zones qui n'ont pas pu l'être lors de la 20 pulvérisation du vernis. Le but de la présente invention est notamment d'éviter ces retouches. A cet effet, l'invention propose de réaliser un relief de séparation 7 entre les dites zones 5 et 6. Selon un mode de réalisation préférentiel, illustré à la figure 3, un relief de 25 séparation 7 est constitué par une piste métallique dédiée 3' (Figure 7) à la séparation entre les zones 5 et 6, et exempte de vernis épargne 2 sur laquelle est déposée une surépaisseur de brasure 4. Une ou plusieurs interruptions tout au long de cette piste métallique 3' peuvent être crées afin de laisser un passage 10 (Figure 3) permettant des connections 30 électriques entre les composants 11 de la zone à protéger 6 et les composants 11 de la zone à vernir 5. En déposant de la crème à braser 14 sur la piste métallique 3', la surépaisseur de brasure 4 formée ultérieurement lors de la phase de fusion de cette crème à braser, est délimitée par la largeur de la piste métallique 3' et ne pourra pas s'écouler de part et 35 d'autre de la piste. On obtient donc une surépaisseur de brasure 4 étroite, d'une hauteur suffisante pour éviter l'écoulement du vernis entre les deux zones 5 et 6. Avantageusement, la réalisation de la piste métallique dédiée 3' à la séparation des deux zones est simultanée à la réalisation des pistes 3, plaques 9 et supports 12 métalliques du circuit imprimé. De même, le dépôt de crème à braser 14 sur la piste métallique dédiée 3' afin de créer le relief de séparation 7 est réalisé simultanément au dépôt de crème à braser 14 sur les supports métalliques 12 ou sur les pistes non dédiées 3 utilisés pour fixer ou respectivement connecter les composants 11. L'étape de fusion de la crème à braser permet ainsi de fixer les composants 11 sur le circuit imprimé 8 et de souder la brasure 4 à la piste dédiée 3' et ainsi former le 10 relief de séparation 7. Dans un deuxième mode de réalisation, illustré à la figure 4, la piste métallique dédiée 3' est remplacée par un chemin métallique 15 situé sur une plaque métallique 9 et délimitant les deux zones 5 et 6. Sur ce chemin 15 le dépôt de vernis épargne 2 a en effet été modifié afin qu'il en soit exempt. On obtient donc ainsi un chemin 15 métallique 15 non recouvert de vernis épargne 2 délimitant les deux zones 5 et 6 et pouvant recevoir de la brasure 4 pour former ainsi le relief de séparation 7 entre les deux zones 5 et 6. On notera que la brasure 4 déposée sur ce chemin 15 est limitée de part et d'autre du chemin soit par la présence de vernis épargne 2 de chaque coté du chemin, 20 soit par la présence de substrat 1 d'un coté du chemin et par le vernis épargne 2 de l'autre comme illustré sur la figure 8 et forme ainsi une hauteur suffisante pour éviter l'écoulement du vernis 16 entre les deux zones 5 et 6. Avantageusement, la modification du dépôt par absence de vernis épargne 2 sur le chemin métallique 15 est réalisée lors du dépôt de vernis épargne 2 sur le circuit 25 imprimé 8. Dans un troisième mode de réalisation (Figure 5), il est possible que le relief 7, pour délimiter une même zone, soit en partie basé sur un chemin 15 exempt de vernis épargne 2, ce qui est illustré par le relief 7a à gauche sur la Figure 9 et en partie par une piste métallique dédiée 3', illustré par le relief 7b à droite sur la Figure 9. 30 Dans ce cas, la plaque métallique 9 est commune à une partie de la zone à protéger 6 et à une partie de la zone à vernir 5. II suffit donc de modifier le dépôt de vernis épargne 2 sur cette plaque métallique 9 afin de créer un chemin 15 métallique séparant en partie les deux zones 5 et 6 situées sur la plaque 9. Bien entendu, ce chemin est apte à recevoir de la brasure pour constituer le 35 relief de séparation 7e selon l'invention. Pour réaliser le relief de séparation 7b entre les deux zones 5 et 6 qui ne se situent pas sur la plaque métallique 9, une piste métallique 3' est crée entre les deux zones 5, 6 et est recouverte de brasure 4, comme illustré aux Figures 5 et 9. Selon un quatrième mode de réalisation, illustré à la figure 6, le relief de séparation 7 peut être doublé. Dans ce cas, soit les deux reliefs 7 sensiblement parallèles réalisés sont basés sur deux pistes métalliques dédiées 3' sensiblement parallèles, ce qui est illustré sur la figure 10, soit ils sont basés sur deux chemins métalliques 15 (non représentés) sensiblement parallèles exempts de vernis épargne 2, ou encore par une combinaison (non représentée) de piste dédiée 3' et de chemin métallique 15. Il est à noter que les reliefs réalisés peuvent ne pas être parallèles. Pour l'ensemble des modes précédents, il est à noter que l'on peut avoir sur le circuit imprimé 8 plusieurs zones à vernir 5 et plusieurs zones à protéger du vernis 6. Dans des variantes d'application, les modes de réalisation de l'invention peuvent comporter un nombre de reliefs de séparation 7 sensiblement parallèles ou non supérieurs à deux, combinant les deux premiers modes de réalisations. Bien entendu, les composants électroniques peuvent être fixés sur des éléments du circuit tels que les pistes, plaques ou supports métalliques. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. REVENDICATIONS1-Circuit imprimé (8) comprenant • un substrat isolant (1), • une pluralité de pistes métalliques (3), et/ou une pluralité de plaques métalliques (9), • des composants électroniques (11), le dit circuit imprimé comportant une première zone (5) recouverte d'un vernis de protection (16) et une seconde zone (6) exempte de vernis de protection (16), le dit circuit imprimé étant caractérisé en ce qu'il comporte en outre un relief de séparation (7) entre les dites zones (5,6), le dit relief étant constitué d'une piste métallique (3) recouverte par un surépaisseur de brasure (4), délimitant la zone exempte du vernis de protection (6) de la zone recouverte de vernis (5), le dit relief (7) faisant obstacle à l'écoulement du vernis de protection (16) de la zone recouverte de vernis (5) vers la zone exempte de vernis (6) 2-Circuit imprimé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la piste métallique (3) est une piste métallique dédiée (3') à la séparation entre les dites deux zones (5,6) et recouverte par la surépaisseur de brasure (4) délimitant la zone exempte du vernis de protection (6) de la zone recouverte de vernis (5). 3-Circuit imprimé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la piste métallique dédiée (3') est quasi continue. 4-Circuit imprimé du type comportant du vernis épargne selon la revendication 1, caractérisé en ce que la dite piste métallique (3') est définie par l'absence de vernis épargne (2) le long d'un chemin (15) sur une plaque métallique (9) délimitant la zone exempte du vernis de protection (6) de la zone recouverte de vernis (5). 5-Circuit imprimé selon les revendications 1 et 4, caractérisé en ce que la piste métallique est en partie une piste métallique dédiée (3') quasi continue et en partie définie par une absence du vernis épargne (2) le long d'un chemin (15) sur une plaque métallique (9), délimitant la zone exempte du vernis de protection (6) de la zone recouverte de vernis (5). 6-Circuit imprimé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le relief (7) est formé de deux pistes métalliques (3') sensiblement parallèles recouvertes respectivement d'une surépaisseur de brasure (4). 7-Circuit imprimé selon la revendication 6, caractérisé en ce que les dites pistes sent constituées d'une piste métallique dédiée (3') et d'un chemin (15) sensiblement parallèle défini par l'absence de vernis épargne (2) sur une plaque métallique (9), 8-Procédé d'obtention d'un circuit imprimé (8) selon l'une quelconque des revendications précédentes comportant au moins une zone à vernir (5) et au moins une zone à protéger 35 (6) caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes:• la réalisation d'un relief de séparation (7), par un étalement de pâte à braser (14) sur la piste ou chemin métallique (3,15), et par une fusion simultanée avec la pâte à braser déposée sur d'autres éléments du circuit imprimé pour y fixer des composants, • la pulvérisation d'un vernis de protection (16) dans la zone à vernir t;5) jusqu'à une distance minimum du relief de séparation (7) de telle manière que l'écoulement du vernis s'arrête au relief (7), la dite distance minimum étant définie par la viscosité du vernis de protection et la hauteur du relief de séparation (7). 9-Module électronique, caractérisé en ce qu'il comporte un circuit imprimé (8) selon l'une quelconque des revendications précédentes.