Brevet FR3026600A1 — publié le 20160401

« CARTE DE CIRCUIT IMPRIME A LED » L'invention concerne une carte de circuit imprimé, ou PCB, portant au moins une diode électro-luminescente, ou LED, pilotée par un circuit de contrôle. Les LEDs sont régulièrement utilisées comme sources d'éclairement. En dehors des périodes de fonctionnement piloté, les LEDs peuvent être soumises à des perturbations de type champ électromagnétique (CEM), susceptibles de provoquer leur allumage intempestif. Un tel allumage intempestif peut entraîner des réactions, automatiques ou spontanées, pouvant avoir des conséquences dommageables. Pour éviter cet allumage intempestif d'une LED non pilotée, il est connu de placer en parallèle sur la LED une impédance, sous forme d'un composant monté en surface ou CMS. Le courant perturbateur est dérivé par le CMS, ce qui évite l'allumage intempestif. Cette disposition d'un CMS en parallèle sur la LED est acceptable pour une LED unique. En cas de groupe de LEDs ou de branche de LEDs, elle est très difficile à mettre en oeuvre : pour des raisons d'encombrement et de prix, si l'on dispose un CMS par LED du groupe ; ou pour des raisons techniques et de sécurité si l'on dispose un CMS par groupe de LEDs. En effet, pour assurer le respect des règles de compatibilité électromagnétique, les connexions du CMS doivent être courtes, et en particulier, inférieures à 0,5 mm, ce qui rend difficile le montage du CMS en parallèle sur le groupe de LEDs. Un but de l'invention est de proposer des moyens pour éviter l'allumage intempestif de LEDs non pilotées. Un autre but de l'invention est d'assurer le respect des règles de compatibilité électro-magnétique. L'invention a pour objet une carte de circuit imprimé comprenant au moins une source lumineuse apte à être pilotée pour émettre de la lumière, ladite carte comportant au moins une couche conductrice et au moins une couche diélectrique, caractérisée en ce que l'une au moins desdites couche conductrice et couche diélectrique participe à la formation d'une impédance de protection pour éviter l'allumage intempestif de la au moins une source lumineuse en l'absence de pilotage. Avantageusement, la couche conductrice est discontinue. De préférence, la couche conductrice s'oppose sensiblement au passage de courant. De manière avantageuse, l'impédance de protection est une résistance. Avantageusement la carte comprend une deuxième couche conductrice, lesdites couches conductrices et ladite couche diélectrique formant au moins une impédance de protection. De préférence, la couche diélectrique est située entre les deux couches conductrices. Avantageusement, chaque impédance de protection est une 15 capacité. De préférence, chaque capacité est d'environ 1,7 nF/cm2. De manière avantageuse, l'épaisseur de la couche diélectrique est inférieure ou égale à 20 pm, préférentiellement inférieure ou égale à 10 pm, préférentiellement inférieure ou égale à 8 pm. 20 Avantageusement, la couche diélectrique comprend de la céramique. De préférence, les couches conductrices sont en cuivre. De manière avantageuse, le nombre de sources lumineuses étant supérieur à 1, le nombre d'impédances de protection est égal au nombre 25 de sources lumineuses. De préférence, chaque impédance de protection protège une source lumineuse. Avantageusement, les couches conductrices formant impédance sont disjointes. 30 De manière avantageuse, les couches conductrices d'une même impédance se recouvrent au moins partiellement. De préférence, le nombre de sources lumineuses étant supérieur à 1, une seule impédance de protection est réalisée pour l'ensemble des sources lumineuses. Avantageusement, les sources lumineuses sont connectées en série de sorte à former une branche de sources lumineuses. De préférence, la branche est protégée par ladite impédance de protection. De manière avantageuse, chaque impédance comprend une couche inférieure et une couche supérieure. Avantageusement, les couches supérieures ou inférieures d'au moins deux impédances sont contiguës. De préférence les couches restantes, respectivement inférieures ou supérieures sont isolées l'une de l'autre. Avantageusement, l'impédance de protection est réalisée sur toute l'aire de la carte. De manière avantageuse, la source lumineuse comporte une puce émettrice semi-conductrice, notamment une LED. L'invention a encore pour objet un module lumineux, notamment d'éclairage et/ou de signalisation pour véhicule automobile, comprenant une carte de circuit imprimé telle que décrite ci-dessus. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortent de la description qui suit faite avec référence aux dessins annexés dans lesquels : - La figure 1 est une vue schématique en coupe d'une carte de circuit imprimé portant une LED, l'impédance de protection étant une capacité réalisée sur les couches supérieure et inférieure de la carte. - La figure 2 est une vue analogue à celle de la figure 1, l'impédance de protection étant une capacité réalisée sur deux couches intermédiaires de la carte. - La figure 3 est une vue analogue à celle de la figure 2, l'impédance de protection étant une résistance réalisée sur une couche intermédiaire de la carte. - La figure 4 est une vue analogue à celle de la figure 1, la carte portant deux LEDs, l'impédance de protection pour chacune des LED étant une capacité réalisée sur les couches supérieure et inférieure de la carte. - La figure 5 est une vue analogue à celle de la figure 2, la carte portant deux LEDs, l'impédance de protection pour chacune des LEDs étant une capacité réalisée sur deux couches intermédiaires de la carte. - La figure 6 est une vue analogue à celle de la figure 3, la carte portant deux LEDs, l'impédance de protection pour chacune des LEDs étant une résistance réalisée sur une couche intermédiaire de la carte. - La figure 7 est une vue analogue à celle de la figure 4, la carte portant une branche de LEDs, l'impédance de protection étant une capacité réalisée sur les couches supérieure et inférieure de la carte. - La figure 8 est une vue analogue à celle de la figure 2, la carte portant une branche de LEDs, l'impédance de protection étant une capacité réalisée sur deux couches intermédiaires de la carte. - La figure 9 est une vue analogue à celle de la figure 3, la carte portant une branche de LEDs, l'impédance de protection étant une résistance réalisée sur une couche intermédiaire de la carte. Une carte de circuit imprimé 1 présente une couche supérieure 2 et une couche inférieure 3 pourvues d'un revêtement conducteur par exemple en cuivre. Elle porte une source lumineuse 4, par exemple une LED 4 pilotée par un circuit de contrôle non représenté. Pour éviter l'allumage intempestif de la LED lorsqu'elle n'est pas pilotée, une impédance de protection est montée en parallèle sur la LED. Sur la figure 1, l'impédance de protection est une capacité dont les armatures sont réalisées sur les couches supérieure 2 et inférieure 3 de la carte 1. L'armature réalisée sur la couche supérieure 2 de la carte est reliée par exemple à l'anode de la LED 4, et l'armature réalisée sur la couche inférieure 3 de la carte est reliée à la cathode de la LED 4. L'espace délimité en pointillés sur la figure 1 correspond à la capacité 5 enterrée dans la carte 1. Sur la figure 2, la carte 1 comporte deux couches intermédiaires 6 et 7, séparées par une couche diélectrique 10, par exemple dopée à la céramique, d'une épaisseur inférieure ou égale à 20 pm, de préférence inférieure ou égale 10 pm, de préférence inférieure ou égale à 8 pm. La couche diélectrique 10 peut par exemple comprendre du titanate de baryum (BaTiO3). La couche intermédiaire 6 est reliée à la LED 4, par exemple à l'anode, et la couche intermédiaire 7 est reliée à la cathode. L'espace délimité en pointillés sur la figure 2 correspond à la capacité 8 enterrée dans la carte 1. Sur la figure 3, la couche intermédiaire 6, par exemple, porte une résistance 9 qui constitue l'impédance de protection de la LED 4. La résistance 9 est réalisée par exemple en remplaçant le revêtement conducteur de surface de la couche intermédiaire 6 par un revêtement organique. La résistance 9 est enterrée dans la carte 1. Sur les figures 4 à 6, la carte de circuit imprimé 1 porte deux LEDs 4 et 4a. Pour chacune de ces deux LEDs, une disposition analogue à celle des figures 1 à 3 est assurée. Sur la figure 4, les capacités enterrées 5 et 5a sont situées entre les couches supérieure 2 et inférieure 3. Sur la figure 5, les capacités enterrées 8 et 8a sont situées entre les deux couches intermédiaires 6 et 7. Sur la figure 6, les résistances enterrées 9 et 9a sont situées l'une, 9, sur la couche intermédiaire 6, l'autre, 9a, sur la couche intermédiaire 7. L'exemple de réalisation des figures 4 à 6 n'est pas limité à deux LEDs, 20 mais couvre aussi un nombre supérieur à 2 de LEDs. Lorsqu'il y a plusieurs impédances de protection sur une même carte, les couches conductrices formant impédances sont disjointes. Dans le cas où l'impédance de protection est une capacité, chaque impédance comprend une couche supérieure et une couche inférieure. 25 Avantageusement, les couches supérieures ou inférieures d'au moins deux impédances sont contiguës. Dans ce cas, les couches restantes, respectivement inférieures ou supérieures, sont isolées l'une de l'autre. Sur les figures 7 à 9, la carte de circuit imprimé 1 porte plusieurs LEDs connectées en série de façon à former une branche de LEDs et 30 l'impédance de protection est conçue pour l'ensemble de la branche de LEDs. La branche de LEDs comprend plusieurs LEDs 4 à 4n, avec un nombre de LEDs qui peut être de l'ordre de la centaine. Dans le cas des figures 4 et 6, il est aussi prévu de remplacer chaque LED par une branche de LEDs, de façon à disposer sur une même carte deux branches distinctes de LEDs ayant chacune son impédance de protection, par exemple une branche de six LEDs avec une impédance de protection et une branche de quatre LEDs avec une impédance de protection. L'impédance de protection des LEDs contre l'allumage intempestif est réalisée selon le même principe que dans les figures 1 à 3. Les dimensions de l'impédance de protection sont fonction du nombre de LEDs dans la branche. A titre d'exemple, si la capacité interne d'une LED est de 1 nF, la capacité de protection enterrée dans la carte 1 doit être supérieure à 1 nF. La capacité entre deux couches intermédiaires telles que 6 et 7 étant de l'ordre de 1 nF/cm2, la surface nécessaire pour réaliser la capacité de protection est déterminable en fonction du nombre de LEDs de la branche. Cette surface peut être délimitée par découpe du revêtement superficiel conducteur de la couche intermédiaire. Les mêmes dispositions s'appliquent au cas de la résistance de protection, le revêtement superficiel conducteur étant remplacé par un revêtement organique sur la surface déterminée d'une couche intermédiaire. Pour assurer qu'une source lumineuse, en l'absence de pilotage, ne s'allume pas de façon intempestive, l'impédance de protection placée en parallèle sur la source lumineuse est plus faible que l'impédance de la source lumineuse elle-même. La valeur de l'impédance de protection dépend de la LED à protéger et de sa plage de fréquence de susceptibilité. Dans le cas d'une impédance de protection constituée par une résistance, la valeur de cette résistance est de quelques milliohms. Dans le cas d'une impédance de protection constituée par une capacité, la capacité enterrée dans la carte de circuit imprimé garantit une faible impédance. La capacité est constituée entre deux couches conductrices qui se recouvrent au moins partiellement. La surface de recouvrement des couches conductrices détermine la valeur de la capacité. Avantageusement, l'impédance de protection est réalisée sur toute l'aire de la carte de circuit imprimé. Selon un mode de réalisation de l'invention, la source lumineuse portée par la carte de circuit imprimé comporte une puce émettrice semiconductrice, notamment une LED. L'invention couvre également un module lumineux, notamment d'éclairage et/ou de signalisation pour véhicule automobile, comprenant une carte de circuit imprimé telle que décrite ci-dessus. REVENDICATIONS1- Carte de circuit imprimé comprenant au moins une source lumineuse (4) apte à être pilotée pour émettre de la lumière, ladite carte (1) comportant au moins une couche conductrice (2, 3) et au moins une couche diélectrique, caractérisée en ce que l'une au moins desdites couche conductrice et couche diélectrique participe à la formation d'une impédance de protection pour éviter l'allumage intempestif de la au moins une source lumineuse (4) en l'absence de pilotage. 2- Carte selon la revendication 1, dans laquelle la couche conductrice est discontinue. 3- Carte selon les revendications précédentes, dans laquelle l'impédance de protection est une résistance (9). 4- Carte selon l'une des revendications 1 ou 2, dans laquelle ladite carte comprend une deuxième couche conductrice, lesdites couches conductrices et ladite couche diélectrique formant au moins une impédance de protection. 5- Carte selon la revendication 4, dans laquelle la couche diélectrique est située entre les deux couches conductrices. 6- Carte selon la revendication précédente, dans laquelle chaque impédance de protection est une capacité (5). 7- Carte selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le nombre de sources lumineuses étant supérieur à 1, le nombre d'impédances de protection est égal au nombre de sources lumineuses. 8- Carte selon la revendication 7, dans laquelle les couches 25 conductrices d'une même impédance se recouvrent au moins partiellement. 9- Carte selon l'une des revendications 1 à 6, dans laquelle le nombre de sources lumineuses étant supérieur à 1, une seule impédance de protection est réalisée pour l'ensemble des sources lumineuses. 30 10- Carte selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les sources lumineuses sont connectées en série de sorte à former une branche de sources lumineuses. 11- Carte selon la revendication précédente, dans laquelle la branche est protégée par ladite impédance de protection. 12- Carte selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle chaque impédance comprend une couche inférieure et une couche supérieure. 13- Carte selon la revendication 12, dans laquelle les couches supérieures ou inférieures d'au moins deux impédances sont contiguës. 14- Carte selon l'une des revendications 12 à 13, dans laquelle les couches restantes, respectivement inférieures ou supérieures sont isolées l'une de l'autre. 15- Module lumineux, notamment d'éclairage et/ou de signalisation pour véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend une carte de circuit imprimé selon l'une des revendications 1 à 14.