Brevet FR3037208A1 — publié le 20161209

Description L'invention concerne un procédé de fabrication d'une unité de microphone ainsi 5 qu'une unité de microphone de ce type. On connaît du document DE 10 2013 014 526 Al une unité de microphone pouvant être mise en contact avec un connecteur mâle. 10 L'objectif de l'invention est de proposer un procédé de fabrication d'une unité de microphone ainsi qu'une unité de microphone de ce type qui permettent une fabrication efficace de l'unité de microphone. Cet objectif est atteint avec le procédé de fabrication selon l'invention d'une unité de 15 microphone pouvant être mise en contact avec un connecteur mâle. Ce procédé prévoit les étapes suivantes : - le pliage de contacts maintenus immobiles les uns par rapport aux autres par un pont, de telle manière que les extrémités de contact des contacts réalisées les unes à côté des autres sous la forme d'extrémités à insertion en force et les extrémités de contact 20 des contacts réalisées les unes à côté des autres sous la forme de broches de contact forment deux à deux un angle d'au moins 90°, - l'enrobage par extrusion d'un premier module comportant les contacts par un boîtier, de telle manière que les extrémités à insertion en force des contacts saillent dans une première cavité du boîtier, et que les broches de contact des contacts saillent dans 25 une deuxième cavité du boîtier, - la préparation d'un deuxième module réalisé sous la forme d'un composant monté en surface formé par l'application d'un composant de microphone sur une carte de circuits imprimés, - l'établissement d'une liaison par insertion en force entre les extrémités à insertion en 30 force des contacts et la carte de circuits imprimés équipée du composant de microphone en insérant la carte de circuits imprimés dans la première cavité, de telle manière qu'à cette occasion, les extrémités à insertion en force des contacts soient pressées dans des trous débouchants métallisés de la carte de circuits imprimés. 35 Avec un procédé de ce type, il n'est pas nécessaire, lors de la fabrication de l'unité de microphone, de monter des composants dans un boîtier en plusieurs parties, l'unité de 3037208 2 microphone étant au contraire entièrement réalisée pas à pas, quasiment de l'intérieur vers l'extérieur, puis complétée par la carte de circuits imprimés préparée. Cela permet de diminuer les coûts et d'augmenter la qualité. Du fait de l'enrobage par extrusion des contacts pour former le premier module et la fabrication associée d'une plaque de retenue fixant les contacts, la première unité modulaire formée peut être facilement manipulée en vue de la préparation de la procédure d'enrobage par extrusion permettant de former le boîtier, car la plaque de retenue fixe permet une manipulation et une orientation de la première unité modulaire sans qu'il n'y ait de risque que les broches de contact soient déformées à cette occasion. Il est prévu d'enrober par extrusion les contacts de telle sorte que la plaque de retenue est positionnée sur les contacts en enveloppant les contacts entre les pliages au niveau desquels les contacts sont pliés, et les extrémités de contact des contacts réalisées sous la forme de broches de contact. Ainsi, la plaque de retenue est orientée par rapport aux extrémités de contact des contacts réalisées sous la forme de broches de contact, de telle manière que ces dernières traversent la plaque de retenue sans être pliées. Les extrémités de contact des contacts réalisées sous la forme de broches de contact sont donc soutenues de manière optimale par la plaque de retenue pour l'enfichage et le retrait d'un connecteur mâle. Il est également prévu de retirer le pont après la formation de la plaque de retenue et avant la production du boîtier. À ce stade, le premier module n'est pas encore entouré d'autres éléments et peut encore être facilement manipulé pour l'opération du retrait. Dans la mesure où les contacts sont enrobés par extrusion par le boîtier sans enrobage préalable par une plaque de retenue, il est prévu de ne retirer le pont qu'après fabrication du boîtier. Ainsi, les contacts peuvent encore être manipulés conjointement avant la procédure d'enrobage par extrusion par le boîtier. Il est également prévu de pourvoir la carte de circuits imprimés d'une protection anti-poussières, après son montage dans la première cavité du boîtier. Ainsi, le composant de microphone est protégé d'une manière particulièrement satisfaisante dans le boîtier. 30 35 3037208 3 En outre, il est prévu d'incorporer dans le boîtier, lors de sa production, au moins une broche de fixation réalisée à la façon d'une extrémité à insertion en force, de telle sorte que cette broche saille dans la première cavité parallèlement aux extrémités à insertion en force des contacts. Ainsi, il est possible de relier les broches de fixation au 5 boîtier au cours de l'étape durant laquelle les contacts ou la première unité modulaire sont également reliés au boîtier. Enfin, le procédé prévoit, lors de l'établissement de la liaison à insertion en force entre les extrémités à insertion en force des contacts et la carte de circuits imprimés, de 10 réaliser également une liaison à insertion en force entre l'extrémité à insertion en force de la broche de liaison ou les extrémités à insertion en force des broches de liaison et la carte de circuits imprimés. Ainsi, la carte de circuits imprimés, lors de la procédure d'établissement d'un contact avec le boîtier, peut être fixée en d'autres endroits, et donc être retenue durablement et avec fiabilité dans la deuxième cavité du boîtier. 15 L'invention concerne également une unité de microphone comprenant un boîtier, une carte de circuits imprimés équipée du composant de microphone (20) et des contacts, les contacts étant conçus à des deuxièmes extrémités de contact sous la forme de broches de contact, et les contacts étant reliés à la carte de circuits imprimés par des 20 premières extrémités de contact, un connecteur mâle multipolaire pouvant être raccordé aux broches de contact. Dans l'unité de microphone conforme à l'invention, le boîtier est réalisé sous la forme d'une pièce moulée par injection monobloc et les premières extrémités de contact des contacts sont réalisées sous la forme de contacts à insertion en force. Avec une unité de microphone de ce type, il n'est pas nécessaire de fermer un 25 boîtier en plusieurs parties après le montage des composants et de mettre en oeuvre une opération de brasage pour relier les contacts à la carte de circuits imprimés. Cela permet ainsi de baisser les coûts et d'augmenter la qualité. Conformément à l'invention, le boîtier peut être conçu sous la forme d'un boîtier obtenu par moulage par insertion (insertmolding) lequel boîtier comprend les contacts en tant que pièces d'insertion. Le boîtier peut également être conçu sous la forme d'un boîtier obtenu par moulage par insertion (insert-molding), lequel boîtier comprend en tant que pièce d'insertion un premier module obtenu par moulage par insertion (insert-molding) et comprenant les contacts et une plaque de retenue. Au sens de l'invention, on entend par procédure d'enrobage par extrusion une opération de moulage par injection correspondant au procédé dit « moulage par 3037208 4 insertion » (insert-molding), au cours duquel une pièce rapportée ou une pièce d'insertion ou des pièces rapportées ou des pièces d'insertion sont disposées dans une cavité d'un moule de moulage par injection puis sont enrobées d'une matière plastique par extrusion, ce qui permet d'obtenir un élément monobloc dont les composants individuels sont reliés 5 fixement les uns aux autres. Au sens de l'invention, on entend par composant monté en surface un composant tel qu'un composant de microphone, qui est brasé directement sur des surfaces de connexion aptes au brasage d'une carte de circuits imprimés. En anglais, un composant 10 de ce type est désigné par « surface-mount device », l'abréviation « SMD » étant utilisée à cet égard. Au sens de l'invention, on entend par liaison à insertion en force une liaison par laquelle des extrémités à insertion en force disposées sur des composants sont 15 enfoncées dans des trous métallisés d'une carte de circuits imprimés de telle manière que les extrémités à insertion en force sont déformées lors de cet enfoncement, et qu'une liaison électrique durable et fiable est établie entre les extrémités à insertion en force et les trous métallisés. 20 Au sens de l'invention, on entend par extrémité à insertion en force d'un contact une extrémité de contact apte, de par sa mise en forme et ses propriétés de matériau, à être enfoncée dans un trou débouchant métallisé approprié d'une platine avec formation d'un contact électrique. 25 D'autres détails de l'invention sont décrits dans les dessins au moyen d'exemples de réalisation représentés schématiquement. Les figures montrent : figure 1 une vue en perspective d'une première unité de microphone selon l'invention ; 30 figure 2 une vue de dessus des contacts, lesquels sont maintenus ensemble par un pont ; figure 3 une vue de dessus des contacts illustrés sur la figure 2 comprenant une plaque de retenue moulée par injection ; figure 4 une représentation correspondant à la figure 3, le pont étant retiré ; 35 figure 5 une représentation correspondant à la figure 4, les contacts étant pliés ; figure 6 une autre représentation de l'unité de microphone illustrée sur la figure 1 ; 3037208 5 figure 7 une vue de dessous de l'unité de microphone illustrée sur les figures 1 et 6 ; figure 8 une deuxième variante de réalisation de l'unité de microphone en vue de dessous ka carte de circuits imprimés étant retirée ; figure 9 une troisième variante de réalisation de l'unité de microphone en vue de 5 dessous, la carte de circuits imprimés étant retirée ; et figure 10 une vue en perspective transparente de la variante de réalisation illustrée sur la figure 8. La figure 1 montre une première variante de réalisation d'une unité de microphone 10 (1) selon l'invention en vue en perspective. L'unité de microphone (1) comprend quatre contacts (2, 3, 4, 5) illustrés également sur la figure 2 et un boîtier (6). Les quatre contacts (2 à 5) traversent le boîtier (6). Les premières extrémités de contact (2a à 5a) des contacts (2 à 5) sont réalisées chacune sous la forme d'extrémités à insertion en force (7 à 10) et les deuxièmes extrémités de contact (2b à 5b) sont réalisées chacune sous la 15 forme de broches de contact (11 à 14). Les broches de contact (11 à 14) saillent - comme cela est illustré sur la figure 1 - dans une deuxième cavité (15) du boîtier (6) et forment avec une bordure (16) un connecteur femelle (17) dans lequel peut être enfiché un connecteur mâle (501) représenté schématiquement sur la figure 1, afin de raccorder l'unité de microphone (1) par exemple à un système de communication à l'intérieur d'un 20 véhicule. Les figures 6 et 7 illustrent l'unité de microphone (1) sous d'autres vues. Sur la figure 7, laquelle illustre l'unité de microphone (1) de dessous en biais, non seulement la deuxième cavité (15) est visible, mais il est également possible de reconnaître une 25 première cavité (18) déjà fermée en partie par une carte de circuits imprimés (19). Un composant de microphone (20), représenté schématiquement par des lignes en pointillés et réalisé sous la forme d'un composant dit SMD, est brasé sur la carte de circuit imprimé, sur une face supérieure opposée à l'observateur. Quatre trous débouchants métallisés (21 à 24) sont formés dans la carte de circuits imprimés (19) et à travers lesquels il est 30 possible de reconnaître les extrémités à insertion en force (7 à 10) des contacts (2 à 5) saillant dans la première cavité (18). La figure 7 illustre la carte de circuits imprimés (19) dans sa position entièrement montée, dans laquelle des connexions électriques entre les contacts (2 à 5) et la carte de circuits imprimés (19) sont déjà entièrement établies de sorte que les contacts (2 à 5) retiennent également de façon mécanique la carte de 35 circuits imprimés (19) dans la position représentée. Pour une fixation supplémentaire de la carte de circuits imprimés (19), laquelle forme conjointement avec le composant de 3037208 6 microphone (20) un deuxième module (25), le boîtier (6) comprend en plus deux broches de fixation (26, 27) moulées, lesquelles traversent d'autres trous débouchants (28, 29) de la carte de circuits imprimés (19) et, lorsque la carte de circuits imprimés (19) est enfoncée dans la première cavité (18), forment avec cette dernière une liaison par friction. 5 Cependant, avant que les contacts (2 à 5) n'aient été enrobés par extrusion par le boîtier (6) au cours d'un procédé dit « de moulage par insertion » (insert-molding), ceux-ci sont enrobés par extrusion par une plaque de retenue (30) pendant une première étape au cours d'un procédé préalable de « moulage par insertion », de telle manière que la 10 plaque de retenue (30) - comme cela est illustré sur les figures 3 à 5- fixe les contacts (2 à 5) les uns par rapport aux autres. Afin de faciliter la mise en place des quatre contacts (2 à 5) dans une cavité d'un moule de moulage par injection pour le premier procédé de « moulage par insertion », les contacts (2 à 5) sont tout d'abord reliés les uns aux autres par un pont (601), comme cela est illustré sur les figures 2 et 3. Comme il ressort de la 15 vue d'ensemble des figures 3 et 4, le pont (601) est retiré après production de la plaque de retenue (30). Une vue d'ensemble des figures 4 et 5 montre que les premières extrémités de contact (2a à 5a) des contacts (2 à 5), réalisées sous la forme d'extrémités à insertion en force (7 à 10), sont repliées une fois le pont (601) retiré pour préparer une deuxième étape de procédé de « moulage par insertion », de telle manière que chaque 20 contact (2 à 5) forment avec sa première extrémité de contact (2a à 5a) et sa deuxième extrémité de contact (2b à 5b) un angle (a) de 90°. Comme l'illustre la figure 5, la plaque de retenue (30) est fixée par la procédure de « moulage par insertion » sur les contacts (2 à 5) entre les pliages (B2 à B5) des contacts (2 à 5) et les extrémités de contact (2b à 5b) des contacts (2 à 5) réalisées sous la forme de broches de contact (11 à 15). Selon une 25 première variante du procédé, les contacts (2 à 5) sont pliés avant que la plaque de retenue (30) ne soit fabriquée. Selon une deuxième variante du procédé, les contacts (2 à 5) sont pliés après que la plaque de retenue (30) a été fabriquée. Le premier module (31), préparé de façon correspondante et constitué des contacts (2 à 5) pliés et de la plaque de retenue (30), est alors inséré dans une cavité d'un deuxième moule de moulage par 30 injection non représenté et y est enrobé par extrusion de telle manière que le boîtier (6) illustré sur les figures 1, 6 et 7 est produit, la carte de circuits imprimés (19) devant encore d'être montée sur ce dernier après l'enrobage par extrusion, afin de compléter l'unité de microphone (1). La carte de circuits imprimés (19) (voir la figure 7) est montée en étant enfoncée dans la première cavité (18) en direction de l'extension des extrémités à 35 insertion en force (7 à 10), les contacts électriques étant produits à cette occasion entre les extrémités à insertion en force (7 à 10) et les pistes conductrices, non représentées, 3037208 7 présentes sur la carte de circuits imprimés (19). Le boîtier (6) est ainsi réalisé de telle sorte que la première cavité (18) et la deuxième cavité (15) sont séparées l'une de l'autre de manière étanche à l'air aux liquides. 5 La figure 8 montre de manière analogue à la représentation de la figure 7 une deuxième variante de réalisation d'une unité de microphone (101), aucune carte de circuits imprimés n'étant encore montée sur un boîtier (106). Dans la vue en perspective, il est cependant possible de reconnaître une plaque de retenue (130) moulée dans le boîtier (106), laquelle fait saillie en partie dans une première cavité (118). En outre, il est 10 possible de reconnaître des extrémités à insertion en force (107 à 110) qui saillent depuis une masse de remplissage (GM106) du boîtier (106) dans la première cavité (118). Des broches de fixation (126, 127) sont pourvues d'extrémités à insertion en force (126a, 127a), de sorte que, pour la fixation supplémentaire de la carte de circuits imprimés non représentée, d'autres liaisons à insertion en force sont établies, ces dernières étant 15 dépourvues de fonction électrique et ne servant qu'à retenir mécaniquement la carte de circuits imprimés. La figure 9 représente de manière analogue à la représentation de la figure 7 ou de la figure 8 une troisième variante de réalisation d'une unité de microphone (201), aucune 20 carte de circuits imprimés n'étant encore montée sur un boîtier (206). Dans cette variante de réalisation, les contacts (202 à 205) sont enrobés par extrusion par le boîtier (206), sans que ces derniers n'aient été préalablement enrobés par extrusion par une plaque de retenue. De manière correspondante, les contacts (202 à 205) étaient encore reliés par un pont lors de la production du boîtier (206), afin de pouvoir les manipuler conjointement 25 malgré l'absence de plaque de retenue. Cela mis à part, la troisième variante de réalisation de l'unité de microphone (201) est comparable à la deuxième variante de réalisation de l'unité de microphone (101). En ce qui concerne les connecteurs femelles (117, 217), la deuxième et la troisième 30 unité de microphone (101, 201) sont réalisées de la même façon que la première unité de microphone (1). Les vues 7 à 9 illustrent les unités microphone (1, 101, 201) de telle manière que les deuxièmes extrémités de contact des contacts ne sont pas visibles. Enfin, la figure 10 illustre la deuxième variante de réalisation de l'unité de 35 microphone (101) sous la forme d'un modèle en perspective transparent présentant des arêtes visibles et dissimulées. Dans cette vue, il est possible de reconnaître la façon dont 3037208 8 les contacts (102 à 105) traversent le boîtier (106) et la façon dont la plaque de retenue (130) est encastrée dans le boîtier (106). Une carte de circuits imprimés sur laquelle est disposé le composant de microphone n'est pas montrée sur la figure 10, mais elle est réalisée de manière correspondante à la représentation de la figure 7, la carte de circuits 5 imprimés comprenant bien entendu des trous de passage adaptés aux broches de fixation (126, 127). Liste des références : 1 Unité de microphone 10 2 - 5 Contact 2a - 5a Extrémité de contact 2b - 5b Extrémité de contact 6 Boîtier 7 - 10 Extrémité à insertion en force 15 11 - 14 Broche de contact 15 Deuxième cavité 16 Bordure de 17 17 Connecteur femelle 18 Première cavité 20 19 Carte de circuits imprimés 20 Composant de microphone 21 - 24 Trou débouchant métallisé 25 Deuxième module 26, 27 Broche de fixation 25 28, 29 Trou débouchant 30 Plaque de retenue 31 Premier module B2 - B5 Pliage de 2 à 5 a Angle entre 2a - 5a et 2b - 5b 30 101 Unité de microphone 102 - 105 Contact 106 Boîtier 107 - 110 Extrémité à insertion en force 35 117 Connecteur femelle 118 Première cavité 3037208 126, 127 Broche de fixation 126a, 127a Extrémité à insertion en force 130 Plaque de retenue GM106 Masse de remplissage 201 Unité de microphone 202 - 205 Contact 206 Boîtier 217 Connecteur femelle 501 Connecteur mâle 601 Pont 9 5 10 REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication d'une unité de microphone (1 ; 101 ; 201) pouvant être mise en contact avec un connecteur mâle (501), lequel comprend les étapes suivantes : - le pliage de contacts (2 - 5 ; 102 -105 ; 202 - 205) maintenus immobiles les uns par rapport aux autres par un pont (601), de telle manière que des premières extrémités de contact (2a - 5a) des contacts (2 - 5), réalisées les unes à côté des autres sous la forme d'extrémités à insertion en force (7 - 10), et des secondes extrémités de contact (2b - 5b) des contacts (2 - 5), réalisées les unes à côté des autres sous la forme de broches de contact (11 - 14), forment deux à deux un angle (a) d'au moins 90° - l'enrobage par extrusion d'un premier module (31) comportant les contacts par un boîtier (6 ; 106 ; 206), de telle manière que les extrémités à insertion en force (7 - 10) des contacts (2 - 5) saillent dans une première cavité (18 ; 118) du boîtier (6 ; 106 ; 206), et que les broches de contact (11 - 14) des contacts (2 - 5) saillent dans une deuxième cavité (15) du boîtier (6 ; 106 ; 206), - la préparation d'un deuxième module (25) réalisé sous la forme d'un composant monté en surface formé par l'application d'un composant de microphone (20) sur une carte de circuits imprimés (19), - l'établissement d'une liaison par insertion en force entre les extrémités à insertion en force (7 - 10) des contacts (2 - 5) et la carte de circuits imprimés (19) équipée du composant de microphone (20) en insérant la carte de circuits imprimés (19) dans la première cavité (18 ; 118), de telle manière qu'à cette occasion, les extrémités à insertion en force (7 - 10) des contacts (2 - 5) soient pressées dans des trous débouchants métallisés (28, 29) de la carte de circuits imprimés (19). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les contacts (2 - 5) sont enrobés par extrusion pour former le premier module (31) en formant une plaque de 30 retenue (30 ; 130). 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que les contacts (2 - 5) sont enrobés par extrusion de telle sorte que la plaque de retenue (30 ; 130) est formées sur les contacts (2 - 5) entre les pliages (B2 - B5) des contacts (2 - 5) et les extrémités 35 de contact (2b - 5b) des contacts (2 - 5) réalisées sous la forme de broches de contact (11 - 14). 3037208 11 4. Procédé selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le pont (601) est retiré après la formation de la plaque de retenue (30 ; 130) et avant la fabrication du boîtier (6 ; 106 ; 206). 5 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le pont (601) est retiré après fabrication du boîtier (6 ; 106 ; 206). 6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que 10 la carte de circuits imprimés (19) est munie d'une protection anti-poussières après son montage dans la première cavité (18 ; 118) du boîtier (6 ; 106 ; 206). 7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une broche de fixation (126, 127) réalisée à la façon d'une extrémité à insertion en 15 force (126a, 127a) est incorporée dans le boîtier (106 ; 206) lors de la fabrication de ce dernier, de telle sorte que cette broche saille dans la première cavité (118) parallèlement aux extrémités à insertion en force (107 - 110) des contacts (102 - 105). 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que lors de 20 l'établissement de la liaison à insertion en force entre les extrémités à insertion en force (107 - 110) des contacts (102 - 105) et la carte de circuits imprimés, une liaison à insertion en force est également réalisée entre l'extrémité à insertion en force (126a, 127a) de la broche de liaison (126, 127) ou les extrémités à insertion en force des broches de liaison (126, 127) et la carte de circuits imprimés (19). 25 9. Unité de microphone (1 ; 101 ; 201) comprenant un boîtier (6 ; 106 ; 206), une carte de circuits imprimés (19) équipée du composant de microphone (20) et des contacts (2 - 5 ; 102 - 105 ; 202 - 205), les contacts (2 - 5 ; 102 - 105 ; 202 - 205) étant conçus à des deuxièmes extrémités de contact (2b - 5b) sous la forme de broches de contact (11 - 14) et les contacts (2 - 5 ; 102 - 105 ; 202 - 205) étant reliés à la carte de circuits imprimés (19) par des premières extrémités de contact (2a - 5a ; 107 - 110), un connecteur mâle multipolaire (501) pouvant être raccordé aux broches de contact (11 14), caractérisée en ce que le boîtier (6 ; 106 ; 206) est réalisé sous la forme d'une pièce moulée par injection monobloc et en ce que les premières extrémités de contact (2a - 5a) sont réalisées sous la forme de contacts à insertion en force (7 - 10 ; 107 - 110). 3037208 12 10. Unité de microphone (1 ; 101 ; 201) selon la revendication 9, caractérisée en ce que le boîtier (6 ; 106 ; 206) est conçu sous la forme d'un boîtier obtenu par moulage par insertion (insert-molding) lequel boîtier comprend les contacts (2 - 5 ; 102 - 105 ; 202 - 205) en tant que pièces d'insertion. 5 11. Unité de microphone (1 ; 101 ; 201) selon la revendication 9, caractérisée en ce que le boîtier (6 ; 106 ; 206) est conçu sous la forme d'un boîtier obtenu par moulage par insertion (insert-molding), lequel boîtier comprend en tant que pièce d'insertion un premier module (31) obtenu par moulage par insertion (insert-molding) et comprenant les 10 contacts (2 - 5) et une plaque de retenue (3).