Brevet FR3037471A1 — publié le 20161216

La présente invention concerne un circuit imprimé configuré pour recevoir un composant électronique sensible à la déformation. Un circuit imprimé (ou PCB de l'anglais « Printed circuit board ») est un support permettant de maintenir et de relier électriquement un ensemble de composants 5 électroniques entre eux, dans le but de réaliser un circuit électronique complexe. Généralement, les circuits imprimés sont constitués de couches conductrices et isolantes renforcées par une trame de fibres de verre, leur conférant ainsi une grande solidité. En plus d'une fonction de connexion électrique des composants électroniques, il assure ainsi une fonction mécanique de maintien des composants. 10 L'inconvénient de ces circuits imprimés rigides est qu'ils ne sont pas adaptés à tous les composants électroniques, et notamment aux composants sensibles à la déformation, destinés à mesurer une déformation appliquée au circuit imprimé et dont la sensibilité et la précision des mesures sont proportionnelles à la flexibilité des circuits imprimés. 15 Il existe encore un autre type de circuit imprimé dit souple ou flexible, fabriqué à partir de matière isolante fine. Tel un câble électrique utilisé entre deux composants électroniques, le circuit imprimé flexible a uniquement une fonction de liaison électrique. L'inconvénient de ces circuits imprimés souples est qu'ils ne sont pas adaptés à la fonction mécanique de maintien des composants électroniques. En effet, la majorité 20 des composants contenus sur un circuit imprimé n'ont pas vocation à subir une déformation dudit circuit imprimé et risquent même de se fissurer ou de se casser lorsqu'ils sont soumis à des efforts de déformation. Il existe encore des circuits imprimés appelés « flex-rigide », constituant un compromis entre les deux types de circuits imprimés susmentionnés, comportant à la fois 25 des parties rigides sur lesquelles sont fixés des composants électroniques, reliées entre-elles par des parties souples. L'inconvénient de ces circuits imprimés est qu'ils sont complexes à fabriquer et, par conséquent, très coûteux. Il est encore connu des circuits imprimés rigides comportant une ou plusieurs 30 rainures, ces rainures étant généralement utilisées pour ménager des zones de pliages dans les circuits imprimés de sorte à déformer ces derniers de manière définitive. Mais, en aucun cas, un composant électronique ne doit être positionné à proximité de ces rainures, limitant ainsi considérablement la surface utile de tels circuits imprimés. Le but de la présente invention est de proposer un circuit imprimé exempt des 35 inconvénients susmentionnés et présentant la rigidité nécessaire au bon maintien des 3037471 2 composants électroniques et une souplesse localisée permettant l'amélioration de la transmission de l'information de la déformation mécanique dudit circuit imprimé vers un composant électronique sensible à une telle déformation. Selon l'invention ce but est atteint grâce à un circuit imprimé remarquable en 5 ce qu'il comporte une rainure configurée pour coopérer avec un capteur sensible à la déformation dudit circuit imprimé. Le circuit imprimé selon l'invention procure plusieurs avantages intéressants. Notamment : - il procure une souplesse localisée permettant d'améliorer la performance d'un 10 capteur de déformation dont il est équipé en améliorant la transmission de l'information mécanique de déformation vers le composant électronique, tout en assurant un bon maintien sans risque de cassure des autres composants électroniques ; - il possède un faible impact économique du fait de sa fabrication simple qui ne 15 nécessite pas d'ajout de matière particulière. Selon un exemple de réalisation préféré, la rainure est réalisée dans la face opposée à la face sur laquelle le capteur sensible à la déformation est destiné à être fixé. Ainsi, le capteur de déformation est maintenu en contact avec la surface du circuit imprimé pour une meilleure lecture de l'information. 20 Selon un exemple de réalisation avantageux, l'axe longitudinal de la rainure ménagée dans le circuit imprimé est perpendiculaire à l'axe de sensibilité du capteur de déformation destiné à équiper ledit circuit imprimé. De la sorte, cette caractéristique procure l'avantage intéressant de favoriser la souplesse du circuit imprimé selon l'invention selon un axe précis correspondant à un axe 25 de sensibilité déterminé du capteur de déformation dont il est équipé et améliorant les mesures de ce dernier. Selon un exemple de réalisation préféré, la rainure ménagée dans ledit circuit imprimé est traversante. Selon un exemple d'exécution avantageux, la largeur de la rainure est 30 inférieure à la distance séparant les plots de soudure du capteur sensible à la déformation destiné à équiper le circuit imprimé. Ainsi, le capteur de déformation est fixé sur les portions rigides du circuit imprimé. Selon un exemple de réalisation avantageux, la rainure présente une profondeur comprise entre 10 (3/0 et 70 (3/0 de l'épaisseur du circuit imprimé. 35 Selon un exemple de réalisation avantageux, la rainure présente une profondeur de l'ordre de 70 (3/0 de l'épaisseur du circuit imprimé. 3037471 3 Selon un exemple de réalisation avantageux, la rainure est ménagée dans une portion extrême latérale du circuit imprimé. Ainsi, la zone de souplesse est localisée à une portion de la surface du circuit imprimé de sorte que seul le capteur de déformation est soumis aux déformations dudit 5 circuit imprimé, ces déformations étant sans effet pour la partie restante rigide du circuit imprimé regroupant les autres composants électroniques. D'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention, ressortiront de la description qui suit à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels : 10 - La figure 1 est une vue une vue en perspective et à caractère schématique illustrant un exemple de réalisation du circuit imprimé selon l'invention. - La figure 2 est une vue de coté à caractère schématique du circuit imprimé selon la figure 1, en position de repos. - La figure 3 est une vue analogue à la figure 2, dans laquelle le circuit 15 imprimé est soumis à une déformation. Dans le présent exposé, le circuit imprimé selon l'invention est décrit dans une application intéressante bien que nullement limitative du domaine automobile, et notamment dans l'application aux systèmes de surveillance de la pression des pneus, comportant une unité roue montée dans chaque roue d'un véhicule. 20 De telles unités roue comportent un circuit imprimé 1 sur lequel sont fixés, par soudage, une pluralité de composants électroniques 2 tels qu'un capteur de pression, un capteur de température, un micro processeur, une antenne de réception de signaux basse fréquence, une antenne d'émission de signaux radio fréquence, une batterie alimentant l'ensemble de ces éléments. 25 De manière connue en soi, les unités roues surveillent la pression régnant à l'intérieur des pneumatiques ainsi que la température. Ces unités de roues, fixées sur la face interne d'un pneu de la bande de roulement, comportent encore d'autres capteurs permettant de réaliser des fonctions additionnelles. Ainsi, ces unités de roues comportent au moins un capteur 3 sensible à la 30 déformation, encore appelé capteur de déformation dans le présent exposé, par exemple de type piézoélectrique. Ces capteurs permettent de mesurer la déformation du circuit imprimé sur lequel ils sont fixés, la mesure de cette déformation étant liée à la déformation du pneumatique et pouvant être interprétée pour assurer des fonctions telles que la surveillance de l'usure des pneumatiques ou encore la mesure de la charge d'un 35 véhicule. Le circuit imprimé 1 selon l'invention comporte une rainure 4 réalisée par toute méthode connue en soi, par exemple par une simple opération de fraisage lors de la 3037471 4 fabrication dudit circuit imprimé. Ainsi, la fabrication du circuit imprimé 1 selon l'invention est simple et l'opération additionnelle d'usinage permettant de ménager la rainure 4 ne modifie pas significativement sont coût par rapport à un circuit imprimé rigide conventionnel. Cette rainure 4 est configurée pour coopérer avec le capteur 3 sensible à la déformation dudit circuit imprimé. En effet, cette rainure procure au circuit imprimé une souplesse localisée de sorte que lorsqu'elle est associée à un capteur 3 sensible à la déformation, la transmission de l'information mécanique de déformation dudit circuit imprimé est directement mesurée par le capteur 3 de déformation, améliorant ainsi la performance de ce dernier. La rainure 4 est réalisée dans la face lb du circuit imprimé opposée à la face la sur laquelle le capteur 3 sensible à la déformation est destiné à être fixé. Ainsi, le capteur 3 de déformation est maintenu en contact avec la surface du circuit imprimé pour une meilleure lecture de l'information. La rainure 4 présente une profondeur p comprise entre 10 (3/0 et 70 (3/0 de l'épaisseur e du circuit imprimé, selon la sensibilité et la fiabilité de mesure désirées du capteur 3 sensible à la déformation. De préférence et avantageusement, la rainure présente une profondeur de l'ordre de 70 (3/0 de l'épaisseur du circuit imprimé. La largeur I de la rainure 4 est inférieure à la distance d séparant les plots de soudure 3a, 3b du capteur 3 sensible à la déformation destiné à équiper le circuit imprimé. Ainsi, le capteur 3 de déformation est fixé, via ses plots de soudure, sur les portions rigides du circuit imprimé. Autrement dit, les plots de soudure 3a, 3b, du capteur 3 de déformation sont fixés dans une portion du circuit imprimé qui n'est pas en regard de la rainure 4, c'est-à-dire une portion du circuit imprimé dont l'épaisseur e n'est pas diminuée. Afin d'améliorer le contact du capteur 3 sensible à la déformation avec la surface du circuit imprimé 1 et par conséquent afin d'améliorer la précision de mesure dudit capteur 3 de déformation, un troisième point de soudure 3c peut être ajouté au niveau de la partie centrale dudit capteur 3 de déformation, à l'aplomb de la rainure 4. Les capteurs sensibles à la déformation sont souvent configurés pour ne mesurer des déformations que dans une seule direction. Cette conception volontaire de ces capteurs permet de filtrer les informations à mesurer. Par exemple, dans le cas d'un capteur intégré dans le pneumatique d'un véhicule automobile, pour mesurer les déformations subies par ledit pneumatique lorsque ce dernier entre en contact avec la chaussée, et ainsi déterminer son usure par exemple, il est nécessaire de filtrer les déformations qui pourraient être engendrées par d'autres phénomènes, tel que par exemple par l'accélération du véhicule. Dans ces cas, l'axe longitudinal A-A de la rainure 4 ménagée dans le circuit imprimé est perpendiculaire à l'axe A'-A' de sensibilité du 3037471 5 capteur 3 de déformation destiné à équiper ledit circuit imprimé 1. Dans l'exemple d'application des unités de roue équipant le pneumatique d'un véhicule, l'axe longitudinal A-A de la rainure 4 ménagée dans le circuit imprimé est parallèle à l'axe de rotation dudit pneumatique, l'axe A'-A' de sensibilité du capteur 3 de déformation étant perpendiculaire 5 audit axe de rotation dudit pneumatique. Ainsi, la souplesse du circuit imprimé 1 est favorisée dans une direction de sensibilité déterminée du capteur de déformation dont il est équipé, améliorant les mesures de ce dernier. Selon l'exemple de réalisation illustré, la rainure 4 ménagée dans le circuit imprimé 1 est traversante. Selon l'exemple de réalisation illustré, le circuit imprimé 1 10 présentant une forme polygonale, la rainure 4 traverse ledit circuit imprimé d'un bord à l'autre dudit circuit imprimé. Avantageusement, la rainure 4 est ménagée dans une portion extrême latérale du circuit imprimé 1. Ainsi, la zone de souplesse étant localisée dans une zone destinée à recevoir uniquement le capteur 3 sensible à la déformation et la rigidité de la 15 partie restante du circuit imprimé n'est pas altérée, assurant ainsi un bon maintien des autres composants électroniques qui ne sont donc pas soumis aux efforts de déformation du circuit imprimé et sont, par conséquent, protégés contre tout risque de fissure ou cassure. Dans l'exposé qui précède, le circuit imprimé 1 selon l'invention est décrit en 20 référence à une application particulière du domaine automobile. Toutefois cette application n'est nullement limitative. En effet, un tel circuit imprimé peut être utilisé dans toutes applications mettant en oeuvre la mesure de la déformation dudit circuit imprimé. REVENDICATIONS1. Circuit imprimé (1) caractérisé en ce qu'il comporte une rainure (4) configurée pour coopérer avec un capteur (3) sensible à la déformation dudit circuit imprimé. 2. Circuit imprimé (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la rainure 5 (4) est réalisée dans la face opposée à la face sur laquelle le capteur (3) sensible à la déformation est destiné à être fixé. 3. Circuit imprimé (1) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'axe longitudinal (A-A) de la rainure (4) est perpendiculaire à l'axe (A'-A') de sensibilité du capteur (3) sensible à la déformation destiné à équiper ledit circuit imprimé. 10 4. Circuit imprimé (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la rainure (4) ménagée dans ledit circuit imprimé est traversante. 5. Circuit imprimé (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la largeur (I) de la rainure (4) est inférieure à la distance (d) séparant les plots (3a, 3b) de soudure du capteur (3) sensible à la déformation destiné à 15 équiper ledit circuit imprimé. 6. Circuit imprimé (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la rainure (4) présente une profondeur (p) comprise entre 10 (3/0 et 70 (3/0 de l'épaisseur (e) dudit circuit imprimé. 7. Circuit imprimé (1) selon la revendication 6, caractérisé en ce que la rainure 20 présente une profondeur (p) de l'ordre de 70 (3/0 de l'épaisseur (e) dudit circuit imprimé. 8. Circuit imprimé (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la rainure (4) est ménagée dans une portion extrême latérale dudit circuit imprimé.