Brevet FR3102035A1 — publié le 20210416

L’invention concerne un outil (10) d’assemblage d’un composant électronique (20) sur une carte électronique (30), ledit outil comportant une tête (11) s’étendant en longueur depuis une embase (12) jusqu’à une extrémité libre, ladite tête (11) comportant sur toute ou partie de sa longueur une surface de guidage (13) destinée à recevoir en appui une broche (21) d’un composant électronique (20), l’embase (12) comportant dans le prolongement de la surface de guidage (13) un logement (15) destiné à recevoir, par une ouverture, l’extrémité libre de la broche (21) du composant électronique (20). Figure 1 Outil d’assemblage d’un composant électronique avec une carte électronique et procédé d’assemblage d’un composant électronique avec une carte électronique Domaine technique de l’invention L’invention relève des équipements électroniques, notamment des circuits électroniques comprenant un ensemble de composants électroniques maintenus et reliés entre eux par une carte électronique. La présente invention concerne plus particulièrement un outil d’assemblage d’un composant électronique avec une carte électronique, une carte électronique adaptée à coopérer avec un tel outil et un procédé d’assemblage d’un composant électronique avec une carte électronique. Dans le cadre de la présente invention, les composants électroniques sont du type à broches traversantes, c’est-à-dire qu’ils présentent des broches destinées à traverser la carte électronique. Les circuits électroniques sont composés par une carte électronique avec laquelle sont assemblés un ou plusieurs composants électroniques, tels que des résistances, diodes, transistors, condensateurs, circuits intégrés… La carte électronique est généralement constituée d'un assemblage de plusieurs fines couches métalliques, tel du cuivre, séparées par un matériau isolant. Les couches de cuivre sont gravées par un procédé chimique pour obtenir un ensemble de pistes, généralement terminées par des pastilles. Les pistes et les pastilles relient électriquement différentes zones du circuit imprimé de sorte à établir une liaison électrique entre les composants électroniques dont les broches sont généralement soudées à travers le circuit imprimé. Le soudage des broches des composants électroniques aux pistes ou aux pastilles présente toutefois notamment les inconvénients d’augmenter le coût et la complexité de l’assemblage des circuits électroniques dans le cadre d’une production en grande série de circuits électroniques. Il a donc été développé des supports à sertir sur lesquels sont fixés, généralement par emboitage élastique, des composants électroniques. Un support comporte des pattes auxquelles sont reliées mécaniquement et électriquement les bornes du composant électronique que porte ledit support. Un support comporte également des ergots reliés électriquement aux pattes et destinés à être engagés en force dans des logements ménagés dans la carte électronique afin d’assurer une liaison mécanique et électrique entre le composant électronique que le support porte et la carte électronique. Cette méthode d’assemblage de composants électroniques avec une carte électronique permet avantageusement de s’intégrer dans une production en grande série car elle permet un assemblage rapide et automatisable. Toutefois, les composants électroniques et les supports étant généralement fabriqués par des entreprises différentes, l’utilisation de ces supports occasionne une multiplication d’acteurs dans la chaine de fabrication de circuits électroniques. En outre, dans un circuit électronique, les supports étant aussi nombreux que les composants électroniques à intégrer sur une carte électronique, ils constituent d’autant plus d’éléments supplémentaires dont le coût est susceptible d’impacter de façon plus ou moins importante le coût global d’un circuit électronique. Par ailleurs, en ajoutant ces supports sur les circuits électroniques, la fiabilité desdits circuits est susceptible d’être affectée, puisqu’ils constituent un élément supplémentaire susceptible d’être mécaniquement ou électriquement défaillant. Présentation de l'invention La présente invention a pour objectif de palier les inconvénients précités. À cet effet, l’invention concerne un outil d’assemblage d’un composant électronique sur une carte électronique, ledit outil comportant une tête s’étendant en longueur depuis une embase jusqu’à une extrémité libre. Ladite tête comporte sur toute ou partie de sa longueur une surface de guidage destinée à recevoir en appui une broche d’un composant électronique. L’embase comporte dans le prolongement de la surface de guidage un logement destiné à recevoir, par une ouverture, l’extrémité libre de la broche du composant électronique. Plus précisément, le logement comprend une paroi périphérique tangente à un même plan géométrique que la surface de guidage, de sorte à faciliter l’engagement de la broche dans ledit logement. Ainsi, l’assemblage d’un composant électronique avec une carte électronique peut être réalisé simplement et rapidement, sans nécessiter d’élément additionnel d’interface entre ledit composant électronique et ladite carte électronique. Cet outil permet ainsi de pouvoir produire des circuits électroniques avec des cadences de production élevées tout en maitrisant les coûts de production de ces circuits électroniques. Dans des modes particuliers de réalisation, l’invention répond en outre aux caractéristiques suivantes, mises en œuvre séparément ou en chacune de leurs combinaisons techniquement opérantes. Dans des modes particuliers de réalisation de l’invention, la tête comporte un chanfrein dans le prolongement de la surface de guidage jusqu’à l’extrémité libre. Cette caractéristique participe à faciliter la coopération entre la broche et la surface de contact. Dans des modes particuliers de réalisation de l’invention, l’ouverture du logement comporte un chanfrein. Cette caractéristique participe à faciliter l’engagement de la broche dans le logement. Dans des modes particuliers de réalisation de l’invention, la tête présente sur toute ou partie de sa longueur deux flancs parallèles. Préférentiellement, la section transversale de la tête est de forme oblongue. Ainsi, l’outil est guidé en translation, tout en interdisant un degré de liberté en rotation autour de l’axe longitudinal de sa tête. Un autre objet de la présente invention concerne une carte électronique comportant au moins un orifice traversant destiné à recevoir en coulissement une tête d’un outil par exemple telle que décrite ci-avant. L’orifice comporte une gorge radiale s’étendant axialement et configurée pour recevoir en ajustement serré une broche d’un composant électronique lors du coulissement de ladite tête. Avantageusement, la gorge est métallisée de sorte à pouvoir relier électriquement le composant électronique à d’autres composants électroniques. Dans des modes particuliers de réalisation de l’invention, la carte électronique comprend des zones de déformation élastique favorisant l’ajustement serré de broche du composant électronique au sein de la gorge radiale de l’orifice, tout en participant à la réduction ou à l’élimination des concentrations de contraintes mécaniques. Dans des modes particuliers de réalisation de l’invention, chaque orifice présente deux parois parallèles destinées à être en vis-à-vis d’un flanc de l’outil. Préférentiellement, la section transversale de l’orifice est de forme oblongue. Cette caractéristique participe à favoriser le guidage de la tête de l’outil au sein dudit orifice. Selon un autre aspect, la présente invention concerne également un procédé d’assemblage d’un composant électronique avec une carte électronique, par exemple telle que précédemment décrite, comprenant les étapes suivantes : - engagement de la tête de l’outil à travers l’orifice de la carte électronique par déplacement de l’outil d’une position initiale à une position intermédiaire, - introduction de l’extrémité libre de la broche d’un composant électronique dans le logement de l’outil, à travers l’orifice de la carte électronique, - translation de l’outil vers la gorge radiale de sorte à insérer en ajustement serré la broche au sein de ladite gorge radiale, ladite translation de l’outil étant réalisée depuis la position intermédiaire dudit outil jusqu’à une position finale dudit outil. Dans des modes particuliers de réalisation de l’invention, le procédé met en œuvre autant d’outils que le composant électronique à assembler comporte de broches. Les étapes d’engagement, d’introduction et de translation sont réalisées simultanément pour chaque broche que comporte ledit composant électronique. Brève description des figures L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante, donnée à titre d’exemple nullement limitatif, et faite en se référant aux figures suivantes : représente une vue en perspective d’un outil selon la présente invention pour l’assemblage d’un composant électronique avec une carte électronique ; représente une vue de dessus d’une carte électronique comportant un orifice dans lequel est engagé l’outil de la figure 1 ; représente une vue de dessus d’une carte électronique selon la figure 2a, dans laquelle l’outil insère une broche d’un composant électronique dans une gorge de la carte électronique ; représente une série de vues en perspective illustrant une suite d’étapes d’un procédé d’assemblage d’un composant électronique sur une carte électronique ; représente une vue en perspective de la carte électronique de la figure 2b comprenant des zones de déformation élastique. Dans ces figures, des références numériques identiques d’une figure à l’autre désignent des éléments identiques ou analogues. Par ailleurs, pour des raisons de clarté, les dessins ne sont pas à l’échelle, sauf mention contraire. Outil (10) d’assemblage d’un composant électronique (20) sur une carte électronique (30), caractérisé en ce qu’il comporte une tête (11) s’étendant en longueur depuis une embase (12) jusqu’à une extrémité libre, ladite tête (11) comportant sur toute ou partie de sa longueur une surface de guidage (13) destinée à recevoir en appui une broche (21) d’un composant électronique (20), l’embase (12) comportant dans le prolongement de la surface de guidage (13) un logement (15) destiné à recevoir, par une ouverture, l’extrémité libre de la broche (21) du composant électronique (20). Outil (10) selon la revendication 1, dans lequel la tête (11) comporte un chanfrein (14) dans le prolongement de la surface de guidage (13) jusqu’à l’extrémité libre. Outil (10) selon l’une des revendications 1 ou 2, dans lequel l’ouverture du logement comporte un chanfrein (16). Outil (10) selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel la tête (11) présente sur toute ou partie de sa longueur deux flancs parallèles. Carte électronique (30) caractérisée en ce qu’elle comporte un orifice (31) traversant destiné à recevoir en coulissement une tête (11) d’un outil (10) selon l’une des revendications 1 à 4, l’orifice (31) comportant une gorge radiale (32) s’étendant axialement configurée pour recevoir en ajustement serré une broche (21) d’un composant électronique (20) lors du coulissement de ladite tête (11). Carte électronique (30) selon la revendication 5, comprenant des zones de déformation élastique (33) favorisant l’ajustement serré de la broche (21) du composant électronique (20) au sein de la gorge radiale (32) de l’orifice (31). Carte électronique (30) selon l’une des revendications 5 ou 6, dans laquelle chaque orifice (31) présente deux parois parallèles destinées à être en vis-à-vis d’un flanc de l’outil (10). Procédé d’assemblage d’un composant électronique (20) avec une carte électronique (30) selon l’une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes : - engagement de la tête (11) de l’outil (10) à travers l’orifice (31) de la carte électronique (30), - introduction de l’extrémité libre de la broche (21) d’un composant électronique (20) dans le logement de l’outil (10), à travers l’orifice (31) de la carte électronique (30), - translation de l’outil (10) vers la gorge radiale (32) de sorte à insérer en ajustement serré la broche (21) au sein de ladite gorge radiale (32). Procédé d’assemblage selon la revendication 8, mettant en œuvre autant d’outils (10) que le composant électronique (20) à assembler comporte de broches (21) et dans lequel les étapes d’engagement, d’introduction et de translation sont réalisées simultanément pour chaque broche (21) que comporte ledit composant électronique (20).