Brevet FR3127361A1 — publié le 20230324

Il est décrit un dispositif électronique (1) apte à être embarqué dans un engin spatial, comprenant au moins une carte mère (2) reliée électriquement à des cartes filles (3a, 3b, 3c), ladite carte mère et lesdites cartes filles comprenant chacune une plaque (4a, 4b, 4c, 5) de support pour constituer un circuit imprimé, chaque plaque s’étendant selon un plan principal respectif, caractérisé en ce que chaque carte fille comprend au moins un premier connecteur électrique (6a, 6b, 6c, 6d) fixé à sa plaque et la carte mère comprend un nombre correspondant de deuxièmes connecteurs (7a, 7b, 7c, 7d) fixés à la plaque de la carte mère, chaque premier connecteur coopérant avec un des seconds connecteurs, ledit premier connecteur de chaque carte fille étant disposé sur une portion de la plaque formant une languette (8a, 8b, 8c, 8d) apte à être déviée par rapport au plan principal du circuit imprimé. Figure de l’abrégé : Figure 5 Connectique électronique embarquée dans un engin spatial La présente divulgation concerne une connectique embarquée dans un engin spatial équipé d’au moins une carte mère et de cartes filles. Dans le domaine spatial, chaque carte électronique est maintenue dans son boîtier, lequel est fixé à une structure régulée thermiquement de l’engin spatial. Lorsque l’on souhaite connecter des cartes électroniques entre elles, il arrive fréquemment d’être confronté à une problématique de défaut d’alignement des cartes, qui résulte de jeux sur les dimensions des cartes, sur l’emplacement des connecteurs, ou encore sur la planéité des cartes électroniques. Les plaques de circuits imprimés ou PCB (« printed circuit board » en anglais) peuvent être montées sur des glissières, mais ces dernières limitent les surfaces d’échange thermique et donc le flux thermique maximum atteignable dans un environnement spatial. La masse des glissières est également un inconvénient de cette solution. En variante, on peut par exemple utiliser des cartes formées d’un circuit-imprimé dit flexible, également désigné par « flex » en anglais, c’est-à-dire un circuit imprimé comprenant un support souple, par exemple formé d’un film de polyimide ou de PEEK, sur lequel sont agencées les pistes électriquement conductrices. En alternative on peut également utiliser un circuit imprimé dit semi-flexible, également désigné par « semi-flex » en anglais, qui est composé d’un ensemble de plaques, typiquement réalisées en résine époxy, prolongées par des films par exemple en polyimide. Ainsi, la présence de portions flexibles rend ces circuits imprimés plus complexes à fabriquer, donc plus coûteux, mais également plus fragiles. De plus dans un environnement spatial, l’évacuation thermique se fait principalement par les plaques époxy, qui sont placées en contact d’un support mécanique permettant d’évacuer la chaleur. La dissipation thermique dans un circuit imprimé semi-flexible est plus complexe à maîtriser car les capacités de dissipation thermique des films de support sont beaucoup plus limitées que la dissipation thermique offerte par les plaques époxy. Ceci est d’autant plus vrai dans le domaine spatial, où le refroidissement d’un composant électronique par convection n’est pas exploitable. Par conséquent, même pour les circuits imprimés dits semi-flexible, l’évacuation de la chaleur n’est correctement réalisée qu’au niveau des plaques époxy. En outre, le nombre de couches d’un circuit imprimé aménagé sur un film est limité, ce qui limite le nombre de signaux et la densité de courant admissibles par ces circuits. Le routage des signaux est également plus complexe du fait de l’impossibilité de réaliser un blindage électromagnétique sur les films de support. Résumé La présente divulgation vient améliorer la situation. Il est proposé un dispositif électronique apte à être embarqué dans un engin spatial, comprenant au moins une carte mère reliée électriquement à des cartes filles, ladite carte mère et lesdites cartes filles comprenant chacune une plaque de support pour constituer un circuit imprimé, chaque plaque s’étendant selon un plan principal respectif, caractérisé en ce que chaque carte fille comprend au moins un premier connecteur électrique fixé à sa plaque et la carte mère comprend un nombre correspondant de deuxièmes connecteurs fixés à la plaque de la carte mère, chaque premier connecteur coopérant avec un des seconds connecteurs, ledit premier connecteur de chaque carte fille étant disposé sur une portion de la plaque formant une languette apte à être déviée par rapport au plan principal du circuit imprimé. Dans des modes de réalisation, dans chaque carte fille, la languette est délimitée de part et d’autre de son premier connecteur par deux fentes s’étendant transversalement depuis un bord de sa plaque. Dans des modes de réalisation, la languette portant le connecteur comprend en outre des évidements d’assouplissement de la languette. Dans des modes de réalisation, chaque languette comporte à son extrémité une partie pleine d’appui dudit premier connecteur. Dans des modes de réalisation, ladite plaque est réalisée en résine époxy, le plan principal du circuit imprimé de la carte mère étant disposé perpendiculairement aux plans principaux des circuits imprimés des cartes filles. Dans des modes de réalisation, chaque premier connecteur comporte des organes de guidage disposés en ses deux extrémités réalisant un guidage par rapport à un des deuxièmes connecteurs. Dans des modes de réalisation, chaque carte fille de même que chaque carte mère s’insère dans un boîtier métallique fixé sur une structure porteuse de l’engin spatial, cette structure porteuse étant régulée en température par un système de régulation en température. Dans des modes de réalisation, chaque carte fille de même que chaque carte mère est thermiquement reliée à son boîtier métallique par de la pâte thermique. Un autre objet de la présente est un engin spatial comprenant un dispositif électronique selon la description qui précède. Un autre objet concerne un procédé d’assemblage d’un dispositif électronique selon la description qui précède, comprenant : une étape de positionnement de cartes filles et d’au moins une carte mère dans son boîtier, une étape de fixation de la carte mère par rapport à une structure porteuse de l’engin spatial, une étape de connexion électrique de chaque carte fille à ladite carte mère suivie d’une fixation de chaque carte fille par rapport à la structure porteuse de l’engin spatial, avec une déviation d’une languette d’au moins une des cartes filles supportant un premier connecteur coopérant avec des deuxièmes connecteurs de ladite carte mère pour s’adapter aux positionnements relatifs des cartes filles et de ladite carte mère, ledit premier connecteur électrique étant fixé à une plaque de support du circuit imprimé de ladite carte fille, lesdits deuxièmes connecteurs étant fixés à une plaque de support du circuit imprimé de ladite carte mère, ladite languette de ladite carte fille étant réalisée par une portion de sa plaque apte à être déviée par rapport à un plan principal de son circuit imprimé. Avantageusement la conception d’ensembles électroniques comprenant chacun au moins une carte mère et des cartes filles est facilitée. Un autre avantage réside dans l’amélioration de la régulation thermique dans les zones voisines des connections entre carte mère et cartes filles. Un avantage est encore que le dispositif électronique proposé permet d’utiliser des circuits imprimés aménagés sur des plaques époxy sans partie flexible, qui présentent des avantages en termes de coûts et d’approvisionnement. La présente invention exploite intelligemment la légère élasticité des plaques époxy pour permettre le rattrapage des jeux lors du montage. Avantageusement encore, la souplesse de la languette portant le connecteur de la carte fille peut être augmentée par des évidements, ce qui permet par ailleurs de réduire l’effort en arrachement supporté par chaque connecteur. L’extrémité de la languette, en avant des évidements, peut en outre rester pleine pour réduire encore les efforts supportés par les pins du connecteur. Avantageusement encore, le rattrapage des jeux que permet l’invention ne se fait pas au détriment du poids de l’ensemble. D’autres caractéristiques, détails et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse des dessins annexés, sur lesquels : Fig. 1 montre une partie d’une carte fille selon l’invention. Fig. 2 représente une connexion entre une carte mère et une carte fille selon l’invention. Fig. 3 représente la connexion selon l’invention représentée en selon une autre vue. Fig. 4 représente une carte mère comprenant une pluralité de connecteurs selon l’invention. Fig. 5 représente schématiquement une connexion selon l’invention entre une carte mère et des cartes filles. Fig. 6 représente un exemple de boitier métallique de support d’un PCB. Fig. 7 représente schématiquement un engin spatial comprenant une structure porteuse régulée en température. Dispositif électronique (1) apte à être embarqué dans un engin spatial, comprenant au moins une carte mère (2) reliée électriquement à des cartes filles (3a, 3b, 3c), ladite carte mère (2) et lesdites cartes filles (3) comprenant chacune une plaque (4a, 4b, 4c, 5) de support pour constituer un circuit imprimé, chaque plaque s’étendant selon un plan principal respectif, caractérisé en ce que chaque carte fille (3a, 3b, 3c) comprend au moins un premier connecteur électrique (6a, 6b, 6c, 6d) fixé à sa plaque et la carte mère comprend un nombre correspondant de deuxièmes connecteurs (7a, 7b, 7c, 7d) fixés à la plaque de la carte mère, chaque premier connecteur (6a, 6b, 6c, 6d) coopérant avec un des seconds connecteurs (7a, 7b, 7c, 7d), ledit premier connecteur (6a, 6b, 6c, 6d) de chaque carte fille étant disposé sur une portion de la plaque formant une languette (8) apte à être déviée par rapport au plan principal du circuit imprimé. Dispositif électronique selon la revendication 1, où dans chaque carte fille, la languette (8) est délimitée de part et d’autre de son premier connecteur par deux fentes (9a, 9b) s’étendant transversalement depuis un bord (40) de sa plaque. Dispositif électronique selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la languette (8) portant le connecteur comprend en outre des évidements (80) d’assouplissement de la languette. Dispositif électronique selon la revendication précédente, dans lequel chaque languette (8) comporte à son extrémité une partie pleine (81) d’appui dudit premier connecteur. Dispositif électronique selon l’une des revendications précédentes, dans lequel ladite plaque est réalisée en résine époxy, le plan principal du circuit imprimé de la carte mère étant disposé perpendiculairement aux plans principaux des circuits imprimés des cartes filles. Dispositif électronique selon l’une des revendications précédentes, dans lequel chaque premier connecteur (6a) comporte des organes de guidage (110) disposés en ses deux extrémités réalisant un guidage par rapport à un des deuxièmes connecteurs. Dispositif électronique selon l’une des revendications précédentes, où chaque carte fille de même que chaque carte mère s’insère dans un boîtier métallique (20) fixé sur une structure porteuse (21) de l’engin spatial, cette structure porteuse étant régulée en température par un système de régulation en température (22). Dispositif électronique selon la revendication précédente où chaque carte fille de même que chaque carte mère est thermiquement reliée à son boîtier métallique (20) par de la pâte thermique. Engin spatial comprenant un dispositif électronique selon l’une des revendications 1 à 8. Procédé d’assemblage d’un dispositif électronique selon l’une des revendications 1 à 8, comprenant : une étape de positionnement de cartes filles et d’au moins une carte mère dans son boîtier, une étape de fixation de la carte mère par rapport à une structure porteuse de l’engin spatial, une étape de connexion électrique de chaque carte fille à ladite carte mère suivie d’une fixation de chaque carte fille par rapport à la structure porteuse de l’engin spatial, avec une déviation d’une languette d’au moins une des cartes filles supportant un premier connecteur coopérant avec des deuxièmes connecteurs de ladite carte mère pour s’adapter aux positionnements relatifs des cartes filles et de ladite carte mère, ledit premier connecteur électrique (6a, 6b, 6c) étant fixé à une plaque de support du circuit imprimé de ladite carte fille, lesdits deuxièmes connecteurs (7a, 7b, 7c) étant fixés à une plaque de support du circuit imprimé de ladite carte mère, ladite languette de ladite carte fille étant réalisée par une portion de sa plaque apte à être déviée par rapport à un plan principal de son circuit imprimé.