Brevet FR3132795A1 — publié le 20230818

Un organe d’interconnexion électrique (1) configuré pour relier électriquement un circuit imprimé (200) appartenant à une pièce mécanique (100) à un équipement électrique (400), le circuit imprimé (200) comprenant des pistes de sortie (300), ledit organe d’interconnexion électrique (1) comprenant : une surface de contact configurée pour être fixée sur la pièce mécanique (100), une surface libre (3) opposée à la surface de contact, des bornes d’entrée disposées sur la surface de contact et configurées pour être superposées sur les pistes de sortie (300) du circuit imprimé (200), des interfaces de sortie (7) disposées sur la surface libre (3) à distance des bornes d’entrée et configurées pour être connectées à l’équipement électrique (400), au moins une borne d’entrée comprenant une cavité configurée pour recevoir une colle conductrice de manière à connecter ensemble la borne d’entrée et la piste de sortie (300) lorsqu’elles sont superposées. Figure de l’abrégé : Figure 1 Organe d’interconnexion électrique d’un circuit imprimé et d’au moins un équipement électrique et procédé de connexion La présente invention concerne le domaine de la connexion électrique entre un circuit imprimé et un équipement électrique, notamment, entre un circuit imprimé d’un capteur électronique monté sur une pièce mécanique de turbomachine d’aéronef et un organe de calcul de ladite turbomachine d’aéronef. Dans le domaine aéronautique, il est connu d’installer un ou plusieurs capteurs sur des pièces mécaniques d’une turbomachine pour mesurer généralement la température, la pression ou d’autres paramètres physiques au cours du fonctionnement de la turbomachine. Il est notamment connu d’équiper des aubes fixes, telles que les aubes de redresseur de compresseur ou les aubes de distributeur de turbine, avec un ou plusieurs capteurs. De tels capteurs sont connectés à un organe de calcul, telle qu’une carte électronique, en vue de traiter les signaux reçus. De manière connue, un tel capteur comprend un circuit imprimé et des pistes de sortie configurées pour être reliées aux connecteurs flexibles de l’organe de calcul, se présentant usuellement sous la forme de fils de cuivre monobrins émaillés de faible section. Afin de réduire la masse, éviter d’induire un balourd et minimiser le frottement induit par la présence des capteurs, le circuit est imprimé sur la surface externe de l’aube fixe. Un tel circuit imprimé est fragile. En pratique, la liaison des connecteurs de l’organe de calcul aux pistes de sortie du circuit imprimé est une opération fastidieuse et réalisée uniquement manuellement, qui nécessite de déposer une colle conductrice, telle que de la pâte à l’argent, avec un pinceau ou une seringue sur les pistes de sortie. Chaque connecteur est ensuite pressé l’un après l’autre sur les pistes de sortie jusqu’au séchage complet de la colle conductrice pour établir la liaison électrique. Une telle opération, en plus d’être chronophage et non industrialisable, présente l’inconvénient d’être susceptible d’endommager le circuit imprimé par griffure et/ou de générer un court-circuit si la colle déborde sur une piste de sortie voisine, en particulier si les pistes de sortie sont très proches. Par ailleurs, une telle connexion est fragile et est susceptible d’être arrachée lors des manipulations ou lors du fonctionnement du fait des contraintes aérodynamiques (température, pression, etc.). De manière alternative, il est connu d’établir la connexion électrique par brasure à l’étain ou par câblage par fil, cette dernière méthode étant connue sous son acronyme anglais « wire bonding » mais cela présente les mêmes inconvénients. Il est également connu d’utiliser des cosses relais pour relier l’équipement électrique au circuit imprimé mais cela perturbe de manière indésirable l’écoulement du flux d’air et réduit l’aérodynamisme dans la turbomachine d’aéronef. L’invention vise ainsi à éliminer au moins certains de ces inconvénients. Bien que l’invention soit née à l’origine pour la connexion d’un capteur imprimé sur une aube fixe à un organe de calcul dans une turbomachine d’aéronef, l’invention s’applique à toute pièce mécanique comportant un circuit imprimé. PRESENTATION DE L’INVENTION L’invention concerne un organe d’interconnexion électrique configuré pour relier électriquement un circuit imprimé appartenant à une pièce mécanique à au moins un équipement électrique, le circuit imprimé comprenant une pluralité de pistes de sortie, ledit organe d’interconnexion électrique comprenant : une surface de contact configurée pour être fixée sur la pièce mécanique, une surface libre opposée à la surface de contact, une pluralité de bornes d’entrée disposées sur la surface de contact, chaque borne d’entrée étant configurée pour être superposée sur une piste de sortie du circuit imprimé, une pluralité d’interfaces de sortie disposées sur la surface libre à distance des bornes d’entrée et configurées pour être connectées à l’équipement électrique, chaque borne d’entrée étant reliée à une interface de sortie par une piste électrique, au moins une borne d’entrée de ladite pluralité de bornes d’entrée comprenant une cavité configurée pour recevoir une colle conductrice de manière à connecter ensemble la borne d’entrée et la piste de sortie lorsqu’elles sont superposées. L’organe d’interconnexion électrique selon l’invention est un intermédiaire entre le circuit imprimé et l’équipement électrique qui facilite et rend pérenne leur liaison électrique. En effet, les bornes d’entrée de l’organe d’interconnexion électrique et les pistes de sortie du capteur imprimé peuvent être connectées de manière simple et pratique par superposition et répartition de colle électriquement conductrice dans la cavité prévue. La cavité permet de faciliter l’application et la répartition de la colle conductrice. Ceci permet d’obtenir une connexion mécanique et électrique fiable, sans risque de débordement de la colle conductrice sur le circuit imprimé susceptible de générer un court-circuit. En outre, la juste quantité de colle conductrice est utilisée. Enfin, la cavité permet de réceptionner la colle conductrice et facilite l’application de celle-ci. Par ailleurs, la surface de contact de l’organe d’interconnexion électrique permet de faciliter la superposition des bornes d’entrée sur les pistes de sortie, par fixation directement sur la pièce mécanique. Les interfaces de sortie formées sur la surface libre restent quant à elles accessibles après fixation sur la pièce et sont formées à distance pour connecter facilement l’équipement électrique. Il en résulte une liaison électrique pérenne préservant l’aérodynamisme dans le cas d’une pièce mécanique de moteur, notamment de turbomachine d’aéronef, telle qu’une aube d’aéronef. De préférence, chaque borne d’entrée comprend une cavité configurée pour recevoir une colle conductrice de manière à connecter ensemble la borne d’entrée et la piste de sortie lorsqu’elles sont superposées. Selon un aspect de l’invention, chaque borne d’entrée s’étend longitudinalement, et de préférence, la cavité s’étend sur au moins une portion longitudinale de la borne d’entrée. La superposition est ainsi facile à réaliser et la connexion entre la borne d’entrée et la piste de sortie est fiable et pérenne. Selon un aspect de l’invention, l’écartement entre deux interfaces de sortie voisines est supérieur à l’écartement entre deux bornes d’entrée voisines. L’équipement électrique peut ainsi être connecté aisément aux interfaces de sortie, sans risque de griffure ou de débordement de colle conductrice sur le circuit imprimé comme dans l’art antérieur. Selon un aspect de l’invention, la cavité comporte une ouverture d’alimentation accessible depuis la surface libre ou depuis un bord périphérique de l’organe d’interconnexion. L’ouverture d’alimentation facilite le dépôt de la colle conductrice et alimente la cavité. Il n’est pas nécessaire de déposer la colle directement dans la cavité, qui peut être de dimensions restreintes, notamment très étroite. Cela limite le risque de débordement de la colle conductrice. Selon un aspect de l’invention, l’organe d’interconnexion électrique comprend au niveau du bord périphérique au moins une encoche dans laquelle débouche l’ouverture d’alimentation. L’encoche forme un guide pour le positionnement d’une seringue d’injection de colle ou analogue. De préférence, l’encoche possède une forme circulaire, en particulier, centrée sur l’ouverture d’alimentation. Une telle encoche permet de faciliter l’alimentation, notamment lorsque la surface de contact n’est pas accessible, à savoir lorsque l’organe d’interconnexion électrique est fixé sur la pièce. Le dépôt de colle conductrice devient plus aisé et peut notamment être industrialisable. De préférence, chaque borne d’entrée est associée une encoche dans laquelle débouche l’ouverture d’alimentation de ladite borne d’entrée. Autrement dit, la cavité de chaque borne d’entrée est alimentée en colle conductrice via une encoche propre. Selon un aspect de l’invention, la cavité d’au moins une borne d’entrée comporte une structure capillaire de manière à favoriser la répartition de la colle conductrice dans toute la cavité. Autrement dit, la cavité est étroite de manière à ce que la colle conductrice, sous l’effet de la tension superficielle, se répartisse dans l’ensemble de la cavité, ce phénomène étant connu sous le terme de capillarité. De manière avantageuse, il suffit de déposer grossièrement la colle conductrice, celle-ci se répartissant de manière homogène dans la cavité sous l’effet de la capillarité. Une telle cavité capillaire permet donc une connexion suffisante et fiable grâce à une répartition régulière de la colle conductrice. Grâce à la forme de la cavité, aucune action manuelle n’est requise pour répartir la colle conductrice. De préférence, la cavité de chaque borne d’entrée comporte une structure capillaire. De préférence, la cavité comporte une largeur inférieure à 1mm, de préférence inférieure à 0,6mm et préférentiellement inférieure à 0,3mm. Une telle cavité étroite présente une structure capillaire. Selon un aspect de l’invention, au moins une borne d’entrée comprend deux branches latérales délimitant la cavité, les deux branches latérales étant de préférence conductrices. Les branches latérales d’une borne d’entrée permettent une superposition aisée avec une piste de sortie du circuit imprimé. La cavité est définie de manière aisée grâce aux branches latérales. Les branches latérales conductrices permettent d’établir le contact électrique avec le circuit imprimé conjointement à la colle conductrice. De préférence, chaque borne d’entrée comprend deux branches latérales délimitant la cavité. Selon un aspect préféré, les branches latérales comportent une portion où elles sont espacées pour délimiter l’encoche. L’encoche est ainsi formée de manière simple, dans la continuité de la cavité et de l’ouverture d’alimentation. Selon un aspect de l’invention, l’organe d’interconnexion électrique comporte une pluralité d’ouvertures traversantes de fixation qui sont réparties. Les ouvertures traversantes permettent de fixer l’organe d’interconnexion électrique par collage sur la pièce mécanique. La colle peut avantageusement être appliquée une fois la surface de contact positionnée contre la surface de la pièce mécanique. Les ouvertures traversantes de fixation permettent également suivant une deuxième fonction d’offrir une certaine souplesse à l’organe d’interconnexion électrique et de limiter les contraintes mécaniques au niveau de la fixation. Selon un aspect préféré, l’organe d’interconnexion électrique comporte une structure mince. De préférence, l’organe d’interconnexion électrique comporte une épaisseur inférieure à 2mm, de préférence inférieure à 1mm. De manière avantageuse, un tel organe d’interconnexion électrique comporte un encombrement minimal et permet de conserver l’aérodynamisme de la pièce mécanique. Selon un aspect préféré, l’organe d’interconnexion électrique comporte une structure souple. De préférence, l’organe d’interconnexion électrique comporte un matériau polymère. Ceci permet à l’organe d’interconnexion électrique d’épouser la forme de la pièce mécanique pour une fixation aisée. L’invention concerne également un procédé de fabrication additive de l’organe d’interconnexion électrique tel que décrit précédemment. L’invention concerne également l’ensemble d’une pièce comprenant un circuit imprimé et d’un organe d’interconnexion électrique tel que décrit précédemment, le circuit imprimé comportant une pluralité de pistes de sortie, ensemble dans lequel : la surface de contact de l’organe d’interconnexion électrique est fixée sur la pièce mécanique, et les bornes d’entrée de l’organe d’interconnexion électrique sont superposées sur les pistes de sortie du circuit imprimé, au moins une borne d’entrée comprenant une cavité remplie de colle conductrice connectant ensemble la borne d’entrée à la piste de sortie à laquelle elle est superposée. L’ensemble de la pièce et de l’organe d’interconnexion électrique offre une connexion fiable et pérenne entre le circuit imprimé et les bornes d’entrée de l’organe d’interconnexion électrique, tout en préservant l’aérodynamisme. Selon un aspect de l’invention, l’ensemble comprend en outre au moins un équipement électrique connecté aux interfaces de sortie de l’organe d’interconnexion électrique de manière à être relié électriquement au circuit imprimé. Selon un aspect préféré de l’invention, la pièce mécanique se présente sous la forme d’une pièce de moteur, et préférentiellement de turbomachine d’aéronef. De préférence, la pièce mécanique se présente sous la forme d’une aube fixe de turbomachine d’aéronef, préférentiellement une aube de redresseur de compresseur ou une aube de distributeur de turbine. L’organe d’interconnexion électrique permet avantageusement de préserver l’aérodynamisme d’une telle pièce et d’éviter tout arrachage inopiné des connecteurs de l’équipement électrique. Selon un aspect préféré, le circuit imprimé est un circuit imprimé de capteur électrique monté sur la pièce mécanique. Selon un aspect préféré, l’équipement électrique se présente sous la forme d’un calculateur de turbomachine d’aéronef. L’invention concerne également une turbomachine d’aéronef comprenant un ensemble tel que décrit précédemment. L’invention concerne également un aéronef comprenant une turbomachine telle que décrite précédemment. L’invention concerne également un procédé de connexion électrique de l’organe d’interconnexion électrique tel que décrit précédemment à un circuit imprimé appartenant à une pièce mécanique, ledit procédé comprenant des étapes consistant à : positionner l’organe d’interconnexion électrique sur la pièce mécanique de manière à ce que les bornes d’entrée de l’organe d’interconnexion électrique et les pistes de sortie du circuit imprimé soient superposées, fixer l’organe d’interconnexion électrique sur la pièce mécanique, et remplir la cavité d’au moins une borne d’entrée de l’organe d’interconnexion électrique avec une colle conductrice, de manière à connecter électriquement la borne d’entrée à la piste de sortie du circuit imprimé à laquelle elle est superposée. Un tel procédé de connexion électrique est avantageusement simple et rapide à mettre en œuvre, adapté pour une fabrication en chaîne et permettant d’obtenir une connexion fiable et pérenne. La cavité de chaque borne d’entrée de l’organe d’interconnexion électrique permet notamment une application, un dosage et une répartition aisés de colle conductrice, sans risque de griffure ni de débordement sur le circuit imprimé. De préférence, le procédé de connexion électrique comprend en outre une étape consistant à connecter l’équipement électrique aux interfaces de sortie de l’organe d’interconnexion électrique. La liaison électrique d’un équipement électrique à un circuit imprimé sur une pièce est avantageusement simple et rapide à mettre en œuvre grâce à l’organe d’interconnexion électrique. En effet, les interfaces de sortie sont avantageusement à positionnées à distance des bornes d’entrée ce qui permet une connexion aisée aux connecteurs de l’équipement électrique. PRESENTATION DES FIGURES L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre d’exemple, et se référant aux figures suivantes, données à titre d’exemples non limitatifs, dans lesquelles des références identiques sont données à des objets semblables. La est une représentation schématique en vue de dessus de l’ensemble d’un équipement électrique relié à un circuit imprimé appartenant à une pièce mécanique via un organe d’interconnexion électrique selon l’invention. La est une représentation schématique en vue de dessus de la surface de contact de l’organe d’interconnexion électrique de la . La est une représentation schématique en vue de dessus de la surface libre de l’organe d’interconnexion électrique de la . La est une représentation schématique en vue de dessus des bornes d’entrée de l’organe d’interconnexion électrique de la . La est une représentation schématique en perspective d’une borne d’entrée de l’organe d’interconnexion électrique de la . La est une représentation schématique d’un procédé de connexion électrique de l’équipement électrique à un circuit imprimé appartenant à une pièce mécanique via un organe d’interconnexion électrique selon l’invention. La est une représentation schématique en coupe transversale d’une étape de superposition de l’organe d’interconnexion électrique sur le circuit imprimé selon le procédé de connexion électrique de la . La est une représentation schématique en vue de dessus d’une étape de fixation de l’organe d’interconnexion électrique sur le circuit imprimé selon le procédé de connexion électrique de la . La est une représentation schématique en vue de dessus d’une étape de remplissage de la cavité des bornes d’entrée de l’organe d’interconnexion électrique avec une colle conductrice selon le procédé de connexion électrique de la . La est une représentation schématique en coupe transversale de l’étape de remplissage de la . Il faut noter que les figures exposent l’invention de manière détaillée pour mettre en œuvre l’invention, lesdites figures pouvant bien entendu servir à mieux définir l’invention le cas échéant. Organe d’interconnexion électrique (1) configuré pour relier électriquement un circuit imprimé (200) appartenant à une pièce mécanique (100) à au moins un équipement électrique (400), le circuit imprimé (200) comprenant une pluralité de pistes de sortie (300), ledit organe d’interconnexion électrique (1) comprenant : une surface de contact (2) configurée pour être fixée sur la pièce mécanique (100), une surface libre (3) opposée à la surface de contact (2), une pluralité de bornes d’entrée (4) disposées sur la surface de contact (2), chaque borne d’entrée (4) étant configurée pour être superposée sur une piste de sortie (300) du circuit imprimé (200), une pluralité d’interfaces de sortie (7) disposées sur la surface libre (3) à distance des bornes d’entrée (4) et configurées pour être connectées à l’équipement électrique (400), chaque borne d’entrée (4) étant reliée à une interface de sortie (7) par une piste électrique (8), au moins une borne d’entrée (4) de ladite pluralité de bornes d’entrée (4) comprenant une cavité (5) configurée pour recevoir une colle conductrice (6) de manière à connecter ensemble la borne d’entrée (4) et la piste de sortie (300) lorsqu’elles sont superposées. Organe d’interconnexion électrique (1) selon la revendication 1, dans lequel chaque borne d’entrée (4) s’étend longitudinalement, et de préférence, la cavité (5) s’étend sur au moins une portion longitudinale de la borne d’entrée (4). Organe d’interconnexion électrique (1) selon l’une des revendications 1 et 2, dans lequel l’écartement entre deux interfaces de sortie (7) voisines est supérieur à l’écartement entre deux bornes d’entrée (4) voisines. Organe d’interconnexion électrique (1) selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel la cavité (5) comporte une ouverture d’alimentation (12) accessible depuis la surface libre ou depuis un bord périphérique de l’organe d’interconnexion électrique (1). Organe d’interconnexion électrique (1) selon la revendication 4, comprenant au niveau du bord périphérique au moins une encoche (9) dans laquelle débouche l’ouverture d’alimentation (12). Organe d’interconnexion électrique (1) selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel la cavité (5) d’au moins une borne d’entrée (4) comporte une structure capillaire de manière à favoriser la répartition de la colle conductrice (6) dans toute la cavité (5). Organe d’interconnexion électrique (1) selon l’une des revendications 1 à 6, dans lequel au moins une borne d’entrée (4) comprend deux branches latérales (10) délimitant entre elles la cavité (5), les deux branches latérales (10) étant de préférence conductrices. Organe d’interconnexion électrique (1) selon l’une des revendications 1 à 7, comportant une pluralité d’ouvertures traversantes de fixation (11) qui sont réparties. Ensemble d’une pièce mécanique (100) comprenant un circuit imprimé (200) et d’un organe d’interconnexion électrique (1) selon l’une des revendications 1 à 8, le circuit imprimé (200) comportant une pluralité de pistes de sortie (300), ensemble dans lequel : la surface de contact (2) de l’organe d’interconnexion électrique (1) est fixée sur la pièce mécanique (100), les bornes d’entrée (4) de l’organe d’interconnexion électrique (1) sont superposées sur les pistes de sortie (300) du circuit imprimé (200), au moins une borne d’entrée (4) comprenant une cavité (5) remplie de colle conductrice (6) connectant ensemble la borne d’entrée (4) à la piste de sortie (300) à laquelle elle est superposée. Ensemble selon la revendication 9, dans lequel la pièce mécanique (100) se présente sous la forme d’une pièce de moteur, de préférence une pièce de turbomachine d’aéronef, et préférentiellement une aube fixe de turbomachine d’aéronef. Turbomachine d’aéronef comprenant un ensemble selon l’une des revendications 9 et 10. Aéronef comprenant une turbomachine selon la revendication 11. Procédé de connexion électrique de l’organe d’interconnexion électrique (1) selon l’une des revendications 1 à 8 à un circuit imprimé (200) appartenant à une pièce mécanique (100), ledit procédé comprenant des étapes consistant à : Positionner (E1) l’organe d’interconnexion électrique (1) sur la pièce mécanique (100) de manière à ce que les bornes d’entrée (4) de l’organe d’interconnexion électrique (1) et les pistes de sortie (300) du circuit imprimé (200) soient superposées, Fixer (E2) l’organe d’interconnexion électrique (1) sur la pièce mécanique (100), et Remplir (E3) la cavité (5) d’au moins une borne d’entrée (4) de l’organe d’interconnexion électrique (1) avec une colle conductrice (6), de manière à connecter électriquement la borne d’entrée (4) à la piste de sortie (300) du circuit imprimé (200) à laquelle elle est superposée.