EP3602677A1 - Connexion d'antenne, notamment pour transducteurs à ondes élastiques guidées en surface - Google Patents

Connexion d'antenne, notamment pour transducteurs à ondes élastiques guidées en surface

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EP3602677A1
EP3602677A1 EP18720777.4A EP18720777A EP3602677A1 EP 3602677 A1 EP3602677 A1 EP 3602677A1 EP 18720777 A EP18720777 A EP 18720777A EP 3602677 A1 EP3602677 A1 EP 3602677A1
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EP
European Patent Office
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electrical
antenna
stud
housing
pole
Prior art date
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Application number
EP18720777.4A
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German (de)
English (en)
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EP3602677B1 (fr
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Sylvain Ballandras
Alexandre RAVESKI
Florent Bernard
Julien Garcia
Emilie Courjon
Thierry LAROCHE
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Soitec SA
Original Assignee
Frecnsys SAS
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Filing date
Publication date
Application filed by Frecnsys SAS filed Critical Frecnsys SAS
Publication of EP3602677A1 publication Critical patent/EP3602677A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP3602677B1 publication Critical patent/EP3602677B1/fr
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/1207—Supports; Mounting means for fastening a rigid aerial element
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/002—Protection against seismic waves, thermal radiation or other disturbances, e.g. nuclear explosion; Arrangements for improving the power handling capability of an antenna
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/16—Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/28—Clamped connections, spring connections
    • H01R4/30—Clamped connections, spring connections utilising a screw or nut clamping member

Definitions

  • Antenna connection particularly for surface-guided elastic wave transducers
  • the invention relates to the field of electrical devices for operating at a high operating ambient temperature of 300 ° C or higher.
  • a preferred application of the electrical device according to the invention relates to the remote measurement of physical quantities, for example remote temperature measurement, in environments with a high ambient temperature, with the aid, in particular, of temperature sensors.
  • SAW Surface acoustic wave sensor
  • Such sensors are autonomous in that they communicate with the outside and receive energy from the outside via electromagnetic waves detected and transmitted by means of an antenna integrated in the sensor. .
  • the antenna connection must therefore be particularly careful to, on the one hand, minimize the radio frequency losses of the sensor and, secondly electrically and mechanically withstand temperatures exceeding 300 ° C.
  • the document FR2989825 describes a technique for connecting two electrical components consisting in electrically connecting the fastening lugs of the two components by a solder joint, whose melting temperature is lower than the usual temperature of use of the component and then covering the joint. welding of a waterproof and temperature resistant cement dome. When used at elevated temperature, the weld joint is likely to melt, but the liquid solder remains confined under the cement dome so that the electrical connection is maintained.
  • the object of the invention is to propose an electrical device whose components are electrically connected to each other by an electrical connection means, using an alternative technique to that described above, resistant to high temperatures and adapted to the connection of passive components.
  • passive components with surface elastic waves arranged on substrates of monocrystalline or composite type (films or piezoelectric layers deposited or transferred to substrates).
  • the invention proposes a new electrical device capable of operating at an ambient operating temperature greater than 300 ° C., device comprising a housing, an electrical component mounted inside the housing, a transmitting antenna. / receiver positioned outside the housing and at least one electrical and mechanical connection between the electrical component and a pole of the antenna, electrical and mechanical connection comprising:
  • a metal stud having a connecting surface is positioned against an outer surface of the housing, the pole of the antenna being connected to said pad,
  • An electrical connection lug having a first end connected to the electrical component
  • a fastening means adapted to secure the stud, the housing and a second end of the component connection tab.
  • connection of the pole of the antenna to the electrical component is achieved by means of a metal pad positioned under a housing of the device, generally electrically insulating.
  • the stud is a solid metal piece much more resistant to heat than a conventional solder joint.
  • the metal pad is a reserve of electrical charges improving the operation of the antenna.
  • the metal pad allows good heat transfer between the room whose temperature is measured and the sensor so that the accuracy of the measured temperature is high.
  • the stud preferably comprises a groove opening on a release surface of the stud, groove adapted to receive a fixing end of the pole of the antenna. Thanks to the groove of the stud, the electrical and mechanical connection between the stud and the fixing end of the pole of the antenna is much easier to achieve than a weld, especially in the case of an antenna pole where the fixing end has a section whose dimensions are less than one millimeter, as will be seen better later in examples.
  • the stud may also include a bearing surface arranged so that the stud forms a foot for the housing.
  • the stud can thus serve as a support for the housing.
  • the said bearing surface may be covered with an electrically insulating coating. This option is particularly interesting for electrical devices intended to be positioned on a metal object and for which the metal pad serves as a support, the electrically insulating coating avoiding a grounding of the antenna.
  • the fixing end of the pole of the antenna can be inserted into the groove via an opening in the groove opening on one of the side faces of the stud.
  • the groove is also open on the bonding surface of the stud, to facilitate the establishment of the fixing end of the pole of the antenna in the groove of the stud.
  • the fixing end of the pole of the antenna can be glued to the inside of the groove, to prevent its withdrawal from the groove; a conductive adhesive loaded with metal particles may for example be used to ensure the electrical contact.
  • a section of the groove may also be smaller, at least locally, at a section of the attachment end of the pole of the antenna.
  • the fixing end of the pole of the antenna is thus in close contact at least locally in the groove, which on the one hand prevents withdrawal of the pole of the antenna by traction and, on the other hand, ensures a good electrical contact between the stud and the pole of the antenna.
  • the fixing end of the pole the antenna may be terminated by an anchoring head of section and / or shape different from a section and / or a shape of the fixing end of the pole of the antenna.
  • the anchor head makes it possible to prevent withdrawal of the pole from the antenna by pulling on the antenna.
  • a section and / or a shape of the groove of the pad is adapted to the section and / or the shape of the fixing end of the antenna so that the bracket is immobilized in the groove.
  • the fixing end of the antenna pole and the groove can be threaded; the fixing end of the antenna pole can in this case be screwed inside the groove to ensure its mechanical attachment to the pad and to ensure the electrical contact between the antenna pole and the pad.
  • the stud and the antenna pole are made in a single piece, for example by machining a metal block.
  • the groove is of course not necessary in this case, the electrical and mechanical contact between the antenna pole and the pad being guaranteed by the method of manufacture.
  • the stud comprises a piercing
  • the housing comprises a bore whose axis is an extension of a longitudinal axis of the boring of the stud, and
  • the fixing means comprises a screw cooperating with the housing bore to electrically and mechanically connect the connection tab of the electrical component and the pad to the housing.
  • the stud comprises a pin extending from the bonding surface of the stud, a free end of the pin being adapted to:
  • the throat of the stud is open on a surface of the pad which is distinct from the bonding surface and distinct from the clearance surface, in which the stud comprises a bore opening into the throat. and the housing comprises a bore, an axis of which is an extension of the axis of the boring of the pad, wherein the distal portion of the antenna pole attachment end is bent to form a pin, and wherein said pion is adapted to pass through the piercing of the stud, through the piercing of the housing and open inside the housing when the fixing end of the pole of the antenna is engaged in the groove, a free end of the pin being adapted to:
  • the electrical and mechanical connection between the pad and the connection lug to the electrical component is made by one or more metal elements (screw, pin, ...) perfectly resistant to high temperatures.
  • an electrical device may also comprise a second metal pad having a connecting surface positioned against the outer surface of the housing, the said second pad forming a ground for the monopole antenna or being arranged to be connected to a ground external to the electrical device.
  • the stud on which the monopole antenna is fixed may have a surface support covered with an insulating coating.
  • the second pad may be of different dimensions from the first pad on which the pole of the antenna is fixed.
  • a device may comprise a transmitting / receiving antenna with two poles (or dipole antenna) and at least two electrical and mechanical connections each connecting the electrical component to one of the poles of the antenna, each electrical and mechanical connection comprising:
  • a metal stud whose connection surface is positioned against the outer surface of the housing, the associated pole of the antenna being connected to said pad, the pads of the two electrical and mechanical connections being separate
  • connection tab having a first end connected to the electrical component
  • a fastening means adapted to secure the stud and a second end of the connecting tab of the component to the housing.
  • the pads of the two electrical and mechanical connections can be separated by a spacer of electrically insulating material.
  • an inductive or capacitive impedance can be connected between the pads of the two electrical connections. These elements make it possible to adjust an input impedance of the dipole antenna.
  • the inductive or capacitive impedance can be advantageously made of metallic materials capable of withstanding high temperatures, above 300 ° C (stainless steel type alloy Inconel ®, molybdenum, other alloys based on chromium or nickel or of noble metals such as gold or platinum).
  • FIG. 1 is a diagrammatic view in vertical section of the essential elements of an electrical device according to the invention
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of an electrical device implemented according to the invention
  • FIG. 3 is an assembled and perspective view of the device of FIG. 2,
  • FIG. 4 is a perspective view of an essential element of the electrical device according to FIGS. 2, 3,
  • FIGS. 4b and 4c are alternative embodiments of the element of FIG. 4, seen in section,
  • FIG. 5 is a vertical sectional view of the device according to FIGS. 2, 3, and
  • FIGS. 6a, 6b, 6c show other embodiments of the invention seen from the front.
  • a device according to the invention is portable, movable at will and under the envisaged conditions of use, it is simply placed on a support extending in a substantially horizontal plane. Also, in the above and in the description which follows, (and unless otherwise indicated locally) geometric references and defined terms are used as follows:
  • a vertical axis is a longitudinal axis of the drawing sheets
  • the horizontal plane is the plane of contact of a stud with the support when the device according to the invention is in use condition, the horizontal plane is perpendicular to the vertical axis
  • FIGS. 1 and 5 are views in section along a vertical plane corresponding to the plane of the drawing sheets
  • the terms “below”, “above”, “side” and “face” are defined for an electrical device in use condition on the horizontal support, and that is to say when the stud or pads are placed flat in contact with the horizontal support.
  • the invention relates to an electrical device adapted to operate at a high operating ambient temperature, especially a temperature greater than 300 ° C.
  • FIG. 1 shows schematically the essential elements of an electrical device according to the invention, comprising a housing 20 an electrical component 10a mounted inside the housing 20, a transmitting / receiving antenna comprising a pole 30a and at least one electrical and mechanical connection between the electrical component and the pole of the antenna, electrical connection which comprises:
  • a metal stud 40a having a connecting surface 44 positioned against an outer surface of the housing, the pole of the antenna being connected to said stud,
  • An electrical connection lug having a first end connected to the electrical component
  • Fixing means 50 adapted to mechanically secure the stud, the housing and a second end of the connecting tab of the component.
  • the transmitting / receiving antenna is positioned outside the housing. More precisely, the antenna pole is connected to the stud but is in direct mechanical contact with the housing, as well as with the connection tab.
  • the stud is positioned under the housing so that the bonding surface 44 of the stud corresponds to the top surface of the stud.
  • the fixing means here is an electrically conductive screw 51; the second end of the component connection tab is wedged between the head 51a of the screw and the housing, which ensures both the mechanical attachment of the second end of the connection tab on the housing and the electrical connection between the screw and the bracket the component; the distal end of the screw 51 is anchored in the stud which ensures both the mechanical attachment of the stud to the housing and the electrical connection between the stud and the screw.
  • Figures 2, 3, 4 and 5 show another embodiment of a device according to the invention, comprising two electrical components and a dipole antenna. More specifically in this example, the device comprises:
  • connection lugs 11a, 11b Two connection lugs 11a, 11b,
  • a dipole transmitting / receiving antenna comprising two poles 30a, 30b,
  • the housing has a surface of the order of 1 cm * 2.5 cm and a thickness of the order of 1.2 mm and is made of an electrically insulating material.
  • the housing is closed by a cover 22.
  • the electrical components 10a, 10b are here surface elastic wave temperature sensors glued in the bottom of the housing 20.
  • the housing is made of a monocrystalline type material on which the components are made directly according to layer deposition techniques known elsewhere.
  • the component 10a is connected at several points to a first equipotential track 12a by heat-sealed electrical connection wires.
  • the component 10b is connected at several points to a second equipotential track 12b by electrical connection wires.
  • a connection lia lia has a first end welded to the equipotential track 12a and a second end welded to a head 51a of a screw 51.
  • the connection lia lia thus provides an electrical connection between the component 10a and the screw 51 by intermediate of the equipotential track 12a.
  • a connection lug 11b provides an electrical connection between the component 10b and another screw 51 via the equipotential lane 12b.
  • the connection lia lugs, 11b, as well as the connection son between a component and an equipotential lane 12a, 12b are made of gold wire diameter 35 ⁇ .
  • the equipotential tracks 12a, 12b make it possible to connect each of the components 10a, 10b at several points to the same potential, potential present on one of the screws 51.
  • the equipotential tracks are not essential and the first ends of the connection lia lugs, 11b are in this case directly connected to the components 10a, 10b.
  • Each pole 30a, 30b of the antenna has in the example shown a wired form, straight, of circular section of the order of 0.2 to 1 mm 2 approximately.
  • Other forms of antenna poles are possible, depending on the conditions of use of the device, for example a wire dipole in the form of a loop, a spiral, etc. or a wire form of flat section.
  • the antenna poles are made for example of alloy Inconel ® type. Such alloys have the advantage of withstanding temperatures up to 800 ° C, some of which can reach 1000 ° C depending on the nature of the alloying elements composing them.
  • a pole 30a or 30b is terminated by a fastening end 31, a distal portion of which is here shaped in a hook to form an anchor head 32.
  • anchor head may be envisaged, for example a ball of diameter greater than a radius of the section of the fastening end 31 of the pole, or a cylindrical portion of section greater than a section of the fastening end 31.
  • An anchor head must simply have a section and / or a different shape of the section and / or the shape of the attachment end 31 of a pole of the antenna so as to prevent withdrawal of said pole of the antenna by traction.
  • the anchoring of the pole can be reinforced if necessary by using an adhesive, advantageously made conductive by inclusion of conductive fine particles (silver paste for example) to improve the mechanical and electrical connections between the pole and the stud.
  • the pads 40a, 40b are in the examples fig. 1-5 and have a substantially parallelepipedic shape of small thickness, of the order of 1 to 2 mm for example.
  • the two pads are positioned side by side under the housing without touching, so that the two pads are electrically isolated from each other.
  • the two poles of the antenna are thus electrically isolated from each other.
  • the device shown in FIGS. 2-5 can be modified.
  • the space between the two pads may optionally be filled by a spacer (not shown) of electrically insulating material.
  • an inductive or capacitive impedance (not shown) may be connected between the pads 40a, 40b to adjust an input impedance of the dipole antenna.
  • the studs can also serve as a foot for the housing and come to bear on the support.
  • the bearing face of the studs ie the bottom face 45 of the studs in the example of FIG. 2-5) may be covered with an electrically insulating coating (not shown).
  • the pads 40a, 40b each comprise a groove 42 opening on a release face of the stud (in this example, the release face is a side face 43 of the stud); the groove has a shape adapted to receive an attachment end 31 of a pole of the antenna.
  • a section of the groove is slightly smaller, locally, than a section of the attachment end of an antenna pole; thus, the fixing end is placed in force in the groove, at least locally, which ensures a good electrical contact between the fixing end of the antenna and the associated stud.
  • the attachment end may be glued into the groove 42 with an electrically conductive adhesive.
  • the groove 21 has a substantially cylindrical shape, of axis substantially parallel to a top face 44 of the stud and of diameter substantially equal to the diameter of the wire fixing tab 33a, 34a of a pole of the antenna; the bottom of the groove (the distal end of the groove) is bent to receive the distal portion shaped hook of the fixing end 31 of a pole of the antenna.
  • the groove 21 is also open here on the top face 44 of the stud.
  • each stud 40a, 40b comprises two bores 46 of substantially vertical axis.
  • the housing 20 also comprises four bores 21a, 21b, an axis of a bore 21a, 21b being an extension of the axis of a bore 46 of a stud 40a, 40b.
  • a dig is made to accommodate the head of the screws so that they are flush with the bottom of the housing.
  • the holes 46 of the studs are threaded and the screws 51 are provided to secure the pads 40a, 40b to the housing 20 after placing the fastening ends 31 of the dipoles 30a, 30b in the grooves 42 of the pads.
  • the holes 46 may be opening under the corresponding pad, the screws 51 in this case cross the corresponding pad and a nut is associated with the screw to mechanically fasten the pad to the housing.
  • connection lia or 11b lug is wired and the second end of said lug is welded to the head 51a of a screw 51 (FIGS. -3).
  • a connecting lug 11a or 11b is wired and the second end of the said lug is hooked and positioned under the head 51a of a screw 51 (FIG 1): the said second end is thus pinched between the screw head and housing when the screw is tight.
  • connection lia 11b or 11b is a track or an electrical sheet whose first end is secured to an equipotential component or track 12a, 12b and whose second end is pierced with a hole adapted to the passage of the body of the screw 51: the said second end can be pinched between the screw head and the housing when the screw is tightened.
  • the electrically conductive screws 51 pass through the bore of the housing and cooperate with the drilling 46 of a stud to mechanically fasten a connection lia lla, 11b of the electrical component and a stud 30a, 30b to the housing, and electrically connect the connecting lug of connection to the plot.
  • a device according to the invention may comprise only one electronic component.
  • the electronic component (s) can be of any kind, not just volume-wave or surface-guided sensors, and not just temperature sensors.
  • the same component may have one or more connection tabs at different potentials or not.
  • the fixing end of the antenna pole is bent to receive the distal portion shaped hook of the fixing end 31 of an antenna pole.
  • the antenna pole is rectilinear, the fixing end 31 of the antenna pole and the groove are threaded; the fixing end of the antenna pole is in this case screwed inside the groove to ensure its mechanical attachment to the pad and to ensure electrical contact between the antenna pole and the pad.
  • the stud and the antenna pole are made in a single piece, by machining a block of metal for example. The groove is of course not necessary in this case, the electrical and mechanical contact between the antenna pole and the pad being guaranteed by the method of manufacture.
  • a single screw 51 is sufficient in practice to ensure the mechanical and electrical connection between the stud and the connecting lia lla, 11b.
  • the screw 51 can be replaced by a screw / nut system; digging can be further provided in the bottom of the housing and / or under the stud to accommodate the screw head and / or the nut.
  • a stud comprising a pin of substantially vertical axis and extending from the top face of the stud (FIG 4b); the pin replaces the axis of the screw, through the piercing 21a of the housing; the free end of the pin opening in the housing can then optionally cooperate with a nut-type locking means or pin (not shown) or be crimped to form a rivet (not shown), the second end of the connecting lug lia 11b of the component being of course pinched or welded to the end of the pin, the nut, the pin, ... to ensure the connection between the component and the pin.
  • FIGS. 2, 3, 4, 5 A prototype was made as shown in FIGS. 2, 3, 4, 5, for an electrical component of the temperature sensor type.
  • the metal studs have thus been positioned under the casing and the shape of the studs has been optimized to present the largest possible bearing surface 45, for optimized transfer of heat between the electrical component and the support of which we try to measure the temperature.
  • a monopolar antenna is used and the stud associated with the pole of the antenna is positioned above the housing; the bonding surface 44 of the stud corresponds in this example to the underside of the stud and the release surface 43 of the stud corresponds to a side face of the stud; the housing is used placed directly in contact with the support.
  • the heat transfer is thus maximal and the antenna is electrically insulated from the support without the need for an insulating coating.
  • a second metal pad shown in dashed lines in Figure 6a may be added underneath the case or on one side of the case.
  • a dipolar antenna is used, and the two associated pads are positioned on opposite sides on a case (connection surfaces 44 on the sides of the pads).
  • the contact of the electrical device with its support is in this case minimal, limited to the bearing surface 45 of the pads which can be very small especially with respect to the previous examples.
  • the poles of the antenna can extend either vertically ( clearance 43 above the pads, as shown in FIG. 6b) to limit the width of the studs, either in the extension of a main plane of the casing (clearance surfaces 43 above the studs, as shown in FIG 6c) to limit the thickness of the entire device .

Landscapes

  • Support Of Aerials (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)
  • Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
  • Pressure Sensors (AREA)
  • Thermally Actuated Switches (AREA)

Abstract

L'invention concerne un dispositif électrique adapté pour fonctionner à une température ambiante de fonctionnement élevée, dispositif comprenant un composant électrique (10a, 10b) monté à l'intérieur un boîtier (20), une antenne (30a, 30b) d'émission / réception et au moins une liaison électrique et mécanique entre le composant électrique et l'antenne, liaison électrique et mécanique comprenant : - un plot (40a, 40b) métallique positionné sous le boîtier, l'antenne étant connectée au dit plot, - une patte de connexion (11) électrique ayant une première extrémité connectée au composant électrique, et - un moyen de fixation (50) adapté pour solidariser le plot et une deuxième extrémité de la patte de connexion du composant. Application par exemple à la réalisation de capteurs de température du type à ondes élastiques guidées en surface.

Description

Connexion d'antenne, notamment pour transducteurs à ondes élastiques guidées en surface
Domaine technique et état de l'art
L'invention concerne le domaine des dispositifs électriques destinés à fonctionner à une température ambiante de fonctionnement élevée, 300°C ou plus. Une application préférée du dispositif électrique selon l'invention concerne la mesure à distance de grandeurs physiques, par exemple la mesure à distance de température, dans des environnements présentant une température ambiante élevée, à l'aide, en particulier, de capteurs de température à ondes élastiques de surface (SAW pour Surface Acoustic Wave sensor en anglais).
De tels capteurs sont autonomes en ce sens qu'ils communiquent avec l'extérieur et reçoivent de l'énergie en provenance de l'extérieur par l'intermédiaire d'ondes électromagnétiques détectées et émises à l'aide d'une antenne intégrée au capteur. La connexion d'antenne doit donc être particulièrement soignée pour, d'une part, limiter au maximum les pertes radiofréquences du capteur et, d'autre part résister électriquement et mécaniquement à des températures dépassant 300°C.
Le document FR2989825 décrit une technique de connexion de deux composants électriques consistant à connecter électriquement les pattes de fixation des deux composants par un joint de soudure, dont la température de fusion est inférieure à la température usuelle d'utilisation du composant puis à recouvrir le joint de soudure d'un dôme de ciment étanche et résistant à la température. Lors d'une utilisation à température élevée, le joint de soudure est susceptible de fondre, mais la soudure liquide reste confinée sous le dôme de ciment de sorte que la connexion électrique est maintenue.
Ce type de connexion présente toutefois plusieurs inconvénients. L'expérience montre que réaliser un dôme de ciment parfaitement adhérent sur les supports bien spécifiques des capteurs SAW est particulièrement complexe, en particulier si ce dôme doit avoir des dimensions de l'ordre de quelques millimètres, comme c'est le cas pour une antenne dont la patte de fixation a une épaisseur de l'ordre de 1 mm ou plus. L'expérience montre également qu'une telle connexion vieillit mal et perd de son efficacité au fil des cycles de fusion/solidification du joint de soudure.
L'invention a pour objectif de proposer un dispositif électrique dont les composants sont connectés électriquement entre eux par un moyen de connexion électrique, utilisant une technique alternative à celle décrite ci-dessus, résistant à des températures élevées et adapté à la connexion de composants passifs, en particulier des composants passifs à ondes élastiques de surface disposés sur des substrats de type monocristallins ou composites (films ou couches piézoélectriques déposés ou reportés sur substrats).
Description de l'invention Avec cet objectif en vue, l'invention propose un nouveau dispositif électrique susceptible de fonctionner à une température ambiante de fonctionnement supérieure à 300°C, dispositif comprenant un boîtier, un composant électrique monté à l'intérieur du boîtier, une antenne d'émission / réception positionnée à l'extérieur du boîtier et au moins une liaison électrique et mécanique entre le composant électrique et un pôle de l'antenne, liaison électrique et mécanique comprenant :
• un plot métallique dont une surface de liaison est positionnée contre une surface externe du boîtier, le pôle de l'antenne étant connecté au dit plot,
• une patte de connexion électrique ayant une première extrémité connectée au composant électrique, et
• un moyen de fixation adapté pour solidariser le plot, le boîtier et une deuxième extrémité de la patte de connexion du composant.
Ainsi, dans un dispositif selon l'invention, la connexion du pôle de de l'antenne au composant électrique est réalisée par l'intermédiaire d'un plot métallique positionné sous un boîtier du dispositif, généralement électriquement isolant. Le plot est une pièce métallique solide bien plus résistante à la chaleur qu'un joint de soudure classique.
Egalement, dans le cas des composants électriques de type SAW, le plot métallique constitue une réserve de charges électriques améliorant le fonctionnement de l'antenne. Enfin, dans le cas particulier de composant électrique de type capteur de température, le plot métallique permet un bon transfert de chaleur entre la pièce dont la température est mesurée et le capteur de sorte que la précision de la température mesurée est élevée.
Le plot comprend de préférence une gorge débouchant sur une surface de dégagement du plot, gorge adaptée à recevoir une extrémité de fixation du pôle de l'antenne. Grâce à la gorge du plot, la liaison électrique et mécanique entre le plot et l'extrémité de fixation du pôle de l'antenne est bien plus facile à réaliser qu'une soudure, en particulier dans le cas d'un pôle d'antenne où l'extrémité de fixation a une section dont les dimensions sont inférieures au millimètre, comme on le verra mieux plus loin dans des exemples.
Le plot peut également comprendre une surface d'appui agencée pour que le plot forme un pied pour le boîtier. Le plot peut ainsi servir de support pour le boîtier. La dite surface d'appui peut être recouverte d'un revêtement électriquement isolant. Cette option est notamment intéressante pour des dispositifs électriques destinés à être positionnés sur un objet métallique et pour lesquels le plot métallique sert de support, le revêtement électriquement isolant évitant une mise à la masse de l'antenne.
L'extrémité de fixation du pôle de l'antenne peut être insérée dans la gorge via une ouverture de la gorge débouchant sur l'une des faces de côté du plot. Selon une variante, la gorge est également ouverte sur la surface de liaison du plot, pour faciliter la mise en place de l'extrémité de fixation du pôle de l'antenne dans la gorge du plot.
L'extrémité de fixation du pôle de l'antenne peut être collée à l'intérieur de la gorge, pour interdire son retrait de la gorge ; une colle conductrice chargée en particules métalliques peut par exemple être utilisée pour assurer le contact électrique. Une section de la gorge peut également être inférieure, au moins localement, à une section de l'extrémité de fixation du pôle de l'antenne. L'extrémité de fixation du pôle de l'antenne est ainsi en contact serré au moins localement dans la gorge ce qui, d'une part empêche le retrait du pôle de l'antenne par traction et, d'autre part, assure un bon contact électrique entre le plot et le pôle de l'antenne. L'extrémité de fixation du pôle de l'antenne peut encore être terminée par une tête d'ancrage de section et / ou de forme différente d'une section et / ou d'une forme de l'extrémité de fixation du pôle de l'antenne. La tête d'ancrage permet d'empêcher un retrait du pôle de l'antenne par une traction sur l'antenne. Une section et / ou une forme de la gorge du plot est adaptée à la section et / ou la forme de l'extrémité de fixation de l'antenne de sorte que la patte de fixation est immobilisée dans la gorge. L'extrémité de fixation du pôle d'antenne et la gorge peuvent être filetées ; l'extrémité de fixation du pôle d'antenne peut dans ce cas être vissée à l'intérieur de la gorge pour assurer sa fixation mécanique au plot et pour assurer le contact électrique entre le pôle d'antenne et le plot.
Selon un autre mode de réalisation, le plot et le pôle d'antenne sont réalisés dans une unique pièce, par usinage d'un bloc de métal par exemple. La gorge n'est bien sûr pas nécessaire dans ce cas, le contact électrique et mécanique entre le pôle d'antenne et le plot étant garanti par le mode de fabrication.
Selon un mode de réalisation du dispositif électrique selon l'invention :
• le plot comprend un perçage ,
• le boîtier comprend un perçage dont un axe est un prolongement d'un axe longitudinal du perçage du plot, et
• le moyen de fixation comprend une vis coopérant avec le perçage du boîtier pour relier électriquement et mécaniquement la patte de connexion du composant électrique et le plot au boîtier.
Selon un autre mode de réalisation du dispositif électrique selon l'invention, le plot comprend un pion s'étendant depuis la surface de liaison du plot, une extrémité libre du pion étant adaptée pour :
• coopérer avec un moyen de fixation de type écrou ou goupille, ou
• être sertie pour former un moyen de fixation de type rivet.
Selon encore un autre mode de réalisation du dispositif selon l'invention, la gorge du plot est ouverte sur une surface du plot distincte de la surface de liaison et distincte de la surface de dégagement, dans lequel le plot comprend un perçage débouchant dans la gorge et le boîtier comprend un perçage dont un axe est un prolongement de l'axe du perçage du plot, dans lequel la partie distale de l'extrémité de fixation du pôle de l'antenne est pliée pour former un pion, et dans lequel le dit pion est adapté pour traverser le perçage du plot, traverser le perçage du boîtier et déboucher à l'intérieur du boîtier lorsque l'extrémité de fixation du pôle de l'antenne est engagée dans la gorge, une extrémité libre du pion étant adaptée pour :
• coopérer avec un moyen de fixation de type écrou ou goupille, ou
• être sertie pour former un moyen de fixation de type rivet.
Selon les modes de réalisation ci-dessus, la liaison électrique et mécanique entre le plot et la patte de connexion au composant électrique est réalisée par un ou des éléments métalliques (vis, pion, ...) parfaitement résistants à des températures élevées.
Selon un autre mode de réalisation encore, un dispositif électrique selon l'invention peut également comprendre un deuxième plot métallique dont une surface de liaison est positionnée contre la surface externe du boîtier, le dit deuxième plot formant une masse pour l'antenne monopole ou étant agencé pour être connecté à une masse externe au dispositif électrique. Dans ce cas, le plot sur lequel l'antenne monopole est fixée peut avoir une surface d'appui recouverte d'un revêtement isolant. Le deuxième plot peut être de dimensions différentes du premier plot sur lequel le pôle de l'antenne est fixé.
Selon un autre mode de réalisation encore, un dispositif selon l'invention peut comprendre une antenne d'émission / réception à deux pôles (ou antenne dipolaire) et au moins deux liaisons électriques et mécaniques reliant chacune le composant électrique à un des pôles de l'antenne, chaque liaison électrique et mécanique comprenant :
• un plot métallique dont une surface de liaison est positionnée contre la surface externe du boîtier, le pôle associé de l'antenne étant connecté au dit plot, les plots des deux liaisons électriques et mécaniques étant distincts
• une patte de connexion ayant une première extrémité connectée au composant électrique, et
• un moyen de fixation adapté pour solidariser le plot et une deuxième extrémité de la patte de connexion du composant au boîtier.
L'utilisation de deux plots distincts, un pour chaque dipôle de l'antenne, permet d'isoler électriquement les dipôles l'un de l'autre.
Au surplus, les plots des deux liaisons électriques et mécaniques peuvent être séparés par une entretoise en matériau électriquement isolant. Egalement, une impédance inductive ou capacitive peut être connectée entre les plots des deux liaisons électriques. Ces éléments permettent d'ajuster une impédance d'entrée de l'antenne dipolaire. L'impédance inductive ou capacitive peut être avantageusement réalisée en matériaux métalliques capables de supporter des températures élevées, supérieures à 300°C (acier inoxydable allié de type inconel ®, molybdène, d'autres alliages à base de chrome ou de nickel ou encore des métaux nobles tels que l'or ou le platine).
Brève description des figures
L'invention sera mieux comprise, et d'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lumière de la description qui suit d'un exemple de mise en œuvre d'un dispositif selon l'invention. Cet exemple est donné à titre non limitatif. La description est à lire en relation avec les dessins annexés dans lesquels
• la figure 1 est une vue schématique en coupe verticale des éléments essentiels d'un dispositif électrique selon l'invention,
• la figure 2 est une vue éclatée et en perspective d'un dispositif électrique mis en œuvre selon l'invention,
• la figure 3 est une vue assemblée et en perspective du dispositif de la figure 2,
• la figure 4 est une vue en perspective d'un élément essentiel du dispositif électrique selon les figures 2, 3,
• les figures 4b et 4c sont des variantes de réalisation de l'élément de la figure 4, vues en coupe,
• la figure 5 est une vue en coupe verticale du dispositif selon les figures 2, 3, et
• les figures 6a, 6b, 6c montrent d'autres modes de mise en œuvre de l'invention, vus de face.
Un dispositif selon l'invention est portable, déplaçable à volonté et dans les conditions d'utilisation envisagées, il est simplement posé sur un support s'étendant dans un plan sensiblement horizontal. Aussi, dans ce qui précède et dans la description qui suit, (et sauf indication locale contraire) on utilise les repères géométriques et les termes définis de la manière suivante :
• un axe vertical est un axe longitudinal des feuilles de dessins,
• le plan horizontal est le plan de contact d'un plot avec le support lorsque le dispositif selon l'invention est en condition d'utilisation, le plan horizontal est perpendiculaire à l'axe vertical
• les figures 1 et 5 sont des vues en coupe selon un plan vertical correspondant au plan des feuilles de dessins,
• pour les modes de réalisation des figures 1 et 5, les termes « dessous », « dessus », de « côté », de « face », sont définis pour un dispositif électrique en condition d'utilisation sur le support horizontal, c'est-à-dire lorsque le ou les plots sont posés à plat en contact avec le support horizontal.
Bien sûr, ces conventions ne sont que des repères facilitant la description et n'empêchent pas l'utilisation du dispositif selon l'invention dans toute autre position.
Description d'un mode de réalisation de l'invention
Comme dit précédemment, l'invention concerne un dispositif électrique adapté pour fonctionner à une température ambiante de fonctionnement élevée, notamment une température supérieure à 300°C.
La figure 1 présente schématiquement les éléments essentiels d'un dispositif électrique selon l'invention, comprenant un boîtier 20 un composant électrique 10a monté à l'intérieur du boîtier 20, une antenne d'émission / réception comprenant un pôle 30a et au moins une liaison électrique et mécanique entre le composant électrique et le pôle de l'antenne, liaison électrique qui comprend :
• un plot 40a métallique dont une surface de liaison 44 est positionnée contre une surface externe du boîtier, le pôle de l'antenne étant connecté au dit plot,
• une patte de connexion 11 électrique ayant une première extrémité connectée au composant électrique, et
• un moyen de fixation 50 adapté pour solidariser mécaniquement le plot, le boîtier et une deuxième extrémité de la patte de connexion du composant.
L'antenne d'émission / réception est positionnée à l'extérieur du boîtier. Plus précisément, le pôle d'antenne est connecté au plot mais elle est en contact mécanique direct avec le boîtier, pas plus qu'avec la patte de connexion.
Dans l'exemple fig. 1, le plot est positionné sous le boîtier de sorte que la surface de liaison 44 du plot correspond à la surface de dessus du plot.
Le moyen de fixation est ici une vis 51 électriquement conductrice ; la deuxième extrémité de la patte de connexion du composant est coincée entre la tête 51a de la vis et le boîtier, ce qui assure à la fois la fixation mécanique de la deuxième extrémité de la patte de connexion sur le boîtier et la liaison électrique entre la vis et la patte de fixation du composant ; l'extrémité distale de la vis 51 est ancrée dans le plot ce qui assure à la fois la fixation mécanique du plot au boîtier et la liaison électrique entre le plot et la vis.
Les figures 2, 3, 4 et 5 montrent un autre mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention, comprenant deux composants électriques et une antenne dipolaire. Plus précisément dans cet exemple, le dispositif comprend :
• un boîtier 20,
• deux composants électriques 10a, 10b,
• deux pattes de connexion lia, 11b,
• une antenne d'émission / réception dipolaire, comprenant deux pôles 30a, 30b,
• deux plots 40a, 40b distincts, chacun associé à un des pôles 30a, 30b de l'antenne,
• des moyens de fixation 51.
Dans un exemple mis en œuvre, le boîtier a une surface de l'ordre de 1cm * 2,5 cm et une épaisseur de l'ordre de 1,2 mm et il est réalisé dans un matériau électriquement isolant. Le boîtier est fermé par un couvercle 22. Les composants électriques 10a, 10b sont ici des capteurs de température à ondes élastiques de surface collés dans le fond du boîtier 20. Selon une variante, le boîtier est réalisé dans un matériau de type monocristallin sur lequel les composants sont réalisés directement selon des techniques de dépôt de couches connues par ailleurs.
Le composant 10a est relié en plusieurs points à une première piste équipotentielle 12a par des fils de connexion électrique thermosoudés. De façon similaire, le composant 10b est relié en plusieurs points à une deuxième piste équipotentielle 12b par des fils de connexion électrique. Une patte de connexion lia a une première extrémité soudée sur la piste équipotentielle 12a et une deuxième extrémité soudée sur une tête 51a d'une vis 51. La patte de connexion lia assure ainsi une liaison électrique entre le composant 10a et la vis 51 par l'intermédiaire de la piste équipotentielle 12a. De façon similaire, une patte de connexion 11b assure une liaison électrique entre le composant 10b et une autre vis 51 par l'intermédiaire de la piste équipotentielle 12b. Dans l'exemple mis en œuvre, les pattes de connexion lia, 11b, ainsi que les fils de connexion entre un composant et une piste équipotentielle 12a, 12b sont réalisés en fil d'or de diamètre 35μιη.
A noter que, dans l'exemple représenté, les pistes équipotentielles 12a, 12b permettent de connecter chacune les composants 10a, 10b en plusieurs points à un même potentiel, potentiel présent sur l'une des vis 51. Bien sûr, si une unique connexion à un même potentiel est suffisante pour un composant électrique, les pistes équipotentielles ne sont pas indispensables et les premières extrémités des pattes de connexion lia, 11b sont dans ce cas reliées directement aux composants 10a, 10b.
Chaque pôle 30a, 30b de l'antenne a dans l'exemple représenté une forme filaire, droite, de section circulaire de l'ordre de 0,2 à 1 mm2 environ. D'autres formes de pôles d'antenne sont possibles, en fonction des conditions d'utilisation du dispositif, par exemple un dipôle filaire en forme de boucle, de spirale, etc. ou encore une forme filaire de section plate. Les pôles de l'antenne sont réalisés par exemple en alliage de type Inconel ®. De tels alliages ont l'avantage de résister à des températures allant jusqu'à 800°C, certains pouvant atteindre les 1000°C en fonction de la nature des éléments alliés les composant. Dans l'exemple représenté, un pôle 30a ou 30b est terminé par une extrémité de fixation 31 dont une partie distale est conformée ici en crochet pour former une tête d'ancrage 32. D'autres formes de tête d'ancrage peuvent être envisagées, par exemple une boule de diamètre supérieur à un rayon de la section de l'extrémité de fixation 31 du pôle, ou une partie cylindrique de section supérieure à une section de l'extrémité de fixation 31. Une tête d'ancrage doit simplement avoir une section et / ou une forme différente de la section et / ou de la forme de l'extrémité de fixation 31 d'un pôle de l'antenne de sorte à empêcher un retrait du dit pôle de l'antenne par traction. L'ancrage du pôle peut être renforcé le cas échéant en utilisant une colle, avantageusement rendue conductrice par inclusion de particules fines conductrice (pâte à l'argent par exemple) pour améliorer les liaisons mécanique et électrique entre le pôle et le plot.
Les plots 40a, 40b sont dans les exemples fig. 1-5 similaires et ont une forme sensiblement parallélépipédique de faible épaisseur, de l'ordre de 1 à 2 mm par exemple. Les deux plots sont positionnés côte à côte sous le boîtier sans toutefois se toucher, de sorte que les deux plots soient isolés électriquement l'un de l'autre. Les deux pôles de l'antenne sont ainsi isolés électriquement l'un de l'autre.
En fonction des applications envisagées, le dispositif représenté sur les figures 2-5 peut être modifié. L'espace entre les deux plots peut éventuellement être comblé par une entretoise (non représentée) en matériau électriquement isolant. Egalement, une impédance inductive ou capacitive (non représentée) peut être connectée entre les plots 40a, 40b pour ajuster une impédance d'entrée de l'antenne dipolaire.
Les plots peuvent aussi servir de pied pour le boîtier et venir en appui sur le support. La face d'appui des plots (soit la face de dessous 45 des plots dans l'exemple de la figure 2-5) peut être recouverte d'un revêtement électriquement isolant (non représenté).
Dans l'exemple des figures 2-5, les plots 40a, 40b comprennent chacun une gorge 42 débouchant sur une face de dégagement du plot (dans cet exemple, la face de dégagement est une face latérale 43 du plot) ; la gorge a une forme adaptée à recevoir une extrémité de fixation 31 d'un pôle de l'antenne. Ici, une section de la gorge est légèrement inférieure, localement, à une section de l'extrémité de fixation d'un pôle d'antenne ; ainsi, l'extrémité de fixation est mise en place en force dans la gorge, au moins localement, ce qui assure un bon contact électrique entre l'extrémité de fixation de l'antenne et le plot associé. En variante, l'extrémité de fixation peut être collée dans la gorge 42 à l'aide d'une colle électriquement conductrice.
Plus particulièrement, dans l'exemple représenté, la gorge 21 a une forme sensiblement cylindrique, d'axe sensiblement parallèle à une face de dessus 44 du plot et de diamètre sensiblement égal au diamètre de la patte de fixation filaire 33a, 34a d'un pôle de l'antenne ; le fond de la gorge (l'extrémité distale de la gorge) est courbé pour recevoir la partie distale conformée en crochet de l'extrémité de fixation 31 d'un pôle de l'antenne. La gorge 21 est également ici ouverte sur la face de dessus 44 du plot. Ainsi le pôle filaire fixé au plot s'étend sensiblement parallèle au boîtier. Dans l'exemple représenté, chaque plot 40a, 40b comprend deux perçages 46 d'axe sensiblement vertical. Le boîtier 20 comprend également quatre perçages 21a, 21b, un axe d'un perçage 21a, 21b étant un prolongement de l'axe d'un perçage 46 d'un plot 40a, 40b. Dans le fond du boîtier, en haut des perçages 21a, 21b, un creusage est réalisé pour loger la tête des vis de sorte qu'elles soient affleurantes au fond du boîtier. Dans l'exemple représenté, les perçages 46 des plots sont taraudés et les vis 51 sont prévues pour solidariser les plots 40a, 40b au boîtier 20 après mise en place des extrémités de fixation 31 des dipôles 30a, 30b dans les gorges 42 des plots. En variante, les perçages 46 peuvent être débouchants sous le plot correspondant, les vis 51 traversent dans ce cas le plot correspondant et un écrou est associé à la vis pour solidariser mécaniquement le plot au boîtier.
Dans l'exemple représenté également, pour réaliser une liaison électrique entre un composant et un plot, la patte de connexion lia ou 11b est filaire et la deuxième extrémité de la dite patte est soudée sur la tête 51a d'une vis 51 (figures 2-3). En variante, une patte de connexion lia ou 11b est filaire et la deuxième extrémité de la dite patte est conformée en crochet et positionnée sous la tête 51a d'une vis 51 (fig. 1) : la dite deuxième extrémité est ainsi pincée entre la tête de vis et le boîtier lorsque la vis est serrée. En variante encore (non représentée), une patte de connexion lia ou 11b est une piste ou une nappe électrique dont la première extrémité est solidarisée à un composant ou à une piste équipotentielle 12a, 12b et dont la deuxième extrémité est percée d'un trou adapté au passage du corps de la vis 51 : la dite deuxième extrémité peut ainsi être pincée entre la tête de vis et le boîtier lorsque la vis est serrée.
Les vis 51 électriquement conductrices traversent le perçage du boîtier et coopèrent avec le perçage 46 d'un plot pour solidariser mécaniquement une patte de connexion lia, 11b du composant électrique et un plot 30a, 30b au boîtier, et relier électriquement la patte de connexion de connexion au plot.
Bien sûr, le dispositif des figures 2,3 et 5 n'est qu'un exemple d'un dispositif selon l'invention. D'autres mises en œuvre sont envisageables, l'important étant la connexion mécanique et électrique de l'antenne au composant électrique.
Un dispositif selon l'invention peut ne comprendre qu'un seul composant électronique. Le ou les composants électroniques peuvent être de toute nature, pas uniquement des capteurs à ondes de volume ou guidées en surface, et pas uniquement des capteurs de température. Un même composant peut avoir une ou plusieurs pattes de connexion à des potentiels différents ou pas.
Dans l'exemple des figures 2-5, l'extrémité de fixation du pôle d'antenne est recourbée pour recevoir la partie distale conformée en crochet de l'extrémité de fixation 31 d'un pôle d'antenne. Selon un autre mode de réalisation (non représenté sur les figures), le pôle d'antenne est rectiligne, l'extrémité de fixation 31 du pôle d'antenne et la gorge sont filetées ; l'extrémité de fixation du pôle d'antenne est dans ce cas vissée à l'intérieur de la gorge pour assurer sa fixation mécanique au plot et pour assurer le contact électrique entre le pôle d'antenne et le plot. Selon un autre mode de réalisation, le plot et le pôle d'antenne sont réalisés dans une unique pièce, par usinage d'un bloc de métal par exemple. La gorge n'est bien sûr pas nécessaire dans ce cas, le contact électrique et mécanique entre le pôle d'antenne et le plot étant garanti par le mode de fabrication.
Deux vis 51 ont été utilisées ici pour chaque plot 40a, 40b. Une seule vis 51 suffit en pratique pour assurer la liaison mécanique et électrique entre le plot et la patte de connexion lia, 11b. Egalement, la vis 51 peut être remplacée par un système vis/écrou ; un creusage peut encore être prévu dans le fond du boîtier et / ou sous le plot pour loger la tête de vis et / ou l'écrou.
Egalement, en remplacement des vis 51, il est possible de réaliser un plot comprenant un pion d'axe sensiblement verticale et s'étendant depuis la face de dessus du plot (fig. 4b) ; le pion remplace l'axe de la vis, traverse le percement 21a du boîtier ; l'extrémité libre du pion débouchant dans le boîtier peut alors au choix coopérer avec un moyen de verrouillage de type écrou ou goupille (non représentés) ou être sertie pour former un rivet (non représenté), la deuxième extrémité de la patte de connexion lia, 11b du composant étant bien sûr pincée ou soudée à l'extrémité du pion, de l'écrou, de la goupille, ... pour assurer la liaison entre le composant et le pion.
En variante, toujours en remplacement des vis 51, il est possible de plier la partie distale de l'extrémité de fixation d'un dipôle d'antenne pour former un pion (fig. 4c) ; on prévoit dans ce cas une ouverture de la gorge 42 sur une face de dessous 45 du plot pour permettre la mise en place de l'extrémité de fixation dans la gorge et la mise en place de la partie distale conformée en pion dans le perçage 46 du plot. Comme dans le cas précédent, l'extrémité libre du pion débouchant dans le boîtier peut alors au choix coopérer avec un moyen de verrouillage de type écrou ou goupille (non représentés) ou être sertie pour former un rivet (non représenté).
Un prototype a été réalisé tel que représenté sur les figures 2, 3, 4, 5, pour un composant électrique de type capteur de température. Pour une telle application, les plots métalliques ont ainsi été positionnés sous le boîtier et la forme des plots a été optimisée pour présenter la plus grande surface d'appui 45 possible, pour un transfert optimisé de la chaleur entre le composant électrique et le support dont on cherche à mesurer la température.
Mais la position du ou des plots par rapport au boîtier ainsi que la forme générale des plots peuvent bien sûr être optimisées en fonction des applications envisagées et des contraintes liées à ces applications.
Par exemple sur la figure 6a, une antenne monopolaire est utilisée et le plot associé au pôle de l'antenne est positionné au dessus du boîtier ; la surface de liaison 44 du plot correspond dans cet exemple à la face de dessous du plot et la surface de dégagement 43 du plot correspond à une face latérale du plot ; le boîtier est utilisé posé directement en contact avec le support. Le transfert de chaleur est ainsi maximal et l'antenne est électriquement isolée du support sans qu'un revêtement isolant soit nécessaire. Si une masse est nécessaire, un deuxième plot métallique (représenté en pointillés sur la fig. 6a) peut être ajouté sous le boîtier ou sur l'un des côtés du boîtier.
Dans l'exemple des figures 6b, 6c, une antenne dipolaire est utilisée, et les deux plots associés sont positionnés sur des côtés opposés sur boîtier (surfaces de liaison 44 sur les côtés des plots). Le contact du dispositif électrique avec son support est dans ce cas minimal, limité à la surface d'appui 45 des plots qui peut être très petite notamment par rapport aux exemples précédents. Les pôles de l'antenne peuvent s'étendre soit verticalement (surfaces de dégagement 43 au dessus des plots, tel que représenté sur la fig. 6b) pour limiter la largeur des plots, soit dans le prolongement d'un plan principal du boîtier (surfaces de dégagement 43 au dessus des plots, tel que représenté sur la fig. 6c) pour limiter l'épaisseur de l'ensemble du dispositif.
Nomenclature
Dispositif électrique comprenant :
10, 10a, 10b composants électriques
lia, 11b patte de connexion
20. boîtier
21a, 21b perçages dans le fond du boîtier
22 couvercle
30a, 30b pôles de l'antenne
31 extrémité de fixation de l'antenne
32 tête d'ancrage = partie distale de l'extrémité de fixation de l'antenne
40a, 40b. plots métalliques
42. gorge
43. surface de dégagement
44. surface de liaison
45. surface d'appui
46. perçage
50. moyen de fixation
51. vis
52. pion dépassant du plot
53. écrou
54. goupille
55. partie distale de l'extrémité de fixation de l'antenne pliée pour former un pion

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif électrique susceptible de fonctionner à une température ambiante de fonctionnement supérieure à 300°C, dispositif comprenant un boîtier (20), un composant électrique (10a, 10b) monté à l'intérieur du boîtier (20), une antenne d'émission / réception positionnée à l'extérieur du boîtier et au moins une liaison électrique et mécanique entre le composant électrique et un pôle (30a, 30b) de l'antenne, liaison électrique et mécanique comprenant :
• un plot (40a, 40b) métallique dont une surface de liaison (44) est positionnée contre une surface externe du boîtier, le pôle de l'antenne étant connecté au dit plot,
• une patte de connexion (11) électrique ayant une première extrémité connectée au composant électrique, et
• un moyen de fixation (50) adapté pour solidariser le plot, le boîtier et une deuxième extrémité de la patte de connexion du composant.
2. Dispositif électrique selon la revendication 1 dans lequel le plot comprend une gorge (42) débouchant sur une surface de dégagement (43) du plot, gorge adaptée à recevoir une extrémité de fixation (31) du pôle de l'antenne.
3. Dispositif électrique selon l'une des revendications 1 à 2 dans lequel le plot comprend une surface d'appui (45) agencée pour que le plot forme un pied pour le boîtier.
4. Dispositif électrique selon la revendication 3 dans lequel la surface d'appui (45) est recouverte d'un revêtement électriquement isolant.
5. Dispositif électrique selon l'une des revendications 1 à 4 dans lequel la gorge est ouverte sur la surface de liaison (44) du plot.
6. Dispositif électrique selon l'une des revendications 3 à 5 dans lequel l'extrémité de fixation (31) du pôle de l'antenne est terminée par une tête d'ancrage (32) de section et / ou de forme différente d'une section et / ou d'une forme de l'extrémité de fixation (31) du pôle de l'antenne.
7. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 6 dans lequel une section de la gorge est inférieure, au moins localement, à une section de l'extrémité de fixation (31) du pôle de l'antenne.
8. Dispositif électrique selon l'une des revendications 2 à 7 dans lequel :
• le plot comprend un perçage (46) ,
• le boîtier comprend un perçage (21) dont un axe est un prolongement d'un axe longitudinal du perçage du plot, et
• le moyen de fixation comprend une vis (51) coopérant avec le perçage du boîtier pour relier électriquement et mécaniquement la patte de connexion du composant électrique et le plot au boîtier.
9. Dispositif électrique selon l'une des revendications 2 à 7 dans lequel le plot comprend un pion (52) s'étendant depuis la surface de liaison (44) du plot, une extrémité libre du pion étant adaptée pour :
• coopérer avec un moyen de fixation de type écrou (53) ou goupille (54), ou
• être sertie pour former un moyen de fixation de type rivet.
10. Dispositif électrique selon l'une des revendications 1 à 3 dans lequel la gorge (42) du plot est ouverte sur une surface (45) du plot distincte de la surface de liaison (44) et distincte de la surface de dégagement (43), dans lequel le plot comprend un perçage (46) débouchant dans la gorge (42) et le boîtier comprend un perçage (21a) dont un axe est un prolongement de l'axe du perçage (46) du plot, dans lequel la partie distale de l'extrémité de fixation du pôle de l'antenne est pliée pour former un pion, et dans lequel le dit pion est adapté pour traverser le perçage (46) du plot, traverser le perçage (21) du boîtier et déboucher à l'intérieur du boîtier lorsque l'extrémité de fixation du pôle de l'antenne est engagée dans la gorge (42), une extrémité libre du pion étant adaptée pour :
• coopérer avec un moyen de fixation de type écrou (53) ou goupille (54), ou
• être sertie pour former un moyen de fixation de type rivet.
11. Dispositif électrique selon l'une des revendications 3 à 10, comprenant également un deuxième plot métallique dont une surface de liaison est positionnée contre la surface externe du boîtier, le dit deuxième plot formant une masse pour l'antenne ou étant agencé pour être connecté à une masse externe au dispositif électrique.
12. Dispositif électrique selon l'une des revendications 1 à 11 comprenant une antenne d'émission / réception à deux pôles (30a, 30b) et comprenant au moins deux liaisons électriques et mécaniques reliant chacune le composant électrique à un des pôles (30a, 30b) de l'antenne, chaque liaison électrique et mécanique comprenant :
• un plot (41a, 41b) métallique dont une surface de liaison est positionnée contre la surface externe du boîtier, le dipôle (30a, 30b) associé de l'antenne étant connecté au dit plot, les plots des deux liaisons électriques et mécaniques étant distincts
• une patte de connexion (lia, 11b) ayant une première extrémité connectée au composant électrique, et
• un moyen de fixation (51) adapté pour solidariser le plot et une deuxième extrémité de la patte de connexion du composant au boîtier.
13. Dispositif électrique selon la revendication 12 dans lequel les plots des deux liaisons électriques et mécaniques sont séparés par une entretoise en matériau électriquement isolant.
14. Dispositif électrique selon l'une des revendications 12 ou 13 dans lequel une impédance inductive ou capacitive est connectée entre les plots des deux liaisons électriques.
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