EP4480281A1 - Organe d'interconnexion électrique d'un circuit imprimé et d'au moins un équipement électrique et procédé de connexion - Google Patents

Organe d'interconnexion électrique d'un circuit imprimé et d'au moins un équipement électrique et procédé de connexion

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Publication number
EP4480281A1
EP4480281A1 EP23702848.5A EP23702848A EP4480281A1 EP 4480281 A1 EP4480281 A1 EP 4480281A1 EP 23702848 A EP23702848 A EP 23702848A EP 4480281 A1 EP4480281 A1 EP 4480281A1
Authority
EP
European Patent Office
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electrical interconnection
printed circuit
input terminal
electrical
interconnection member
Prior art date
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Pending
Application number
EP23702848.5A
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German (de)
English (en)
Inventor
Jean-Claude SURBON
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Safran SA
Original Assignee
Safran SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Safran SA filed Critical Safran SA
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Pending legal-status Critical Current

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Definitions

  • the present invention relates to the field of the electrical connection between a printed circuit and electrical equipment, in particular between a printed circuit of an electronic sensor mounted on a mechanical part of an aircraft turbomachine and a calculating unit of said turbomachine. aircraft.
  • stationary vanes such as compressor stator vanes or turbine nozzle vanes
  • sensors are connected to a computing device, such as an electronic card, in order to process the signals received.
  • such a sensor comprises a printed circuit and output tracks configured to be connected to the flexible connectors of the calculation unit, usually in the form of enamelled single-strand copper wires of small section.
  • the circuit is printed on the outer surface of the fixed vane. Such a printed circuit is fragile.
  • connection of the connectors of the calculation unit to the output tracks of the printed circuit is a tedious operation and carried out only manually, which requires depositing a conductive glue, such as silver paste, with a brush. or a syringe on the output tracks.
  • a conductive glue such as silver paste
  • Each connector is then pressed one after the other on the output tracks until the conductive glue has completely dried to establish the electrical connection.
  • Such an operation in addition to being time-consuming and non-industrializable, has the disadvantage of being liable to damage the printed circuit by scratching and/or to generate a short-circuit if the glue overflows onto a neighboring output track, especially if the exit tracks are very close.
  • such a connection is fragile and is likely to be torn off during handling or during operation due to aerodynamic constraints (temperature, pressure, etc.).
  • the invention thus aims to eliminate at least some of these drawbacks.
  • the electrical interconnection device is an intermediary between the printed circuit and the electrical equipment which facilitates and makes their electrical connection durable.
  • the input terminals of the electrical interconnection device and the output tracks of the printed sensor can be connected in a simple and practical way by superimposing and distributing electrically conductive glue in the cavity provided.
  • the cavity facilitates the application and distribution of the conductive glue. This makes it possible to obtain a reliable mechanical and electrical connection, without the risk of overflow of the conductive glue on the printed circuit which could generate a short circuit. Also, the right amount of conductive glue is used. Finally, the cavity makes it possible to receive the conductive glue and facilitates its application.
  • the contact surface of the electrical interconnection device makes it easier to superimpose the input terminals on the output tracks, by fixing directly to the mechanical part.
  • the output interfaces formed on the free surface remain accessible after fixing to the part and are formed remotely to easily connect the electrical equipment. This results in a durable electrical connection preserving aerodynamics in the case of a mechanical engine part, in particular an aircraft turbomachine, such as an aircraft blade.
  • each input terminal includes a cavity configured to receive a conductive glue so as to connect the input terminal and the output track together when they are superposed.
  • each input terminal extends longitudinally, and preferably, the cavity extends over at least one longitudinal portion of the input terminal. Superposition is thus easy to achieve and the connection between the input terminal and the output track is reliable and durable.
  • the spacing between two neighboring output interfaces is greater than the spacing between two neighboring input terminals.
  • the electrical equipment can thus be easily connected to the output interfaces, without risk of scratching or overflow of conductive glue on the printed circuit as in the prior art.
  • the cavity comprises a supply opening accessible from the free surface or from a peripheral edge of the interconnection member.
  • the feed opening facilitates the deposition of the conductive glue and feeds the cavity. It is not necessary to deposit the glue directly in the cavity, which can be of restricted dimensions, in particular very narrow. This limits the risk of the conductive glue overflowing.
  • the electrical interconnection member comprises at the peripheral edge at least one notch into which the supply opening opens.
  • the notch forms a guide for positioning an injection syringe of glue or the like.
  • the notch has a circular shape, in particular, centered on the feed opening.
  • Such a notch facilitates power supply, in particular when the contact surface is not accessible, namely when the electrical interconnection member is fixed to the part.
  • the deposition of conductive adhesive becomes easier and can in particular be industrialized.
  • each input terminal is associated with a notch into which the supply opening of said input terminal opens.
  • the cavity of each input terminal is supplied with conductive glue via a clean notch.
  • the cavity of at least one input terminal comprises a capillary structure so as to promote the distribution of the conductive glue throughout the cavity.
  • the cavity is narrow so that the conductive glue, under the effect of surface tension, is distributed throughout the cavity, this phenomenon being known as capillarity.
  • Such a capillary cavity therefore allows a sufficient and reliable connection thanks to a regular distribution of the conductive glue. Thanks to the shape of the cavity, no manual action is required to distribute the conductive glue.
  • the cavity of each input terminal comprises a capillary structure.
  • the cavity has a width of less than 1 mm, preferably less than 0.6 mm and preferentially less than 0.3 mm.
  • Such a narrow cavity has a capillary structure.
  • At least one input terminal comprises two side branches delimiting the cavity, the two side branches preferably being conductive.
  • the side branches of an input terminal allow easy superposition with an output track of the printed circuit.
  • the cavity is easily defined thanks to the side branches.
  • the conductive side branches make it possible to establish electrical contact with the printed circuit together with the conductive glue.
  • each input terminal comprises two side branches delimiting the cavity.
  • the side branches have a portion where they are spaced to delimit the notch.
  • the notch is thus formed in a simple way, in the continuity of the cavity and the feed opening.
  • the electrical interconnection member comprises a plurality of through fixing openings which are distributed.
  • the through openings allow the electrical interconnection device to be fixed by bonding to the mechanical part.
  • the glue can advantageously be applied once the contact surface is positioned against the surface of the mechanical part.
  • the through fastening openings also make it possible, according to a second function, to offer a certain flexibility to the electrical interconnection member and to limit the mechanical stresses at the level of the fastening.
  • the electrical interconnection member comprises a thin structure.
  • the electrical interconnection member has a thickness of less than 2mm, preferably less than 1mm.
  • such an electrical interconnection member has a minimal bulk and makes it possible to preserve the aerodynamics of the mechanical part.
  • the electrical interconnection member comprises a flexible structure.
  • the electrical interconnection member comprises a polymer material. This allows the electrical interconnection member to match the shape of the mechanical part for easy attachment.
  • the invention also relates to a method of additive manufacturing of the electrical interconnection member as described above.
  • the entire part and electrical interconnection device provides a reliable and durable connection between the printed circuit and the input terminals of the electrical interconnection device, while preserving aerodynamics.
  • the assembly further comprises at least one piece of electrical equipment connected to the output interfaces of the electrical interconnection device so as to be electrically connected to the printed circuit.
  • the mechanical part is in the form of an engine part, and preferably an aircraft turbomachine.
  • the mechanical part is in the form of a fixed aircraft turbomachine blade, preferably a compressor stator vane or a turbine nozzle vane.
  • the electrical interconnection member advantageously makes it possible to preserve the aerodynamics of such a part and to avoid any unexpected tearing of the connectors of the electrical equipment.
  • the printed circuit is an electrical sensor printed circuit mounted on the mechanical part.
  • the electrical equipment is in the form of an aircraft turbomachine computer.
  • the invention also relates to an aircraft turbine engine comprising an assembly as described above.
  • the invention also relates to an aircraft comprising a turbomachine as described above.
  • Such an electrical connection method is advantageously simple and quick to implement, suitable for mass production and making it possible to obtain a reliable and lasting connection.
  • the cavity of each input terminal of the electrical interconnection device notably allows easy application, dosing and distribution of conductive glue, without risk of scratching or spilling onto the printed circuit.
  • the electrical connection method further comprises a step consisting in connecting the electrical equipment to the output interfaces of the electrical interconnection device.
  • the electrical connection of electrical equipment to a printed circuit on a part is advantageously simple and quick to implement thanks to the electrical interconnection device.
  • the output interfaces are advantageously positioned at a distance from the input terminals, which allows easy connection to the connectors of the electrical equipment.
  • the invention relates to an electrical interconnection device 1 for connecting electrical equipment 400 to a printed circuit 200 belonging to a mechanical part 100.
  • mechanical part 100 is meant a machine part subject to kinematics and dynamics, such as an engine part.
  • the mechanical part 100 is preferably in the form of an aeronautical part, in particular a fixed blade of an aircraft turbomachine, preferably a compressor stator vane or a turbine nozzle vane.
  • the invention is of particular interest for such a mechanical part 100 because the electrical interconnection member 1 makes it possible to maintain aerodynamics and to ensure permanent fixing on the surface of the mechanical part 100 which may in particular be curved.
  • the printed circuit 200 is formed on the surface of the mechanical part 100, that is to say that the mechanical part 100 forms the support of the printed circuit 200.
  • a printed circuit 200 comprises a set electrical calculation and/or control components (not shown) mounted on an electrically insulating support, namely the surface of the mechanical part 100, and connected by conductive electrical tracks (not shown), usually made of copper, formed on the insulating support.
  • the printed circuit 200 comprises output tracks 300, illustrated on the .
  • the printed circuit 200 is preferably made by etching or printing.
  • the output tracks 300 are very close to each other and the spacing between two neighboring output tracks 300 is less than 0.5 mm and preferably less than 0.3 mm.
  • Output tracks 300 extend longitudinally, preferably parallel.
  • the printed circuit 200 is in the form of a sensor for measuring the environment of the mechanical part 100.
  • the printed circuit 200 is in the form of a temperature sensor, in particular in the case of a 100 aeronautical coin. It goes without saying that another physical parameter, such as pressure, could be measured.
  • the electrical equipment 400 in particular electronic, is in the form of an aircraft turbomachine computer comprising electrical connectors 500, preferably flexible, to be connected to the output tracks 300 of the printed circuit 200 of the electric sensor.
  • the computer makes it possible to read the measurements, for example of temperature, acquired by the sensor.
  • the connectors 500 make it possible to wire-connect the printed circuit 200, mounted on the surface of the mechanical part 100 to measure a physical parameter in the aircraft turbine engine, to the computer, which is mounted away from the aircraft turbine engine. aircraft to be protected in particular from heat and vibrations. No further description is given of the computer of an aircraft turbine engine which is known to those skilled in the art.
  • the present invention proposes to use an electrical interconnection device in order to facilitate the electrical connection and make the latter reproducible and industrializable.
  • the electrical interconnection member 1 is thus an intermediary between the electrical equipment 400 and the printed circuit 200, which makes it possible to facilitate their connection and to improve their behavior.
  • the connectors 500 of the electrical equipment 400 are connected indirectly to the output tracks 300 of the printed circuit 200, via the electrical interconnection device 1.
  • the electrical interconnection member 1 comprises a flexible structure in order to match the shape of the mechanical part 100, for example curved within the framework of an aircraft turbomachine blade. This facilitates its attachment to the surface of the mechanical part 100 and contributes to preserving the aerodynamics of the mechanical part 100.
  • the electrical interconnection member 1 comprises a polymer material, such as Bakelite. According to a preferred aspect, the electrical interconnection member 1 is obtained by additive manufacturing.
  • the electrical interconnection member 1 comprises a thin structure.
  • the thickness of the electrical interconnection member 1, defined between the contact surface 2 and the free surface 3, is preferably less than 2mm, preferably less than 1mm. This makes it possible to limit the size and the mass and contributes to preserving the aerodynamics of the part 100.
  • the electrical interconnection member 1 has a planar structure and is in the form of a printed circuit board.
  • the contact surface 2 of the electrical interconnection member 1 is fixed by gluing to the mechanical part 100.
  • the electrical interconnection member 1 comprises one or more through openings for fixing 11 in the electrical interconnection member 1 facilitating its bonding to the mechanical part 100.
  • the through openings 11 in fact make it possible to apply the glue once the electrical interconnection member 1 has been plated on the part 100, by depositing the glue in the through-openings 11 on the surface of the part 100.
  • the through-openings 11 are distributed over the surface of the electrical interconnection member 1 and contribute to allowing a multipoint connection making it possible to contribute the flexibility of the electrical interconnection member 1 to deform and match the shape of the mechanical part 100.
  • the electrical interconnection member 1 comprises a plurality of through-openings 11, the through-openings 11 being nine in number in the example of FIGS. 1 to 3.
  • a plurality of bonding points ensures effective fixing of the electrical interconnection member 1 on the part 100 and avoids any undesirable detachment.
  • several through openings 11 are located at the periphery of the electrical interconnection member 1 for optimum peripheral fixing.
  • a through opening 11 is positioned substantially centrally to improve fixing, particularly in the case of a part 100 with a concave curved surface.
  • each through opening 11 has a circular shape but it goes without saying that other shapes could be suitable. Still in this example, the diameter of a through opening 11 is between 2mm and 8mm.
  • the invention could be free of through openings 11, the glue or any adhesive means then being applied beforehand to the contact surface 2 by way of example.
  • the electrical interconnection member 1 could also be fixed other than by bonding to the part 100, such as with screws, bolts, or even by welding, by way of non-limiting examples.
  • the electrical interconnection device 1 is fixed at fixing points located at a distance from the input terminals 4, the electrical tracks 8 and the output interfaces 7.
  • the electrical interconnection device 1 comprises on the one hand input terminals 4, configured to be connected to the printed circuit 200, and on the other hand communication interfaces. output 7, configured to be connected to electrical equipment 400.
  • each output interface 7 is associated with an input terminal 4 and is connected to the latter by an electrical track 8.
  • the terminals input 4 and the output interfaces 7 are connected two by two by the electrical tracks 8.
  • the number of output interfaces 7 is equal to the number of input terminals 4, as well as the number of electrical tracks 8.
  • the set of an output interface 7, an input terminal 4 and an electrical track 8 connecting them forms an electrical line 13 (see ).
  • the electric lines 13 are independent of each other. In other words, each electrical line 13 extends distinctly and separately from the other electrical lines 13.
  • the number of electric lines 13 is determined from the number of output tracks 300 of the printed circuit 200 and is equal to the latter.
  • the printed circuit 200 comprises six output tracks 300 and the electrical interconnection member 1 consequently comprises six electric lines 13.
  • the number of electric lines 13, ie the number of input terminals 4, is comprised between three and ten.
  • the output interfaces 7 are formed on the free surface 3 of the electrical interconnection member 1, so as to be accessible once the electrical interconnection member 1 is fixed on the mechanical part 100. This makes it possible to connect the electrical equipment 400 after having fixed the electrical interconnection member 1 on the mechanical part 100.
  • the spacing between two neighboring output interfaces 7 is greater than the spacing between two neighboring input terminals 4 so as to facilitate the connection of the electrical equipment 400.
  • electrical interconnection 1 thus makes it possible to take account of the spacing constraints of the printed circuit 200 and to deport the output interfaces.
  • the electrical interconnection member 1 has a flared shape from the input terminals 4 to the output interfaces 7.
  • the electrical interconnection member 1 has a parallelogram shape.
  • the spacing between two neighboring input terminals 4 is between 0.7mm and 10mm, preferably between 1.4mm and 2mm.
  • the spacing between two neighboring output interfaces 7 is between 1mm and 45mm, preferably between 3mm and 8mm. The spacing depends on the number of connections to be made.
  • the output interfaces 7 are in the form of the usual electrical terminations, such as metallized openings, known to those skilled in the art under the term “vias” and illustrated on the , or metallized bars, known by the term “pads” by way of non-limiting examples.
  • the output interfaces 7 being sufficiently distant from each other and from the input terminals 4, various types of connection can be used in a simple and practical way, without requiring any precision step during assembly or risking a short circuit or damage.
  • the shape of the output interfaces 7 is determined according to that of the connectors 500 of the electrical equipment 400.
  • the electrical tracks 8 are preferably not visible on the free surface 3 so as to be protected from the environment of the mechanical part 100 once the electrical interconnection member 1 has been fixed.
  • the electrical tracks 8 are formed on the contact surface 2.
  • Each electrical track 8 is in the form of a metallized channel formed on the contact surface 2, printed or etched, and of small thickness, less than 0.1mm.
  • the electrical tracks 8 are obtained by additive manufacturing, similarly to the output interfaces 7.
  • the electrical tracks 8 are silver-based, as are the output interfaces 7.
  • the input terminals 4 are formed on the contact surface 2 so as to be superimposable on the output tracks 300 of the printed circuit 200.
  • the position and shape of the input terminals 4 are in practice determined from those output tracks 300 of the printed circuit 200.
  • the output tracks 300 are preferably in the form of metallic lines, known as pads, and the spacing between two neighboring output tracks 300 is very small, namely less than 2mm, preferably less than 1.6mm. This results in an identical spacing between two neighboring input terminals 4.
  • the input terminals 4 extend longitudinally and in parallel.
  • each input terminal 4 comprises a cavity 5 configured to receive a conductive glue, preferably silver-based, which makes it possible to fix together an input terminal 4 to the output track 300 superimposed and ensure the electrical connection.
  • the input terminals 4 extend longitudinally and include a cavity extending longitudinally in a portion of the input terminal 4.
  • the cavity 5 is not through but blind.
  • cavity 5 is open on contact surface 2 in order to ensure electrical connection with superimposed output track 300.
  • the cavity 5 is in the form of a channel delimited on either side by two branches 10.
  • Such an input terminal 4 is particularly suitable for being connected to an output track 300 in the form of a pad.
  • the cavity 5 of each input terminal 4 comprises a supply opening 12 opening out onto the peripheral edge of the interconnection member 1 configured to receive the conductive glue and guide it into the cavity 5.
  • the electrical interconnection member 1 comprises a notch 9 formed in the peripheral edge into which the supply opening 12 emerges.
  • a notch 9 advantageously makes it possible to allow a deposition of conductive glue easy, fast, with the right dosage and without risk of overflow, while being accessible once the contact surface 2 is pressed against the mechanical part 100.
  • the notch 9 makes it possible to precisely position a tool for injection of glue, for example, a syringe, in order to allow a fast, reliable and industrializable electrical connection.
  • the cavity 5 is capillary, that is to say that it is sufficiently narrow to allow the distribution of the conductive adhesive under the sole effect of the phenomenon of capillarity.
  • the capillary cavity 5 has a width which is less than 1 mm, preferably less than 0.6 mm and preferably less than 0.3 mm.
  • the width of the notch 9 is at least twice that of the cavity 5, so as to facilitate the deposition of conductive glue.
  • the conductive glue in the liquid state, is thus deposited in the notch 9 and then spreads spontaneously, i.e. without human intervention, throughout the cavity 5. This advantageously makes it possible to establish a reliable and lasting electrical connection between an input terminal 4 and the output track 300 of the superimposed printed circuit 200, thanks to a homogeneous distribution of conductive glue.
  • the dosage of conductive glue is also improved.
  • the branches 10 of each input terminal 4 are conductive so as to allow an electrical connection to be made in the absence of glue. This makes it possible to ensure the correct positioning of the interconnection member 1 on the output tracks 300 which are not visible, before the glue is deposited.
  • the branches 10 comprise a narrow portion where they are close together to delimit the cavity 5 and a widened portion at the edge to delimit the notch 9.
  • the branches 10 thus consecutively define the cavity 5 and the notch 9 of an input terminal 4.
  • the electrical interconnection member 1 is positioned on the mechanical part 100 so that the contact surface 2 extends in contact with the part 100 and that the terminals of input 4 are in contact two by two with the output tracks 300 of the printed circuit 200.
  • the electrical interconnection member 1 or the part 100 comprises positioning means to facilitate superposition.
  • the electrical interconnection member 1 is transparent, which makes it possible to visually check the superposition with the output tracks 300 of the printed circuit 200.
  • the part 100 comprises a marking for positioning the member electrical interconnection 1.
  • the marking of the part 100 is configured to coincide with the through openings 11 of the electrical interconnection member 1 for a simple and precise superposition.
  • temporary fastening means hold the electrical interconnection member 1 with respect to the part 100 in the superposition position, such as adhesive strips for example .
  • Electrical interconnection member 1 can also be held by pressing on part 100.
  • the fixing step E2 is implemented after the superposition step E1 and makes it possible to fix the electrical interconnection member 1 to the part 100 in the superposition position.
  • the fixing step E2 is implemented by gluing.
  • the fixing step E2 is implemented by depositing glue in the through openings 11 on the part 100.
  • the electrical interconnection member 1 is fixed to the level of its contact surface 2 on the part 100 so that the input terminals 4 are superimposed on the output tracks 300 of the printed circuit 200.
  • the cavity 5 of the input terminals 4 is filled with conductive glue 6, preferably silver-based.
  • the conductive glue 6 has both adhesive and conductive properties, which makes it possible to fix the input terminals 4 against the output tracks 300 and to maintain electrical contact between them.
  • the branches 10 and the conductive glue 6 together make it possible to establish electrical contact between the input terminals 4 and the output tracks 300. The resulting electrical connection is thus both reliable and durable.
  • the conductive adhesive 6 is deposited using a syringe precisely positioned thanks to the notch 9 in order to allow injection into the supply opening 12 of the cavity 5 of each input terminal 4.
  • the conductive glue 6 is then distributed in the cavity 5 under the effect of capillarity.
  • the deposition of conductive glue 6 in the notches 9 is advantageously simple, rapid and reproducible.
  • the notches 9 prevent any short circuit or damage. This also allows precise metering of the necessary conductive glue 6, avoiding any costly and overflowing waste.
  • the distribution of the conductive glue 6 in the cavity 5 also requires no human intervention.
  • the electrical interconnection device 1 is connected to the printed circuit 200. It should be noted that the filling step E3 could be implemented in only part of the input terminals 4 , only the electrical lines 13 concerned can then be connected to the electrical equipment 400.
  • a mechanical part 100 is thus obtained which can easily be connected to electrical equipment 400.
  • the electrical interconnection member 1 has a small size and reduced mass, which is not very penalizing for an aeronautical part 100.
  • the mechanical part 100 can be introduced into an assembly line in which electrical equipment 400 is connected to the output interfaces 7 of the electrical interconnection member 1 (E4 connection step shown on the ). Due to the spacing of the output interfaces 7 and their positioning at a distance from the printed circuit 200, the connection can be made quickly and conveniently. Such a connection could even be automated.
  • connection step E4 makes it possible to connect the electrical equipment 400, and more precisely its connectors 500, in this example six in number, to the output interfaces 7.
  • the step E4 connection is implemented by soldering, by solder with tin or by means of relay lugs as examples, preferably by soldering in a simple and practical way.
  • the connectors 500 are also fixed to the mechanical part 100, for example by gluing, for a reliable and durable connection while preserving the aerodynamics of the part 100.
  • connection step E4 is thus implemented independently of the steps of positioning E1, fixing E2 and filling E3, preferably after these.

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Abstract

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.

Description

    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.
    •  DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION
  • En référence à la , l’invention vise un organe d’interconnexion électrique 1 pour relier un équipement électrique 400 à un circuit imprimé 200 appartenant à une pièce mécanique 100.
  • Par pièce mécanique 100, on désigne une pièce de machine soumise à la cinématique et à la dynamique, telle qu’une pièce de moteur. La pièce mécanique 100 se présente préférentiellement sous la forme d’une pièce aéronautique, notamment une aube fixe de turbomachine d’aéronef, de préférence une aube de redresseur de compresseur ou une aube de distributeur de turbine. L’invention trouve un intérêt particulier pour une telle pièce mécanique 100 car l’organe d’interconnexion électrique 1 permet de conserver l’aérodynamisme et d’assurer une fixation pérenne sur la surface de la pièce mécanique 100 qui peut notamment être courbe.
  • De manière connue, le circuit imprimé 200 est formé sur la surface de la pièce mécanique 100, c’est-à-dire que la pièce mécanique 100 forme le support du circuit imprimé 200. De manière connue, un circuit imprimé 200 comporte un ensemble de composants électriques de calcul et/ou de commande (non représentés) montés sur un support électriquement isolant, à savoir la surface de la pièce mécanique 100, et reliés par des pistes électriques conductrices (non représentées), usuellement en cuivre, formées sur le support isolant. Le circuit imprimé 200 comporte des pistes de sortie 300, illustrées sur la . Le circuit imprimé 200 est réalisé de préférence par gravure ou impression. De manière préférée, les pistes de sortie 300 sont très proches les unes des autres et l’écartement entre deux pistes de sortie 300 voisines est inférieur à 0,5mm et préférentiellement inférieur à 0,3mm. Les pistes de sortie 300 s’étendent longitudinalement, de préférence, de manière parallèle.
  • On ne décrit pas davantage la structure d’un circuit imprimé 200 qui est connue de l’homme du métier.
  • De préférence, le circuit imprimé 200 se présente sous la forme d’un capteur pour mesurer l’environnement de la pièce mécanique 100. Préférentiellement, le circuit imprimé 200 se présente sous la forme d’un capteur de température, notamment dans le cas d’une pièce 100 aéronautique. Il va de soi qu’un autre paramètre physique, tel que la pression, pourrait être mesuré.
  • Dans cet exemple, l’équipement électrique 400, notamment électronique, se présente sous la forme d’un calculateur de turbomachine d’aéronef comportant des connecteurs électriques 500, de préférence flexibles, devant être reliés aux pistes de sortie 300 du circuit imprimé 200 du capteur électrique. Le calculateur permet de lire les mesures, par exemple de température, acquises par le capteur. Les connecteurs 500 permettent de raccorder de manière filaire le circuit imprimé 200, monté à la surface de la pièce mécanique 100 pour mesurer un paramètre physique dans la turbomachine d’aéronef, au calculateur, qui est monté à l’écart de la turbomachine d’aéronef pour être protégé notamment de la chaleur et des vibrations. On ne décrit par davantage le calculateur d’une turbomachine d’aéronef qui est connu de l’homme du métier.
  • Contrairement à l’art antérieur qui enseignait une liaison directe entre l’équipement électrique et le circuit intégré, la présente invention propose d’utiliser un organe d’interconnexion électrique afin de faciliter la connexion électrique et rendre cette dernière reproductible et industrialisable.
  • Selon une forme de réalisation illustrée sur les figures 1 à 3, l’organe d’interconnexion électrique 1 comprend :
    • une surface de contact 2 (voir ) configurée pour être fixée sur la pièce mécanique 100,
    • une surface libre 3 (voir figures 1 et 3), opposée à la surface de contact 2,
    • des 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,
    • des 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, et
    • 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 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.
  • L’organe d’interconnexion électrique 1 est ainsi un intermédiaire entre l’équipement électrique 400 et le circuit imprimé 200, qui permet de faciliter leur connexion et d’en améliorer la tenue. Autrement dit, les connecteurs 500 de l’équipement électrique 400 sont connectés de manière indirecte aux pistes de sortie 300 du circuit imprimé 200, via l’organe d’interconnexion électrique 1.
  • De préférence, l’organe d’interconnexion électrique 1 comporte une structure souple afin d’épouser la forme de la pièce mécanique 100, par exemple courbe dans le cadre d’une aube de turbomachine d’aéronef. Cela permet de faciliter sa fixation sur la surface de la pièce mécanique 100 et contribue à préserver l’aérodynamisme de la pièce mécanique 100. De préférence, l’organe d’interconnexion électrique 1 comporte un matériau polymère, tel que la Bakélite. Selon un aspect préféré, l’organe d’interconnexion électrique 1 est obtenu par fabrication additive.
  • De préférence également, l’organe d’interconnexion électrique 1 comporte une structure mince. L’épaisseur de l’organe d’interconnexion électrique 1, définie entre la surface de contact 2 et la surface libre 3, est de préférence inférieure à 2mm, préférentiellement inférieure à 1mm. Cela permet de limiter l’encombrement et la masse et contribue à préserver l’aérodynamisme de la pièce 100.
  • De préférence, l’organe d’interconnexion électrique 1 possède une structure plane et se présente sous la forme d’une carte de circuit imprimé.
  • Selon un aspect de l’invention illustré sur les figures 1 à 3, la surface de contact 2 de l’organe d’interconnexion électrique 1 est fixée par collage sur la pièce mécanique 100. De préférence, l’organe d’interconnexion électrique 1 comporte une ou plusieurs ouvertures traversantes de fixation 11 dans l’organe d’interconnexion électrique 1 facilitant son collage sur la pièce mécanique 100. Les ouvertures traversantes 11 permettent en effet d’appliquer la colle une fois l’organe d’interconnexion électrique 1 plaqué sur la pièce 100, en déposant la colle dans les ouvertures traversantes 11 sur la surface de la pièce 100. Les ouvertures traversantes 11 sont réparties à la surface de l’organe d’interconnexion électrique 1 et contribuent à permettre une liaison multipoint permettant de contribuer à la souplesse de l’organe d’interconnexion électrique 1 pour se déformer et épouser la forme de la pièce mécanique 100.
  • De préférence, l’organe d’interconnexion électrique 1 comporte une pluralité d’ouvertures traversantes 11, les ouvertures traversantes 11 étant au nombre de neuf dans l’exemple des figures 1 à 3. Une pluralité de points de collage assure une fixation efficace de l’organe d’interconnexion électrique 1 sur la pièce 100 et évite tout décollement indésirable. Dans l’exemple des figures 1 à 3, plusieurs ouvertures traversantes 11 sont situées à la périphérie de l’organe d’interconnexion électrique 1 pour une fixation périphérique optimale. De plus, une ouverture traversante 11 est positionnée de manière sensiblement centrale pour améliorer la fixation notamment dans le cas d’une pièce 100 de surface courbe concave. Dans l’exemple des figures 1 à 3, chaque ouverture traversant 11 comporte une forme circulaire mais il va de soi que d’autres formes pourraient convenir. Toujours dans cet exemple, le diamètre d’une ouverture traversante 11 est comprise entre 2mm et 8mm.
  • Il va de soi que l’invention pourrait être exempte d’ouvertures traversantes 11, la colle ou tout moyen adhésif étant alors appliqué de manière préalable sur la surface de contact 2 à titre d’exemple. L’organe d’interconnexion électrique 1 pourrait également être fixé autrement que par collage sur la pièce 100, tel qu’avec des vis, des boulons, ou encore par soudure à titre d’exemples non limitatifs. De préférence, l’organe d’interconnexion électrique 1 est fixé au niveau de points de fixation situés à distance des bornes d’entrée 4, des pistes électriques 8 et des interfaces de sortie 7.
  • Toujours en référence aux figures 1 à 3 et comme décrit précédemment, l’organe d’interconnexion électrique 1 comporte d’une part des bornes d’entrée 4, configurées pour être connectées au circuit imprimé 200, et d’autre part des interfaces de sortie 7, configurées pour être connectées à l’équipement électrique 400. Dans cet exemple, chaque interface de sortie 7 est associée à une borne d’entrée 4 et est reliée à celle-ci par une piste électrique 8. Autrement dit, les bornes d’entrée 4 et les interfaces de sortie 7 sont reliées deux à deux par les pistes électriques 8. Ainsi, le nombre d’interfaces de sortie 7 est égal au nombre de bornes d’entrée 4, ainsi qu’au nombre de pistes électriques 8. L’ensemble d’une interface de sortie 7, d’une borne d’entrée 4 et d’une piste électrique 8 les reliant forme une ligne électrique 13 (voir ). Les lignes électriques 13 sont indépendantes les unes des autres. Autrement dit, chaque ligne électrique 13 s’étend de manière distincte et séparée des autres lignes électriques 13.
  • En pratique, le nombre de lignes électriques 13 est déterminé à partir du nombre de pistes de sortie 300 du circuit imprimé 200 et est égal à celui-ci. Dans l’exemple de la , le circuit imprimé 200 comporte six pistes de sortie 300 et l’organe d’interconnexion électrique 1 comporte en conséquence six lignes électriques 13. De préférence, le nombre de lignes électriques 13, i.e. le nombre de bornes d’entrée 4, est compris entre trois et dix.
  • Selon l’invention et comme illustré sur la , les interfaces de sortie 7 sont formées sur la surface libre 3 de l’organe d’interconnexion électrique 1, de manière à être accessibles une fois l’organe d’interconnexion électrique 1 fixé sur la pièce mécanique 100. Cela permet de connecter l’équipement électrique 400 après avoir fixé l’organe d’interconnexion électrique 1 sur la pièce mécanique 100.
  • Comme illustré sur les figures 2 et 3, l’écartement entre deux interfaces de sortie 7 voisines est plus grand que l’écartement entre deux bornes d’entrée 4 voisines de manière à faciliter la connexion de l’équipement électrique 400. L’organe d’interconnexion électrique 1 permet ainsi de tenir compte avec les contraintes d’écartement du circuit imprimé 200 et de déporter les interfaces de sortie. A cet effet, l’organe d’interconnexion électrique 1 possède une forme évasée des bornes d’entrée 4 vers les interfaces de sortie 7. De préférence, l’organe d’interconnexion électrique 1 possède une forme de parallélogramme.
  • L’écartement entre deux bornes d’entrée 4 voisines est compris entre 0,7mm et 10mm, de préférence entre 1,4mm et 2mm. L’écartement entre deux interfaces de sortie 7 voisines est compris entre 1mm et 45mm, de préférence entre 3mm et 8mm. L’écartement dépend du nombre de connexions à réaliser.
  • De préférence, les interfaces de sortie 7 se présentent sous la forme de terminaisons électriques usuelles, telles que des ouvertures métallisées, connues de l’homme du métier sous le terme de « vias » et illustrées sur la , ou des barres métallisées, connues sous le terme de « pads » à titre d’exemples non limitatifs. De manière avantageuse, les interfaces de sortie 7 étant suffisamment éloignées les unes des autres et des bornes d’entrée 4, divers types de connexion peuvent être utilisés de manière simple et pratique, sans nécessiter d’étape de précision lors du montage ou risquer un court-circuit ou un endommagement. En pratique, la forme des interfaces de sortie 7 est déterminée en fonction de celle des connecteurs 500 de l’équipement électrique 400.
  • En référence aux figures 2 et 3, les pistes électriques 8 sont de préférence non visibles sur la surface libre 3 de manière à être protégées de l’environnement de la pièce mécanique 100 une fois l’organe d’interconnexion électrique 1 fixé. De préférence, les pistes électriques 8 sont formées sur la surface de contact 2. Chaque piste électrique 8 se présente sous la forme d’un canal métallisé formé à la surface de contact 2, imprimé ou gravé, et d’épaisseur faible, inférieure à 0,1mm. De préférence, les pistes électriques 8 sont obtenues par fabrication additive, de manière analogue aux interfaces de sortie 7. De préférence, les pistes électriques 8 sont à base d’argent, de même que les interfaces de sortie 7.
  • Selon l’invention et comme illustré sur la , les bornes d’entrée 4 sont formées sur la surface de contact 2 de manière à être superposables sur les pistes de sortie 300 du circuit imprimé 200. La position et la forme des bornes d’entrée 4 sont en pratique déterminées d’après celles des pistes de sortie 300 du circuit imprimé 200. Les pistes de sortie 300 se présentent de préférence sous la forme de lignes métallisées, connues sous le terme de pads, et l’espacement entre deux pistes de sortie 300 voisines est très faible, à savoir inférieur à 2mm, préférentiellement inférieur à 1,6mm. Il en résulte un espacement identique entre deux bornes d’entrée 4 voisines. Les bornes d’entrée 4 s’étendent longitudinalement et de manière parallèle.
  • En référence aux figures 4 et 5, chaque borne d’entrée 4 comporte une cavité 5 configurée pour recevoir une colle conductrice, de préférence à base d’argent, qui permet de fixer ensemble une borne d’entrée 4 à la piste de sortie 300 superposée et d’assurer la connexion électrique. Dans cet exemple, les bornes d’entrée 4 s’étendent de manière longitudinale et comportent une cavité s’étendant longitudinalement dans une portion de la borne d’entrée 4. De préférence, comme illustré sur les figures 4 et 5, la cavité 5 n’est pas traversante mais borgne. Toujours en référence aux figures 4 et 5, la cavité 5 est ouverte sur la surface de contact 2 afin d’assurer la connexion électrique avec la piste de sortie 300 superposée. Selon une forme de réalisation préférée de l’invention illustrée sur les figures 4 et 5, la cavité 5 se présente sous la forme d’un canal délimité de part et d’autre par deux branches 10. Une telle borne d’entrée 4 est particulièrement adaptée pour être connectée à une piste de sortie 300 sous la forme d’un pad.
  • Selon un aspect préféré de l’invention illustré sur les figures 4 et 5, la cavité 5 de chaque borne d’entrée 4 comporte une ouverture d’alimentation 12 débouchant sur le bord périphérique de l’organe d’interconnexion 1 configurée pour recevoir la colle conductrice et la guider dans la cavité 5. De préférence, l’organe d’interconnexion électrique 1 comporte une encoche 9 formée dans le bord périphérique dans laquelle débouche l’ouverture d’alimentation 12. Une telle encoche 9 permet avantageusement de permettre un dépôt de colle conductrice facile, rapide, avec le juste dosage et sans risque de débordement, tout en étant accessible une fois la surface de contact 2 plaquée sur la pièce mécanique 100. L’encoche 9 permet de positionner de manière précise un outil d’injection de colle, par exemple, une seringue, afin de permettre une connexion électrique rapide, fiable et industrialisable.
  • Selon un aspect préféré de l’invention, la cavité 5 est capillaire, c’est-à-dire qu’elle est suffisamment étroite pour permettre la répartition de la colle conductrice sous le seul effet du phénomène de la capillarité. En pratique, la cavité 5 capillaire comporte une largeur, qui est inférieure à 1mm, de préférence inférieure à 0,6mm et préférentiellement inférieure à 0,3mm. De préférence également, la largeur de l’encoche 9 est au moins deux fois supérieure à celle de la cavité 5, de manière à faciliter le dépôt de colle conductrice. De manière avantageuse, la colle conductrice, à l’état liquide, est ainsi déposée dans l’encoche 9 puis se répartit de manière spontanée, i.e. sans intervention humaine, dans l’ensemble de la cavité 5. Ceci permet avantageusement d’établir une connexion électrique fiable et pérenne entre une borne d’entrée 4 et la piste de sortie 300 du circuit imprimé 200 superposée, grâce à une répartition homogène de colle conductrice. Le dosage de colle conductrice est en outre amélioré.
  • Dans l’exemple préféré des figures 4 et 5, les branches 10 de chaque borne d’entrée 4 sont conductrices de manière à permettre de réaliser une connexion électrique en l’absence de colle. Cela permet de s’assurer du bon positionnement de l’organe d’interconnexion 1 sur les pistes de sortie 300 qui ne sont pas visibles, avant le dépôt de colle.
  • De préférence, les branches 10 comportent une portion étroite où elles sont rapprochées pour délimiter la cavité 5 et une portion élargie au niveau du bord pour délimiter l’encoche 9. Les branches 10 définissent ainsi consécutivement la cavité 5 et l’encoche 9 d’une borne d’entrée 4.
  • En référence à la , on décrit par la suite un procédé de connexion électrique de l’organe d’interconnexion électrique 1 à un circuit imprimé 200 sur une pièce mécanique 100 comprenant les 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 superposée du circuit imprimé 200.
  • Les étapes de positionnement E1, de fixation E2 et de remplissage E3 permettent de connecter l’organe d’interconnexion électrique 1 au circuit imprimé 200.
  • En référence à la , lors de l’étape de superposition E1, l’organe d’interconnexion électrique 1 est positionné sur la pièce mécanique 100 de manière à ce que la surface de contact 2 s’étende au contact de la pièce 100 et que les bornes d’entrée 4 soient en contact deux à deux avec les pistes de sortie 300 du circuit imprimé 200. De préférence, l’organe d’interconnexion électrique 1 ou la pièce 100 comporte des moyens de positionnement pour faciliter la superposition. Selon un aspect, l’organe d’interconnexion électrique 1 est transparent ce qui permet de contrôler visuellement la superposition avec les pistes de sortie 300 du circuit imprimé 200. De manière cumulée ou alternative, la pièce 100 comporte un marquage pour positionner l’organe d’interconnexion électrique 1. Selon un aspect préféré, le marquage de la pièce 100 est configuré pour coïncider avec les ouvertures traversantes 11 de l’organe d’interconnexion électrique 1 pour une superposition simple et précise.
  • De préférence, à la fin de l’étape de superposition E1, des moyens de fixation provisoires maintiennent l’organe d’interconnexion électrique 1 par rapport à la pièce 100 dans la position de superposition, telles que des bandes adhésives à titre d’exemple. L’organe d’interconnexion électrique 1 peut également être maintenu par pressage sur la pièce 100.
  • En référence à la , l’étape de fixation E2 est mise en œuvre après l’étape de superposition E1 et permet de fixer l’organe d’interconnexion électrique 1 sur la pièce 100 dans la position de superposition. Selon un aspect préféré de l’invention, l’étape de fixation E2 est mise en œuvre par collage. De préférence, l’étape de fixation E2 est mise en œuvre en déposant de la colle dans les ouvertures traversantes 11 sur la pièce 100. A la fin de l’étape de fixation E2, l’organe d’interconnexion électrique 1 est fixé au niveau de sa surface de contact 2 sur la pièce 100 de telle sorte que les bornes d’entrée 4 sont superposées sur les pistes de sortie 300 du circuit imprimé 200.
  • En référence aux figures 9 et 10, après l’étape de fixation E2, lors de l’étape de remplissage E3, la cavité 5 des bornes d’entrée 4 est remplie de colle conductrice 6, de préférence à base d’argent. La colle conductrice 6 présente à la fois des propriétés adhésives et conductrices ce qui permet de fixer les bornes d’entrée 4 contre les pistes de sortie 300 et de maintenir le contact électrique entre celles-ci. Selon un aspect préféré illustré sur la , les branches 10 et la colle conductrice 6 permettent ensemble d’établir le contact électrique entre les bornes d’entrée 4 et les pistes de sortie 300. La connexion électrique résultante est ainsi à la fois fiable et pérenne.
  • Selon un aspect préféré illustré sur la , lors de l’étape de remplissage E3, la colle conductrice 6 est déposée à l’aide d’une seringue positionnée précisément grâce à l’encoche 9 afin de permettre une injection dans l’ouverture d’alimentation 12 de la cavité 5 de chaque borne d’entrée 4. La colle conductrice 6 se répartit ensuite dans la cavité 5 sous l’effet de la capillarité. Le dépôt de colle conductrice 6 dans les encoches 9 est avantageusement simple, rapide et reproductible. Les encoches 9 évitent tout court-circuit ou endommagement. Cela permet également un dosage précis de la colle conductrice 6 nécessaire, évitant tout gaspillage coûteux et susceptible de débordement. La répartition de la colle conductrice 6 dans la cavité 5 ne nécessite en outre aucune intervention humaine. A la fin de l’étape de remplissage E3, l’organe d’interconnexion électrique 1 est connecté au circuit imprimé 200. A noter que l’étape de remplissage E3 pourrait être mise en œuvre dans une partie seulement des bornes d’entrée 4, seules les lignes électriques 13 concernées pouvant alors être connectées à l’équipement électrique 400.
  • On obtient ainsi une pièce mécanique 100 qui peut aisément être reliée à un équipement électrique 400. L’organe d’interconnexion électrique 1 possède un faible encombrement et une masse réduite, ce qui est peu pénalisant pour une pièce 100 aéronautique.
  • Suite à la mise en place de l’organe d’interconnexion électrique 1, la pièce mécanique 100 peut être introduite dans une chaîne de montage dans laquelle un équipement électrique 400 est relié aux interfaces de sortie 7 de l’organe d’interconnexion électrique 1 (étape de connexion E4 illustrée sur la ). Du fait de l’écartement des interfaces de sortie 7 et de leur positionnement à distance du circuit imprimé 200, la connexion peut être réalisée de manière rapide et pratique. Une telle connexion pourrait même être automatisée.
  • En référence aux figures 1 et 6, l’étape de connexion E4 permet quant à elle de connecter l’équipement électrique 400, et plus précisément ses connecteurs 500, dans cet exemple au nombre de six, aux interfaces de sortie 7. L’étape de connexion E4 est mise en œuvre par soudure, par brasure à l’étain ou au moyen de cosses relais à titre d’exemples, de préférence par soudure de manière simple et pratique. De préférence, les connecteurs 500 sont par ailleurs fixés sur la pièce mécanique 100, par exemple par collage, pour une connexion fiable et pérenne tout en préservant l’aérodynamisme de la pièce 100.
  • L’étape de connexion E4 est ainsi mise en œuvre indépendamment des étapes de positionnement E1, de fixation E2 et de remplissage E3, de préférence après celles-ci.

Claims (13)

  1. 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.
  2. 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).
  3. 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.
  4. 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).
  5. 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).
  6. 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).
  7. 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.
  8. 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.
  9. 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.
  10. 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.
  11. Turbomachine d’aéronef comprenant un ensemble selon l’une des revendications 9 et 10.
  12. Aéronef comprenant une turbomachine selon la revendication 11.
  13. 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.
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