EP4515139A1 - Module lumineux d'un dispositif de signalisation d'un véhicule automobile et dispositif de signalisation d'un véhicule automobile l'incorporant - Google Patents

Module lumineux d'un dispositif de signalisation d'un véhicule automobile et dispositif de signalisation d'un véhicule automobile l'incorporant

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Publication number
EP4515139A1
EP4515139A1 EP23721950.6A EP23721950A EP4515139A1 EP 4515139 A1 EP4515139 A1 EP 4515139A1 EP 23721950 A EP23721950 A EP 23721950A EP 4515139 A1 EP4515139 A1 EP 4515139A1
Authority
EP
European Patent Office
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substrate
electronic component
light sources
matrix
control
Prior art date
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Pending
Application number
EP23721950.6A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Alexandre Val
Zdravko Zojceski
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Valeo Vision SAS
Original Assignee
Valeo Vision SAS
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Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Vision SAS filed Critical Valeo Vision SAS
Publication of EP4515139A1 publication Critical patent/EP4515139A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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    • F21S43/10—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by the light source
    • F21S43/13—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by the light source characterised by the type of light source
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F21S43/15—Strips of light sources
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    • F21S43/195—Details of lamp holders, terminals or connectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F21S45/00—Arrangements within vehicle lighting devices specially adapted for vehicle exteriors, for purposes other than emission or distribution of light
    • F21S45/40—Cooling of lighting devices
    • F21S45/47—Passive cooling, e.g. using fins, thermal conductive elements or openings
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05K1/18—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
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    • H—ELECTRICITY
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    • H05K2201/10007—Types of components
    • H05K2201/10106—Light emitting diode [LED]

Definitions

  • the invention relates to the field of automotive lighting and light signaling. More specifically, the invention relates to the field of screens integrated into light modules for lighting or light signaling of motor vehicles.
  • These light sources are generally mounted on a substrate, for example of the printed circuit type, on the back of which one or more controllers are mounted, each allowing selective control of a portion of these light sources.
  • This controller is generally an integrated circuit encapsulated in a case, also called a "package”, allowing the mechanical and electrical interfacing of the integrated circuit with the substrate, and ensuring thermal dissipation of the heat generated by the integrated circuit.
  • Modern controller boxes are generally equipped with a matrix of connectors, for example ball type (also called BGA from “ball grid array”) or pads (also called LGA from English “land grid array”). ) which is only optimized to dissipate heat from the mounting face side of the package to the substrate.
  • the housing in which the controller is encapsulated must be shielded, in order to prevent the controller from emitting electromagnetic disturbances likely to impact the operation of another electronic component of the device. lighting, or even of the motor vehicle, and vice versa.
  • the present invention is placed in this context, and aims to meet this need.
  • the subject of the invention is a light module of a signaling device for a motor vehicle, comprising a first matrix of light sources which can be selectively controlled and mounted on a first interconnection substrate comprising a stack of insulating layers alternating with conductive layers, each conductive layer being interconnected with another conductive layer by means of at least one via passing through an insulating layer, characterized in that it comprises at least one first electronic control component and powering the first matrix of light sources, said first electronic component being buried in the first substrate at an internal layer of this first substrate, and in that the first substrate comprises a first plurality of control vias connecting electrically the first electronic component to the first matrix of light sources, the first electronic component being arranged to electrically power and selectively control each of the light sources of the first matrix through said first plurality of control vias.
  • the invention and in particular the fact that the electronic component(s), capable of controlling and powering the light sources of the first matrix, is buried in the interconnection substrate gives the light module various advantages.
  • the interconnection substrate forms, due to the conductive layers, shielding with regard to the electromagnetic disturbances likely to be emitted or received by said electronic component.
  • no soldering or assembly operation of a controller to the substrate is necessary, so that assembly is facilitated, the reliability of the light module is increased and the cost of the light module is reduced.
  • the distance between the light sources and the electronic component controlling these light sources is reduced, so that the integrity of the light source control signals emitted by this electronic component is improved.
  • the face of the interconnection substrate opposite the reception face of the light sources is released, so that a large space, which can in particular correspond to more than 90% of this reception face, becomes available for example for arrange heat dissipation solutions, mounting elements from the light module to the signaling device, or even control and/or power supply units.
  • a connection harness between the light module and the control and/or power supply unit which makes it possible to further reduce the size and cost of the signaling device.
  • the term “via” means a metallized hole, for example having a metal plating on its interior surface or being filled with a metal, such as copper and in particular equipped, at each of these ends, with 'a connection pad with a conductive layer. It could advantageously be a micro-via, that is to say a via whose diameter is substantially less than or equal to 350 microns, or even substantially less than or equal to 150 pm, in particular equal to 90 pm .
  • the interconnection substrate may be a printed circuit board, in which two successive conductive layers are separated by an insulating layer. If necessary, each conductive layer can be etched and drilled to define interconnection tracks connected to interconnection tracks of another conductive layer by means of vias. Each conductive layer may be interconnected with the conductive layer immediately above and/or below and/or with one or more conductive layers.
  • the vias can thus be either buried vias, that is to say extending into the substrate without opening at one or other of the lower and upper faces of the substrate, blind vias extending in the substrate by opening at only one of the lower and upper faces of the substrate or through vias, in particular thermal, extending into the substrate by opening at each upper or lower face of the substrate.
  • the vias can be arranged within the substrate in a stepped and/or stacked configuration.
  • the term “electronic component” means one or more integrated circuits, possibly associated with one or more passive components necessary for the operation of this or these integrated circuits.
  • Said passive components may be electronic components, for example multilayer ceramic capacitors, silicon capacitors, resistors or inductors, or may be formed by a specific arrangement of part of one or more conductive layers, like two successive conductive layers which partially overlap to form a capacitor.
  • the or each electronic component may be bare, that is to say not encapsulated in a casing, or alternatively encapsulated in a casing provided with electrical connection elements.
  • the first electronic component is arranged in a cavity reserved in an internal insulating layer, that is to say distinct from an insulating layer of the substrate exposed to the air, and is electrically connected to the conductive layer immediately superior and/or inferior to this insulating layer. It is thus possible to provide said cavity during the manufacture of the substrate, so that the first electronic component can be buried in the substrate during this manufacture.
  • the first matrix of light sources comprises at least 50 light sources, or even at least 200 light sources, or even at least 500 light sources.
  • each of the light sources comprises at least one light-emitting semiconductor chip whose dimensions are between 150 pm and 400 pm. Such a chip is notably called miniled. If necessary, the light sources can be arranged on a first face of the substrate so as to be spaced from each other by a distance of less than 1 millimeter. Alternatively, each of the light sources comprises at least one light-emitting semiconductor chip whose dimensions are between 5 pm and 150 pm. Such a chip is notably called a microled. If necessary, the light sources can be arranged on a first face of the substrate so as to be spaced from each other by a distance of between 200 and 400 pm, or even less than or equal to 300 pm.
  • distance between two light sources the distance separating the center of one of these light sources from the center of the other of these light sources.
  • the first matrix of light sources is mounted on a first face of the first interconnection substrate.
  • the light module comprises a control unit capable of generating a control instruction of the first electronic component for the selective control of each of the light sources of the first matrix and/or a power supply control unit capable of generating a power supply of the first electronic component for powering the light sources of the first matrix, said control unit and/or said power supply control unit being mounted on a second face of the first interconnection substrate opposite the first face.
  • control unit is meant a unit capable of receiving, from a connector of the light module, an instruction for displaying an image by the first matrix of sources light sources, the instruction being able in particular to contain said image, and arranged to generate an instruction for controlling each of the light sources from said instruction.
  • power supply control unit is meant a unit capable of receiving, from a connector of the light module, an external electrical power supply and arranged to convert this external electrical power supply into an electrical power supply adapted for powering the first matrix of light sources and the first electronic component.
  • said control unit and/or said power supply control unit may be connected to the first electronic component by at least one via the substrate connected, directly or indirectly, to at least one conductive layer, called distribution layer , of the substrate. If necessary, said distribution layer may be connected to one or more connection pins of the first electronic component. If desired, said control unit and said conversion unit can be mounted on the same electronic circuit card attached to the second face of the first substrate.
  • the first matrix of light sources forms a passive matrix and the first electronic component is arranged to control said passive matrix through said first plurality of control vias as a function of the control instruction received from the unit control.
  • each control via will be able to control a row or a column of the first matrix of light sources.
  • the first matrix of light sources is mounted on a first face of the first interconnection substrate
  • the light module comprises a heat sink of the light module, said heat sink being mounted on a second face of the first interconnection substrate opposite the first face.
  • the light module comprises a second matrix of light sources which can be selectively controlled and mounted on the first interconnection substrate, and at least one second electronic component for controlling and powering the second matrix of light sources, said second electronic component being buried in the first substrate at an internal layer of this first substrate.
  • the first substrate comprises a second plurality of control vias electrically connecting the second electronic component to the second matrix of light sources, the second electronic component being arranged to electrically power and selectively control each of the light sources of the second matrix at through said second plurality of control vias.
  • the light module comprises more than two sub-modules and in particular at least 10 sub-modules juxtaposed with each other to form a screen.
  • an edge of the first substrate adjoins, whether contiguous or not, an edge of the second substrate, so that the first matrix of light sources abuts the second matrix of light sources.
  • the distance separating a first light source of the first matrix located at said edge of the first substrate and a second light source of the second matrix located at said edge of the second substrate and closest to the first light source is substantially less than or equal to the distance between two light sources of the first and/or second matrix. It is thus possible to hide the spaces between the sub-modules of the screen.
  • the first, respectively the second, matrix of light sources is mounted on a first face of the first, respectively of the second, interconnection substrate and the first and second interconnection substrates are mounted on the same support, in particular the same printed circuit board, via a second face opposite their first face.
  • This support can thus serve on the one hand as a control unit support and/or power supply control for the different sub-modules and on the other hand as a mechanical fixing member of the screen formed by the sub-modules. to the signaling device.
  • the module may include a control unit capable of generating a control instruction for each electronic component for the selective control of each of the light sources of each matrix and/or a power supply control unit capable of generating a power supply for each electronic component for powering the light sources of each matrix, the control unit and/or the power supply control unit being mounted on the support.
  • the light module may include an inlet connector for a display instruction and/or an external power supply, said inlet connector being mounted on the support.
  • control instruction generated by the control unit from the display instruction and/or the electrical power converted from the external electrical power supply may pass through the support, in particular via electrical tracks formed on this support, up to the submodules, to which they are distributed for example via the connectors.
  • the electronic component of each substrate is connected to at least one electronic component of another substrate so that all of the electronic components form a network, the electronic component of at least one substrate, in particular of each substrate, being capable of transmitting a control instruction to an electronic component of another substrate of said network to which this electronic component is connected.
  • this control instruction is dedicated to this other electronic component and contains an address associated with this other electronic component, or alternatively that this control instruction is contained in a global instruction by being associated with an address of this other electronic component.
  • the electronic components can be interconnected to form a network according to a linear topology, also called in English “daisychain”, or a network according to a mesh topology, or according to any other topology.
  • each substrate includes a wireless data receiver. If necessary, said receiver can be buried in an internal layer of said substrate or alternatively be mounted on the first face of said substrate. If applicable, said con- control may include a wireless data transmitter capable of transmitting said instructions for controlling the electronic components to the receivers of the substrates in which these components are buried, the receiver of each substrate being connected, for example via the distribution layer, to the electronic component buried in this substrate to transmit said control instruction received from the transmitter of the control unit to said electronic component.
  • each substrate and in particular the first face of each substrate, has a square or rectangular shape.
  • each matrix of light sources may include 64, 144, 256, 576 or 1024 light sources, arranged in 8 lines by 8 columns, or in 12 lines by 12 columns, or in 16 lines by 16 columns, or in 24 lines by 24 columns, or 32 lines by 32 columns.
  • the distance between two light sources may be identical for all light source matrices, or in a distinct variant from one light source matrix to another.
  • each matrix of light sources may be organized in checkerboard rows and columns or alternatively in staggered rows and columns.
  • the rows and columns can be arranged parallel to the edges of the substrate. This characteristic makes it possible in particular to avoid aliasing effects, or in English "aliasing", at the edges of the substrate which would make visible the joining of the sub-modules of the screen.
  • the invention also relates to a signaling device for a motor vehicle, characterized in that it comprises a light module according to the invention, said light module forming a screen of the device.
  • FIG. 1 represents, schematically and partially, a sectional view of a light module according to an exemplary embodiment of the invention
  • FIG. 2 represents, schematically and partially, a side view of a light module according to another embodiment of the invention.
  • FIG. 3 represents, schematically and partially, a front view of the module of [Fig. 2],
  • FIG. 1 a sectional view of a light module 1 according to one embodiment of the invention.
  • this light module 1 is intended to be integrated into a rear light of a motor vehicle, the light module 1 forming a screen.
  • the light module 1 comprises a matrix of light sources 2 mounted on a substrate 3.
  • each of the light sources 2 comprises at least one light-emitting semiconductor chip, called a microled, whose dimensions are between 5 pm and 150 pm.
  • the light module 1 comprises 64 light sources 2, arranged in a matrix manner, in 8 columns and 8 rows, the light sources 2 being spaced from each other by a distance less than or equal to 300 pm. It should be noted that we could consider other dimensions of the light sources, other distances between the light sources, other numbers of light sources or even other distributions of the light sources, without departing from the scope of the present invention.
  • Substrate 3 is a printed circuit board, or PCB, having a first face 31 and a second face 32 opposite the first face.
  • the light sources 2 are mounted on the first face 31 of the substrate, which faces the outside of the signaling device in which the light module 1 is integrated.
  • the substrate 3 is a so-called multilayer PCB, comprising a stack of insulating layers 33 alternating with conductive layers 34, between the first and second faces 31 and 32.
  • Each conductive layer 34 is interconnected with another conductive layer 34 by means of at least one via 35 passing through an insulating layer 33.
  • Each conductive layer 34 is etched and drilled to define connected interconnection tracks to interconnection tracks of another conductive layer 34 by means of vias 35.
  • the first face 31 and the second face 32 are formed by faces of insulating layers 33 oriented towards the outside of the substrate 3 and perforated to be able to access the first, respectively the last conductive layer 34 and thus be able to mount electronic components on the surface of the substrate 3.
  • the light sources 2 are thus mounted on the surface of the substrate 3, at the level of the openings, or openings, provided in the first face 32, and connected electrically, by welding or by bridging (also called in English "wire bonding") , to the first conductive layer 34 in order to be interconnected to the substrate 3.
  • the light module 1 comprises an electronic component 4 for controlling and powering the matrix of light sources 2.
  • This electronic component 4 is buried in the substrate 3 at the level of an internal insulating layer 33 of this substrate 3.
  • a cavity 33a was reserved in the internal insulating layer 33 during the manufacture of this layer 33 and the electronic component 4 was placed in this cavity, then electrically connected to the conductive layer 34 immediately below this insulating layer, in order to continue the manufacture of the substrate 3. It may be envisaged that the electronic component 4 is electrically connected to the conductive layer 34 immediately above, without departing from the scope of the present invention.
  • the electronic component 4 comprises an integrated circuit associated with passive components. It should be noted that the integrated circuit can be bare, as opposed to an integrated circuit encapsulated in a case, or “packaged”. It could be envisaged that the integrated circuit be encapsulated in a casing without departing from the scope of the present invention.
  • a plurality of control vias 35a electrically connects the electronic component 4 to the matrix of light sources 2.
  • the matrix of light sources 2 forms a passive matrix where each row and each column of light sources 2 can be controlled by the component electronic 4 by means of a control via addressing this line or this column, in particular to control the electrical power supplied to the light sources of this line or this column.
  • the electronic component 4 can thus electrically power and selectively control each of the light sources 2 through said plurality of control vias 35a, for example by successively scanning the lines then the columns of the matrix to control the electrical power supplied to each of the light sources 2.
  • the light module 1 comprises a connector (not shown) for receiving a display instruction from said plurality of light sources 2. It may be an instruction issued by a computer of the motor vehicle or of the monitoring device. signage for displaying a logo, message, pattern or pictogram. For example, it could be an instruction to display a pictogram intended to inform an external observer of the opening of a door of the motor vehicle, a pictogram intended to inform a following motorist the motor vehicle of the presence of ice on the road or even information relating to automobile traffic or even a pictogram intended to inform a pedestrian of the possibility or not of crossing the road. Said display instruction may include a representation of said pictogram.
  • the light module 1 also includes a connector (not shown) for receiving an external electrical power supply, for example from an electric battery of the vehicle automobile.
  • the light module 1 comprises a power control and control unit 5 connected to the connectors to receive the display instruction and the external power supply.
  • the unit 5 is supported by a printed circuit board mounted on the second face 32 of the substrate 1 to the right of a hole, or opening, provided in the second face 32, in which is arranged a connector 51 connected to the unit 5 and electrically connected to the last conductive layer 34 in order to interconnect the unit 5 to the substrate 3.
  • the unit 5 is capable of generating, on the one hand, a control instruction for the electronic component 4, from the display instruction that it receives, for the selective control of each of the light sources 2 in order to that the matrix displays the pictogram of the display instruction.
  • the unit 5 is capable of converting the external power supply into a power supply suitable for powering the matrix of light sources 2 and the electronic component 4. The control instruction and the power supply converted are thus distributed to the electronic component 4, via the connector 51 then vias 35 and conductive layers 34, called distribution layers.
  • the controller 4 is thus arranged to control each of the sources 2 of the passive matrix as a function of the control instruction received from the unit 5 and to power these sources 2 using the electrical power converted by unit 5.
  • the light module 1 comprises a heat sink 6 mounted on the second face 32 of the substrate 3.
  • this sink 6 is a part made of thermally conductive material, in particular aluminum, and provided with dissipation fins. Face 32 can be covered, partially, with a layer of gold or nickel, so that the heatsink 6 can be soldered to the substrate 3.
  • the second face 32 of the substrate 3 thus offers a space allowing the unit 5 and the dissipator 6 to be arranged there, so as to improve the thermal performance of the light module 1, to avoid the use of connection beams to a control or power supply unit distant from the substrate 3 and to reduce the distance between the unit 5, the electronic component 4 and the matrix of light sources 2.
  • the second face 32 of the substrate offers also solutions for the arrangement of fixing members of the light module 1 to the rear light, or any other element, into which it must be integrated.
  • the fact that the electronic component 4 is buried makes it possible to simplify the design of the light module 1 and to take advantage of the conductive layers 34 to provide shielding for the electronic component 4.
  • FIG. 2 a sectional view of a light module 10 according to another embodiment of the invention.
  • the light module 10 comprises a plurality of sub-modules 11 each comprising a matrix of light sources 2 which can be selectively controlled and mounted on an interconnection substrate 3, an electronic component 4 for control and power supply. mentation of the light source matrix 2 being buried in the substrate 3.
  • the structure of each substrate 3 is similar to that of the module 1 shown in [Fig. 1] and will therefore not be developed again.
  • the submodules 11 are arranged adjacent to each other to together form a screen of a rear light, or another element, of a motor vehicle. Although only three submodules 11 have been represented in [Fig. 2], we could provide a significantly greater number of submodules without departing from the scope of the present invention.
  • the substrates 3 of the submodules 11 are mounted on a common support 7, in this case the same printed circuit board. More precisely, the second face 32 of each of the substrates 3 supports an electrical connector 8 mechanically coupled to the card 7.
  • Card 8 also supports a power supply control and piloting unit 5, similar to that of module 1 of [Fig. 1], with the difference that this unit is capable of issuing control instructions and distributing electrical power to the different submodules 11, via the electrical connectors 8 which transmit the converted control instructions and electrical power that they receive electronic components
  • control unit subdivides the pictogram of the display instruction into sub-images each intended to be displayed by the matrix of light sources 2 of one of the sub-modules 11 so as to that the display of all the sub-images forms this pictogram, then generates, for each of the sub-modules 11, an instruction for controlling the electronic component 4 of this sub-module 11 for the display of this sub-image .
  • FIG. 3 shows a front view of an example of arrangement of submodules 11.
  • Each substrate 3 has a triangular shape. Other shapes could be provided, in particular diamond or hexagonal, without departing from the scope of the present invention.
  • the matrices of light sources 2 are organized, for each sub-module 11, in rows and columns arranged parallel to the edges of the substrate 3.
  • the distances between the light sources 2 of the same sub-module 11 are identical from one sub-module to another.
  • An edge 3a of the substrate 3 of each sub-module 11 adjoins, without being contiguous, an edge 3a of a substrate 3 of an adjacent sub-module 11.
  • the matrices of light sources 2 of two adjacent sub-modules 11 are substantially abutting each other, the distance separating the light sources 2 of these neighboring sub-modules 11 and located at the edges 3a being substantially less than or equal to the distance between two light sources 2 of the same submodule 11.
  • Each submodule 11 thus forms a standard submodule, the submodules being able to be organized to form a free-form screen, due to the triangular shape, the resolution of which is satisfactory, with regard to the distribution and of the density of the light sources 2 on the triangular substrates and the abutment of the matrices, and which is easily repairable, taking into account the segmentation of the screen into sub-modules 11.
  • the invention cannot be limited to the embodiments specifically described in this document, and extends in particular to all equivalent means and to any technically effective combination of these means.
  • a substrate with another organization of the internal layers and/or vias, which is rigid or flexible, straight or curved.
  • light sources than that described, and in particular light sources of larger dimensions, for example between 150 pm and 400 pm, such as microleds.

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Abstract

L'invention concerne un module lumineux (1) d'un dispositif de signalisation d'un véhicule automobile, comprenant une matrice de sources lumineuses (2) montées sur un substrat d'interconnexion (3) comprenant un empilement de couches isolantes (33) alternées avec des couches conductrices (34) et interconnectées au moyen de vias (35). Le module lumineux (1) comporte au moins un composant électronique (4) de contrôle et d'alimentation de la matrice de sources lumineuses (2), ledit composant électronique étant enterré dans une couche interne du substrat d'interconnexion (3). Ce substrat (3) comporte une pluralité de vias de contrôle (35a) reliant électriquement le composant électronique (4) à la matrice de sources lumineuses (2), le composant électronique (4) étant agencé pour alimenter électriquement et contrôler sélectivement chacune des sources lumineuses (2) de la matrice au travers de ladite pluralité de vias de contrôle (35a).

Description

Description
Titre de l'invention :
MODULE LUMINEUX D'UN DISPOSITIF DE SIGNALISATION D'UN VÉHICULE AUTOMOBILE ET DISPOSITIF DE SIGNALISATION D'UN VÉHICULE AUTOMOBILE L'INCORPORANT
[0001] L'invention concerne le domaine de l'éclairage et de la signalisation lumineuse automobile. Plus précisément, l'invention concerne le domaine des écrans intégrés dans des modules lumineux d'éclairage ou de signalisation lumineuse de véhicules automobiles.
[0002] Il est connu d'intégrer des écrans dans des dispositifs lumineux de véhicules automobiles, par exemple dans des feux arrière, dans des projecteurs avant, dans des boucliers ou encore sur la façade avant du véhicule. Ces écrans sont par exemple réalisés au moyen de matrices d'un grand nombre de sources lumineuses contrôlables sélectivement, dont les dimensions sont suffisamment réduites pour qu'il soit possible d'afficher sur ces écrans des informations, par exemple sous la forme de message ou de pictogramme, avec une résolution satisfaisante. Ces informations permettent ainsi d'améliorer la signalisation du véhicule automobile, par exemple en contextualisant ou en accompagnant une fonction de signalisation donnée avec un message.
[0003] Ces sources lumineuses sont généralement montées sur un substrat, par exemple de type circuit imprimé, au dos duquel sont montés un ou plusieurs contrôleurs permettant chacun de contrôler, de façon sélective, une partie de ces sources lumineuses. Ce contrôleur est généralement un circuit intégré encapsulé dans un boîtier, également appelé en anglais « package », permettant l'interfaçage mécanique et électrique du circuit intégré avec le substrat, et assurant la dissipation thermique de la chaleur générée par le circuit intégré. Les boîtiers des contrôleurs modernes sont généralement équipés d'une matrice de connecteurs, par exemple de type billes (également nommé BGA de l'anglais « ball grid array ») ou pastilles (également nommé LGA, de l'anglais « land grid array ») qui est uniquement optimisée pour dissiper la chaleur du côté de la face de montage du boîtier sur le substrat.
[0004] Ces contrôleurs encapsulés présentent ainsi différents inconvénients.
[0005] D'un point de vue thermique, de la chaleur est générée de façon importante par les sources lumineuses et doit ainsi être dissipée, afin d'éviter de dégrader leurs performances. Il va de soi que cette chaleur ne peut être dissipée du côté des sources lumineuses, et qu'elle doit donc être transmise à l'arrière du substrat. Or, la présence des contrôleurs de ce côté du substrat réduit la place disponible pour l'échange de chaleur, notamment pour l'agencement de dissipateurs de chaleur. De même, il est nécessaire de conserver un espace important au niveau de ce côté du substrat, tant pour y agencer des solutions d'assemblage mécanique de l'écran au dispositif lumineux que pour y agencer des solutions de connectique de l'écran à des unités de contrôle et/ou d'alimentation de cet écran.
[0006] D'un point de vue fabrication, ces contrôleurs doivent être assemblés aux substrats en y étant soudés, ce qui complexifie la réalisation des dispositifs lumineux incorporant les écrans, diminue leur fiabilité et augmente leur coût. Par ailleurs, il est nécessaire de prévoir un faisceau de connexion entre l'écran et son unité de contrôle et/ou d'alimentation, ce qui complexifie d'autant plus l'assemblage et augmente d'autant plus le coût du dispositif lumineux.
[0007] D'un point de vue compatibilité électromagnétique, le boîtier dans lequel est encapsulé le contrôleur doit être blindé, afin d'éviter que le contrôleur émette des perturbations électromagnétiques susceptibles d'impacter le fonctionnement d'un autre composant électronique du dispositif d'éclairage, voire du véhicule automobile, et inversement.
[0008] Enfin, d'un point de vue fiabilité, plus la distance entre les sources lumineuses et leur contrôleur augmente, plus les signaux de contrôle émis par le contrôleur à destination de ces sources lumineuses sont susceptibles d'être affaiblis ou parasités lors de leur transmission avant d'atteindre les sources lumineuses, ce qui peut créer des problèmes de fiabilités lors de l'affichage d'une image par l'écran, au regard de la consigne d'affichage qui lui a été donné.
[0009] Il existe ainsi un besoin pour un module lumineux capable de former un écran d'un dispositif de signalisation d'un véhicule automobile, équipé de sources lumineuses et d'un ou plusieurs contrôleurs de ces sources, et qui résolve les inconvénients des dispositifs lumineux mentionnés ci-dessus.
[0010] La présente invention se place dans ce contexte, et vise à répondre à ce besoin.
[0011] A ces fins, l'invention a pour objet un module lumineux d'un dispositif de signalisation d'un véhicule automobile, comprenant une première matrice de sources lumineuses contrôlables sélectivement et montées sur un premier substrat d'interconnexion comprenant un empilement de couches isolantes alternées avec des couches conductrices, chaque couche conductrice étant interconnectée avec une autre couche conductrice au moyen d'au moins un via passant au travers d'une couche isolante, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un premier composant électronique de contrôle et d'alimentation de la première matrice de sources lumineuses, ledit premier composant électronique étant enterré dans le premier substrat au niveau d'une couche interne de ce premier substrat, et en ce que le premier substrat comporte une première pluralité de vias de contrôle reliant électriquement le premier composant électronique à la première matrice de sources lumineuses, le premier composant électronique étant agencé pour alimenter électriquement et contrôler sélectivement chacune des sources lumineuses de la première matrice au travers de ladite première pluralité de vias de contrôle.
[0012] L'invention, et en particulier le fait que le ou les composants électroniques, capable de contrôler et d'alimenter les sources lumineuses de la première matrice, soit enterré dans le substrat d'interconnexion confère au module lumineux différents avantages. D'une part, le substrat d'interconnexion forme, du fait des couches conductrices, un blindage au regard des perturbations électromagnétiques susceptibles d'être émises ou reçues par ledit composant électronique. D'autre part, aucune opération de soudure ou d'assemblage d'un contrôleur au substrat n'est nécessaire, de sorte que le montage est facilité, que la fiabilité du module lumineux est accrue et que le coût du module lumineux est diminué. Par ailleurs, la distance entre les sources lumineuses et le composant électronique contrôlant ces sources lumineuses est diminuée, de sorte que l'intégrité des signaux de contrôle des sources lumineuses émis par ce composant électronique est améliorée. Enfin, la face du substrat d'interconnexion opposée à la face de réception des sources lumineuses est libérée, de sorte qu'un large espace, pouvant notamment correspondre à plus de 90% de cette face de réception, se retrouve disponible par exemple pour y agencer des solutions de dissipation thermique, des organes de montage du module lumineux au dispositif de signalisation, voire des unités de contrôle et/ou d'alimentation. Dans ce dernier cas, outre la diminution de l'encombrement global du dispositif de signalisation, il est possible d'éviter l'emploi d'un faisceau de connexion entre le module lumineux et l'unité de contrôle et/ou d'alimentation, ce qui permet de diminuer encore l'encombrement et le coût du dispositif de signalisation.
[0013] Dans la présente invention, on entend par « via » un trou métallisé, par exemple présentant un plaquage métallique sur sa surface intérieure ou étant rempli d'un métal, comme du cuivre et notamment équipé, à chacune de ces extrémités, d'une pastille de connexion avec une couche conductrice. Il pourra avantageusement s'agir d'un micro-via, c'est-à-dire d'un via dont le diamètre est sensiblement inférieur ou égal à 350 microns, voire sensiblement inférieur ou égal à 150 pm, notamment égal à 90 pm.
[0014] Dans la présente invention, le substrat d'interconnexion pourra être une carte de circuit imprimé, dans laquelle deux couches conductrices successives sont séparées par une couche isolante. Le cas échéant, chaque couche conductrice pourra être gravée et percée pour définir des pistes d'interconnexion reliées à des pistes d'interconnexion d'une autre couche conductrice au moyen des vias. Chaque couche conductrice pourra être interconnectée avec la couche conductrice immédiatement supérieure et/ou inférieure et/ou avec une ou plusieurs couches conductrices. Les vias pourront ainsi être indifféremment des vias enterrés, c'est-à-dire s'étendant dans le substrat sans déboucher au niveau de l'une ou de l'autre des faces inférieure et supérieure du substrat, des vias borgnes s'étendant dans le substrat en débouchant au niveau de l'une seulement des faces inférieure et supérieure du substrat ou des vias traversants, notamment thermiques, s'étendant dans le substrat en débouchant au niveau de chaque face supérieure ou inférieure du substrat. De même, les vias pourront être agencés au sein du substrat selon une configuration étagée et/ou empilée.
[0015] Dans l'invention, on entend par « composant électronique » un ou plusieurs circuits intégrés, éventuellement associé à un ou plusieurs composants passifs nécessaires au fonctionnement de ce ou ces circuits intégrés. Lesdits composants passifs pourront être des composants électroniques, par exemple des condensateurs en céramique multicouches, des condensateurs en silicium, des résistances ou des inductances, ou pourront être formés par un agencement spécifique d'une partie d'une ou de plusieurs couches conductrices, comme deux couches conductrices successives qui se recouvrent partiellement pour former un condensateur. Le cas échéant, le ou chaque composant électronique pourra être nu, c'est-à-dire non encapsulé dans un boîtier, ou en variante encapsulé dans un boîtier muni d'éléments de connexion électrique.
[0016] Avantageusement, le premier composant électronique est agencé dans une cavité réservée dans une couche isolante interne, c'est-à-dire distincte d'une couche isolante du substrat exposée à l'air, et est électriquement connecté à la couche conductrice immédiatement supérieure et/ou inférieure à cette couche isolante. Il est ainsi possible de ménager ladite cavité lors de la fabrication du substrat, de sorte que le premier composant électronique puisse être enterré dans le substrat lors de cette fabrication.
[0017] Avantageusement, la première matrice de sources lumineuses comporte au moins 50 sources lumineuses, voire au moins 200 sources lumineuses, voire au moins 500 sources lumineuses.
[0018] Dans un mode de réalisation de l'invention, chacune des sources lumineuses comporte au moins une puce à semi-conducteur émettrice de lumière dont les dimensions sont comprises entre 150 pm et 400 pm. Une telle puce répond notamment au nom de miniled. Le cas échéant, les sources lumineuses peuvent être agencées sur une première face du substrat de sorte à être distantes les unes des autres d'une distance inférieure à 1 millimètre. En variante, chacune des sources lumineuses comporte au moins une puce à semi-conducteur émettrice de lumière dont les dimensions sont comprises entre 5 pm et 150 pm. Une telle puce répond notamment au nom de microled. Le cas échéant, les sources lumineuses peuvent être agencées sur une première face du substrat de sorte à être distantes les unes des autres d'une distance comprise entre 200 et 400 pm, voire inférieur ou égal à 300 pm. On entend ici par « distance entre deux sources lumineuses », la distance séparant le centre de l'une de ces sources lumineuses au centre de l'autre de ces sources lumineuses.
[0019] Dans un mode de réalisation de l'invention, la première matrice de sources lumineuses est montée sur une première face du premier substrat d'interconnexion. Le cas échéant, le module lumineux comporte une unité de contrôle apte à générer une instruction de contrôle du premier composant électronique pour le contrôle sélectif de chacune des sources lumineuses de la première matrice et/ou une unité de pilotage d'alimentation apte à générer une alimentation électrique du premier composant électronique pour l'alimentation des sources lumineuses de la première matrice, ladite unité de contrôle et/ou ladite unité de pilotage d'alimentation étant montée sur une deuxième face du premier substrat d'interconnexion opposée à la première face. On profite ainsi de l'espace libéré au niveau de la deuxième face du premier substrat pour y agencer une telle unité de contrôle ou une telle unité de pilotage.
[0020] On entend par « unité de contrôle » une unité apte à recevoir, depuis un connecteur du module lumineux, une consigne d'affichage d'une image par la première matrice de sources lumineuses, la consigne pouvant notamment contenir ladite image, et agencée pour générer une instruction de contrôle de chacune des sources lumineuses à partir de ladite consigne. On entend par « unité de pilotage d'alimentation » une unité apte à recevoir, depuis un connecteur du module lumineux, une alimentation électrique externe et agencée pour convertir cette alimentation électrique externe en une alimentation électrique adaptée pour l'alimentation de la première matrice de sources lumineuses et du premier composant électronique.
[0021] De préférence, ladite unité de contrôle et/ou ladite unité de pilotage d'alimentation pourra être reliée au premier composant électronique par au moins un via du substrat relié, directement ou indirectement, à au moins une couche conductrice, dite de distribution, du substrat. Le cas échéant, ladite couche de distribution pourra être reliée à une ou plusieurs broches de connexion du premier composant électronique. Si on le souhaite, ladite unité de contrôle et ladite unité de conversion pourront être montées sur une même carte de circuit électronique rapportée sur la deuxième face du premier substrat.
[0022] Avantageusement, la première matrice de sources lumineuses forme une matrice passive et le premier composant électronique est agencé pour contrôler ladite matrice passive au travers de ladite première pluralité de vias de contrôle en fonction de l'instruction de contrôle reçue de l'unité de contrôle. Par exemple, chaque via de contrôle sera apte à contrôler une ligne ou une colonne de la première matrice de sources lumineuses.
[0023] Dans un mode de réalisation alternatif ou cumulatif, la première matrice de sources lumineuses est montée sur une première face du premier substrat d'interconnexion, et le module lumineux comporte un dissipateur de chaleur du module lumineux, ledit dissipateur de chaleur étant monté sur une deuxième face du premier substrat d'interconnexion opposée à la première face. On profite ainsi de l'espace libéré au niveau de la deuxième face du premier substrat pour y agencer un dissipateur permettant de dissiper de la chaleur émise par les sources lumineuses et par le premier composant électronique. On notera en outre qu'il est possible de répartir cette chaleur sur la totalité de la surface de cette deuxième face, afin d'optimiser la dissipation. Le dissipateur pourra être muni d'ailettes de dissipation et/ou être réalisé dans un matériau présentant une importante conduction thermique.
[0024] Selon un exemple de réalisation de l'invention, le module lumineux comporte une deuxième matrice de sources lumineuses contrôlables sélectivement et montées sur le premier substrat d'interconnexion, et au moins un deuxième composant électronique de contrôle et d'alimentation de la deuxième matrice de sources lumineuses, ledit deuxième composant électronique étant enterré dans le premier substrat au niveau d'une couche interne de ce premier substrat. Le cas échéant, le premier substrat comporte une deuxième pluralité de vias de contrôle reliant électriquement le deuxième composant électronique à la deuxième matrice de sources lumineuses, le deuxième composant électronique étant agencé pour alimenter électriquement et contrôler sélectivement chacune des sources lumineuses de la deuxième matrice au travers de ladite deuxième pluralité de vias de contrôle. Dans cet exemple, on prévoit ainsi de pouvoir réaliser un écran avec plusieurs matrices de sources lumineuses montées sur un même substrat, chaque matrice étant contrôlée et alimentée indépendamment par un composant électronique enterré dans ce substrat.
[0025] Selon un autre exemple de réalisation de l'invention, le module lumineux comporte une deuxième matrice de sources lumineuses contrôlables sélectivement et montées sur un deuxième substrat d'interconnexion, et au moins un deuxième composant électronique de contrôle et d'alimentation de la deuxième matrice de sources lumineuses, ledit deuxième composant électronique étant enterré dans le deuxième substrat au niveau d'une couche interne de ce deuxième substrat, le premier substrat étant agencé de façon adjacente au deuxième substrat. Dans cet exemple, l'écran est ainsi segmenté en une pluralité de sous- modules juxtaposés, et chacun formé par une matrice de sources lumineuses montée sur un substrat dans lequel est enterré le composant électronique contrôlant et alimentant cette matrice de sources lumineuses. De préférence, le deuxième substrat présente des caractéristiques sensiblement identiques au premier substrat. Ce type d'architecture permet d'augmenter le rendement de fabrication de l'écran, de pouvoir standardiser les sous- modules tout en offrant une grande liberté quant à la forme et aux dimensions de l'écran, et de faciliter sa réparabilité.
[0026] On pourra notamment envisager que le module lumineux comporte plus de deux sous-mo- dules et notamment au moins 10 sous-modules juxtaposés les uns aux autres pour former un écran.
[0027] Avantageusement, un bord du premier substrat jouxte, de façon jointive ou non, un bord du deuxième substrat, de sorte que la première matrice de sources lumineuses soit aboutée à la deuxième matrice de sources lumineuses. De préférence, la distance séparant une première source lumineuse de la première matrice située au niveau dudit bord du premier substrat et une deuxième source lumineuse de la deuxième matrice située au niveau dudit bord du deuxième substrat et au plus proche de la première source lumineuse est sensiblement inférieure ou égale à la distance entre deux sources lumineuses de la première et/ou de la deuxième matrice. Il est ainsi possible de masquer les espaces entre les sous-modules de l'écran.
[0028] Avantageusement, la première, respectivement la deuxième, matrice de sources lumineuses est montée sur une première face du premier, respectivement du deuxième, substrat d'interconnexion et les premier et deuxième substrats d'interconnexion sont montés sur un même support, notamment une même carte de circuit imprimé, via une deuxième face opposée à leur première face. Ce support peut ainsi servir d'une part de support d'unité de contrôle et/ou de pilotage d'alimentation des différents sous-modules et d'autre part d'organe de fixation mécanique de l'écran formé par les sous-modules au dispositif de signalisation.
[0029] Avantageusement, ladite deuxième face de chacun des substrats supporte un connecteur électrique mécaniquement couplé audit support et apte à transmettre une instruction de contrôle et/ou une alimentation électrique au composant électronique enterré dans ledit substrat. En d'autres termes, chaque substrat est supporté mécaniquement par ledit connecteur électrique. Par exemple, le connecteur électrique supporté par chaque substrat peut être relié, par un via, à la couche de distribution reliée au composant électronique enterré dans ledit substrat.
[0030] Selon un exemple de réalisation, le module pourra comporter une unité de contrôle apte à générer une instruction de contrôle de chaque composant électronique pour le contrôle sélectif de chacune des sources lumineuses de chaque matrice et/ou une unité de pilotage d'alimentation apte à générer une alimentation électrique de chaque composant électronique pour l'alimentation des sources lumineuses de chaque matrice, l'unité de contrôle et/ou l'unité de pilotage d'alimentation étant montée sur le support. Le cas échéant, le module lumineux pourra comporter un connecteur d'arrivée d'une consigne d'affichage et/ou d'une alimentation électrique externe, ledit connecteur d'arrivée étant monté sur le support.
[0031] Par exemple, l'instruction de contrôle générée par l'unité de contrôle à partir de la consigne d'affichage et/ou l'alimentation électrique convertie à partir de l'alimentation électrique externe pourront transiter par le support, notamment via des pistes électriques formées sur ce support, jusqu'aux sous-modules, auxquels elles sont distribuées par exemple via les connecteurs.
[0032] Selon un autre exemple, le composant électronique de chaque substrat est connecté à au moins un composant électronique d'un autre substrat de sorte que l'ensemble des composants électroniques forment un réseau, le composant électronique d'au moins un substrat, notamment de chaque substrat, étant apte à transmettre une instruction de contrôle à un composant électronique d'un autre substrat dudit réseau auquel ce composant électronique est connecté. On pourra par exemple prévoir que cette instruction de contrôle soit dédiée à cet autre composant électronique et contienne une adresse associée à cet autre composant électronique, ou en variante que cette instruction de contrôle soit contenue dans une instruction globale en étant associée à une adresse de cet autre composant électronique. Les composants électroniques pourront être interconnectés pour former un réseau selon une topologie linéaire, également nommé en anglais « daisychain », ou un réseau selon une topologie maillée, ou selon tout autre topologie. Dans cet exemple, il est par exemple possible de transmettre une alimentation électrique à chaque sous-module via le support tandis que les instructions de contrôle sont distribuées par un autre moyen, par exemple par des fils, des câbles ou des faisceaux de connexion interconnectant les sous- modules ou encore par une communication sans-fil.
[0033] Avantageusement, chaque substrat comporte un récepteur de données sans-fil. Le cas échéant, ledit récepteur peut être enterré dans une couche interne dudit substrat ou en variante être monté sur la première face dudit substrat. Le cas échéant, ladite unité de con- trôle peut comporter un émetteur de données sans-fil apte à transmettre lesdites instructions de contrôle des composants électroniques aux récepteurs des substrats dans lesquels sont enterrés ces composants, le récepteur de chaque substrat étant relié, par exemple via la couche de distribution, au composant électronique enterré dans ce substrat pour transmettre ladite instruction de contrôle reçue de l'émetteur de l'unité de contrôle audit composant électronique.
[0034] Dans un exemple de réalisation de l'invention, chaque substrat, et notamment la première face de chaque substrat, présente une forme carrée ou rectangulaire. Le cas échéant, chaque matrice de sources lumineuses pourra comporter 64, 144, 256, 576 ou 1024 sources lumineuses, agencées en 8 lignes par 8 colonnes, ou en 12 lignes par 12 colonnes, ou en 16 lignes par 16 colonnes, ou en 24 lignes par 24 colonnes, ou en 32 lignes par 32 colonnes. La distance entre deux sources lumineuses pourra être identique pour toutes les matrices de sources lumineuses, ou en variante distincte d'une matrice de sources lumineuses à une autre.
[0035] Selon un autre exemple de réalisation de l'invention, chaque substrat, et notamment la première face de chaque substrat, présente une forme triangulaire ou hexagonale. En variante, la forme de chaque substrat pourra être un losange. Plus généralement, on pourra prévoir que chaque substrat puisse présenter une forme dépourvue d'angle droit. Ce type de configuration permet d'augmenter la densité de sources lumineuses sur la première face du substrat, et donc de diminuer la distance entre les sources lumineuses, au regard d'une configuration en carré ou en rectangle.
[0036] Le cas échéant, chaque matrice de sources lumineuses pourra être organisée en lignes et en colonnes en damier ou en variante en lignes et en colonnes en quinconce. De préférence, les lignes et les colonnes pourront être disposées parallèlement aux bords du substrat. Cette caractéristique permet notamment d'éviter des effets de crénelage, ou en anglais « aliasing », au niveau des bords du substrat qui rendrait visible l'aboutage des sous-mo- dules de l'écran. En variante, on pourra prévoir que les sources lumineuses de chaque matrice soient organisées selon un maillage avec un motif carré ou un motif triangulaire.
[0037] On pourra prévoir de combiner les différents modes de réalisation cités ci-dessus sans sortir du cadre de la présente invention, notamment en prévoyant une pluralité de sous-modules équipés chacun de plusieurs matrices de sources lumineuses contrôlées chacune par un composant électronique enterré dans le substrat du sous-module.
[0038] L'invention a également pour objet un dispositif de signalisation d'un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte un module lumineux selon l'invention, ledit module lumineux formant un écran du dispositif.
[0039] La présente invention est maintenant décrite à l'aide d'exemples uniquement illustratifs et nullement limitatifs de la portée de l'invention, et à partir des dessins annexés, dessins sur lesquels les différentes figures représentent : [0040] [Fig. 1] représente, schématiquement et partiellement, une vue en coupe d'un module lumineux selon un exemple de réalisation de l'invention ;
[0041] [Fig. 2] représente, schématiquement et partiellement, une vue de côté d'un module lumineux selon un autre exemple de réalisation de l'invention ; et
[0042] [Fig. 3] représente, schématiquement et partiellement, une vue de face du module de la [Fig. 2],
[0043] Dans la description qui suit, les éléments identiques, par structure ou par fonction, apparaissant sur différentes figures conservent, sauf précision contraire, les mêmes références.
[0044] On a décrit en [Fig. 1] une vue en coupe d'un module lumineux 1 selon un mode de réalisation de l'invention. Dans l'exemple décrit, ce module lumineux 1 est destiné à être intégré dans un feu arrière d'un véhicule automobile, le module lumineux 1 formant un écran. On pourra prévoir d'intégrer le module lumineux 1 dans un autre élément du véhicule automobile, comme un projecteur ou un feu avant ou un bouclier ou un élément de la façade avant du véhicule, sans sortir du cadre de la présente invention.
[0045] Le module lumineux 1 comprend une matrice de sources lumineuses 2 montées sur un substrat 3.
[0046] Dans l'exemple décrit, chacune des sources lumineuses 2 comporte au moins une puce à semi-conducteur émettrice de lumière, dite microled, dont les dimensions sont comprises entre 5 pm et 150 pm. Le module lumineux 1 comporte 64 sources lumineuses 2, agencées de façon matricielle, sur 8 colonnes et 8 lignes, les sources lumineuses 2 étant distantes les unes des autres d'une distance inférieure ou égale à 300 pm. Il est à noter qu'on pourra envisager d'autres dimensions des sources lumineuses, d'autres distances entre les sources lumineuses, d'autres nombres de sources lumineuses ou encore d'autres répartitions des sources lumineuses, sans sortir du cadre de la présente invention.
[0047] Le substrat 3 est une carte de circuit imprimé, ou PCB, présentant une première face 31 et une deuxième face 32 opposée à la première face. Les sources lumineuses 2 sont montées sur la première face 31 du substrat, laquelle fait face à l'extérieur du dispositif de signalisation dans lequel est intégré le module lumineux 1.
[0048] Il est à noter que, dans l'exemple décrit, le substrat 3 est un PCB dit multicouche, comportant un empilement de couches isolantes 33 alternées avec des couches conductrices 34, entre les première et deuxième faces 31 et 32.
[0049] Chaque couche conductrice 34 est interconnectée avec une autre couche conductrice 34 au moyen d'au moins un via 35 passant au travers d'une couche isolante 33. Chaque couche conductrice 34 est gravée et percée pour définir des pistes d'interconnexion reliées à des pistes d'interconnexion d'une autre couche conductrice 34 au moyen des vias 35. On notera que la première face 31 et la deuxième face 32 sont formées par des faces de couches isolantes 33 orientées vers l'extérieur du substrat 3 et ajourées pour pouvoir accéder à la première, respectivement la dernière couche conductrice 34 et pouvoir ainsi monter des composants électroniques en surface du substrat 3. [0050] Les sources lumineuses 2 sont ainsi montées en surface du substrat 3, au niveau des jours, ou ouvertures, ménagés dans la première face 32, et reliées électriquement, par soudage ou par pontage (également nommé en anglais « wire bonding »), à la première couche conductrice 34 afin d'être interconnectées au substrat 3.
[0051] Le module lumineux 1 comporte un composant électronique 4 de contrôle et d'alimentation de la matrice de sources lumineuses 2. Ce composant électronique 4 est enterré dans le substrat 3 au niveau d'une couche isolante interne 33 de ce substrat 3.
[0052] Plus précisément, une cavité 33a a été réservée dans la couche isolante interne 33 lors de la fabrication de cette couche 33 et le composant électronique 4 a été disposé dans cette cavité, puis électriquement connecté à la couche conductrice 34 immédiatement inférieure à cette couche isolante, afin de poursuivre la fabrication du substrat 3. On pourra prévoir que le composant électronique 4 soit électriquement connecté à la couche conductrice 34 immédiatement supérieure, sans sortir du cadre de la présente invention.
[0053] Le composant électronique 4 comporte un circuit intégré associé à des composants passifs. Il est à noter que le circuit intégré peut être nu, par opposition à un circuit intégré encapsulé dans un boîtier, ou « packagé ». On pourra prévoir que le circuit intégré soit encapsulé dans un boîtier sans sortir du cadre de la présente invention.
[0054] Une pluralité de vias de contrôle 35a relie électriquement le composant électronique 4 à la matrice de sources lumineuses 2. La matrice de sources lumineuses 2 forme une matrice passive où chaque ligne et chaque colonne de sources lumineuses 2 peut être contrôlé par le composant électronique 4 au moyen d'un via de contrôle adressant cette ligne ou cette colonne, notamment pour piloter l'alimentation électrique fournie aux sources lumineuses de cette ligne ou de cette colonne. Le composant électronique 4 peut ainsi alimenter électriquement et contrôler sélectivement chacune des sources lumineuses 2 au travers de ladite pluralité de vias de contrôle 35a, par exemple en balayant successivement les lignes puis les colonnes de la matrice pour contrôler l'alimentation électrique fournie à chacune des sources lumineuses 2.
[0055] Le module lumineux 1 comporte un connecteur (non représenté) pour recevoir une consigne d'affichage par ladite pluralité de sources lumineuses 2. Il peut par s'agir d'une consigne émise par un calculateur du véhicule automobile ou du dispositif de signalisation pour l'affichage d'un logo, d'un message, d'un motif ou d'un pictogramme. A titre d'exemple, il pourra s'agir d'une consigne d'affichage d'un pictogramme destiné à informer un observateur extérieur de l'ouverture d'une portière du véhicule automobile, d'un pictogramme destiné à informer un automobiliste suivant le véhicule automobile de la présence de verglas sur la route ou encore d'une information relative au trafic automobile ou encore d'un pictogramme destiné à informer un piéton de la possibilité ou non de traverser la route. Ladite consigne d'affichage pourra comporter une représentation dudit pictogramme.
[0056] Le module lumineux 1 comporte également un connecteur (non représenté) pour recevoir une alimentation électrique externe, par exemple d'une batterie électrique du véhicule automobile.
[0057] Le module lumineux 1 comporte une unité de contrôle et de pilotage d'alimentation 5 reliée aux connecteurs pour recevoir la consigne d'affichage et l'alimentation externe. L'unité 5 est supportée par une carte de circuit imprimé montée sur la deuxième face 32 du substrat 1 au droit d'un jour, ou ouverture, ménagé dans la deuxième face 32, dans lequel est agencé un connecteur 51 connecté à l'unité 5 et relié électriquement à la dernière couche conductrice 34 afin d'interconnecter l'unité 5 au substrat 3.
[0058] L'unité 5 est apte à générer, d'une part, une instruction de contrôle du composant électronique 4, à partir de la consigne d'affichage qu'elle reçoit, pour le contrôle sélectif de chacune des sources lumineuses 2 afin que la matrice affiche le pictogramme de la consigne d'affichage. D'autre part, l'unité 5 est apte à convertir l'alimentation électrique externe en une alimentation électrique adaptée pour l'alimentation de la matrice de sources lumineuses 2 et du composant électronique 4. L'instruction de contrôle et l'alimentation électrique convertie sont ainsi distribuées au composant électronique 4, via le connecteur 51 puis des vias 35 et des couches conductrices 34, dites de distribution.
[0059] Le contrôleur 4 est ainsi agencé pour contrôler chacune des sources 2 de la matrice passive en fonction de l'instruction de contrôle reçue de l'unité 5 et pour alimenter ces sources 2 à l'aide de l'alimentation électrique convertie par l'unité 5.
[0060] Par ailleurs, le module lumineux 1 comporte un dissipateur de chaleur 6 monté sur la deuxième face 32 du substrat 3. Dans l'exemple décrit, ce dissipateur 6 est une pièce en matériau conducteur thermiquement, notamment en aluminium, et pourvue d'ailettes de dissipation. La face 32 peut être recouverte, partiellement, d'une couche d'or ou de nickel, afin que le dissipateur 6 puisse être soudé au substrat 3.
[0061] On notera ainsi que la deuxième face 32 du substrat 3 offre ainsi un espace permettant d'y agencer l'unité 5 et le dissipateur 6, de sorte à améliorer les performances thermiques du module lumineux 1, d'éviter l'emploi de faisceaux de connexion vers une unité de contrôle ou d'alimentation distante du substrat 3 et de réduire la distance entre l'unité 5, le composant électronique 4 et la matrice de sources lumineuses 2. On notera que la deuxième face 32 du substrat offre aussi des solutions pour l'agencement d'organes de fixation du module lumineux 1 au feu arrière, ou tout autre élément, dans lequel il doit s'intégrer. En outre, le fait que le composant électronique 4 soit enterré permet de simplifier la conception du module lumineux 1 et de profiter des couches conductrices 34 pour réaliser un blindage du composant électronique 4.
[0062] On a représenté en [Fig. 2] une vue en coupe d'un module lumineux 10 selon un autre mode de réalisation de l'invention.
[0063] Dans cet exemple, le module lumineux 10 comporte une pluralité de sous-modules 11 comportant chacun une matrice de sources lumineuses 2 contrôlables sélectivement et montées sur un substrat d'interconnexion 3, un composant électronique 4 de contrôle et d'ali- mentation de la matrice de sources lumineuses 2 étant enterré dans le substrat 3. La structure de chaque substrat 3 est semblable à celle de celui du module 1 représenté en [Fig. 1] et ne sera donc pas de nouveau développée.
[0064] Les sous-modules 11 sont agencés de façon adjacente les uns aux autre pour former ensemble un écran d'un feu arrière, ou d'un autre élément, d'un véhicule automobile. Bien que seulement trois sous-modules 11 aient été représentés en [Fig. 2], on pourra prévoir un nombre de sous-modules sensiblement supérieur sans sortir du cadre de la présente invention.
[0065] Dans l'exemple décrit, les substrats 3 des sous-modules 11 sont montés sur un support commun 7, en l'occurrence une même carte de circuit imprimé. Plus précisément, la deuxième face 32 de chacun des substrats 3 supporte un connecteur électrique 8 mécaniquement couplé à la carte 7.
[0066] La carte 8 supporte par ailleurs une unité de contrôle et de pilotage d'alimentation 5, semblable à celle du module 1 de la [Fig. 1], à la différence que cette unité est capable d'émettre des instructions de contrôle et de distribuer une alimentation électrique aux différents sous-modules 11, via les connecteurs électriques 8 qui transmettent les instructions de contrôle et l'alimentation électrique converties qu'ils reçoivent aux composants électroniques
4 enterrés dans les substrats 3 de ces sous-modules 11.
[0067] On pourra par exemple envisager que l'unité de contrôle subdivise le pictogramme de la consigne d'affichage en sous-images destinées chacune à être affichée par la matrice de sources lumineuses 2 de l'un des sous-modules 11 de sorte que l'affichage de l'ensemble des sous-images forme ce pictogramme, puis génère, pour chacun des sous-modules 11, une instruction de contrôle du composant électronique 4 de ce sous-module 11 pour l'affichage de cette sous-image.
[0068] Dans des exemples non représentés, on pourrait envisager que seule l'alimentation électrique convertie par l'unité 5 transite par la carte 7 jusqu'aux connecteurs 8, les instructions de contrôle générées par l'unité 5 étant distribuées aux sous-modules 11 par un autre moyen de connexion, comme une connexion filaire reliant l'unité 5 à chacun des sous-mo- dules 11 pour former un réseau en étoile ou par une connexion filaire reliant l'unité 5 à un sous-module 11, chaque sous-module 11 étant ensuite relié à un autre sous-module 11 pour former un réseau linéaire, ou encore par une connexion sans-fil selon laquelle l'unité
5 et les sous-modules 11 comportent des émetteurs et des récepteurs sans-fil de données. [0069] La [Fig. 3] montre une vue de face d'un exemple d'agencement des sous-modules 11.
[0070] Chaque substrat 3 présente une forme triangulaire. On pourra prévoir d'autres formes, notamment en losange ou hexagonale sans sortir du cadre de la présente invention.
[0071] On constate que les matrices de sources lumineuses 2 sont organisées, pour chaque sous- module 11, en lignes et en colonnes disposées parallèlement aux bords du substrat 3. Les distances entre les sources lumineuses 2 d'un même sous-module 11 sont identiques d'un sous-module à l'autre. [0072] Un bord 3a du substrat 3 de chaque sous-module 11 jouxte, sans être jointif, un bord 3a d'un substrat 3 d'un sous-module 11 adjacent. On constate ainsi que les matrices de sources lumineuses 2 de deux sous-modules 11 adjacents sont sensiblement aboutées, la distance séparant des sources lumineuses 2 de ces sous-modules 11 voisines et situées au niveau des bords 3a étant sensiblement inférieure ou égale à la distance entre deux sources lumineuses 2 d'un même sous-module 11.
[0073] Chaque sous-module 11 forme ainsi un sous-module standard, les sous-modules pouvant être organisés pour former un écran de forme libre, du fait de la forme triangulaire, dont la résolution est satisfaisante, au regard de la répartition et de la densité des sources lumineuses 2 sur les substrats triangulaires et de l'aboutement des matrices, et qui soit aisément réparable, compte tenu de la segmentation de l'écran en sous-modules 11.
[0074] La description qui précède explique clairement comment l'invention permet d'atteindre les objectifs qu'elle s'est fixée, en proposant d'enterrer le contrôleur des sources lumineuses d'un écran d'un dispositif lumineux d'un véhicule automobile dans le substrat supportant ces sources lumineuses, de sorte à libérer la face arrière de ce substrat.
[0075] En tout état de cause, l'invention ne saurait se limiter aux modes de réalisation spécifiquement décrits dans ce document, et s'étend en particulier à tous moyens équivalents et à toute combinaison techniquement opérante de ces moyens. En particulier, on pourra prévoir un substrat avec une autre organisation des couches internes et/ou des vias, qui soit rigide ou flexible, droit ou courbé. On pourra également prévoir d'autres types de sources lumineuses que celle décrite, et notamment des sources lumineuses de dimensions supérieures, par exemple comprise entre 150pm et 400pm, comme des microleds. On pourra envisager d'autres types de composants électroniques que celui décrit. On pourra encore envisager d'autres types d'organes de dissipation thermique que celui décrit, et notamment un organe de dissipation intégrant un organe de ventilation.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Module lumineux (1, 10) d'un dispositif de signalisation d'un véhicule automobile, comprenant une première matrice de sources lumineuses (2) contrôlables sélectivement et montées sur un premier substrat d'interconnexion (3) comprenant un empilement de couches isolantes (33) alternées avec des couches conductrices (34), chaque couche conductrice étant interconnectée avec une autre couche conductrice au moyen d'au moins un via (35) passant au travers d'une couche isolante, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un premier composant électronique (4) de contrôle et d'alimentation de la première matrice de sources lumineuses, ledit premier composant électronique étant enterré dans le premier substrat au niveau d'une couche interne de ce premier substrat, et en ce que le premier substrat comporte une première pluralité de vias de contrôle (35a) reliant électriquement le premier composant électronique à la première matrice de sources lumineuses, le premier composant électronique étant agencé pour alimenter électriquement et contrôler sélectivement chacune des sources lumineuses de la première matrice au travers de ladite première pluralité de vias de contrôle.
[Revendication 2] Module lumineux (1, 10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première matrice de sources lumineuses (2) est montée sur une première face (31) du premier substrat d'interconnexion (3), en ce qu'il comporte une unité de contrôle (5) apte à générer une instruction de contrôle du premier composant électronique (4) pour le contrôle sélectif de chacune des sources lumineuses de la première matrice et/ou une unité de pilotage d'alimentation (5) apte à générer une alimentation électrique du premier composant électronique pour l'alimentation des sources lumineuses de la première matrice, ladite unité de contrôle et/ou ladite unité de pilotage d'alimentation étant montée sur une deuxième face (32) du premier substrat d'interconnexion opposée à la première face.
[Revendication 3] Module lumineux (1, 10) selon la revendication précédente, dans lequel la première matrice de sources lumineuses (2) forme une matrice passive et dans lequel le premier composant électronique (4) est agencée pour contrôler ladite matrice passive au travers de ladite première pluralité de vias de contrôle (35a) en fonction de l'instruction de contrôle reçue de l'unité de contrôle (5).
[Revendication 4] Module lumineux (1, 10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première matrice de sources lumineuses (2) est montée sur une première face (31) du premier substrat d'interconnexion (3), en ce qu'il comporte un dissipateur de chaleur (6) du module lumineux, ledit dissipateur de chaleur étant monté sur une deuxième face (32) du premier substrat d'interconnexion opposée à la première face.
[Revendication 5] Module lumineux (1, 10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une deuxième matrice de sources lumineuses (2) contrôlables sélectivement et montées sur le premier substrat d'interconnexion
(3), en ce qu'il comporte au moins un deuxième composant électronique (4) de contrôle et d'alimentation de la deuxième matrice de sources lumineuses, ledit deuxième composant électronique étant enterré dans le premier substrat au niveau d'une couche interne (33) de ce premier substrat, et en ce que le premier substrat comporte une deuxième pluralité de vias de contrôle (35a) reliant électriquement le deuxième composant électronique à la deuxième matrice de sources lumineuses, le deuxième composant électronique étant agencé pour alimenter électriquement et contrôler sélectivement chacune des sources lumineuses de la deuxième matrice au travers de ladite deuxième pluralité de vias de contrôle.
[Revendication 6] Module lumineux (1, 10) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte une deuxième matrice de sources lumineuses (2) contrôlables sélectivement et montées sur un deuxième substrat d'interconnexion (3), caractérisé en ce qu'il comporte au moins un deuxième composant électronique
(4) de contrôle et d'alimentation de la deuxième matrice de sources lumineuses, ledit deuxième composant électronique étant enterré dans le deuxième substrat au niveau d'une couche interne (33) de ce deuxième substrat, et en ce que le premier substrat est agencé de façon adjacente au deuxième substrat.
[Revendication 7] Module lumineux (1, 10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la première, respectivement la deuxième, matrice de sources lumineuses (2) est montée sur une première face (31) du premier, respectivement du deuxième, substrat d'interconnexion (3) et en ce que les premier et deuxième substrats d'interconnexion sont montés sur un même support (7), via une deuxième face (32) opposée à leur première face.
[Revendication 8] Module lumineux (1, 10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ladite deuxième face (32) de chacun des substrats (3) supporte un connecteur électrique (8) mécaniquement couplé audit support (7) et apte à transmettre une instruction de contrôle et/ou une alimentation électrique au composant électronique (4) enterré dans ledit substrat.
[Revendication 9] Module lumineux (1, 10) selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que le composant électronique (4) de chaque substrat (3) est connecté à au moins un composant électronique d'un autre substrat de sorte que l'ensemble des composants électroniques forment un réseau, le composant électronique de chaque substrat étant apte à transmettre une instruction de contrôle à un composant électronique d'un autre substrat dudit réseau auquel ce composant électronique est connecté. [Revendication 10] Module lumineux (1,
10) selon l'une des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que chaque substrat (3) comporte un récepteur de données sans-fil.
[Revendication 11] Module lumineux (1, 10) selon l'une des revendications 6 à 10, dans lequel chaque substrat (3) présente une forme triangulaire ou hexagonale.
[Revendication 12] Dispositif de signalisation d'un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte un module lumineux (1, 10) selon l'une des revendications précédentes, ledit module lumineux formant un écran du dispositif.
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