FR2485806A1

FR2485806A1 - Partial encapsulation of circuits with integral terminals tabs - by dipping same tabs into silicone rubber for temporary cover

Info

Publication number: FR2485806A1
Application number: FR8013965A
Authority: FR
Inventors: Gerard Blangeard
Original assignee: Lignes Telegraphiques et Telephoniques LTT SA
Current assignee: Lignes Telegraphiques et Telephoniques LTT SA
Priority date: 1980-06-24
Filing date: 1980-06-24
Publication date: 1981-12-31
Also published as: FR2485806B1

Abstract

Encapsulation in resin (I) of the body of an electronic circuit having terminal tabs at each end is preceded by dip coating the tabs at one end in an impermeable coating (II), then encapsulating the circuit and the protected tabs in resin (I) by another dip coating treatment, the unprotected tabs remaining clear of the latter treatment. The double coating is locally removed to reexpose the tabs which had been protected. Process is more versatile and involves less expensive equipment than processes in which the tabs are washed by a close-fitting mould into which the encapsulating resin (I) alone is used.

Description

La présente invention concerne un procédé d'encapsulation d'un circuit électronique à double nappe de contacts, c'est-à-dire un circuit possédant deux rangées de contacts métalliques agencés respectivement de part et d'autre de celui-ci.The present invention relates to a method of encapsulating an electronic circuit with a double layer of contacts, that is to say a circuit having two rows of metal contacts arranged respectively on either side thereof.

On entend par circuit électronique, soit une plaquette sur laquelle sont disposés des composants destinés à produire un résultat souhaité, soit un composant simple seul, tel que par exemple une résistance à sorties axiales. By electronic circuit is meant either a board on which are arranged components intended to produce a desired result, or a single component alone, such as for example a resistor with axial outputs.

Un procédé connu d'encapsulation d'un circuit électronique possédant une seule rangée de contacts, consiste à immerger unkue-- ment le circuit dans la cuve vibrante d'une machine de fluidisation, ladite cuve contenant une résine en poudre enrobant dès lors ledit circuit. A known method of encapsulating an electronic circuit having a single row of contacts, consists in only immersing the circuit in the vibrating tank of a fluidization machine, said tank containing a powdered resin therefore coating said circuit .

D'autre part, on connait différentes techniques permettant d'encapsuler un circuit électronique à double nappe ou rangée decontacts. L'une d'entre elles, la plus couramment utilisée, consiste à mouler les circuits électroniques au moyen d'une résine époxyde polymérisable par la chaleur. Plus précisément, la résine est introduite dans une première zone d'un moule portée a' une premiers température, puis elle est transférée à l'état pâteux, sous une certaine pression d'injection, autour des circuits portés å une seconde température inférieure à la première dans une seconde zone du moule.Cependant, ce procédé fait appel à des moules de dimensions déterminées, donc coûteux à fabriquer; par conséquent, ce moulage par transfert- de résine ntest pas d'une grande souplesse d'emploi. On the other hand, various techniques are known which make it possible to encapsulate an electronic circuit with a double ply or row of contacts. One of them, the most commonly used, consists in molding the electronic circuits by means of a heat-polymerizable epoxy resin. More precisely, the resin is introduced into a first zone of a mold brought to a first temperature, then it is transferred in the pasty state, under a certain injection pressure, around the circuits brought to a second temperature below the first in a second zone of the mold. However, this process uses molds of determined dimensions, therefore expensive to manufacture; therefore, this resin transfer molding is not very flexible in use.

Une autre technique connue consiste en la mise sous boîtier thermoplastique de chaque circuit, l'obturation dudit boîtier étant obtenue à l'aide d'une résine thermodurcissable. Cependant, une telle solution nécessite des opérations coûteuses, et la durée d'emploi de la résine est réduite. Another known technique consists of placing each circuit in a thermoplastic housing, the sealing of said housing being obtained using a thermosetting resin. However, such a solution requires costly operations, and the duration of use of the resin is reduced.

La présente invention a pour but de remédier à ces inconvé nients en proposant un procédé d'encapsulation de circuits électroniques à double rangée de contacts, qui est entièrement satisfaisant, d'une grande souplesse d'emploi, et au cours duquel l'opération de trempage dans un bain fluidisé fait appel aux mêmes machines d'immersion que dans le cas de circuits électroniques à une seule rangée de contacts, ce qui diminue notablement le coût de mise en oeuvre du procédé. The object of the present invention is to remedy these drawbacks by proposing a method of encapsulating electronic circuits with a double row of contacts, which is entirely satisfactory, very flexible in use, and during which the operation of soaking in a fluidized bath uses the same immersion machines as in the case of electronic circuits with a single row of contacts, which significantly reduces the cost of implementing the method.

A cet effet, l'invention a pour objet un procédé d'encapsulation d'un circuit électronique ayant au moins deux fils métalliques formant contacts fixés, par l'une de leurs extrémités respectives, sur deux de ses côtés, respectivement, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes::
- un premier trempage vertical de toute la longueur de l'un des deux fils métalliques dans un premier bain comportant une première substance adhérant à un métal et pelable après durcissement, formant ainsi une première gaine autour du fil métallique;
- un second trempage vertical du fil métallique enrobé de la première gaine, et du circuit, dans un second bain comportant une seconde substance polymérisable par la chaleur, formant ainsi une seconde gaine autour du circuit et de la première gaine, la seconde gaine formée autour du circuit réalisant l'encapsulation de celui-ci; et
- un épilage de l'ensemble des première et seconde gaines enrobant le fil métallique.To this end, the subject of the invention is a method of encapsulating an electronic circuit having at least two metallic wires forming contacts fixed, by one of their respective ends, on two of its sides, respectively, characterized in that that it includes the following steps:
- A first vertical soaking of the entire length of one of the two metal wires in a first bath comprising a first substance adhering to a metal and peelable after hardening, thus forming a first sheath around the metal wire;
- a second vertical dipping of the metallic wire coated with the first sheath, and of the circuit, in a second bath comprising a second substance polymerizable by heat, thus forming a second sheath around the circuit and of the first sheath, the second sheath formed around the circuit carrying out the encapsulation thereof; and
- depilation of all of the first and second sheaths coating the metal wire.

On comprend qu'ainsi en choisissant, pour la première gaine, une substance n'adhérant que très faiblement au fil métallique, on pourra très facilement enlever cette substance, après l'encapsulation proprement dite du circuit. It is understood that thus by choosing, for the first sheath, a substance which adheres only very weakly to the metal wire, it will be very easy to remove this substance, after the actual encapsulation of the circuit.

L'invention vise également un circuit électronique encapsulé par exécution du procédé selon l'invention. The invention also relates to an electronic circuit encapsulated by carrying out the method according to the invention.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention appara- tront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple et dans lesquels:
- les figures 1 à 5 représentent les différentes étapes du procédé selon l'invention, le circuit électronique étant vu de côté;
- la figure 6 est une vue de côté du circuit encapsulé; et
- la figure 7 est une vue suivant la flèche VII de la figure 6.Other characteristics and advantages of the invention will appear better in the detailed description which follows and refers to the appended drawings given solely by way of example and in which:
- Figures 1 to 5 show the different steps of the method according to the invention, the electronic circuit being seen from the side;
- Figure 6 is a side view of the encapsulated circuit; and
- Figure 7 is a view along arrow VII of Figure 6.

Suivant un exemple de réalisation, et en se report#ant àlafigure 1, on a représenté un circuit électronique 1 se présentant par exemple sous la forme d'une plaquette la sur laquelle sont montés des composants lb. Le circuit 1 comporte également deux rangées de fils métalliques identiques plats formant contacts 2 et 3 fixés, par l'une de leurs extrémités respectives, de part - et d'autre de la plaquette la. According to an exemplary embodiment, and referring to # ant to FIG. 1, an electronic circuit 1 is shown, for example in the form of a plate 1a on which components 1b are mounted. The circuit 1 also comprises two rows of identical flat metallic wires forming contacts 2 and 3 fixed, by one of their respective ends, on either side of the plate 1a.

La première opération du procédé selon l'invention, représentée à la figure 1, consiste en un trempage vertical de toute la longueur de la rangée de fils métalliques 2, jusqu'au niveau du circuit à enrober, dans un bain 5 comportant une substance adhérant à un métal et pelable après durcissement. Plus précisément, cette substance est une pâte, telle que par exemple de la silicone qui n'adhère que très faiblement au métal. The first operation of the method according to the invention, represented in FIG. 1, consists of vertical dipping of the entire length of the row of metal wires 2, up to the level of the circuit to be coated, in a bath 5 comprising an adherent substance to a metal and peelable after hardening. More precisely, this substance is a paste, such as for example silicone which adheres only very weakly to the metal.

Après avoir retiré les fils métalliques 2 du bain 5, il subsiste une première gaine de silicone 6j ayant l'aspect d'une peau, autour de chaque fil métallique 2 (figure 2), que l'on laisse ensuite se durcir pendant environ 24 heures à la température ambiante. Ainsi, chaque fil métallique 2 enrobé d'une gaine de silicone 6 de faible épaisseur et de faible adhérence, peut être facilement pelé, c'est-à-dire dénudé, par tout moyen approprié, comme on le verra par la suite. After removing the metal wires 2 from the bath 5, there remains a first silicone sheath 6j having the appearance of a skin, around each metal wire 2 (FIG. 2), which is then left to harden for approximately 24 hours at room temperature. Thus, each metal wire 2 coated with a silicone sheath 6 of small thickness and low adhesion, can be easily peeled, that is to say stripped, by any suitable means, as will be seen later.

L'opération suivante, représentée à la figure 3, consiste en un trempage# vertical du circuit 1 et des fils métalliques 2 enrobés de leurs gaines respectives de silicone 6, jusqu'au niveau de la seconde rangée de fils métalliques 3, dans un bain fluidisé 7 comportant une substance polymérisable par la chaleur. Plus précisément, cette substance est par exemple une résine époxyde mise en suspension dans un courant d'air à l'intérieur d'une cuve vibrante 8 d'une machine de fluidisation, comme cela est connu en soi. Cette opération de trempage dans un bain fluidisé dure approximativement 40 secondes, et la résine à l'état pulvérulent est à la température ambiante. The following operation, represented in FIG. 3, consists in dipping # vertical of the circuit 1 and the metallic wires 2 coated with their respective silicone sheaths 6, up to the level of the second row of metallic wires 3, in a bath fluidized 7 comprising a substance polymerizable by heat. More specifically, this substance is for example an epoxy resin suspended in a stream of air inside a vibrating tank 8 of a fluidization machine, as is known per se. This soaking operation in a fluidized bath takes approximately 40 seconds, and the resin in the pulverulent state is at room temperature.

A la fin de ce cycle de trempage, il subsiste une seconde gaine de résine 9 enrobant d'une part le circuit électronique proprement dit et d'autre part chaque fil métallique 2 protégé par la première gaine de silicone 6 (figure 4). At the end of this soaking cycle, there remains a second resin sheath 9 coating on the one hand the actual electronic circuit and on the other hand each metal wire 2 protected by the first silicone sheath 6 (Figure 4).

Ensuite, on procède à l'épilage de l'ensemble gaine de silicone 6 et gaine de résine 9 enrobant chaque fil métallique 2, comme représenté à la figure 5. Cette opération d'épilage est réalisée d'abord par cassure mécanique au niveau du point de striction 10 (figure 4) ; puis on retire par tout moyen approprié, comme le montre la flèche A de la figure 5, les deux gaines 6 et 9 enrobant chaque fil métallique 2. La gaine de silicone 6 n'adhérant que très faiblement au fil métallique 2, cette opération d'épilage ne provoque aucune blessure du fil de contact. Then, the epilating of the silicone sheath 6 and resin sheath 9 coating each metal wire 2 is carried out, as shown in FIG. 5. This epilating operation is first carried out by mechanical breakage at the level of the necking point 10 (Figure 4); then, by any suitable means, as the arrow A in FIG. 5 shows, the two sheaths 6 and 9 coating each metal wire 2. The silicone sheath 6 adheres only very slightly to the metal wire 2, this operation of epilation does not cause any injury to the contact wire.

Les figures 6 et 7 représentent respectivement une vue de côté et une vue de dessus du circuit électronique 1 enrobé de la gaine de résine 9, une fois l'opération d'épilage terminée. Figures 6 and 7 respectively show a side view and a top view of the electronic circuit 1 coated with the resin sheath 9, once the depilation operation is complete.

Après cette opération d'épilage, le procédé selon l'invention comporte de plus les opérations successives suivantes:
- un nettoyage des fils métalliques dénudés 2 afin d'ôter toute trace de silicone sur les fils. Plus précisément, cette opération de nettoyage consiste d'abord en un trempage des fils métalliques dénudés 2 dans un solvant des silicones tel que par exemple le xylène, puis en un essuyage de ces fils, et enfin un sèchage de ceuxci au moyen d'un autre solvant tel que par exempleletrichloro-trifluoro éthane.After this depilation operation, the method according to the invention further comprises the following successive operations:
- cleaning of the bare metal wires 2 in order to remove all traces of silicone on the wires. More specifically, this cleaning operation consists first of all in soaking the bare metal wires 2 in a silicone solvent such as xylene, then in wiping these wires, and finally in drying them by means of a other solvent such as, for example, enriched chloro-trifluoroethane.

- et une polymérisation de la résine époxyde 9 enrobant le circuit 1, à une température de l'ordre de 1250 C, pendant une durée d'environ 2 heures. - And a polymerization of the epoxy resin 9 coating the circuit 1, at a temperature of about 1250 C, for a period of about 2 hours.

On notera que l'ordre des deux opérations de nettoyage et de polymérisation peut être inversé sans sortir du cadre de l'invention. It will be noted that the order of the two cleaning and polymerization operations can be reversed without departing from the scope of the invention.

Ensuite, si on désire obtenir une certaine conformation des fils métalliques 2 et 3, par exemple une forme repliée plus connue sous le terme de forme "DIL" (double in line en termes anglo-saxons), on procède à cette conformation par tout moyen approprié
Le procédé d'encapsulation selon l'invention a été décrit ci-- dessus en se référant à un seul circuit électronique. Bien entendu, ce procédé s'applique avantageusement à une série de circuits traités simultanément, sans sortir du cadre de l'invention.Then, if one wishes to obtain a certain conformation of the metal wires 2 and 3, for example a folded shape better known under the term of form "DIL" (double in line in Anglo-Saxon terms), one proceeds to this conformation by any means appropriate
The encapsulation method according to the invention has been described above with reference to a single electronic circuit. Of course, this method advantageously applies to a series of circuits treated simultaneously, without departing from the scope of the invention.

On a donc réalisé suivant l'invention un procédé d'encapF sulation de circuits électroniques, particulièrement efficace tant du point de vue de la fabrication en série que du point de vue de sa mise en oeuvre en raison notamment de l'emploi de machines de fluidisation performantes. A method of encapsulating electronic circuits has therefore been carried out according to the invention, which is particularly effective both from the point of view of mass production and from the point of view of its implementation, in particular because of the use of efficient fluidization.

Claims

1. Method for encapsulating an electronic circuit (1) having at least two metallic wires forming contacts (2, 3) fixed, by one of their respective ends, on two of its sides, respectively, characterized in what it involves the following steps:

- a first vertical soaking of the entire length of one (2) of the two metal wires (2, 3) in a first bath (5) comprising a first substance adhering to a metal and peelable after hardening thus forming a first sheath (6) around the metal wire (2) ;;

- a second vertical dipping of the metal wire (2) coated with the first sheath (6), and of the circuit (1), in a second bath (7) comprising a second substance which can be polymerized by heat, thus forming a second sheath (9 ) around the circuit (1) and the first sheath (6), the second sheath (9) formed around the circuit (1) carrying out the encapsulation thereof; and

- depilation of all of the first (6) and second (9) sheaths coating the metal wire (2).

2. Method according to claim 1, characterized in that the depilation operation is carried out by a mechanical break at the point of contact (10) between the circuit (1) and the metal wire (2).

3. Method according to one of claims 1 and 2, characterized in that after the epilating operation, it further comprises the following steps:

- cleaning of the bare metal wire (2); and

- polymerization of the second substance (9) coating the circuit (1).

4. Method according to claim 3, characterized in that the cleaning comprises the following stages:

- soaking the bare metal wire (2) in a solvent;

- wiping of the metal wire (2); and

- drying of it.

5. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the first substance (6) is a paste.

6. Method according to claim 5, characterized in that the paste (6) is silicone.

7. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the second bath (7) is a fluidized bath, and in that the second substance (9) is an epoxy resin in the pulverulent state.

8. Method according to claim 7, characterized in that the polymerization temperature of the resin (9) is substantially equal to 1250 C.

9. Electronic circuit, characterized in that it is encapsulated by carrying out the method according to any one of the preceding claims.