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Capteur magnetique et procede de realisation d'un tel capteur Download PDF

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Abstract

La présente invention concerne un capteur magnétique (10) du type comportant un élément sensible (14) sous forme de puce électronique disposée sur une grille de connexion (11), ladite puce étant associée à des composants externes (13) de réglage, caractérisé en ce que ces composants externes (13) sont directement reportés sur la grille de connexion (11) dans des logements (17) en creux réalisés sur celle-ci. La présente invention concerne également un procédé de réalisation d'un tel capteur.

Description

La présente invention concerne un capteur magnétique et un procédé de réalisation d'un tel capteur. Plus particulièrement il s'agit d'un capteur magnétique destiné à être embarqué dans un véhicule automobile.
Les capteurs magnétiques sont très souvent employés dans le domaine automobile, car ils permettent la détection de signaux sans contact direct avec l'organe surveillé. II s'agit par exemple des capteurs de vitesse de rotation de l'arbre moteur ou des roues etc..
Ces capteurs sont essentiellement composés d'une puce électronique comportant l'élément sensible au champ magnétique (par exemple un élément à effet Hall et un élément magnéto-résistif) et d'une électronique de mise en forme du signal généré par cette puce. Les signaux ainsi mis en forme sont ensuite dirigés, via une connectique appropriée, vers un calculateur qui traite l'information reçue.
Ainsi le capteur lui même se compose essentiellement d'une puce renfermant l'élément sensible d'une électronique de mise en forme du signal et d'un câble.
Lorsqu'un tel capteur est réalisé en grande série, I'électronique de mise en forme et l'élément sensible sont intégrés dans une seule et même puce.
Cependant, il est parfois utile pour répondre à une application spécifique de rajouter à une telle puce quelques composants électroniques dits de réglage, du type résistances, capacités etc. Ces composants sont alors placés sur un circuit imprimé sur lequel la puce est également implantée. II en résulte qu'en raison de la présence de quelques composants supplémentaires d'adaptation, le coût global du circuit est augmenté. La réalisation d'un circuit imprimé uniquement pour quelques composants est en effet onéreuse et le procédé de réalisation d'un tel capteur est rendu plus complexe.
La présente invention vise à pallier ce problème en proposant un capteur dans lequel quelques composants supplémentaires soient facilement et économiquement intégrables.
A cet effet la présente invention concerne un capteur magnétique du type comportant un élément sensible sous forme de puce électronique disposée sur une grille de connexion, ladite puce étant associée à des composants externes de réglage, caractérisé en ce que ces composants externes sont directement reportés sur la grille de connexion dans des logements en creux réalisés sur celle-ci.
Grâce à une telle disposition les composants électroniques externes sont directement placés sur la grille de connexion de la puce et de ce fait aucun circuit imprimé spécifique n'est nécessaire. II suffit en effet de prévoir une grille de connexion s'étendant au delà de la puce. Cette grille de connexion, qui est un élément nécessaire à la puce sensible, est alors spécifiquement conformée pour loger de tels composants et comporte à cet effet une pluralité de logements.
Chacun de ces logements est adapté pour recevoir un composant externe spécifique, ou une pluralité de composants.
Avantageusement la puce comportant l'élément sensible, la grille de connexion et les composants électroniques externes peuvent être englobés dans une résine synthétique de protection, assurant également l'étanchéité du capteur.
Selon une variante de l'invention la puce comportant l'élément sensible et les composants électroniques externes peuvent être surmoulés chacun séparément dans une résine synthétique, la grille de connexion reliant électriquement la puce et les composants électroniques externes restant en dehors du surmoulage. Une telle variante permet d'obtenir des entités surmoulées de petites dimensions (une entité surmoulée pour la puce, une autre pour les composants externes) et d'utiliser la flexibilité de la grille de connexion pour replier les entités surmoulées l'une par rapport à l'autre. De ce fait même si l'espace pouvant recevoir le capteur est de dimension réduite, il est tout de même possible de le mettre en place.
La présente invention concerne également un procédé de réalisation d'un tel capteur.
D'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront d'ailleurs de la description qui suit, à titre d'exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés dans lesquels:
- la figure 1 est une vue schématique en perspective, d'une grille de connexion munie de composants externes selon l'invention,
- les figures 2a et 2b sont des vues schématiques, respectivement en coupe et de dessus, représentant une première forme de réalisation d'un logement selon l'invention,
- la figure 3 est une vue schématique de dessus, représentant une seconde forme de réalisation d'un logement selon l'invention,
- la figure 4a est une vue schématique, d'un capteur selon l'invention, selon une premier mode de réalisation de l'invention et
- les figures 4b et 4c sont des vues schématiques, d'un capteur selon l'invention selon un second mode de réalisation de l'invention, respectivement en position déployée et en position repliée.
Selon la forme de réalisation représentée aux figures 1 et 4a, un capteur magnétique 10, selon l'invention, comporte:
- une grille de connexion 11 (figure 1), munie d'une pluralité de composants externes 13 de réglage, et présentant une extrémité de connexion 12, et au moins une puce comportant un élément sensible 14,
- une partie surmoulée 15 (figure 4a), englobant dans le mode de réalisation représenté à la figure 4a, une partie de la grille de connexion 11, les composants externes 13 et la puce sensible 14.
Comme représentée à la figure 1, la grille de connexion 11 est adaptée pour recevoir la puce sensible 14. Elle comporte à cet effet des plots de connexion 16 permettant de la relier de manière classique à la puce.
Selon l'invention et contrairement à l'usage à ce jour, cette grille de connexion est prolongée au-delà du voisinage immédiat de la puce 14, et comporte une pluralité de logements 17 de réception des composants externes 13.
Selon une première variante de réalisation, ces logements 17 (figures 2a et 2b) sont réalisés par découpe de la grille de connexion, puis mise en forme. Comme cela est visible à la figure 2a, ces logements forment des berceaux en creux adaptés pour recevoir les composants externes 13. Ces composants sont soudés 18 par deux de leurs faces 13a, 13b dans le logement 17. Ces composants peuvent également être reportés par brasage respectif de leurs connexions sur la grille.
Une fois mis en place et correctement reliés à la grille de connexion, une résine synthétique 15 (figure 4a) est surmoulée sur l'ensemble de la puce sensible 14, des composants 13 et de la grille de connexion 11 sauf sur l'extrémité 12 de cette grille de connexion qui demeure en dehors de la zone surmoulée 15.
Ainsi, le fait d'avoir prolongé la grille de connexion (qui de toute façon était nécessaire au voisinage immédiat de la puce sensible 14, pour réaliser la connexion électrique de cette puce), et de l'avoir munie de logements 17 pour les composants externes 13, évite d'avoir à relier la puce 14 et sa grille de connexion à un circuit imprimé spécifique sur lequel les composants externes 13 sont mis en place. En outre, le surmoulage de l'ensemble ainsi réalisé permet d'assurer en une seule opération l'étanchéité de l'élément sensible 14 et des composants externes 13, et de définir la forme extérieure du capteur.
Selon une seconde forme de réalisation représentée à la figure 3, les logements 17 sont réalisés par emboutissage de la grille de connexion. Cette grille est donc simplement déformée pour réaliser un logement en creux 17. Dans le cas d'un logement réalisé par emboutissage, le composant électronique externe 13 est soudé 18 sur quatre de ces faces à savoir 13a, 13c, 13d et 13e.
Comme le montre la figure 3, la soudure peut ne pas s'étendre sur la totalité de chacune de ces faces.
On notera que lorsque les logements 17 sont réalisés par emboutissage, leurs dimensions sont en général moins précises.
La figure 4b montre un deuxième mode de réalisation de l'invention dans lequel le capteur 10' comporte non plus, une mais deux parties surmoulées 15'. Ces parties surmoulées constituent deux entités surmoulées distinctes. Une première partie surmoulée 15' englobe la puce sensible 14 et une seconde partie surmoulée englobe les composants externes de réglage 13. La zone séparant ces deux parties surmoulées est simplement constituée par la grille de connexion 11. Cette grille est de faible épaisseur et est flexible, ce qui permet de replier, I'une par rapport à l'autre, chacune des parties surmoulées 15' (figure 4c). Cette propriété est avantageuse lorsque la place disponible pour le capteur est réduite.
En variante (non représentée), un aimant peut être associé à la puce sensible 14 et être surmoulé dans la première partie surmoulée 15'. Cet aimant peut être placé en regard de la puce sensible 14 sur la face opposée de la grille de connexion. Cet aimant est bien sûr intégré dans le surmoulage 15' enrobant la puce. Le surmoulage de la puce englobe donc les deux faces de la grille de connexion 11.
On notera en outre que quel que soit le mode de réalisation, la partie surmoulée 15 ou 15' peut recouvrir au moins partiellement un connecteur ou un élément de connectique destiné à relier le capteur à une électronique de commande du véhicule automobile.
On notera que cet élément de connectique peut prendre toutes formes appropriées. Les extrémités de la grille de connexion peuvent ainsi être conformées en forme de cosses à sertir (variante non représentée) et serties sur un câble de liaison du capteur. En variante, ces extrémités peuvent également être insérées dans un connecteur.
On notera que le procédé de réalisation d'un capteur tel que décrit cidessus consiste à
a)- réaliser une grille de connexion (11) par découpage,
b)- réaliser une pluralité de logements (17) en creux dans la dite grille,
c)- reporter une puce électronique (14) sur la dite grille,
d)- déposer et relier électriquement des composants électroniques (13) dans les logements (17) de la grille et,
e)- surmouler (15,15') la puce à l'aide d'une résine synthétique.
Comme précédemment indiqué, I'étape e) de surmoulage peut permettre un surmoulage de l'ensemble des composants électroniques (13, 14) en une seule partie ou en deux entités surmoulées distinctes 15'.
Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits, mais englobe toute variante à la portée de l'homme de l'art.
Ainsi, la forme des logements 17 peut être différente de celle décrite ci-dessus, sans que cela ne sorte du domaine de l'invention.

Claims (10)

REVENDICATIONS
1. Capteur magnétique (10, 10') du type comportant un élément sensible (14) sous forme de puce électronique disposée sur une grille de connexion (11), ladite puce étant associée à des composants externes de réglage (13), caractérisé en ce que ces composants externes (13) sont directement reportés sur la grille de connexion (11) dans des logements (17) en creux réalisés sur celle-ci.
2. Capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les logements (17) des composants sont obtenus par emboutissage de la grille de connexion.
3. Capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les logements (17) des composants sont obtenus par découpe de la grille de connexion.
4. Capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les composants externes (13) sont reportés par brasage respectif de leurs connexions sur la grille (11).
5. Capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les extrémités (12) de la grille de connexion (11) sont conformées en forme de cosses à sertir et serties sur un câble de liaison du capteur.
6. Capteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'élément sensible (14), les composants externes (13) et l'extrémité sertie du câble de liaison sont surmoulés en une seule opération permettant de définir la forme extérieure du capteur.
7. Procédé de réalisation d'un capteur magnétique (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il consiste à:
a)- réaliser une grille de connexion (11) par découpage,
b)- réaliser une pluralité de logements en creux (17) dans la dite grille,
c)- reporter une puce électronique (14) sur la dite grille, et
d)- déposer et relier électriquement des composants électroniques (13) dans les logements (17) de la grille.
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il consiste après l'étape d) à:
e)- surmouler la puce à l'aide d'une résine synthétique (15,15').
9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que le surmoulage (15) englobe également les composants électroniques (13).
10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que le surmoulage de la puce et des composants est réalisé sous forme de deux entités surmoulées distinctes (15').
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