FR2906434A1 - Circuit imprime et dispositif electronique comportant ledit circuit imprime - Google Patents

Abstract

Un circuit imprimé (101) comprenant :- un support en matière isolante (102),- des trous (3) traversant ledit support destinés à recevoir les éléments conducteurs (11) de composants électriques, et- des pastilles conductrices (103, 104) sur au moins une face (105, 106) du support entourant lesdits trous pour fixer lesdits composants avec une soudure,le coefficient de dilatation thermique du support, selon un axe perpendiculaire audit support, est inférieur ou égal à 60 µm/m/°C pour une plage de températures inférieures à 150°C, et au moins une pastille comportant une partie (206) exposée à la soudure ayant une largeur inférieure à 0,30 millimètres.Un dispositif électronique comportant des composants électroniques et des moyens de connexion, au moins une partie desdits composants étant supportée sur un circuit imprimé (101) décrit précédemment, ledit circuit imprimé étant connecté par lesdits moyens de connexion.

Description

1 CIRCUIT IMPRIMÉ ET DISPOSITIF ÉLECTRONIQUE COMPORTANT LEDIT CIRCUIT

IMPRIMÉ DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION [0001] L'invention concerne un circuit imprimé comprenant : - un support en matière isolante, - des trous traversant ledit support destinés à recevoir les éléments conducteurs de composants électriques, et des pastilles conductrices sur au moins une face du support entourant lesdits trous pour fixer lesdits composants avec une soudure. [0002] L'invention concerne également un dispositif électronique comportant des composants électroniques et des moyens de connexion. ETAT DE LA TECHNIQUE [0003] Dans le domaine des circuits imprimés, l'utilisation de soudures sans plomb a été développée pour répondre à des contraintes environnementales. Les alliages de soudure sans plomb couramment utilisés ont l'inconvénient de présenter une température de fusion supérieure aux alliages de soudure avec plomb et de se solidifier à plus haute température avec un retrait volumique plus important. De ce fait, les contraintes mécaniques au niveau des joints de soudure sont très importantes et les phénomènes de déchirement ou de décollement de ces joints, voire des pastilles conductrices sur lesquelles ils sont en prise, sont de plus en plus fréquent. [0004] La demande de brevet américaine US 2002/0074164 décrit un circuit imprimé destiné à recevoir des composants électriques fixés à l'aide d'une soudure sans plomb. Ces circuits imprimés comprennent des trous entourés de pastilles conductrices, pour insérer des broches de composants électriques, les parois desdits trous étant recouvertes d'un film conducteur. Pour pallier les phénomènes de décollement décrits ci-dessus, la largeur des pastilles conductrices des circuits imprimés décrits dans cette demande de brevet, c'est à dire la différence entre le rayon d'une pastille et le rayon du trou entouré par ladite pastille, 2906434 2 a été choisie supérieure ou égale à 0,40 millimètres. Un inconvénient de ce type de circuit imprimé est que la densité des composants électriques qu'il peut recevoir est diminuée. [0005] La demande de brevet européenne EP 1 367 875 décrit, quant à elle, une pastille conductrice entourant un trou d'un circuit imprimé, destinée à fixer la broche d'un 5 composant électrique à l'aide d'une soudure sans plomb et pour laquelle une portion de la pastille, sur le pourtour de celle-ci, est recouverte par un masque de soudure sur une largeur d'au moins 50 microns. EXPOSE DE L'INVENTION [0006] L'invention vise à remédier aux inconvénients des circuits imprimés de l'art 10 antérieur. [0007] L'invention porte donc sur un circuit imprimé comprenant : un support en matière isolante, des trous traversant ledit support destinés à recevoir les éléments conducteurs de composants électriques, et des pastilles conductrices sur au moins une face du support entourant lesdits trous pour fixer lesdits composants avec une soudure, dans lequel le 15 coefficient de dilatation thermique du support, selon un axe perpendiculaire audit support, est inférieur ou égal à 60 m/m/ C, pour une plage de températures inférieures à 150 C, et dans lequel au moins une pastille comporte une partie exposée à la soudure ayant une largeur inférieure à 0,30 millimètres. [0008] Avantageusement, la largeur de la partie exposée à la soudure est inférieure ou 20 égale à 0,27 millimètres, de préférence inférieure ou égale à 0,25 millimètres. [0009] De préférence, le coefficient de dilatation thermique du support, selon un axe perpendiculaire audit support, est inférieur ou égal à 55 1am/m/ C pour une plage de températures inférieures à 150 C. [0010] Avantageusement, la température de transition vitreuse du support est supérieure à 25 150 C, de préférence supérieure ou égale à 160 C. [0011] Selon un mode de réalisation, le circuit imprimé comporte, en outre, au moins un composant électrique fixé sur le support avec une soudure sans plomb. 2906434 3 [0012] De préférence, seules les pastilles conductrices sur la face du support comportant le au moins un composant présentent une partie exposée à la soudure ayant une largeur inférieure à 0,30 millimètres. [0013] De préférence, la partie exposée à la soudure a une forme sensiblement circulaire. 5 [0014] Selon un mode de réalisation, le circuit imprimé comporte une couche isolante formée sur au moins une face du support, ladite couche isolante étant en retrait par rapport à la pastille. Alternativement, le circuit imprimé comporte une couche isolante formée sur au moins une face du support, ladite couche isolante recouvrant une partie du pourtour de la pastille. 10 [0015] L'invention porte également sur un dispositif électronique comportant des composants électroniques et des moyens de connexion, dans lequel au moins une partie desdits composants est supportée sur un circuit imprimé tel que décrit précédemment, ledit circuit imprimé étant connecté par lesdits moyens de connexion. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES 15 [0016] D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui suit de modes particuliers de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et représentés dans les figures annexées. [0017] La figure 1 représente une vue de profil d'un circuit imprimé et de la broche d'un composant selon l'art antérieur. 20 [0018] La figure 2 représente une vue de profil d'un circuit imprimé et de 1.a broche d'un composant selon un mode de réalisation dans lequel toute la surface des deux pastilles est exposée à la soudure. [0019] La figure 3 représente un mode de réalisation différant de celui de la figure 2 en ce qu'une seule des pastilles présente une largeur inférieure à 0,30 millimètres. 25 [0020] La figure 4 représente une vue de profil d'un circuit imprimé et de la broche d'un composant selon un mode de réalisation dans lequel seulement une partie de la surface des deux pastilles est exposée à la soudure. 2906434 4 [0021] La figure 5 représente un mode de réalisation différant de celui de la figure 4 en ce qu'une seule des pastilles présente une partie exposée à la soudure ayant une largeur inférieure à 0,30 millimètres. [0022] Les figures 6a à 6d sont des vues de dessus de différentes configurations A, B, C et 5 D de recouvrement par le masque de soudure des circuits imprimés exemplifiés ci-après, les parties des pastilles exposées à la soudure ayant une forme circulaire. [0023] Les figures 7a et 7d sont des vues de dessus des configurations A et D de recouvrement par le masque de soudure des circuits imprimés exemplifiés ci-après, les parties des pastilles exposées à la soudure ayant une forme carrée.

10 DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION [0024] Le support peut être en tout type de matériau isolant adapté à la fabrication de circuits imprimés. Les matériaux du support peuvent comporter des résines, par exemple phénolique, époxyde, polyimide, polyester, Teflon, cyanate ester. Les matériaux du support peuvent également comporter des charges avec différentes mises en forme, tels que du 15 papier, du feutre, du tissu, et des charges sphériques, ainsi que des matériaux tels que du verre, du quartz, de l'aramide, de l'alumine et/ou du Téflon. [0025] Selon un aspect de l'invention le matériau du support présente un coefficient de dilatation thermique selon un axe perpendiculaire audit support, défini pour une plage de températures inférieures à 150 C, inférieur ou égal à 60 m!m/ C, de préférence inférieur 20 ou égal à 55 m/m/ C. Le coefficient de dilatation thermique est généralement mesuré selon la spécification IPC TM650 method n 2.4.41 . En particulier, 1.; matériau du support peut avantageusement présenter une température de transition vitreuse supérieure ou égale à .150 C, de préférence supérieure ou égale à 160 C, par exemple 170 C. La température de transition vitreuse du support est généralement obtenue par associations de 25 résines et de charges, en fonction de l'application des circuits imprimés. La température de transition vitreuse peut être mesurée par calorimétrie différentielle, en anglais differential scanning calorimetry et en abrégé DSC , par exemple selon la spécification IPC TM650 method n 2.4.25 2906434 5 [0026] Les pastilles conductrices permettent d'assurer la liaison électrique entre les pistes et les composants électriques, par l'intermédiaire des parois généralement conductrices du trou. Les pistes conductrices et les pastilles conductrices entourant les trous sont en matériaux conducteur de l'électricité, telle que le cuivre ou un alliage de cuivre. Les pistes 5 et les pastilles conductrices peuvent également être étamées, argentées, dorées ou recouvertes par tout métal ou mélange de métaux approprié. Les pastilles conductrices peuvent être situées sur l'une des faces ou sur les deux faces du support. [0027] Les trous destinés à recevoir les broches des composants électriques peuvent comporter des parois conductrices pour agrandir la surface de contact lors de la soudure des 10 composants et pour assurer le contact entre des pistes de faces différentes dans le cas de circuits imprimés à double face. Les parois conductrices peuvent être en tout type de matériaux conducteur de l'électricité connu de l'homme du métier. Ces parois conductrices peuvent être fabriquées par n'importe quel moyen connu de l'homme du métier, par exemple par dépôt galvanique d'une couche de cuivre après un nettoyage préalable et un 15 bain dans une solution de chlorure de palladium. [0028] Les circuits imprimés peuvent être fabriqués par n'importe quelle méthode à la disposition de l'homme du métier. A titre d'exemple, un papier, une fibre de verre, une fibre de polyester ou identique peut être imprégnée par de la résine époxy, phénolique ou similaire pour former un support isolant. Ensuite un feuillard de cuivre peut être lié au 20 support isolant par une opération de pressage à chaud afin de réaliser un laminé. Un trou peut être ensuite percé à l'endroit voulu du laminé, avant d'appliquer à la surface de celui-ci un catalyseur et de réaliser un dépôt chimique de cuivre. Ensuite un dépôt de cuivre électrolytique peut être appliqué sur le cuivre chimiquement déposé afin de réaliser un film conducteur en cuivre. Ce film conducteur peut être ensuite gravé pour réaliser une piste et 25 une pastille. Un vernis épargne peut être appliqué sur la surface du circuit pour éviter que la brasure ne recouvre l'ensemble des pistes. [0029] La soudure peut être n'importe quelle soudure à la disposition de l'homme du métier. Le circuit imprimé de l'invention est particulièrement adapté à une soudure à base d'un alliage sans plomb, tels que, par exemple, un mélange ternaire d'étain, d'argent et de cuivre ou un mélange binaire d'étain et d'argent ou d'étain et de cuivre. La soudure peut 2906434 6 être également un mélange quaternaire comportant un mélange quaternaire comportant de l'étain, de l'argent et du cuivre, ainsi qu'un quatrième composé choisi parmi le nickel, le germanium ou l'indium. La méthode de soudure utilisée peut être n'importe quelle méthode connue de l'homme du métier, telle que par exemple une méthode de soudure à 5 vague ou manuelle au fer. [0030] Généralement, le support est partiellement recouvert par une couche isolante, communément appelée masque de soudure ou vernis d'épargne de brasure. Cette couche isolante recouvre généralement les pistes conductrices. Afin de fixer les broches des composants par soudure, les pastilles conductrices des circuits imprimés ne sont pas 10 recouvertes ou pas totalement recouvertes, ce qui permet de laisser au moins une partie de ces pastilles exposée à la soudure. La partie des pastilles conductrices exposée à la soudure est généralement située sur le pourtour des trous ou des parois conductrices desdits trous. [0031] Selon un autre aspect de l'invention, au moins une pastille du circuit imprimé comporte une partie exposée à la soudure ayant une largeur inférieure à 0,30 millimètres.

15 La partie exposée de la pastille peut présenter n'importe quelle forme. Dans le cas d'un recouvrement partiel par une couche isolante, la forme de la partie exposée à la soudure est généralement définie par les limites de ladite couche. En cas d'absence de recouvrement par une couche isolante, la forme de la partie exposée est généralement définie par les bords de la pastille. Dans d'autres cas, la forme de la partie exposée peut être définie par 20 les limites de la couche isolante recouvrant partiellement la pastille et par les bords non recouverts de ladite pastille. La partie de la pastille exposée à la soudure présente généralement une forme sensiblement circulaire, carré, en étoile ou rectangulaire. Dans le cas préféré d'une forme circulaire, on entend par largeur de la partie de la pastille exposée à la soudure, la différence entre le rayon de ladite partie exposée de la pastille et celui du 25 trou. Dans le cas d'une forme carré, on entend par largeur de la partie exposée à la soudure de la pastille, la moitié de la différence entre la dimension d'un côté du carré et du diamètre du trou. [0032] Le circuit imprimé 1 représenté à la figure 1 comporte un support 2 en matière isolante, un trou 3 comportant des parois conductrices 4, et des pastilles conductrices 5 et 6 30 sur les faces 7 et 8 du support entourant le trou 3. La broche 11 d'un composant a été 2906434 7 insérée dans le trou 3 et soudée à l'aide d'une soudure sans plomb. La soudure remplie l'espace 13 défini par la broche et les parois conductrices du trou. Les portions de soudure recouvrant les faces exposées des pastilles forment des joints de soudure 14 et 15. Le circuit imprimé comporte également une couche isolante 21, ou masque de soudure, 5 recouvrant partiellement les deux faces du support. Dans le cas de la figure 1, les couches isolantes sont en retrait par rapport aux pastilles conductrices, et toute la surface de ces pastilles est donc exposée à la soudure. [0033] Dans le circuit imprimé représenté à la figure 1, la face des pastilles exposée à la soudure présente une largeur supérieure ou égale à 0,30 millimètres, conformément à l'art 10 antérieur, et les joints de soudure sont représentés avec différents types de défauts. La partie droite du joint de soudure supérieur 14 présente un défaut de décollement 31 du joint par rapport à la pastille. La partie droite du joint de soudure inférieur 15 présente un défaut de décollement 32 de la pastille par rapport au support. La partie gauche du joint de soudure inférieur présente, quant à elle, un défaut de déchirement 33. 15 [0034] Le circuit imprimé 101 représenté à la figure 2 est un exemple de réalisation de l'invention comportant un support 102 en matière isolante. Le matériau du support 102 présente un coefficient de dilatation thermique, selon un axe perpendiculaire audit support, inférieur à 60 m/m/ C, pour une plage de températures inférieures à 150 C, ainsi qu'une température de transition vitreuse supérieure à 150 C. Des pastilles conductrices 103 et 20 104 entourent le trou 3 et sont montées sur les faces 105 et 106 du support. Comme dans le mode de réalisation de la figure 1, le support est recouvert sur ses deux faces par une couche isolante 107 ne recouvrant pas les pastilles conductrices. Contrairement au mode de réalisation de la figure 1, les pastilles 103 et 104 présentent une largeur inférieure à 0,30 millimètres. 25 [0035] Dans le circuit imprimé représenté à la figure 2, la partie des pastilles exposée à la soudure, c'est à dire l'ensemble de la pastille, présente une largeur inférieure à 0,30 millimètres. De ce fait, les joints de soudure 108 ont été représentés sans défauts. [0036] Le circuit imprimé 121 représenté à la figure 3 est un autre exemple de réalisation de l'invention comportant le même support 102 que celui de la figure 2. Comme dans le 30 mode de réalisation de la figure 2, le circuit imprimé comporte une pastille conductrice 103 2906434 8 montées sur la face 105 du support et présentant une largeur inférieure à 0,30 millimètres. Contrairement au mode de réalisation de la figure 2, la pastille 124 montée sur la face 106 du support présente une largeur supérieure ou égale à 0,30 millimètres. [0037] Dans le circuit imprimé représenté à la figure 3, la partie de la pastille 103 exposée 5 à la soudure, c'est à dire l'ensemble de cette pastille, présente une largeur inférieure à 0,30 millimètres. De ce fait, les joints de soudure 128 ont été représentés sans défauts. [0038] Le circuit imprimé 141 représenté à la figure 4 est un autre exemple de réalisation de l'invention comportant le même support 102 que celui des figures 2 et 3. Les pastilles conductrices 143 et 144 montées sur les faces 105 et 106 du support présentent toutes les 10 deux une largeur supérieure ou égale à 0,30 millimètres. Cependant, les couches isolantes 147 recouvrent partiellement chaque pastille de manière à laisser découvert une partie exposée à la soudure ayant une largeur inférieure à 0,30 millimètres. [0039] Dans le circuit imprimé représenté à la figure 4, la partie des pastilles exposée à la soudure ayant une largeur inférieure à 0,30 millimètres, les joints de soudure 148 ont été 15 représentés sans défauts. [0040] Le circuit imprimé 161 représenté à la figure 5 est un autre exemple de réalisation de l'invention comportant le même support 102 que celui des figures 2, 3 et 4. Comme dans le mode de réalisation de la figure 4, les pastilles conductrices 143 et 144 présentent toutes les deux une largeur supérieure ou égale à 0,30 millimètres et sont: partiellement 20 recouvertes par une couche isolante. La partie exposée à la soudure de la pastille conductrices 143 présente une largeur inférieure à 0,30 millimètres. Contrairement au mode de réalisation de la figure 4, la partie exposée à la soudure de la pastille conductrices 144 présente une largeur supérieure ou égale à 0,30 millimètres. [0041] Dans le circuit imprimé représenté à la figure 5, la partie de la pastille 143 exposée 25 à la soudure ayant une largeur inférieure à 0,30 millimètres, les joints de soudure 167 ont été représentés sans défauts. [0042] Les modes de réalisation des figures 3 et 5, pour lesquels seules l'une des deux pastilles présente une partie exposée à la soudure dont la largeur est inférieure à 0,30 millimètres, sont particulièrement avantageux lorsqu'une soudure manuelle à l'aide d'un 2906434 9 fer à souder est mise en oeuvre. L'autre pastille, dont la largeur de la partie exposée à la soudure est supérieure ou égale à 0,30, est généralement sur la face du support exposée à la brasure, c'est à dire sur la face opposée par rapport à celle du composant électronique. Ainsi, le positionnement d'une pointe de fer à souder sur une pastille présentant une plus 5 large partie exposée à la soudure s'en trouve facilité. [0043] Les exemples présentés ci-après ont été réalisés sur la base de test sur des circuits imprimés fabriqués en utilisant différents supports, différentes largeurs et formes de pastilles conductrices et différentes configurations de recouvrement desdites pastilles par le masque de soudure. Les différentes configurations de recouvrement des pastilles 10 conductrices sont représentées par des vues de dessus sur les figures 6a à 6d, pour les pastilles ayant une forme circulaire, et sur les figures 7a et 7d, pour les pastilles ayant une forme carrée. Les figures 6a à 6d, 7a et 7d ne sont pas représentées à l'échelle. [0044] Chacune des configurations illustrées sur les figures 6a à 6d, 7a et '7d comportent une broche 201 de composant représentée en coupe, un trou 202 rempli de soudure et 15 présentant des parois conductrices 203. Chacune des configurations représentées comporte également une pastille conductrice délimitée par les parois conductrices 203 et les bords 204 de ladite pastille, ces derniers pouvant être recouverts par une couche isolante représentée de manière hachurée et délimitée par des limites 205. Lorsque la pastille conductrice n'est pas recouverte par une couche isolante, la partie 206 de ladite pastille 20 exposée à la soudure est délimitée par les parois conductrices 203 du trou et par les bords 204 de la pastille, comme cela est représenté dans les figures 6b, 6d et '7d. Lorsque la pastille conductrice est recouverte par une couche isolante, la partie 206 de ladite pastille exposée à la soudure est donc délimitée par les parois conductrices 203 du trou et par les limites de la couche isolante, comme cela est représenté dans les figures 6a, 6c et 7a. Dans 25 ce dernier cas, les bords 204 de la pastille conductrice recouverts par la couche isolante sont représentés en pointillés. Les dimensions des différentes configurations de recouvrement des pastilles conductrices sont présentées dans le tableau 1 ci-dessous.

2906434 10 Diamètre Dimension (*) Dimension (*) définie Largeur de la partie de la du trou de la pastille par les bords du masque pastille exposée Dl D2 D3 L (mm) (mm) (mm) (mm) A 1,5 2,3 1,9 0,20 B 1,5 2,1 2,2 0,30 C 1,5 2,3 2,1 0,30 D 1,5 1,9 2,0 0,20 Tableau 1 : Configurations de recouvrement des pastilles par le masque de soudure (*) pour une pastille circulaire, les dimensions D2 et D3 correspondent à cl es diamètres ; pour une pastille de forme carrée, les dimensions D2 et D3 correspondent à une largeur des 5 cotés du carré. [0045] Des composants ont été ensuite soudés de la même façon sur chacun des circuits imprimés. Ces circuits imprimés ont été soumis à des contraintes de vieillissement avant d'être analysés pour répertorier les défauts de décollement et de déchirement. [0046] Lors de la fabrication de ces circuits imprimés, certaines données concernant les 10 matériaux et composants utilisés étaient communes à l'ensemble des exemples. Les conditions opératoires de soudage des composants sur les circuits imprimés étaient également identiques d'un exemple à l'autre. Dans tous les cas, les circuits imprimés n'ont subi aucune cuisson préalablement à l'assemblage. Les épaisseurs de matériau, les traitements de surface et les masques de soudure étaient dans tous les cas identiques. Les 15 composants électriques montés sur les circuits imprimés étaient des résistances présentant des broches de 0,6 millimètres de diamètre et ayant subi préalablement un. traitement de finition à l'étain sans plomb. Dans tous les cas, la soudure utilisée était un alliage de métaux sans plomb, à base d'étain, d'argent et de cuivre. La soudure a été mise en oeuvre par un procédé de soudure à vague avec un flux de soudure sans nettoyage à base d'eau et 20 exempt de composés organiques volatils. La soudure a été réalisée avec un temps de contact du circuit imprimé avec le bain de soudure de 4 secondes, sous une couverture d'azote et avec un gradient de refroidissement de 10 C par seconde. 2906434 11 [0047] Les données spécifiques de la fabrication des circuits imprimés conformément à chacun des exemples sont présentées ci-après. Exemple 1 (selon l'art antérieur) : [0048] Dans cet exemple, le support utilisé est un mélange de résine époxy et de verre 5 présentant un coefficient de dilatation thermique selon un axe perpendiculaire audit support dont la valeur maximale Kmax est de 280 m/m/ C entre 130 et 150 C. Le support utilisé présente également une température de transition vitreuse sensiblement égale à 130 C. Les broches des composants ont été insérées dans des trous ayant un diamètre Dl de 1, 5 millimètres. Les trous étaient entourés de pastilles en cuivre ayant une forme circulaire et 10 un diamètre D2 de 1,9 millimètres. Un masque de soudure a été déposé sur la surface du circuit de façon à ne pas recouvrir les pastilles de cuivre et à rester en retrait par rapport aux bords de ces dernières, ce qui correspond à la configuration D décrite précédemment. La partie de la pastille exposée à la soudure, c'est à dire la surface totale de la pastille, présentait une largeur L de 0,20 millimètres.

15 Exemple 2 (selon l'art antérieur [0049] Par rapport à l'exemple 1, la pastille en cuivre avait un diamètre D2 de 2,3 millimètres et le masque de soudure recouvrait partiellement les bords de la pastille de cuivre, de façon à ne laisser qu'une partie de la pastille exposée à la soudure ayant une largeur L de 0,20 millimètres conformément à la configuration A décrite précédemment.

20 Exemple 3 (selon l'art antérieur) : [0050] Dans cet exemple, le support utilisé est un mélange de résine époxy et de verre présentant un coefficient de dilatation thermique selon un axe perpendiculaire audit support dont la valeur maximale Kmax est de 55 gm/m/ C pour une plage de températures inférieures à 150 C. Le support utilisé présente également une température de transition 25 vitreuse sensiblement égale à 170 C. Les broches des composants ont été insérées dans des trous ayant un diamètre de 1,5 millimètres. Les trous étaient entourés de pastilles en cuivre ayant une forme circulaire et un diamètre D2 de 2,1 millimètres. Un masque de soudure a été déposé sur la surface du circuit de façon à ne pas recouvrir la pastille de cuivre et à rester en retrait par rapport à cette dernière, ce qui correspond à la configuration B présenté 2906434 12 précédemment. La partie de la pastille exposée à la soudure, c'est à dire la surface totale de la pastille, présentait une largeur L de 0,30 millimètres. [0051] Exemple 4 (selon l'art antérieur) : [0052] Par rapport à l'exemple 3, la pastille en cuivre avait un diamètre D2 de 2,3 5 millimètres et le masque de soudure recouvrait partiellement les bords de la pastille en cuivre, de façon à ne laisser qu'une partie de la pastille exposée à la soudure ayant une largeur L de 0,30 millimètres, conformément à la configuration C présentée précédemment. Exemple 5 (selon l'invention) : [0053] Dans cet exemple, le support utilisé est un mélange de résine époxy et de verre 10 présentant un coefficient de dilatation thermique selon un axe perpendiculaire audit support dont la valeur maximale Kmax est de 55 m/m/ C entre 130 et 150 C. Le support utilisé présente également une température de transition vitreuse sensiblement égale à 170 C. De la même façon que dans l'exemple 1, les broches des composants ont été insérées dans des trous ayant un diamètre Dl de 1,5 millimètres. Les trous étaient entourés de pastilles en 15 cuivre ayant une forme circulaire et un diamètre D2 de 1,9 millimètres. De la même façon que dans l'exemple 1, le masque de soudure a été déposé sur la surface du circuit, de façon à ne pas recouvrir les pastilles de cuivre et à rester en retrait par rapport à ces dernières, conformément à la configuration D présentée précédemment. La partie de la pastille exposée à la soudure présentait une largeur L de 0,20 millimètres.

20 Exemple 6 (selon l'invention) : [0054] Par rapport à l'exemple 5, la pastille en cuivre avait un diamètre D2 de 2,3 millimètres et le masque de soudure recouvrait partiellement les bords de la pastille de cuivre, de façon à ne laisser qu'une partie de la pastille exposée à la soudure ayant une largeur L de 0,20 millimètres conformément à la configuration A présentée précédemment.

25 Exemple 7 (selon l'invention) : [0055] Par rapport à l'exemple 5, la pastille en cuivre avait une forme carré et présentait une largeur de 1,9 millimètres. La configuration de recouvrement de la couche isolante 2906434 13 correspondait à la configuration D présentée précédemment et la partie de la pastille exposée à la soudure avait une largeur L de 0,20 millimètres. Exemple 8 (selon l'invention) : [0056] Par rapport à l'exemple 7, la pastille en cuivre avait une forme carré et présentait 5 une largeur de 2,3 millimètres. Le masque de soudurerecouvrait partiellemertt les bords de la pastille de cuivre, de façon à ne laisser qu'une partie de la pastille exposée à la soudure ayant une largeur L de 0,20 millimètres, conformément à la configuration A représentée précédemment. [0057] Les données spécifiques ayant fait l'objet de modifications dans chacun des 10 exemples 1 à 8 décrits précédemment, sont résumées dans le tableau 2 ci-dessous. Kmax Tg L Recouvrement Forme ( m/m/ C) ( C) (mm) Exemple N 1 280 130 0,20 Non Circulaire Exemple N 2 280 130 0,20 Oui Circulaire Exemple N 3 55 170 0, 30 Non Circulaire Exemple N 4 55 170 0,30 Oui Circulaire Exemple N 5 55 170 0,20 Non Circulaire Exemple N 6 55 170 0,20 Oui Circulaire Exemple N 7 55 170 0,20 Non Cané Exemple N 8 55 170 0,20 Oui Carré Tableau 2 : Données spécifiques aux exemples [0058] Les circuits imprimés réalisés conformément à chacun de ces exemples ont été soumis à des tests mécaniques en appliquant aux composants des contraintes de traction d'approximativement 60 N. Ces tests ont été menés jusqu'à la destruction du circuit 15 imprimé. Dans tous les exemples selon l'invention, cette destruction se traduisait par une cassure au niveau de la broche du composant. Dans ces mêmes exemples selon l'invention, aucune cassure au niveau du joint de soudure n'a été observée. 2906434 14 [0059] Les circuits imprimés ont été ensuite analysés visuellement pour répertorier les défauts de décollement et de déchirement. L'analyse a été réalisée selon un protocole lors duquel le type et le nombre de défauts ont été déterminés. Par ailleurs, en présence d'un défaut de décollement ou de déchirement, la longueur et l'ouverture du défaut ont été 5 mesurées. [0060] Dans les exemples selon l'invention, aucun défaut de décollement ou de déchirement des joints en tant que tels n'a été observé. La plupart des défauts observés étaient des décollements de la pastille par rapport au support ayant une longueur allant de 0 à 182 microns et une ouverture allant de 0 à 50 microns. Les résultats de cette analyse 10 visuelle ont été répertoriés dans le tableau 3 ci-dessous. Par une analyse visuelle de chaque joint, les décollements de la pastille par rapport au support on été comptabilisés et la longueur moyenne desdits décollements a été déterminée. Nombre de décollements de Longueur moyenne des la pastille décollements ( m) Exemple N 1 25 120 Exemple N 2 19 182 Exemple N 3 3 30 Exemple N 4 0 0 Exemple N 5 0 0 Exemple N 6 0 0 Exemple N 7 7 140 Exemple N 8 7 160 L Tableau 3 : Résultats de l'analyse visuelle [0061] Les valeurs du tableau 3 montrent les effets du coefficient de dilatation thermique 15 du support, de la température de transition vitreuse dudit support, de la forme de la pastille et de la largeur L de la partie de la pastille exposée à la soudure. Les décollements sont principalement observés lorsque le coefficient de dilatation thermique du support, selon un axe perpendiculaire audit support, dépasse 60 m/m/ C, comme c'est le cas du support des 2906434 15 exemples 1 et 2 présentant un coefficient de 280 m/m/ C entre 130 et 150 C. Ces décollements sont également visibles pour les pastilles des exemples 3 et 4, non recouvertes d'une couche isolante, et présentant une largeur L de 0,3 millimètres. Comme le montre l'exemple 5, dans le cas de pastilles non recouvertes d'une couche isolante, la 5 combinaison d'un support présentant un coefficient de dilatation thermique réduit avec des pastilles présentant une largeur réduite de l'ordre de 0, 2 millimètres permet d'améliorer notablement la tenue mécanique du circuit imprimé. Comme le montre l'exemple 6, dans le cas de pastilles partiellement recouvertes par une couche isolante sur un support présentant un coefficient de dilatation thermique réduit, la diminution de la largeur L de la partie 10 exposée de la pastille de 0,3 à 0,2 millimètres n'entrave pas la tenue mécanique du circuit imprimé. La forme de la pastille a également un impact sur la tenue mécanique du circuit imprimé. En effet, les pastilles de forme circulaire des exemples 5 et 6 présentent une meilleure tenue mécanique que celles des exemples 7 et 8 ayant une forme carrée. [0062] Les circuits imprimés équipés d'un support ayant un coefficient de dilatation 15 thermique, selon un axe perpendiculaire audit support, inférieur à 60 m/m/ C et de pastilles conductrice dont la largeur de la partie exposée à la soudure est inférieure ou égale à 0,25 millimètres présentent une tenue mécanique améliorée. Ainsi, les contraintes mécaniques au niveau des joints de soudure sont diminuées et les phénomènes de déchirement ou de décollement de ces joints, voire des pastilles conductrices sur lesquelles 20 ils sont en prise, sont moins fréquents, voire inexistant. De ce fait, ces circuits imprimés permettent de réaliser des assemblages fiables. Par ailleurs, la largeur réduite des pastilles, ou du moins des parties exposées à la soudure de celles-ci, permet d'augmenter notablement la densité des composants électriques que le circuit imprimé peut recevoir.

Claims (12)

REVENDICATIONS

1. Circuit imprimé (101) comprenant : un support en matière isolante (102), des trous (3) traversant ledit support destinés à recevoir les éléments conducteurs (11) de composants électriques, et des pastilles conductrices (103, 104) sur au moins une face (105, 106) du support entourant lesdits trous pour fixer lesdits composants avec une soudure, caractérisé en ce que le coefficient de dilatation thermique du support, selon un axe perpendiculaire audit support, est inférieur à 60 grn/m/ C, pour un domaine de températures inférieures à 150 C, et en ce qu'au moins une pastille comporte une partie (206) exposée à la soudure ayant une largeur inférieure à 0,30 millimètres.

2. Circuit imprimé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la largeur de la partie (206) exposée à la soudure est inférieure ou égale à 0,27 millimètres.

3. Circuit imprimé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la largeur de la partie (206) exposée à la soudure est inférieure ou égale à 0,25 millimètres.

4. Circuit imprimé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le 20 coefficient de dilatation thermique du support, selon un axe perpendiculaire audit support, est inférieur à 55 m/m/ C pour une plage de températures inférieures à 150 C.

5. Circuit imprimé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la 25 température de transition vitreuse du support est supérieure à 150 C

6. Circuit imprimé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la température de transition vitreuse du support est supérieure ou égale à 160 C. 16 2906434 17

7. Circuit imprimé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, au moins un composant électrique fixé sur le support avec une soudure sans plomb. 5

8. Circuit imprimé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que seules les pastilles conductrices sur la face du support comportant le au moins un composant présente une partie exposée à la soudure ayant une largeur inférieure à 0,30 millimètres.

9. Circuit imprimé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la partie 10 (206) exposée à la soudure a une forme sensiblement circulaire.

10. Circuit imprimé selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte une couche isolante (107) formée sur au moins une face du support (105, 106), ladite couche isolante étant en retrait par rapport à la pastille.

11. Circuit imprimé selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte une couche isolante (107) normée sur au moins une face (105, 106) du support, ladite couche isolante recouvrant une partie du pourtour (204) de la pastille.

12. Dispositif électronique comportant des composants électroniques et des moyens de connexion, caractérisé en ce qu'au moins une partie desdits composants est supportée sur un circuit imprimé (101) selon l'une des revendications 1 à 8, ledit circuit imprimé étant connecté par lesdits moyens de connexion. 1525