FR2912279A1

FR2912279A1 - Electronic card for motor vehicle, has substrate with electronic elements one of which is mechanical support fixed on substrate during brazing operation by reflow in absence of thermally sensitive electronic component e.g. film capacitor

Info

Publication number: FR2912279A1
Application number: FR0700857A
Authority: FR
Inventors: Sylvain Yvon; Zdravko Zojceski
Original assignee: Valeo Vision SAS
Current assignee: Valeo Vision SAS
Priority date: 2007-02-07
Filing date: 2007-02-07
Publication date: 2008-08-08
Anticipated expiration: 2027-02-07
Also published as: FR2912279B1

Abstract

The card (300) has a substrate (301) on which set of elements e.g. electronic components (101) are arranged. The components are fixed on the substrate by a brazing operation through reflow. One of the elements is a mechanical support (200) for a thermally sensitive electronic component (400) e.g. metallic polyester, polyethylene terephthalate or polypropylene type film capacitor. The support is fixed on the substrate during the brazing operation in absence of the component (400). An independent claim is also included for a method for fabricating an electronic card.

Description

Carte électronique notamment de ballast électronique pour lampe à déchargeElectronic card including electronic ballast for discharge lamp

La présente invention a pour objet une carte électronique destinée à être utilisée notamment dans un ballast électronique pour lampe à décharge de véhicule automobile. La présente invention se rapporte également à un procédé de fabrication d'une telle carte électronique. L'invention a essentiellement pour but de proposer une solution pour la mise en place de composants électroniques sur un substrat, pour constituer une carte électronique, lorsque ledit substrat est soumis à des conditions de température particulièrement élevées lors des opérations de brasage desdits composants. Le domaine de l'invention est, d'une façon générale, celui des cartes électronique, consistant en un ensemble de composants électroniques associés à un substrat, et plus particulièrement celui des technologies de fixation, ou report, des composants électroniques sur au moins une face des circuits imprimés. Le report des composants électroniques doit assurer plusieurs fonctions : une fonction de tenue mécanique du composant, une fonction de connexion électrique du composant, éventuellement une fonction de transfert thermique.... Les opérations de report font essentiellement appel à deux technologies: une technologie dite de collage, et une technologie dite de brasage. Le collage consiste en un dépôt de colle sur le substrat, le plus souvent des colles époxydes, à des endroits appropriés sur le substrat. Le dépôt de colle peut être effectué au moyen d'une pointe, d'un tampon, d'un dispenseur ou encore par sérigraphie. Le dépôt de colle, qui n'est pas obligatoire, permet de maintenir à sa place le composant considéré avant et pendant l'opération de brasage, notamment au début de cette opération. The present invention relates to an electronic card intended to be used in particular in an electronic ballast for automotive discharge lamp. The present invention also relates to a method of manufacturing such an electronic card. The object of the invention is essentially to propose a solution for placing electronic components on a substrate, to constitute an electronic card, when said substrate is subjected to particularly high temperature conditions during soldering operations of said components. The field of the invention is, in a general manner, that of the electronic boards, consisting of a set of electronic components associated with a substrate, and more particularly that of the technologies for fixing, or carrying, electronic components on at least one printed circuits. The postponement of the electronic components must provide several functions: a function of mechanical resistance of the component, a function of electrical connection of the component, possibly a thermal transfer function .... The transfer operations essentially use two technologies: a so-called gluing, and so-called soldering technology. Bonding consists of a deposit of glue on the substrate, most often epoxy glues, at appropriate locations on the substrate. The glue deposit can be performed by means of a tip, a buffer, a dispenser or by screen printing. The glue deposit, which is not mandatory, keeps in place the component before and during the soldering operation, especially at the beginning of this operation.

Le substrat utilisé généralement est une carte de circuit imprimé, appelé aussi PCB (abréviation de Printed Circuit Board en langue anglaise) typiquement en verre-epoxy. D'autres substrats peuvent être utilisées pour des application particulières comme des SMI (abréviation pour Substrat Métal Isolé) basé sur l'aluminium, des circuits souples (connus aussi sous l'abréviation flex ) basés sur des films polymères (kapton, PET, ..), ou encore des céramiques de type couches épaisses en alumine AI2O3 ou de type LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramics) qui, en plus de l'alumine, peuvent contenir des verres et liants organiques. Tous ces substrats sont caractérisés par l'utilisation de brasage afin de souder différents composants. The substrate generally used is a printed circuit board, also called PCB (abbreviation of Printed Circuit Board in English) typically glass-epoxy. Other substrates may be used for particular applications such as aluminum-based SMI (abbreviation for Isolated Metal Substrate), flexible circuits (also known as flex) based on polymeric films (kapton, PET,. .), or ceramics type thick alumina Al2O3 or LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramics) type which, in addition to alumina, may contain glasses and organic binders. All these substrates are characterized by the use of brazing to solder different components.

D'une façon générale, le brasage est une opération qui consiste à assembler des pièces métalliques à l'aide d'un alliage d'apport à l'état liquide, communément appelé pâte à braser, qui possède une température cle fusion inférieure à celle des pièces que l'on désire réunir, de telle sorte que les pièces à réunir ne participent pas par fusion à la constitution du joint. In general, brazing is an operation which consists in assembling metal parts using a liquid-type supply alloy, commonly known as a solder paste, which has a lower melting temperature than pieces that are to be assembled, so that the parts to be joined do not participate by fusion in the constitution of the joint.

Préalablement à l'opération de brasage, une pâte à braser est donc déposée à différents endroits du substrat, ces différents endroits correspondant aux points de fixation des différents composants. Deux technologies principales de brasage existent à ce jour : le brasage à la vague et le brasage par refusion. Prior to the brazing operation, a solder paste is therefore deposited at different locations on the substrate, these different locations corresponding to the attachment points of the various components. Two major brazing technologies exist to date: wave soldering and reflow soldering.

Le brasage à la vague est essentiellement utilisé avec les circuits imprimés sur lesquels on a disposé des composants traversants, de type quelconque (axiaux, radiaux,...), et/ou des CMS (pour Composants Montés en Surface). Dans le brasage à la vague, les cartes de circuits imprimés se déplacent à plat sur un convoyeur, passent sous un rideau de flux qui nettoie les différentes plages de connexion, ou plages de brasure, et sont préchauffées. La carte passe alors au-dessus d'une vague d'étain, seul l'étain nécessaire à la fixation des différents composants restant finalement accroché aux plages de brasure. Dans le brasage par refusion, on dépose de la pâte à braser aux endroits appropriés du substrat, c'est-à-dire au niveau des différentes plages de connexion destinées à recevoir des CMS. Les composants électroniques qui ne sont pas de type CMS, par exemple les composants traversants, ne peuvent pas être fixés sur le substrat par brasage par refusion. La pâte à braser est poisseuse par nature, et elle peut éventuellement servir à assurer un maintien provisoire des composants à souder, rendant ainsi inutile l'usage de colles spécifiques. L'opération cle brasage par refusion entraîne une modification de la forme de la pâte à braser. Cette opération de brasage par refusion peut se décomposer en quatre étapes distinctes : une première étape dite de préchauffage (jusqu'à environ 140 degrés Celsius), au cours de laquelle les composants volatiles sont lentement extraits de la pâte à braser ; une deuxième étape dite de maintien de la température (entre 150 degrés Celsius et 170 degrés Celsius), au cours de laquelle la carte du substrat et les différents composants qu'elle supporte atteignent la température d'équilibre, et dans laquelle les différents composants de la pâte à braser commencent à être activés; une troisième étape, dite de refusion, dans laquelle l'alliage constitué par la pâte à braser atteint son point de fusion (typiquement autour de 180 degrés Celsius) et forme les joints soudés ; enfin, une quatrième étape, dite de refroidissement, dans laquelle les joints sont rapidement refroidis pour obtenir une bonne structure des grains rnétalliques : on a alors des joints durs souvent appelés ménisques de soudure . La mise en oeuvre de ces technologies permet d'aboutir par exemple à une carte électronique 100 bi-face, c'est à dire avec des composants électroniques disposés sur les deux faces de la carte électronique, du type de celle représentée schématiquement à la figure 1. Sur cette figure, un premier ensemble de composants électroniques 101 de type CMS et un deuxième ensemble de composants électroniques 102 de type traversants ont été soudés, par l'intermédiaire de pattes de fixation sur une carte de circuit imprimé 104. Comme on peut le constater, les pattes de fixation 103 des composants électroniques traversants ont des tailles supérieures aux pattes de fixation 105 des CMS ; ces dernières sont en fait de petites terminaisons métalliques ou de petites broches permettant aux CMS d'être brasé directement à la surface des circuits imprimés. Une solution avantageuse en terme de fiabilité du processus industriel, en terme de qualité des produits obtenus et en terme de coût de production consiste dans l'utilisation exclusive de brasage par refusion, en excluant le brasage à la vague des différents éléments présents sur les faces de la plaquette de circuit imprimé. Dans cette solution avantageuse, on privilégie donc l'utilisation des composants de type CMS. Wave soldering is essentially used with printed circuits on which any type of through-going components (axial, radial, ...) and / or CMS (for surface-mounted components) have been placed. In wave soldering, printed circuit boards move flat on a conveyor, pass under a flow curtain that cleans the various connection pads, or solder pads, and is preheated. The card then passes over a wave of tin, only the tin needed to attach the various components finally remaining attached to the solder pads. In soldering by reflow, solder paste is deposited at the appropriate locations of the substrate, that is to say at the different connection pads intended to receive CMS. Electronic components that are not SMD type, for example through components, can not be affixed to the substrate by reflow soldering. The solder paste is sticky in nature, and it can optionally be used to provide a temporary maintenance of the components to be welded, thus making it unnecessary the use of specific glues. The reflow soldering operation causes a change in the shape of the solder paste. This reflow soldering operation can be broken down into four distinct steps: a first so-called preheating step (up to about 140 degrees Celsius), during which the volatile components are slowly extracted from the solder paste; a second step of maintaining the temperature (between 150 degrees Celsius and 170 degrees Celsius), during which the substrate map and the various components it supports reach the equilibrium temperature, and in which the various components of the the solder paste starts to be activated; a third step, called reflow, in which the alloy formed by the solder paste reaches its melting point (typically around 180 degrees Celsius) and forms the welded joints; finally, a fourth stage, called cooling, in which the joints are rapidly cooled to obtain a good structure of the metallic grains: there are then hard joints often called welding menisci. The implementation of these technologies makes it possible, for example, to obtain a 100-bi-face electronic card, that is to say with electronic components arranged on both sides of the electronic card, of the type of that shown schematically in FIG. 1. In this figure, a first set of SMT-type electronic components 101 and a second set of through-type electronic components 102 have been soldered through clips on a printed circuit board 104. As can be seen in FIG. as can be seen, the fixing lugs 103 of the through-going electronic components have larger sizes than the attachment lugs 105 of the CMSs; these are actually small metal terminations or small pins allowing the CMS to be soldered directly to the surface of the printed circuit boards. An advantageous solution in terms of the reliability of the industrial process, in terms of the quality of the products obtained and in terms of production cost consists in the exclusive use of soldering by reflow, excluding the wave soldering of the various elements present on the faces. of the printed circuit board. In this advantageous solution, we therefore favor the use of CMS-type components.

Les cartes électroniques fabriquées selon ces technologies sont destinées à être utilisées dans des secteurs très variés. L'objet de l'invention sera plus particulièrement décrit dans le cadre de son utilisation en coopération avec des dispositifs d'éclairage et/ou de signalisation pour véhicule, notamment des feux ou projecteurs de véhicule automobiles, sans pour autant que la portée de l'invention soit limitée à ce seul domaine technique. En effet, l'objet de l'invention trouve une application et un intérêt immédiat dans les ballasts électroniques équipant notamment les dispositifs projecteurs faisant intervenir des lampes à décharge. De telles lampes à décharge et de tels ballasts électroniques sont à présent décrits. Electronic cards manufactured using these technologies are intended for use in a wide variety of sectors. The object of the invention will be more particularly described in the context of its use in cooperation with lighting and / or signaling devices for a vehicle, in particular motor vehicle lamps or headlamps, without the scope of the invention. invention is limited to this technical field alone. Indeed, the object of the invention finds an immediate application and interest in the electronic ballasts equipping in particular the projectors devices involving discharge lamps. Such discharge lamps and such electronic ballasts are now described.

Une lampe à décharge est une lampe électrique constituée d'un tube ou d'une ampoule en verre rempli de gaz ou de vapeur métallique, sous haute ou basse pression, au travers duquel on fait passer un courant électrique, il s'en suit une production de photons donc de lumière. La couleur de la lumière émise par luminescence, par ces lampes dépend du gaz utilisé : le néon donne une couleur rouge; le mercure s'approche du bleu tout en produisant une quantité d'ultraviolet importante; le sodium rayonne dans le jaune ; le xénon est le gaz qui permet de s'approcher le plus possible du blanc pur. De ce fait, il est aujourd'hui employé dans les dispositifs projecteurs des véhicules automobiles, et on comprend souvent désormais le terme de lampe à décharge par lampe Xénon. Dans le contexte évoqué, un ballast électronique est un module complémentaire d'un rnodule optique de projecteur, permettant de fournir et réguler l'énergie nécessaire au bon fonctionnement dudit module. Le module considéré est le plus souvent un feu de croisement utilisant comme source lumineuse une lampe à décharge, notamment une lampe à xénon. Un tel ballast utilise une carte électronique du type de celles précédemment évoquées, avec circuit à semi-conducteur afin de fournir un démarrage rapide tout en pouvant éventuellement alimenter plusieurs lampes. Plus particulièrement on fait ici référence aux ballasts à système Xénon, également appelés HID ( High Intensity Decharge en anglais, pour décharge de haute intensité), qui sont nécessaires pour créer et maintenir en vigueur un arc électrique utilisé dans les lampes à xénon. Au sein de tels ballasts, un module électronique a pour fonction de créer une haute tension pour obtenir et maintenir l'arc électrique au niveau de la source lumineuse utilisée. Une fois l'arc créé, il est maintenu au moyen d'un circuit convertisseur. Cependant, entre la création de l'arc et le fonctionnement à plein régime du circuit convertisseur, il existe un laps de temps, désigné comme période transitoire, pendant lequel il est nécessaire de fournir de l'énergie pour maintenir l'arc électrique. A cet effet, on utilise dans les modules électroniques considérés un circuit électronique spécifique, dit circuit d'appoint d'énergie, appelé booster en langue anglaise. Le circuit d'appoint d'énergie comporte un condensateur monté en série avec une résistance. Le pic de courant, initialement observé dans le condensateur au moment de la création de l'arc, est restitué par la capacité avec un certain retard du fait de la présence de la résistance, permettant ainsi de combler un manque de courant lors de la période transitoire correspondant à la montée en puissance du convertisseur. Différents types de capacité peuvent être utilisés dans de tels circuits relais, notamment des capacités électrochimiques, des capacités céramiques et des capacités à film. Les capacités électrochimiques ont comme inconvénient de présenter une résistance interne variable en fonction de la température, qui de plus évolue avec le temps. Au fil du temps, les capacités électrochimiques sont de plus en plus résistives, et donc de moins en moins performantes, pour assurer la compensation en énergie nécessaire. Les capacités céramiques ont une faible capacité de stockage d'énergie à haute tension, ce qui entraîne la nécessité d'utiliser un grand nombre de composants pour réaliser la fonction booster ; un problème de coût et de place occupée sur le PCB apparaît alors. Pour la réalisation de la fonction booster, on privilégie donc l'utilisation des capacités à film. A discharge lamp is an electric lamp consisting of a tube or a glass bulb filled with gas or metal vapor, under high or low pressure, through which an electric current is passed, followed by a production of photons and therefore of light. The color of the light emitted by luminescence, by these lamps depends on the gas used: the neon gives a red color; mercury approaches blue while producing a large amount of ultraviolet; sodium radiates in the yolk; xenon is the gas that gets as close as possible to pure white. As a result, it is nowadays employed in motor vehicle headlamps, and the term Xenon lamp discharge lamp is now often understood. In the context mentioned, an electronic ballast is a complementary module of a projector optical module, for providing and regulating the energy required for the proper functioning of said module. The module considered is most often a dipped beam using as a light source a discharge lamp, including a xenon lamp. Such a ballast uses an electronic card of the type previously mentioned, with a semiconductor circuit to provide a quick start while possibly being able to supply several lamps. More particularly, here reference is made to Xenon ballasts, also known as High Intensity Discharge (HID) ballasts, which are necessary to create and maintain an electric arc used in xenon lamps. Within such ballasts, an electronic module has the function of creating a high voltage to obtain and maintain the electric arc at the light source used. Once the arc is created, it is maintained by means of a converter circuit. However, between the creation of the arc and the full operation of the converter circuit, there is a period of time, designated as a transitional period, during which it is necessary to provide energy to maintain the electric arc. For this purpose, it uses in electronic modules considered a specific electronic circuit, said energy booster circuit, called booster in English. The power boost circuit includes a capacitor connected in series with a resistor. The peak of current, initially observed in the capacitor at the time of the creation of the arc, is restored by the capacitance with a certain delay because of the presence of the resistance, thus making it possible to fill a lack of current during the period transient corresponding to the rise of the converter. Different types of capacitance can be used in such relay circuits, including electrochemical capacitances, ceramic capacitances and film capacitances. The electrochemical capacitances have the disadvantage of having a variable internal resistance as a function of the temperature, which moreover evolves with time. Over time, the electrochemical capacities are more and more resistive, and therefore less and less efficient, to ensure the necessary energy compensation. The ceramic capacitors have a low power storage capacity at high voltage, which entails the need to use a large number of components to perform the booster function; a problem of cost and occupied space on the PCB then appears. For the realization of the booster function, we therefore favor the use of film capabilities.

Jusqu'à présent, les capacités à film métallisé utilisées sont du type PEN (polyéthylène naphtalate) ou PET (polyéthylène Terephtalate). De telles capacités supportent des températures voisines de 200 degrés Celsius, températures observées lors du brasage par refusion. Malgré leur coût élevé et un procédé de fabrication extrêmement délicat, les capacités à film sont tout de même préférées aux capacités céramiques et éllectrochimiques pour les raisons précédemment évoquées. Un problème se pose cependant. Jusqu'à récemment, les pâtes à braser utilisées comportaient une part importante de plomb. Typiquement, on utilisait, pour obtenir une pâte à braser eutectique, soixante trois pour cent d'étain et trente six pour cent de plomb. Mais suite aux nouvelles réglementations sur l'usage de plomb dans les pâtes à braser, ces dernières vont présenter une nouvelle composition chimique sans plomb. Et au regard de l'importance du plomb dans les compositions de pâte à braser précédemment utilisées, le changement de composition des pâtes à braser est significatif. Une conséquence directe de ce changement de composition des pâtes à braser est une augmentation des températures à appliquer lors du processus de brasage par refusion pour fixer les composants électroniques sur le PCB. Les températures mises en jeu vont désormais avoisiner les 230 dégrés Celsius. Le problème qui se pose alors réside dans le fait que les capacités à film, ne supportent pas une telle température. Leur utilisation dans un processus de brasage par refusion tel qu'il était pratiqué auparavant entraînerait la destruction des capacités à film. Until now, the metallized film capacitors used are of the PEN (polyethylene naphthalate) or PET (polyethylene terephthalate) type. Such capacities withstand temperatures close to 200 degrees Celsius, temperatures observed during soldering by reflow. Despite their high cost and an extremely delicate manufacturing process, the film capacities are still preferred to the ceramic and electrochemical capacities for the reasons previously mentioned. A problem arises however. Until recently, solder pastes used had a significant share of lead. Typically, to obtain a eutectic solder paste, sixty-three percent tin and thirty-six percent lead were used. But following new regulations on the use of lead in solder paste, the latter will present a new lead-free chemical composition. And in view of the importance of lead in the solder paste compositions previously used, the change in the composition of the solder pastes is significant. A direct consequence of this change in the composition of solder pastes is an increase in the temperatures to be applied during the reflow soldering process to fix the electronic components on the PCB. The temperatures involved will now be around 230 degrees Celsius. The problem that arises then lies in the fact that the film capacities do not support such a temperature. Their use in a reflow soldering process as previously practiced would result in the destruction of film capabilities.

Une première réponse à ce problème consiste à utiliser des composants traversants pour tous les composants électroniques pour lesquels le choc thermique avec les nouvelles températures de refusion est trop important. Mais une telle solution complique le processus de fabrication, car elle rajoute une étape de processus au cours de laquelle la soudure des composants traversants se fait grâce à une vague d'étain en fusion, la carte électronique passant au-dessus de ladite vague d'étain: au contact de l'étain et par capillarité les broches des composants traversants, et accessoirement les terminaisons des composants CMS sont soudées sur le circuit imprimé. Par ailleurs, dans l'état de la technique, on a proposé des solutions pour protéger certains composants électroniques thermiquement sensibles lors de processus de brasage par refusion. Par composant électronique thermiquement sensible, également désigné comme composant électronique sensible, on désigne les composants électroniques ne supportant pas les températures auxquelles ils sont susceptibles d'être confrontés lors d'une opération de brasage par refusion ;une exposition à de telles température entraîne une dégradation des composants considérés. Notamment, on a proposé, comme divulgué dans le brevet américain US 6,278,601, de protéger le composant électronique sensible dans une enveloppe protectrice, formant un bouclier thermique. Le composant électronique ainsi protégé peut subir sans dommage le brasage par refusion. Mais une telle solution est particulièrement coûteuse, notamment du fait de la nature des matériaux à utiliser pour réaliser une telle enveloppe protectrice. L'objet de l'invention propose une solution aux problèmes qui viennent d'être exposés. Dans l'invention, on propose la réalisation d'une carte 35 électronique dont les composants sont fixés sur le circuit imprimé par un procédé de brasage par refusion faisant intervenir une pâte à braser sans plomb, sans pour autant recourir à une étape de soudure à la vague. On prévoit, dans l'invention, la possibilité de disposer sur la carte électronique au moins un composant électronique thermiquement sensible, sans pour autant recourir à une étape de soudure à la vague, et en se limitant à une unique opération de brasage par refusion. A cet effet, on propose, dans l'invention, l'utilisation d'un support de composant électronique sensible, notamment de type capacité, et plus précisément de type capacité à film, résistant aux hautes températures observées lors du brasage par refusion, fixé sur le circuit imprimé lors du brasage par refusion, et destiné à recevoir, après l'opération de brasage par refusion, le composant électronique sensible. Avantageusement, le support assure le maintien et la conduction électrique entre le circuit imprimé et le composant électronique sensible. On comprend par composant thermiquement sensible tout composant électronique dont la fonction, l'aspect ou la fiabilité dans le temps seraient dégradés en cas de soudure par refusion, notamment une refusion sans plomb, ou par extension tout composant non adapté car sa construction serait trop sensible à une température de refusion donnée. L'invention trouve une application immédiate dans les dispositifs d'éclairage du type projecteurs automobiles, et notamment dans les ballasts électroniques présents dans les modules optiques de projecteurs faisant intervenir une source lumineuse de type lampe à xénon. L'invention concerne donc une carte électronique comportant un circuit imprimé sur lequel sont disposés un ensemble d'éléments, notamment de type composants électroniques, lesdits composants électroniques ayant été fixés sur le circuit imprimé par une opération de brasage par refusion, au moins un des éléments de l'ensemble d'éléments étant un support mécanique d'un composant électronique thermiquement sensible, ledit support mécanique étant fixé, en l'absence du composant électronique sensible, sur le circuit imprimé lors de l'opération de brasage par refusion. De préférence, une pâte à braser sans plomb est utilisée lors de l'opération de brasage. Les composants électroniques se trouvent de préférence fixés par brasage par refusion sur le substrat par des ménisques de soudure sans 35 plomb. An initial answer to this problem is to use through components for all electronic components for which the thermal shock with the new reflow temperatures is too great. But such a solution complicates the manufacturing process, because it adds a process step during which the welding of the through components is done through a wave of molten tin, the electronic card passing over said wave of tin: in contact with the tin and by capillarity the pins of the through components, and incidentally the terminations of the CMS components are soldered on the printed circuit. Furthermore, in the state of the art, solutions have been proposed for protecting certain thermally sensitive electronic components during reflow soldering processes. A thermally sensitive electronic component, also referred to as a sensitive electronic component, means electronic components that do not withstand the temperatures that they are likely to encounter in a reflow soldering operation, exposure to which causes degradation. components considered. In particular, it has been proposed, as disclosed in US Pat. No. 6,278,601, to protect the sensitive electronic component in a protective envelope, forming a heat shield. The electronic component thus protected can suffer without damage reflow soldering. But such a solution is particularly expensive, particularly because of the nature of the materials to be used to make such a protective envelope. The object of the invention proposes a solution to the problems that have just been exposed. In the invention, it is proposed to produce an electronic card, the components of which are fixed to the printed circuit by a reflow soldering process involving a lead-free solder paste, without resorting to a soldering step at the wave. Provided in the invention, the possibility of arranging on the electronic card at least one thermally sensitive electronic component, without resorting to a wave soldering step, and limited to a single soldering operation by reflow. For this purpose, it is proposed, in the invention, the use of a sensitive electronic component support, particularly of the capacitance type, and more specifically of the film capacitance type, resistant to the high temperatures observed during soldering by reflow, fixed on the printed circuit during soldering by reflow, and intended to receive, after the reflow soldering operation, the sensitive electronic component. Advantageously, the support provides maintenance and electrical conduction between the printed circuit and the sensitive electronic component. The term "thermally sensitive component" is understood to mean any electronic component whose function, appearance or reliability over time would be degraded in the case of reflow soldering, in particular a lead-free reflow, or by extension any non-adapted component because its construction would be too sensitive at a given reflow temperature. The invention finds an immediate application in the lighting devices of the automotive projectors type, and in particular in the electronic ballasts present in the optical modules of projectors involving a light source such as xenon lamp. The invention therefore relates to an electronic card comprising a printed circuit on which are arranged a set of elements, in particular of electronic components type, said electronic components having been fixed on the printed circuit by a soldering operation by reflow, at least one of elements of the set of elements being a mechanical support of a thermally sensitive electronic component, said mechanical support being fixed, in the absence of the sensitive electronic component, on the printed circuit during the reflow soldering operation. Preferably, a lead-free solder paste is used during the brazing operation. The electronic components are preferably affixed by reflow soldering to the substrate by lead solder menisci.

Outre les caractéristiques qui viennent d'être mentionnées dans le paragraphe précédent, la carte électronique selon l'invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques supplémentaires parmi les suivantes : - le composant électronique sensible est une capacité. - le composant électronique sensible est une capacité à film. - le composant électronique sensible est une capacité à film de type PEN. - le composant électronique sensible est une capacité à film de type PET. -le composant électronique sensible est une diode électroluminescente (dans ce cas notamment, l'utilisation de l'invention s'est avérée judicieuse, même avec une étape de brasage par refusion utilisant une pâte à braser plus classique contenant du plomb, les diodes étant particulièrement sensibles à la température, plus que les capacités à film par exemple, les diodes ne pouvant souvent même pas supporter la température atteinte lors des brasage avec les pâtes à braser au plomb) - le support mécanique du composant électronique sensible comporte une première patte de maintien et une deuxième patte de maintien, disposées sous une face inférieure du support et assurant la fixation dudit support lors de l'opération de brasage par refusion, au moins la première patte de maintien comportant un prolongement exerçant une pression sur une zone du composant électronique sensible pour maintenir le composant électronique dans le support. chaque zone du composant électronique sensible sur laquelle est 25 exercée une pression de maintien par un prolongement de patte de maintien est une zone électriquement conductrice. - le support mécanique présente une forme globale de parallélépipède rectangle. - une première face et une deuxième face du parallélépipède formant 30 le support, parallèles entre elles et perpendiculaires à un plan défini par le circuit imprimé, constituent des parois présentant un rebord supérieur , ce qui a pour but notamment l'empêchement un mouvement du composant électronique sensible dans une direction parallèle à la première face et à la deuxième face, et dans un sens marquant un éloignement du circuit imprimé. 35 - le support mécanique comporte un couvercle de fermeture dudit support. - le support mécanique est réalisé en matière plastique, à l'exception de pattes de maintien métalliques, disposées au moins partiellement sous une face inférieure pour assurer la fixation dudit support lors de l'opération 5 de brasage par refusion. On peut noter que l'utilisation d'un support mécanique présente aussi l'avantage de permettre de remplacer le composant électronique thermiquement sensible défaillant pendant la durée de vie de la carte électronique. 10 La présente invention se rapporte également à un ballast électronique disposé dans un dispositif projecteur présentant une source lumineuse de type lampe à décharge, qui comporte la carte électronique objet de l'invention, précédemment mentionnée, avec ses caractéristiques, et éventuellement une ou plusieurs caractéristiques supplémentaires. 15 Outre les caractéristiques qui viennent d'être mentionnées dans le paragraphe précédent, le ballast électronique selon l'invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques supplémentaires parmi les suivantes : - la lampe à décharge est du type lampe à xénon. - le support mécanique disposé sur le circuit imprimé de la carte 20 électronique maintient un composant électronique de type capacité à film intervenant dans un circuit relais pour maintenir un arc électrique de la lampe à décharge entre une ;phase d'allumage et une phase de fonctionnement à plein régime d'un circuit convertisseur de la carte électronique. La présente invention se rapporte également à un procédé de 25 fabrication d'une carte électronique de type de celle selon l'invention, avec ses caractéristiques principales et éventuellement une ou plusieurs caractéristiques supplémentaires, ladite carte électronique comportant notamment un circuit imprimé et un ensemble d'éléments, notamment de type composants électroniques, destinés à être fixés sur ledit circuit imprimé, 30 ce procédé comportant les différentes étapes suivantes : - déposer une pâte à braser sans plomb sur la surface du circuit imprimé ; - reporter en surface du circuit imprimé les composants électroniques ; - reporter en surface du circuit imprimé un support mécanique destiné 35 à recevoir un composant électronique sensible ; -procéder au brasage par refusion de la pâte à braser déposée pour souder les composants électroniques et le support mécanique sur le circuit imprimé ; puis : - placer le composant électronique sensible dans le support 5 mécanique. Outre les caractéristiques qui viennent d'être mentionnées dans le paragraphe précédent, le procédé selon l'invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques supplémentaires parmi les suivantes : - le composant électronique sensible est une capacité à film. 10 - le placement du composant électronique sensible dans le support mécanique est automatisé. Toutes les caractéristiques supplémentaires de la carte électronique, du ballast ou du procédé selon l'invention, dans la mesure où elles ne s'excluent pas mutuellement, sont combinées selon toutes les possibilités 15 d'association pour aboutir à différents exemples de réalisation ou de mise en oeuvre de l'invention. L'invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suait et à l'examen des figures qui l'accompagnent. 20 Celles-ci ne sont présentées qu'à titre indicatif et nullement limitatif de l'invention. Les figures montrent : - à la figure 1, déjà décrite, une représentation schématique d'une carte électronique ; - à la figure 2, une représentation schématique d'un support 25 mécanique apte à être utilisé dans l'objet de l'invention. Les différents éléments apparaissant sur plusieurs figures auront gardé, sauf précision contraire, la même référence. Les notions de direction et de position, de type "haut", "bas", "vertical", inférieur ou supérieur ...sont mentionnées dans des conditions classiques de 30 disposition de la carte électronique selon l'invention, c'est-à-dire dans une position horizontale, avec des composants électroniques disposés sur le coté supérieur du circuit imprimé de la carte électronique. Bien sûr, ces notions sont données à titre purement indicatif, leur orientation pouvant varier sur la ligne d'assemblage et dans le produit final (ici le projecteur), une fois montée 35 sur le véhicule La figure 2 représente de façon schématique un exemple de réalisation d'une carte électronique 300 selon l'invention ; sur cette figure, on a détaillé plus particulièrement un exemple de support mécanique 200 apte à être disposé dans la carte électronique 300. Le support 200 a une forme globale de parallélépipède rectangle, avec : - une face inférieure 201 destinée à être placée en regard de la face d'un circuit imprimé 301 supportant les composants électroniques de la carte électronique 300 ; la face inférieure présente, solidarisée à son coté extérieur, c'est-à-dire le coté destiné à être en contact avec le circuit imprimé, une première patte de maintien 202 et une deuxième patte de maintien 203, qui assure la fixation par soudure du support 200 lors de l'opération de brasage par refusion. - une première paroi 204 et une deuxième paroi 205, parallèles entre elles, et orientées perpendiculairement au plan défini par le circuit imprimé 301. Les autres faces du parallélépipède rectangle sont ouvertes, c'est-à-dire qu'aucune paroi ne les matérialise. On a ainsi la possibilité d'introduire dans le support 200, à tout instant, un composant électronique sensible 400. Dans l'exemple représenté, la première paroi 204 et la deuxième paroi 205 présentent respectiivement, sur leur partie supérieure et dirigés l'un vers l'autre, un premier rebord 206 et un deuxième rebord 207, dont la fonction est d'empêcher le composant électronique sensible 400 de s'extraire seul vers le haut du support 200, notamment lorsque la carte électronique 300 est soumise à des vibrations. In addition to the characteristics that have just been mentioned in the preceding paragraph, the electronic card according to the invention may have one or more additional characteristics among the following: the sensitive electronic component is a capacitance. the sensitive electronic component is a film capacitor. the sensitive electronic component is a PEN type film capacitor. the sensitive electronic component is a PET film capacitor. the sensitive electronic component is a light emitting diode (in this case in particular, the use of the invention has proved judicious, even with a reflow soldering step using a more conventional brazing paste containing lead, the diodes being particularly sensitive to temperature, more than the film capacitors for example, the diodes often can not even withstand the temperature reached during soldering with lead solder paste) - the mechanical support of the sensitive electronic component comprises a first tab of holding and a second retaining tab, arranged under a lower face of the support and ensuring the fixing of said support during the reflow soldering operation, at least the first holding lug comprising an extension exerting pressure on an area of the electronic component sensitive to hold the electronic component in the holder. each area of the sensitive electronic component on which a holding pressure is exerted by a holding tab extension is an electrically conductive area. the mechanical support has a global shape of rectangular parallelepiped. a first face and a second face of the parallelepiped forming the support, parallel to each other and perpendicular to a plane defined by the printed circuit, constitute walls having a top rim, the object of which is in particular to prevent a movement of the component electronic responsive in a direction parallel to the first face and the second face, and in a direction marking a distance from the printed circuit. The mechanical support comprises a closing cap of said support. - The mechanical support is made of plastic material, with the exception of metal holding tabs, arranged at least partially under a lower face to ensure the fixing of said support during the soldering operation 5 by reflow. It should be noted that the use of a mechanical support also has the advantage of allowing the defective thermally sensitive electronic component to be replaced during the lifetime of the electronic card. The present invention also relates to an electronic ballast disposed in a projector device having a light source of discharge lamp type, which comprises the electronic card object of the invention, mentioned above, with its characteristics, and possibly one or more characteristics. additional. In addition to the features just mentioned in the preceding paragraph, the electronic ballast according to the invention may have one or more additional characteristics among the following: the discharge lamp is of the xenon lamp type. the mechanical support disposed on the printed circuit of the electronic card maintains an electronic component of the film capacitor type intervening in a relay circuit to maintain an electric arc of the discharge lamp between an ignition phase and an operating phase at full speed of a circuit converter of the electronic card. The present invention also relates to a method of manufacturing an electronic card of the type of the one according to the invention, with its main characteristics and possibly one or more additional characteristics, said electronic card comprising in particular a printed circuit and a set of elements, in particular of the electronic component type, intended to be fixed on said printed circuit, this method comprising the following different steps: depositing a lead-free solder paste on the surface of the printed circuit; - report on the surface of the printed circuit the electronic components; report on the surface of the printed circuit a mechanical support intended to receive a sensitive electronic component; brazing the deposited solder paste to solder the electronic components and the mechanical support on the printed circuit; then: - place the sensitive electronic component in the mechanical support. In addition to the features that have just been mentioned in the preceding paragraph, the method according to the invention may have one or more additional characteristics among the following: the sensitive electronic component is a film capacitor. The placement of the sensitive electronic component in the mechanical support is automated. All the additional features of the electronic card, the ballast or the method according to the invention, insofar as they are not mutually exclusive, are combined according to all the possibilities of association to lead to different embodiments or implementation of the invention. The invention and its various applications will be better understood by reading the description that sweated and examining the figures that accompany it. These are presented only as an indication and in no way limitative of the invention. The figures show: in FIG. 1, already described, a schematic representation of an electronic card; - In Figure 2, a schematic representation of a mechanical support 25 to be used in the subject of the invention. The different elements appearing in several figures will have kept, unless otherwise stated, the same reference. The concepts of direction and position, of the "high", "low", "vertical", lower or higher ... type are mentioned under conventional conditions of arrangement of the electronic card according to the invention, that is, that is to say in a horizontal position, with electronic components arranged on the upper side of the circuit board of the electronic card. Of course, these notions are given purely for guidance, their orientation being able to vary on the assembly line and in the final product (here the projector), once mounted on the vehicle. FIG. 2 schematically represents an example of production of an electronic card 300 according to the invention; in this figure, it is more particularly detailed an example of mechanical support 200 adapted to be disposed in the electronic card 300. The support 200 has a global shape of rectangular parallelepiped, with: - a lower face 201 to be placed next to the face of a printed circuit 301 supporting the electronic components of the electronic card 300; the lower face has, secured to its outer side, that is to say the side intended to be in contact with the printed circuit, a first retaining tab 202 and a second retaining tab 203, which ensures the fixing by welding of the support 200 during the reflow soldering operation. a first wall 204 and a second wall 205, parallel to each other, and oriented perpendicularly to the plane defined by the printed circuit 301. The other faces of the rectangular parallelepiped are open, that is to say that no wall materializes them . It is thus possible to introduce into the support 200, at any moment, a sensitive electronic component 400. In the example shown, the first wall 204 and the second wall 205 present respectively, on their upper part and directed to one another. to the other, a first rim 206 and a second rim 207, the function of which is to prevent the sensitive electronic component 400 from escaping alone towards the top of the support 200, in particular when the electronic card 300 is subjected to vibrations .

Le support 200 est avantageusement réalisé dans un matériau plastique, résistant aux températures rencontrées lors de l'opération de brasage par refusion. Ainsi, il est possible d'écarter facilement la première paroi 204 et la deuxième paroi 205 pour y placer le composant électronique sensible 400, les deux parois retrouvant par élasticité leur position initiale une fois le composant placé. Dans un exemple particulier de réalisation, la première patte de maintien 202 et la deuxième patte de! maintien 203 présentent chacune un prolongement, référencé respectivement 208 et 209, orienté verticalement, et présentant chacune un retour, référencé respectivement 210 et 211, orienté obliquement vers la face inférieure 201. La fonction des prolongements 208 et 209 est de maintenir le composant 400 dans le support 200 en l'empêchant d'évoluer latéralement. Chaque partie des prolongements 208 et 209 constituant le retours 210 ou 211 a pour fonction principale d'exercer une pression sur un des cotés, référencés respectivement 401 et 402, du composant 400, et plus particulièrement sur des zones conductrices dudit composant 400. Le contact électrique entre le composant 400 et les pistes du circuit imprimés 301 est ainsi assuré. Comme précédemment mentionné, le support 200 est placé dans une première étape 1 sur le circuit imprimé 301, sans le composant électronique 400, simultanément à différents composants électroniques 101 de type CMS. Une fois tous les éléments en place, on procède à une opération de brasage par refusion faisant intervenir une pâte à braser sans plomb préalablement disposée aux endroits appropriés sur le circuit imprimé 301. Une telle pâte à braser peut par exemple être constituée d'étain, de cuivre et d'argent. De nombreux alliages sans plomb peuvent être utilisés. Le composant électronique sensible 400 est alors placé, dans une étape 2, dans le support 200 une fois l'opération de brasage par refusion achevée. Cette deuxième étape peut être effectuée de façon automatisée par des robots, ou manuellement par des intervenants sur la chaîne de fabrication de la carte électronique. Dans certains exemples de réalisation, on prévoit alors l'ajout d'un couvercle disposé sur le support 200 une fois que le composant 400 est placé dans le support (pour des composants dont la géométrie mécanique empêche son maintien épar les cloisons 206 et 207). The support 200 is advantageously made of a plastic material resistant to the temperatures encountered during the reflow soldering operation. Thus, it is possible to easily remove the first wall 204 and the second wall 205 to place the sensitive electronic component 400, the two walls finding elastically their initial position once the component placed. In a particular embodiment, the first holding tab 202 and the second leg of! 203 each have an extension, respectively referenced 208 and 209, oriented vertically, and each having a return, referenced respectively 210 and 211, oriented obliquely towards the lower face 201. The function of the extensions 208 and 209 is to maintain the component 400 in the support 200 preventing it from evolving laterally. Each part of the extensions 208 and 209 constituting the returns 210 or 211 has the main function of exerting a pressure on one of the sides, referenced respectively 401 and 402, of the component 400, and more particularly on conductive zones of said component 400. The contact Electrical connection between the component 400 and the tracks of the printed circuit 301 is thus ensured. As previously mentioned, the support 200 is placed in a first step 1 on the printed circuit 301, without the electronic component 400, simultaneously with different electronic components 101 of the CMS type. Once all the elements in place, a reflow soldering operation is carried out involving a lead-free solder paste previously disposed at the appropriate locations on the printed circuit board 301. Such a solder paste may for example be made of tin, copper and silver. Many lead-free alloys can be used. The sensitive electronic component 400 is then placed, in a step 2, in the support 200 once the reflow soldering operation is completed. This second step can be performed automatically by robots, or manually by stakeholders on the production line of the electronic card. In certain exemplary embodiments, provision is then made for the addition of a cover disposed on the support 200 once the component 400 is placed in the support (for components whose mechanical geometry prevents it from being kept apart by the partitions 206 and 207) .

Comme précédemment mentionné, le support 200 est avantageusement destiné à recevoir un composant électronique de type capacité à film pour êtreutilisé dans un ballast de dispositif projecteur avec une source lumineuse de type lampe à décharge. Dans un exemple particulier de réalisation, on remplace les capacités à film de type Polyester métallisé PEN par des capacités à film de type PET qui sont moins coûteuses, et dont la faible résistance aux températures élevées, plus faible que celle des capacités à film de type PEN, ne pose pas de problème car la capacité n'est plus soumise à de très fortes températures. Un autre exemple de réalisation est l'utilisation de capacités en PP (Polypropylène) qui sont encore plus sensibles aux fortes températures que les capacités de type PET. II peut cependant recevoir d'autres composants, par exemple des capacités électrochimiques, des capacités céramiques, ou encore des diodes électroluminescentes, la forme du support 200 étant alors adaptée au composant qu'il reçoit. L'invention permet donc de rendre compatible l'utilisation de pâtes à braser sans plomb et l'utilisation de composants électroniques comme des capacités à film. Elle autorise aussi la fixation de diodes électroluminescentes, quel que soit le type de pâte à braser (avec ou sans plomb). As previously mentioned, the support 200 is advantageously intended to receive a film-type electronic component for use in a projector device ballast with a discharge lamp type light source. In a particular exemplary embodiment, the PEN metallized polyester film capacitors are replaced by PET film capacitors which are less expensive, and whose low resistance to high temperatures is lower than that of the film type capacitors. PEN, does not pose a problem because the capacity is no longer subject to very high temperatures. Another embodiment is the use of PP (polypropylene) capacities which are even more sensitive to high temperatures than the PET type capacities. It may, however, receive other components, for example electrochemical capacitors, ceramic capacitors, or light-emitting diodes, the shape of the support 200 then being adapted to the component that it receives. The invention therefore makes compatible the use of lead-free solder pastes and the use of electronic components such as film capacitors. It also allows the fixing of light-emitting diodes, whatever the type of solder paste (with or without lead).

Claims

An electronic card (300) comprising a substrate (301) on which are arranged a set of elements, in particular of the electronic component type (101), said electronic components having been fixed on the substrate by a reflow soldering operation, characterized in that at least one of the elements of the set of elements is a mechanical support (200) of a thermally sensitive electronic component (400), said mechanical support being fixed, in the absence of the thermally sensitive electronic component, on the substrate during the reflow soldering operation.

2- electronic card according to one of the preceding claim, characterized in that said electronic components have been fixed on the substrate by lead-free solder meniscus.

3- electronic card according to one of the preceding claims, characterized in that the thermally sensitive electronic component is a capacitance, in particular a film capacitance.

4- An electronic card according to one of claims 1 to 3, characterized in that the thermally sensitive electronic component is a PEN or PET or PP type film capacitance, or a light emitting diode. 20

5. Electronic card according to one of the preceding claims, characterized in that the mechanical support of the thermally sensitive electronic component comprises a first holding tab (202) and a second holding tab (203) arranged under a lower face (201). of the support and securing said support during the reflow soldering operation, at least the first holding tab having an extension (208) exerting pressure on an area (401) of the thermally sensitive electronic component to hold the component electronic in the holder.

6. Electronic card according to the preceding claim characterized in that each zone of the thermally sensitive electronic component on which is exerted a holding pressure by a holding tab extension is an electrically conductive area.

7. Electronic card according to one of the preceding claims, characterized in that the mechanical support has an overall shape of rectangular parallelepiped.

8- Electronic card according to the preceding claim, characterized in that a first face (204) and a second face (205) of the parallelepiped forming the support, parallel to each other and perpendicular to a plane defined by the printed circuit, constitute walls each having an upper flange (206; 207), in particular to prevent movement of the thermally sensitive electronic component in a direction parallel to the first face and the second face, and in a direction indicating a distance from the printed circuit.

9- electronic card according to one of the preceding claims, characterized in that the mechanical support comprises a closure cover of said support.

10- An electronic card according to one of the preceding claims, characterized in that the mechanical support is made of plastic material, with the exception of metal retaining tabs, arranged at least partially under a lower face to ensure the attachment of said support when the reflow soldering operation.

11- Electronic ballast disposed in an optical module of a lighting or signaling device of a vehicle, having a light source of the discharge lamp type, characterized in that it comprises the electronic card according to at least one of the claims preceding.

12- electronic ballast according to the preceding claim, characterized in that the mechanical support disposed on the substrate of the electronic card maintains a film-type electronic component involved in a power boost circuit to maintain an electric arc of the discharge lamp between an ignition phase and a full-speed operating phase of a converter circuit of the electronic card.

13- A method of manufacturing an electronic card according to at least one of claims 1 to 10, comprising a substrate and a set of elements, in particular of electronic components type, intended to be fixed on said substrate, characterized in that It comprises the following different steps: depositing a lead-free solder paste on the surface of the printed circuit; - report on the surface of the printed circuit the electronic components; - Transfer to the surface of the printed circuit a mechanical support for receiving a thermally sensitive electronic component; brazing the deposited solder paste to solder the electronic components and the mechanical support to the printed circuit; place the thermally sensitive electronic component in the mechanical support.

14. Process according to the preceding claim, characterized in that the thermally sensitive electronic component is a film capacitor or a light-emitting diode.