EMBASE POUR CARTE ELECTRONIQUE ET PROCEDE D'ASSEMBLAGE DE L'EMBASE ASSOCIE [1] DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION [2] L'invention concerne une embase pour carte électronique ainsi que le procédé d'assemblage de l'embase associé. L'invention trouve des applications particulièrement avantageuses dans le domaine de la connectique, en particulier pour les applications automobiles. [3] ETAT DE LA TECHNIQUE [4] On connait des embases disposées sur une carte électronique et regroupant des entrées et/ou des sorties de signaux électriques de la carte électronique. Les embases comportent classiquement une pièce plastique intégrale communément appelée boîtier qui se compose d'un cadre de support, disposé sur la carte électronique, ainsi que d'une ou plusieurs poches. Les poches sont généralement des connecteurs mâles aptes à coopérer par emboitement avec un connecteur femelle externe. Les embases ont pour rôle d'assurer la tenue mécanique et l'étanchéité des connecteurs mâles et femelles entre eux mais aussi d'assurer la transmission de signaux électriques entre le connecteur externe et la carte électronique. A cet effet, l'embase comporte des ensembles de contacts associés chacun à une poche destinés à être soudés sur la carte électronique. [5] Dans les applications automobiles, les embases sont utilisées notamment avec le circuit électrique de contrôle du moteur, le circuit électrique d'asservissement des équipements connexes et/ou des équipements de l'habitacle. Les embases sont ainsi utilisées dans des conditions de vie exigeantes nécessitant de résister notamment aux aspersions d'huile ou de solvant, à l'humidité saline, à des températures d'utilisation extrêmes et aux vibrations du véhicule. [6] Les Figures 1 à 4 montrent une embase classique dont le boîtier 20 comporte un cadre de support 26 muni de trois poches 22. Il existe différentes configurations de poches normalisées aptes à coopérer avec des connecteurs externes standards. Les poches 22 présentent ainsi des configurations différentes : la poche 22 de gauche sur la Figure 1 comporte 48 contacts tandis que les deux poches 22 de droite sur la Figure 1 comportent 53 contacts. [07] Afin de coopérer avec un connecteur externe, chaque poche 22 comporte une cavité 21. Au moins une paroi délimitant la cavité 21 comporte un moyen de guidage formé par deux poutres centrales 30 destinées à s'engager à l'intérieur de rainures ménagées sur le connecteur externe. Les poutres 30 permettent de guider la trajectoire du connecteur externe pour s'insérer correctement dans la poche 22. Afin de différentier le connecteur externe qui est destiné à coopérer avec chaque poche 22, les poches 22 peuvent comporter un détrompage mécanique. Ce détrompage mécanique est réalisé par une variation de la disposition des poutres 33 correspondant à une variation de la disposition des rainures réalisées sur le connecteur externe. Lorsque le connecteur externe est entièrement emmanché dans la poche 22, un moyen d'accrochage 27 disposé sur la poche 22 peut être relié avec un moyen de fixation complémentaire fixé sur le connecteur externe réalisant ainsi le maintien du connecteur externe dans la poche 22. [8] Un ensemble de contacts 28 est fixé sur le boîtier plastique 20.
L'ensemble de contacts 28 de chaque poche 22 est destiné à établir une connexion avec un ensemble de contacts disposés sur le connecteur externe. Une grille de centrage 29, fixée sur le cadre de support 26, permet de faciliter l'assemblage de l'embase sur la carte électronique [9] La Figure 3 montre que les boîtiers 20 des embases classiques peuvent être décomposés en deux groupes de fonction : la zone des poches 32 située au dessus du plan médian 35 et la zone du cadre support 34 située en dessous du plan médian 35. La zone des poches 32 a pour fonction de réaliser la liaison entre les poches 22 et les connecteurs femelles externes. Lorsque l'embase est fixée sur une carte électronique, la zone du cadre support 34 a pour fonction de réaliser l'interface mécanique entre la carte électronique et l'embase. Lorsque l'embase et la carte électronique sont assemblés dans le calculateur, La zone du cadre support 34 a aussi pour fonction de réaliser l'interface mécanique avec les éléments périphériques de l'embase (par exemple le boiter de fonderie ou le couvercle). Cette interface mécanique doit être aussi étanche dans certains cas. [10] Il existe une pluralité de cartes électroniques et de forme de calculateur pour lesquelles les contraintes de fabrication de l'embase sont 5 différentes : nombre d'entrées et/ou de sorties de signaux électriques, étanchéité, résistance aux vibrations, contrainte d'assemblage du calculateur... En conséquence, l'embase est ainsi conçue « sur mesure », par moulage d'une pièce plastique, pour s'insérer dans un environnement propre à une application donnée. En outre, la complexité croissante des 10 poches de l'embase, liée à des caractéristiques dimensionnelles et fonctionnelles complexes, augmente le coût et le temps de fabrication et de développement de l'embase. [11] OBJET DE L'INVENTION [12] L'invention a pour but de résoudre ces problèmes de fabrication. 15 [013] A cet effet, la présente invention propose une embase modulaire dont le boitier n'est plus une pièce plastique unique mais se décompose d'une ou plusieurs poches et d'un cadre de support. L'invention présente ainsi l'avantage de pouvoir utiliser des poches normalisées pour réaliser des embases correspondant à plusieurs applications. La réalisation de l'embase 20 nécessite alors simplement la conception et la réalisation du cadre de support adapté à l'application, les poches étant ensuite choisies parmi un ensemble de poches normalisées. Cette réduction de la complexité de fabrication limite le temps et le coût de fabrication et de développement. [014] Selon un premier aspect, l'invention concerne une embase pour 25 carte électronique comportant un cadre de support destiné à être fixé sur la carte électronique, au moins une poche fixée sur le cadre de support et apte à coopérer avec un connecteur externe et un ensemble de contacts correspondant à chaque poche, porté par le cadre de support, destiné à transmettre des signaux électriques entre la carte électronique et le 30 connecteur externe. L'embase est caractérisée en ce que la poche et le cadre de support forment deux pièces distinctes l'une de l'autre. [15] Selon une réalisation, la poche est un connecteur de type male. standardisé. [16] Selon une réalisation, l'embase comporte un joint d'étanchéité disposé entre la poche et le cadre de support. [017] Selon une réalisation, le joint d'étanchéité possède une forme rectangulaire. [18] Selon une réalisation, la poche est fixée avec le cadre de support par l'intermédiaire d'un moyen de fixation comportant un ergot, porté par une paroi de la poche, destiné à se clipser sur une poutre flexible ménagée dans 10 une paroi interne du cadre de support. [19] Selon une réalisation, l'ergot présente une section de forme triangulaire. [20] Selon une réalisation, le moyen de fixation comporte en outre une excroissance, portée par une paroi de la poche, destinée à limiter les effets 15 de résonance avec le cadre de support par assemblage sans jeux avec ce dernier. [21] Selon une réalisation, la poche est fixée avec le cadre de support par l'intermédiaire d'un moyen de fixation comportant une languette souple ayant une extrémité solidaire de la poche et une extrémité libre portant un 20 ergot destiné à s'insérer à l'intérieur d'une rainure ménagée dans une paroi interne du cadre de support. [22] Selon une réalisation, la poche est collée sur le cadre de support. [23] Selon une réalisation, la poche est soudée sur le cadre de support. [24] Selon une réalisation, la poche comporte un système de 25 détrompage mécanique pour l'assemblage sur le cadre support en relation avec le détrompage mécanique de la poche avec le connecteur externe. [25] Selon une réalisation, la poche comporte un système de détrompage visuel par le moulage en couleur de la poche en relation avec le détrompage mécanique de la poche avec le connecteur externe. [26] Selon une réalisation, la poche comporte en embout comprenant une première et une deuxième portion, la première portion destinée à porter un joint s'étendant entre la deuxième portion et une extrémité des parois d'une cavité de la poche destinée à recevoir le connecteur externe, la deuxième portion portant les moyens de fixation. [27] Selon une réalisation, les aires délimitées par les sections transversales de la cavité, de la première et de la deuxième section diminuent lorsque l'on se déplace de l'extrémité libre de la poche par laquelle le connecteur externe est inséré à l'extrémité de la poche portant le moyen de fixation. [28] Selon une réalisation, la poche et/ou le cadre de support sont réalisés en matière plastique, préférentiellement par injection. [29] Selon une réalisation, l'assemblage de la poche sur le cadre de support répond à des caractéristiques mécaniques d'étanchéité et de tenue 15 aux vibrations compatibles avec les normes automobiles. [30] Selon un deuxième aspect, l'invention concerne un procédé de réalisation d'une embase pour carte électronique, caractérisé en ce que le procédé comporte l'étape de sélectionner au moins une poche parmi un ensemble de poches standardisées, réaliser un cadre de support destiné 20 spécifiquement à la carte électronique, assembler la poche sur le cadre de support en insérant un joint entre les deux éléments pour assurer l'étanchéité et fixer un ensemble de contacts sur les poches, une extrémité de chaque contact pénétrant dans la poche, une autre extrémité de chaque contact étant destinée à être soudée sur la carte électronique. 25 [031] BREVE DESCRIPTION DES FIGURES [032] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Ces figures ne sont données qu'à titre illustratif mais nullement limitatif de l'invention. Elles montrent : 30 [033] Figure 1: une vue en perspective de la face avant d'une embase selon l'état de la technique; 2 9795 1 8 6 [34] Figure 2: une vue en perspective de la face arrière de l'embase de. la Figure 1; [35] Figure 3: une vue de dessus de l'embase de la Figure 1; [36] Figure 4: une vue de face de l'embase de la Figure 1; 5 [037] Figure 5 : une vue en perspective d'une embase assemblée selon un premier mode de réalisation de l'invention; [38] Figure 6: une représentation en perspective éclatée de l'embase de la Figure 5; [39] Figure 7 : une vue en perspective d'une embase assemblée selon 10 un deuxième mode de réalisation de l'invention; [40] Figure 8: une représentation en perspective éclatée de l'embase de la Figure 7; [41] Figure 9: une vue de l'embout de la poche de la Figure 7 portant le moyen de fixation ; [042] Figure 10: une vue en coupe longitudinale selon le plan P de l'embase de la Figure 7 ; [43] Figure 11 : une vue en perspective d'une embase assemblée selon un troisième mode de réalisation de l'invention; et [44] Figure 12: une représentation en perspective éclatée de l'embase de la Figure 11. [45] Les Figures ne sont pas à l'échelle. [46] Les éléments identiques, similaires ou analogues, conservent la même référence d'une Figure à l'autre. [47] DESCRIPTION DE MODES DE REALISATION DE L'INVENTION [048] Les Figures 5 et 6 montrent une embase modulaire selon un premier mode de réalisation de l'invention comportant trois poches 22 coopérant avec un cadre de support 26. Des joints 40 sont installés entre les poches 22 et le cadre de support 26 afin d'assurer l'étanchéité de l'ensemble. Les poches 22 et le cadre de support 26 forment des pièces distinctes les unes des autres. Par « deux éléments distincts l'un par rapport à l'autre », on entend le fait qu'il n'existe pas de continuité de matière entre ces deux éléments. Le cadre de support 26 est destiné à être fixé sur une carte électronique et un capot de calculateur. Dans l'exemple des Figures 5 et 6, le cadre de support 26 comporte une collerette 44 et une rainure périphérique 45 destinées à un montage étanche avec un capot et un couvercle d'un calculateur. [049] Plus précisément, l'embase comporte en l'occurrence trois poches 22 répondants à des caractéristiques mécaniques d'étanchéité et de tenue aux vibrations compatibles avec la norme automobile CMC. Les poches 22 présentent une paroi délimitant une cavité 21. Les poches 22 forment le connecteur male d'un couple de connecteurs mâle/femelle. En effet, ces poches 22 sont destinées à recevoir chacune un connecteur femelle (non représenté) de type CMC. La poche 22 de gauche sur la Figure 5 correspond à un connecteur externe CMC à 48 voies alors que les deux poches 22 de droite correspondent à un connecteur externe CMC à 53 voies. [050] Les poches 22 comportent chacune un moyen d'accrochage 27 permettant de maintenir en position le connecteur externe lorsque celui-ci est emmanché dans la cavité 21 de la poche 22. A cet effet, le connecteur externe comporte un moyen d'accrochage complémentaire avec le moyen d'accrochage 27 disposé sur la poche 22. Dans un exemple, le moyen d'accrochage de la poche 22 est réalisé par une protubérance, dont la section présente une forme de « T », disposée sur une face externe de la poche 22. Le moyen d'accrochage complémentaire disposé sur le connecteur externe est réalisé par un crochet apte à se clipser sur la protubérance afin de maintenir le connecteur externe dans la poche 22. [051] Chaque poche 22 comporte également un moyen de guidage réalisé par deux poutres centrales 30 disposées sur la paroi interne de la poche 22. Les poutres 30 s'étendent dans le sens de déplacement du connecteur externe pour entrer ou sortir de la poche 22. Les poutres 30 coopèrent avec plusieurs rainures réalisées dans le connecteur externe correspondant à la poche 22 permettant de guider le déplacement du connecteur externe lors de son insertion à l'intérieur de la cavité 21 de la poche 22. [052] De préférence, chaque poche 22 correspond à un connecteur externe unique. Afin de connecter le connecteur externe avec la poche 22 correspondante, la poche 22 et le connecteur externe peuvent comporter un système de détrompage mécanique et/ou visuel. On entend par « système de détrompage », un système simplifiant la mise en relation du connecteur externe et de la poche 22 correspondante lors du branchement des connecteurs externes sur l'embase, en évitant d'assembler une poche 22 avec un connecteur externe qui ne lui correspondrait pas. [53] Un détrompage visuel est réalisé par application, sur chaque poche 22, d'une couleur ou d'un motif identique à une couleur ou un motif du connecteur externe correspondant à chaque poche 22. Un détrompage mécanique est réalisé par un élément physique interdisant la connexion d'un connecteur externe différent du connecteur externe correspondant à la poche 22. Par exemple, un évidement du connecteur externe peut correspondre à une excroissance disposée dans la poche 22, la configuration de la disposition de l'évidement et de l'excroissance étant unique pour chaque couple de connecteurs mâle/femelle. Sur les Figures 5, 6, le détrompage mécanique est réalisé par une variation de la disposition des poutres 33 correspondant à une variation de la disposition des rainures réalisées sur le connecteur externe. Les systèmes de détrompage peuvent être utilisés en combinaison. En variante, un seul système de détrompage (visuel ou mécanique) est utilisé pour une embase donnée. [54] Les poches 22 sont fixées respectivement dans une ouverture 31 du cadre de support 26. Le cadre de support 26 comporte ainsi trois ouvertures 31 dont la forme rectangulaire est adaptée à la forme des trois poches 22. Les joints 40 sont disposés entre chaque poche 22 et le cadre de support 26. Les joints 40 sont de préférence des joints plats de forme rectangulaire de sorte à être adapté à la forme de la poche 22 et à la forme de l'ouverture 31 du cadre de support 26. Par exemple, les joints 40 sont réalisés en silicone. Cette matière est résistante aux aspersions de produits agressifs (solvants, hydrocarbures) et aussi à des grandes plages de températures d'utilisation. Préférentiellement, les joints 40 sont réalisés pour obtenir un taux de compression de 25% en utilisation. Le cadre de support 26 comporte également un rebord 38 de protection du joint 40 (bien visible sur la Figure 7) disposé au niveau de la jonction entre la poche 22 et le cadre de support 26, sur le pourtour de chaque ouverture 31. La poche 22 et le cadre de support 26 sont réalisés indépendamment et préférentiellement par injection plastique. [055] Les poches 22, les joints 40 et le cadre de support 26 forment ainsi trois pièces indépendantes dans la mesure où il n'existe pas de continuité de matière entre chacun des trois éléments. Les trois éléments peuvent ainsi être réalisés séparément, ce qui permet d'utiliser des poches 22 normalisées pour une pluralité d'applications impliquant la réalisation d'un cadre de support 26 particulier. Chaque poche 22 est fixée sur le cadre de support 26, les joints 40 étant maintenus en compression entre les poches 22 et le cadre de support 26. Par « fixation de la poche 22 sur le cadre de support 26 », on entend le fait que la poche 22 est maintenue immobile par rapport au cadre de support 26. En fonction des besoins de l'application, la fixation de la poche 22 sur le cadre de support 26 peut être de différents types : collage de la poche 22 sur le cadre de support 26 ou accrochage mécanique à l'aide de moyens de fixation 39 pouvant prendre la forme d'une poutre flexible avec crochet, d'un rivet plastique avec écrasement à froid ou par vissage... [56] Dans le cas particulier des Figure 5 et 6, les parois de la cavité 21 de la poche 22 se prolongent par un embout 58 portant le joint 40 et destiné à coopérer avec une ouverture 31 du cadre de support 26. L'embout 58 porte un moyen de fixation 39 réalisé par deux ergots 46 de section triangulaire disposés côte à côte. La liaison des poches 22 sur le cadre de support 26 est effectuée par coopération des ergots 46 avec des poutres flexibles 42 ménagées sur le cadre de support 26. [57] Les Figures 7, 8, 9 et 10 montrent un deuxième mode de réalisation de l'accouplement de la poche 22, du joint 40 et du cadre support 26 de l'invention dans lequel, à titre d'exemple, une embase modulaire comporte .un cadre de support 26 supportant une seule poche 22. Toutefois, le moyen de fixation 39 montré sur ces Figures pourrait être utilisé avec un cadre de support 26 associé à une pluralité de poches 22. La poche 22 est du type CMC et comporte un moyen d'accrochage 27 et un moyen de guidage (poutres 30) similaires à ceux décrits dans les Figures précédentes. [58] Dans le cas particulier des Figures 7, 8, 9 et 10, l'embout 58 comporte deux portions 53, 54 de forme rectangulaire, la première portion 53 s'étendant entre une extrémité des parois de la cavité 21 et une extrémité de la seconde portion 54 opposée à celle portant des moyens de fixation 39. La première portion 53 est reliée aux parois de la cavité 21 par un premier épaulement 61 et est reliée à la seconde portion 54 par un deuxième épaulement 62. Les sections des différents éléments (cavité 21, première et deuxième portions 53, 54) ont tendance à diminuer lorsque l'on se déplace de l'extrémité libre de la poche 22 par laquelle le connecteur externe est inséré à l'extrémité de la poche 22 portant le moyen de fixation 39. Ainsi, la périphérie de la deuxième portion 54 est circonscrite à l'intérieur de la périphérie de la première portion 53 et la périphérie de la première portion 53 est circonscrite dans la périphérie de la cavité 21 rectangulaire. On considère que « la périphérie d'un premier élément est circonscrite à l'intérieur d'une périphérie d'un second élément », lorsque la projection du premier élément sur un plan perpendiculaire à un axe de symétrie X de la poche 22 est contenue dans l'aire de la projection du second élément. [59] Le cadre de support 26 comporte un épaulement 60 contre lequel l'épaulement 62 de la poche 22 vient buter lors de l'emmanchement de la poche 22. Le joint 40 est destiné à être positionné sur la portion 53 contre l'épaulement 61 et maintenu en compression entre un épaulement 61 de la poche 22 et un épaulement 64 du cadre support 26. En outre, l'épaulement 64 comporte une protubérance périphérique semi cylindrique 52 permettant d'assurer un taux de compression suffisant pour garantir l'étanchéité entre les deux éléments. Les protubérances 51, disposées sur le pourtour de la portion 53, permettent de limiter les effets de résonance entre la poche 22 et le cadre support 26 car ils maintiennent un assemblage sans jeux. Le joint 40 assure un contre poussée permanente entre le cadre support 26 et la poche 22 qui permet aux ergots 39 et aux poutres 42 de rester en contact. [60] La seconde portion 54 porte le moyen de fixation 39 de la poche 22 avec le cadre de support 26. Le moyen de fixation 39 est réalisé par un ergot 46, par exemple de section triangulaire, disposé sensiblement au milieu de chaque coté de la seconde portion 54. La liaison de la poche 22 sur le cadre de support 26 est effectuée par coopération de l'ergot 46 avec une poutre flexible 42 ménagée sur le cadre de support 26. En outre, des excroissances 50 sont disposées de part et d'autre de l'ergot 46 sur les cotés de la seconde portion 54. Les excroissances 50 coopèrent avec les rainures 43 ménagées sur le cadre de support 26 réalisant ainsi un détrompage (identique à celui décrit précédemment entre la poche et le connecteur externe) entre le cadre de support 26 et la poche 22. Lorsque la poche 22 est insérée par l'embout 58 à l'intérieur de l'ouverture 31 du cadre de support 26, les poutres flexible 42 se déforment au lors du passage de l'ergot 46 pour reprendre ensuite sensiblement leur position initiale lorsque la poche est dans sa position finale d'assemblage ainsi que les excroissances 50 pénètrent dans les rainures 43 du cadre de support 26. [61] Les Figures 11 et 12 illustrent un troisième mode de réalisation de l'invention pour lequel l'embase modulaire comporte un cadre de support 26 supportant trois poches 22. Les poches 22 sont du type CMC et comportent un moyen d'accrochage 27 et un moyen de guidage (poutres 30) similaires à ceux décrits dans les Figures 5 et 6. La poche 22 de gauche est maintenue par collage sur le cadre de support 26. Les deux poches 22 de droite comportent un moyen de fixation 39 prenant la forme d'une patte souple avec crochet. La patte souple avec crochet comporte une languette 41 souple présentant une extrémité solidaire de la poche 22 et une extrémité libre portant un ergot 36 formant le crochet. La liaison de la poche 22 sur le cadre de support 26 est effectuée par coopération de l'ergot 36 dans une rainure 42 correspondante ménagée sur le cadre de support 26. Lorsque la poche 22 pénètre à l'intérieur de l'ouverture 31 du cadre de support 26, la languette 41 se déforme en direction de l'intérieur de la poche 22 pour reprendre ensuite sa position initiale lorsqu'elle se trouve à l'intérieur de la rainure 42 pour assurer un verrouillage de l'ensemble. La liaison ainsi réalisée peut être réversible ou irréversible. En variante, de manière équivalente, le cadre de support 26 comporte la patte souple avec crochet tandis que la poche 22 comporte la rainure 42. [62] L'invention présente l'avantage de pouvoir utiliser des poches 22 normalisées pour réaliser des embases sur mesure pour différentes applications. Le procédé de fabrication de l'embase dédié à une application comporte ainsi une étape de sélection d'au moins une poche 22 parmi un ensemble de poches 22 normalisées. Une autre étape du procédé de fabrication de l'embase consiste à réaliser un cadre de support 26 destiné spécifiquement à l'application donnée. La poche 22 et le joint 40 sont alors assemblés sur le cadre de support 26. Une autre étape du procédé de fabrication de l'embase consiste à fixer un ensemble de contacts (non 10 représentés) sur le cadre de support 26. L'ensemble de contact est fixé de telle sorte qu'une extrémité de chaque contact pénètre dans la poche 22, une autre extrémité de chaque contact étant destinée à être soudée sur la carte électronique sur laquelle sera fixée l'embase. L'ensemble de contacts de chaque poche 22 entre en connexion avec un ensemble de contacts disposé 15 sur le connecteur externe lorsqu'un connecteur est correctement emmanché dans la poche 22. Si besoin, une grille de centrage (non représentée), fixée sur le cadre de support 26, peut permet de faciliter la soudure ou l'assemblage des contacts sur la carte électronique [63] La séparation du cadre de support 26 et des poches 22 lors de la 20 réalisation de l'embase permet de réduire la complexité de fabrication, limitant ainsi le temps et le coût de fabrication. De plus, les moyens de fixation 39 de la poche 22 sur le cadre de support 26 ainsi que la configuration du joint 40 réalisent un accouplement mécanique étanche permettant à l'embase de résister à des conditions de vie très exigeantes.
25 L'embase peut ainsi être utilisée pour résister aux aspersions d'huile ou de solvant, à l'humidité saline, à des températures d'utilisation extrêmes, aux vibrations d'un véhicule...