FR3025062A1 - Unite de commande electronique, moule et procede pour sa realisation - Google Patents
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Abstract
Unité de commande électronique (10) comportant un support de circuit (11) muni de composants électroniques (12), ayant une zone de branchement (13) avec des zones de contact pour l'unité de commande (10) ainsi qu'une masse moulée (21) en forme d'enveloppe entourant le support de circuit (11), sur son côté supérieur et son côté inférieur ainsi que sur ses surfaces latérales (18, 20) à l'exception de la zone des surfaces de contact (14). Dans la région d'une surface latérale (18, 19) de préférence, des deux surfaces latérales (18, 19) opposées de la zone de contact (13), le support de circuit (11) est déformable élastiquement en direction du support de circuit (11).
Description
1 Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à une unité de com- mande électronique notamment un appareil de commande comportant un support de circuit muni de composants électroniques et ayant une zone de branchement avec des zones de contact pour la mise en contact électrique de l'unité de commande ainsi qu'une masse moulée en forme d'enveloppe qui entoure par zone, le support de circuit, sur son côté supérieur et son côté inférieur ainsi que sur ses surfaces latérales à l'exception de la zone des surfaces de contact de la zone de contact, laissant libre, la zone de contact sans masse moulée. L'invention se rapporte également à un moule pour fabriquer une unité de commande électronique comportant au moins deux parties mobiles l'une par rapport à l'autre et formant un plan de joint, ces deux parties en position de fermeture formant une cavité pour recevoir par zone, le support de circuit ainsi qu'un passage réalisé en position de fermeture des parties du moule pour positionner la zone de branchement du support de circuit à l'extérieur de la cavité. Enfin, l'invention se rapporte à un procédé de réalisation d'une telle unité de commande électronique avec un tel moule.
Etat de la technique On connait, selon la pratique, une unité de commande électronique que type défini ci-dessus. Pour réaliser une telle unité de commande, on utilise par exemple un moule décrit dans le document DE 10 2011 055 442 A1, comportant des branches ou des zones ana- logues sur l'unité de commande qui sont libres de la masse moulée. Cette technique est utilisée en pratique pour les unités de commande dont le support de circuit doit ne pas avoir de masse moulée dans la zone de branchement pour permettre la mise en contact électrique, notamment avec le connecteur du faisceau de câbles d'un véhi- cule. On utilise, pour cela, un moule qui, en position fermée, a un passage pour la zone de branchement sortant du moule. Cela permet de réaliser une unité de commande dont le support de circuit est enveloppé avec la masse moulée, à l'exception de la zone de branchement. Alors que la réalisation de l'étanchéité du passage du support de circuit dans le moule au niveau de son côté supérieur et de 3025062 2 son côté inférieur, par exemple, par des éléments en forme d'entretoise, chargés par des ressorts déformables élastiquement, ne présentent pas de difficultés, il subsiste des zones des surfaces latérales du support de circuit dont l'étanchéité nécessite une mise en oeuvre de moyens impor- 5 tants au niveau du moule. Cela provient de l'épaisseur relativement faible et des tolérances des pièces du support de circuit avec une mise en forme relativement compliquée d'éléments d'étanchéité ou de moyens analogues. C'est pourquoi, en pratique, il est fréquent que la masse moulée s'échappe du moule par les surfaces latérales du support de cir- lo cuit et risque d'arriver sur la zone de contact, notamment dans la ré- gion des surfaces de contact servant à réaliser le contact électrique de l'unité de commande. On pourrait certes prévoir des tolérances appropriées pour la largeur du passage dans le moule pour le support de circuit, sans prévoir d'éléments d'étanchéité supplémentaires pour éviter 15 pratiquement la sortie de la masse du moule en pressant le moule contre les surfaces latérales du support de circuit. Mais, à cause des tolérances de fabrication du support de circuit (plaque de circuit), cela risquerait d'exercer des contraintes mécaniques trop élevées sur le support de circuit avec le risque de dommages. Cela est particulièrement 20 grave si de tels dommages ou détériorations ne sont pas décelés au moment de la fabrication et peuvent entrainer la défaillance de l'unité de commande électronique pendant sa durée de vie. But de l'invention Partant de cet état de la technique, la présente invention 25 a pour but de développer une unité de commande électronique du type défini ci-dessus permettant d'éviter la sortie de la masse moulée hors du moule dans la région des zones latérales du support de circuit vers la zone de branchement sans générer des contraintes mécaniques s'exerçant sur le support de circuit, qui pourraient provoquer des dom- 30 mages ou des débuts de dommages du support de circuit. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, la présente invention a pour objet une unité de commande électronique du type défini ci-dessus, caractérisée en ce qu'au moins dans la région d'une surface latérale de préférence, dans la 35 région des deux surfaces latérales opposées de la zone de contact, le 3025062 3 support de circuit est déformable élastiquement en direction du support de circuit. En d'autres termes, grâce à la zone marginale déformable élastiquement, la sollicitation mécanique exercée sur le support de circuit, notamment sur sa zone centrale ou médiane, là où se trouvent les 5 structures électro-conductrices formant les surfaces de contact et/ ou réalisant la liaison des surfaces de contact et du circuit porté par le support, ces zones ne sont pas sollicitées mécaniquement ou le sont que légèrement. En particulier, cela permet de fabriquer le support de circuit en respectant les tolérances constructives usuelles, car les zones 10 marginales déformables élastiquement permettent de compenser les to- lérances par rapport au moule dans la zone de passage traversée par la zone de branchement. Selon un développement préférentiel le support de circuit est constitué par une plaque de circuit (circuit imprimé) et il y a un évi- 15 dement dans la zone d'au moins une surface latérale, à une certaine distance de la surface latérale. Selon un développement constructif, l'évidement est un trou oblong parallèle à la surface latérale formant ainsi une branche déformable élastiquement coopérant avec le moule entre ce trou oblong 20 et la surface latérale. Selon un dimensionnement géométrique préférentiel, la branche a une largeur comprise entre 0,2 mm et 0,6 mm et de préférence égale à 0,4 mm, la longueur du trou oblong étant comprise entre 2 mm et 7 mm et de préférence entre 4 mm et 5 mm et l'épaisseur de la 25 plaque de circuit est comprise entre 0,8 mm et 1,6 mm et de préférence entre 1,4 mm et 1,6 mm. L'invention a également pour objet un moule du type défi- ni ci-dessus caractérisé en ce qu'au moins l'une des parties présentent dans la zone de branchement, des moyens pour déformer le support de 30 circuit dans la direction transversale au support de circuit et en direc- tion de ce support de circuit. Suivant une application constructive avantageuse, les moyens comprennent une zone inclinée par rapport à la surface latérale du support de circuit, cette zone sollicitant le support de circuit avec 35 une force dirigée vers le support de circuit lorsque les parties de moule 3025062 4 sont rapprochées l'une contre l'autre. En d'autres termes, la zone ou surface inclinée du support de circuit déforme la zone marginale élastiquement déformable, en venant en appui contre cette zone du support de circuit.
5 Selon une réalisation particulièrement simple et avanta- geuse du moule, la zone est rigide sur la partie de moule et en position de fermeture, elle s'applique contre l'arête du support de circuit réalisant ainsi l'étanchéité. En particulier, ces moyens sont prévus seulement sur 10 une partie du moule. Selon un développement constructif, il est ainsi proposé que le moule se compose de deux parties, une partie inférieure et une partie supérieure, toutes deux en forme de cuvette et les moyens sont sur la moitié supérieure du moule, la moitié inférieure comportant des moyens de positionnement pour aligner le support de circuit par 15 rapport à cette partie inférieure du moule. L'invention a également pour objet un procédé de fabrica- tion d'une unité de commande électronique, notamment d'un appareil de commande en utilisant un moule, consistant à : - placer un support de circuit dans une première partie d'un moule et 20 y positionner le support de circuit, en laissant la zone de branche- ment du support de circuit à l'extérieur du moule dans lequel on réalise l'enveloppe du support de circuit, - rapprocher la première partie du moule vers la seconde partie du moule pour fermer le moule, et au moins, l'une et de préférence les 25 deux surfaces latérales opposées du support de circuit, ont une zone déformable élastiquement de façon qu'au moins l'une des parties de moule s'applique dans le sens de l'étanchéité par une zone servant à réaliser l'étanchéité contre la surface latérale déformable du support de circuit, et 30 - injecter la masse de moulage dans la cavité formée par la parties de moule en position fermée, pour le support de circuit. Dessins La présente invention sera décrite, ci-après, de manière plus détaillé d'une unité de commande électronique selon l'invention et 35 d'un moule plus sa fabrication ainsi qu'un procédé de fabrication de 3025062 5 l'unité électronique, représentés dans les dessins annexés dans lesquels les mêmes éléments portent les mêmes références. Ainsi : - la figure 1 est une coupe longitudinale simplifiée d'une unité de 5 commande électronique et d'un moule pour réaliser l'enveloppe sur l'unité de commande sous la forme d'une masse moulée, - la figure 2 est une vue de dessus partiellement coupée du support de circuit de l'unité de commande de la figure 1, muni de la masse moulée, 10 - la figure 3 montre une partie de l'unité de commande et du moule selon la figure 2 avec la zone de branchement du support de circuit et, - les figures 4 et 5 montrent chacune une vue en coupe partielle dans la direction de la flèche IV de la figure 3 pour différentes positions du 15 moule. Description de modes de réalisation Les figures 1 et 2 montrent une unité de commande élec- tronique 10 sous la forme d'un appareil de commande. L'unité de commande électronique 10 est appliquée de préférence mais de manière non 20 limitative, aux véhicules automobiles, de préférence aux motocycles, pour commander les fonctions du moteur et/ou des fonctions de confort. L'unité électronique 10 comporte un support de circuit 11 sous la forme d'une plaque de circuit ayant par exemple une épaisseur comprise entre 0,8 mm et 1,6 mm et de préférence entre 1,4 mm et 1,6 mm.
25 La face supérieure du support de circuit 11 porte les composants élec- triques ou électroniques 12 ; seuls quelques composants 12 sont représentés aux figures 1 et 2 dans un but de simplification du dessin. Le support de circuit 11 comporte une zone de branchement 13 pour relier l'unité de commande électronique 10 à un connecteur non représenté, 30 par exemple, un connecteur relié à un faisceau de câbles pour le bran- chement électrique. Pour cela, au moins la surface supérieure de la zone de branchement 13 a des zones de contact 14 électroconductrices, qui, dans le dessin, sont présentées à titre d'exemple sous une forme rectangulaire ; ces zones de contact sont reliées électrique- 35 ment au circuit formé par les composants 12 portés par le support 11.
3025062 6 Le côté supérieur 16, le côté inférieur 17 et la région des trois surfaces latérales 18-20 à l'exception de la zone de branchement 13 du support de circuit 11, sont entourés par une masse moulée 21. La masse moulée 21 qui constitue l'enveloppe de l'unité de commande 5 électronique 10 est notamment une matière thermodurcissable ou un élastomère. Le procédé de réalisation de la masse moulée 21 entourant le support de circuit 11 est appelé de façon générale « procédé de moulage ». Il est important, comme déjà indiqué, que la zone de branchement 13, au moins au niveau des zones de contact 14 et de préférence 10 l'ensemble de la zone de contact 13, soit sans masse moulée 21 pour permettre le contact électrique avec un connecteur au niveau de la zone de branchement 13. La figure 1 montre en outre un moule 100 pour former l'enveloppe de la masse moulée 21. En particulier, le moule 100 se 15 compose de deux moitiés 101, 102 en forme de cuvette représentées en position fermée à la figure 1, et dont la cavité 103 reçoit le support de circuit 11 ; ces deux moitiés sont mobiles vers une position d'ouverture, par exemple, par le soulèvement de la moitié supérieure 101 dans la direction de la flèche 104. La position ouverture du moule 100 permet, 20 d'une part, d'introduire le support de circuit 11 dans le moule 100 et, d'autre part, après remplissage de la cavité 103 avec la masse moulée 21, d'extraire l'unité électronique 10 du moule 100. Il est important qu'en position de fermeture du moule 100, celui-ci forme un passage 106, rectangulaire ou en fente, pour le support de circuit 11 de façon 25 que la zone de branchement 13 du support de circuit 11 se trouve à l'extérieur du moule 100. Pour positionner correctement le support de circuit 11 dans le moule 100, sa partie ou moitié inférieure 102 comporte par exemple dans la zone de branchement 13 du support de circuit 11, 30 deux broches de positionnement 105 venant dans deux trous oblong 22, 23 du support de circuit 11, ces trous oblong étant orientés transversalement à la surface latérale 18, 19. Les logements pour les branches de positionnement 105, sous la forme de trous oblong 22, 23, fixent ou positionnent le support de circuit 11 dans le moule 100 uni- 35 quement dans la direction de l'axe X selon la figure 2 alors que dans la 3025062 7 direction de l'axe Y, le support de circuit 11 peut coulisser à l'intérieur du moule 100. Les deux moitiés 101, 102 du moule définissent dans la position fermée, représentées à la figure 1, un plan de joint 110 qui 5 passe par le plan médian du support de circuit 11. Lorsqu'on injecte la masse 21 dans le moule fermé 100, ce qui se fait sous une certaine pression, on évite la sortie de la masse moulée 21 du moule 100 dans la direction de la zone de branchement 13 grâce à la réalisation particulière du moule 100 et du support de circuit 11. En particulier, le sup- 10 port de circuit 11 comporte, comme cela paraît clairement aux figures 2 et 3, des évidements 25 sous la forme de trous oblongs 26, dans la zone de branchement 13, au niveau de partie de bord opposée dans la région des deux surfaces latérales 18, 19. Dans l'exemple de réalisation présenté, les trous oblong 26 sont sensiblement dans l'alignement des 15 zones de contact 14 du support de circuit 11. Les trous oblong 26 sont à une distance (a) comprises entre 0,2 mm et 0,6 mm et de préférence égale à 0,4 mm par rapport aux deux surfaces latérales 18, 19 du support de circuit 11. La longueur (I) des trous oblong 26 est comprise entre 2 mm et 7 mm et de préférence entre 4 mm et 5 mm. Entre les 20 trous oblong 26 et les surfaces latérales 18, 19 du support de circuit 11, on a ainsi des branches 27, 28 déformables élastiquement, constituées par la matière du support de circuit 11 ; ces branches sont mobiles ou déformables dans la direction des flèches 29, 30 par rapport au support de circuit 11.
25 Selon les figures 3 à 5, la moitié supérieure 101 du moule 100 comporte indirectement une zone d'étanchéité 112 dans la région du passage 106 ou des trous oblongs 26. La zone d'étanchéité 112 présente dans la région des trous oblongs 26, une surface inclinée 113 d'un angle a par rapport à la verticale (selon les figures). Cette surface 30 inclinée vient contre l'arête supérieure 24 respective du support de cir- cuit 11 de chacune des surfaces latérales 18, 19. En particulier, la figure 4 montre la position de la zone d'étanchéité 112 qui s'établit pendant la fermeture du moule 100, c'est-à-dire lorsqu'on rapproche l'une contre l'autre les deux moitiés 101, 102 et que la surface inclinée 35 113 est au contact avec l'arête 24 du support de circuit 11. Lorsque la 3025062 8 zone d'étanchéité 112 continue à se déplacer dans la direction de la flèche 115, la surface inclinée 113 appliquée contre l'arête 24 génère une composante de force F qui déforme élastiquement la branche 27, 28 respective du support de circuit 11 en direction du support 11. Dans la 5 région de l'arête 24 qui s'applique contre la zone d'étanchéité 112, on réalise ainsi l'étanchéité qui empêche le passage ou la sortie de la masse de moulage 21 dans la région de la surface latérale 18, 19 respective hors du moule 100. L'unité de commande électronique 10 ou le moule 100 10 tels que décrits, peuvent être modifiés de différentes manières sans sor- tie du cadre de l'invention. Ainsi, on peut notamment envisager, à la place des zones d'étanchéité 112, munies des surfaces inclinées 113, d'utiliser des éléments d'étanchéité chargés par des ressorts qui s'appliquent dans le plan du support de circuit 11 de l'extérieur contre 15 les surfaces latérales 18, 19 dans la région des trous oblong 26 lors- qu'on ferme le moule 100 en venant contre le support de circuit 11 ou les branches 27.
20 3025062 9 NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX 10 Unité de commande 11 Support de circuit 5 12 Composant électronique 13 Zone de branchement 14 Zone de contact 16 Côté supérieur 17 Côté inférieur 10 18, 20 Surfaces latérales 21 Masse moulée/masse de moulage 22, 23 Trou oblong 24 Arête 25 Evidement 15 26 Trou oblong 27, 28 Branche déformable 29, 30 Flèche 100 Moule 101, 102 Partie de moule, moitié de moule 20 103 Cavité 104 Flèche 105 Branche de positionnement 106 Passage 112 Zone d'étanchéité 25 113 Surface inclinée
Claims (5)
- REVENDICATIONS1°) Unité de commande électronique (10) notamment appareil de commande comportant un support de circuit (11) muni de composants électroniques (12), le support de circuit (11) ayant une zone de branchement (13) avec des zones de contact (14) pour la mise en con- tact électrique de l'unité de commande (10) ainsi qu'une masse moulée (21) en forme d'enveloppe qui entoure par zone, le support de circuit (11), - la masse moulée (21) entourant le support de circuit (11) sur son cô- té supérieur et son côté inférieur (16, 17) ainsi que sur ses surfaces latérales (18, 20) à l'exception de la zone des surfaces de contact (14) de la zone de contact (13) laissant libre sans masse moulée (21), la zone de contact (13), unité de commande électronique caractérisée en ce qu' le support de circuit (11) est déformable élastiquement au moins dans la région d'une surface latérale (18, 19) de préférence, dans la région des deux surfaces latérales (18, 19) opposées de la zone de contact (13), en direction du support de circuit (11).
- 2°) Unité de commande selon la revendication 1, caractérisée en ce que le support de circuit (11) est une plaque de circuit et dans la région d'au moins une surface latérale (18, 19), il comporte un évidement (25) réalisé à une certaine distance de la surface latérale (18, 19).
- 3°) Unité de commande selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'évidement (25) est un trou oblong (26) parallèle à la surface latérale (18, 19) pour former une branche (27, 28) déformable élastiquement entre le trou oblong (26) et la surface latérale (18, 19).
- 4°) Unité de commande selon la revendication 3, caractérisée en ce que la branche (27, 28) est à la distance (a) de la surface latérale (18, 19) comprise entre 0,2 mm et 0,6 mm, de préférence égale à 0,4 mm et la 3025062 11 longueur (I) du trou oblong (26) est comprise entre 2 mm et 7 mm et de préférence entre 4 mm et 5 mm et l'épaisseur du support de circuit (11) est comprise entre 0,8 mm et 1,6 mm et de préférence entre 1,4 mm et 1,6 mm.
- 5 5°) Moule (100) pour fabriquer une unité de commande électronique (10) selon l'une des revendications 1 à 4, comportant au moins deux parties (101, 102) mobiles l'une par rapport à l'autre et formant 10 un plan de joint (110), et en position de fermeture ces deux parties for- mant une cavité (103) pour recevoir par zone, le support de circuit (11) ainsi qu'un passage (106) réalisé en position de fermeture des parties (101, 102) du moule pour positionner la zone de branchement (13) du support de circuit (11) à l'extérieur de la cavité (103), 15 moule caractérisé en ce qu' au moins l'une des parties (101, 102) présentent dans la zone de branchement, des moyens (112) pour déformer le support de circuit (11) dans la direction transversale au support de circuit (11) vers le support de circuit (11). 20 6°) Moule selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens (112) ont une zone (113) inclinée par rapport à la surface latérale (18, 19) du support de circuit (11), pour solliciter le support de 25 circuit (11) avec une force (F) dirigée vers le support de circuit (11) lors- que les parties de moule (101, 102) sont rapprochées l'une contre l'autre. 7°) Moule selon la revendication 6, 30 caractérisé en ce que la zone (113) est prévue rigidement sur la partie de moule (101) et en position de fermeture des parties de moule (101, 102), elle s'applique contre une arête (24) du support de circuit (11) en réalisant l'étanchéité. 35 3025062 12 8°) Moule selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que les moyens (112) sont uniquement sur une partie (101) du moule. 5 9°) Moule selon la revendication 8, caractérisé en ce qu' il se compose de deux parties (101, 102), une moitié inférieure, une moitié supérieure de moule, toutes deux de préférence en forme de cuvette et les moyens (112) sont sur la moitié supérieure du moule, la 10 moitié inférieure comportant des moyens de positionnement (105) pour aligner le support de circuit (11) par rapport à la moitié inférieure du moule. 10°) Procédé de fabrication d'une unité de commande électronique (10), 15 notamment d'un appareil de commande selon l'une des revendications 1 à 4 en utilisant un moule (100) selon l'une des revendications 5 à 9, caractérisé par les étapes suivantes consistant à : - placer un support de circuit (11) dans une première partie (102) d'un 20 moule (100) et positionner le support de circuit (11) dans cette partie de moule (102), en laissant la zone de branchement (13) du support de circuit (11) à l'extérieur du moule (100) servant à réaliser l'enveloppe du support de circuit (11), - déplacer l'une vers l'autre, la première partie (102) du moule vers la 25 seconde partie (101) du moule pour fermer le moule, et au moins, l'une et de préférence les deux surfaces latérales opposées (18, 19) du support de circuit (11), ont une zone déformable élastiquement de façon qu'au moins l'une des parties de moule (101, 102) s'applique dans le sens de l'étanchéité par une zone (113) servant à réaliser 30 l'étanchéité, contre la surface latérale déformable (18, 19) du support de circuit (11), et - injecter la masse (21) de moulage dans la cavité (103) formée par la parties de moule (101, 102) en position fermée, pour le support de circuit (11). 35
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