FR3032326A1

FR3032326A1 - ELECTRONIC DEVICE AND CIRCUIT BOARD EQUIPPED WITH SUCH A DEVICE

Info

Publication number: FR3032326A1
Application number: FR1550885A
Authority: FR
Inventors: Konrad Mitka; Marek T Wojcik
Original assignee: Delphi Technologies Inc
Current assignee: Delphi Technologies Inc
Priority date: 2015-02-04
Filing date: 2015-02-04
Publication date: 2016-08-05

Abstract

Une carte de circuit imprimé (18) comporte au moins une plage d'accueil (42) d'un composant électronique (20) pourvu d'une matrice de billes (40) de soudure. La plage d'accueil (42) est de forme globalement rectangulaire (52). La carte de circuit imprimé (18) comprend au moins un évidement (26, 28, 30, 32) en forme de L, l'évidement (26, 28, 30, 32) étant agencé au voisinage d'un angle (α) de la plage d'accueil (42), les deux branches du L formé par l'évidement (26, 28, 30, 32) s'étendant sensiblement parallèlement aux bords de la plage d'accueil (42) de chaque côté de l'angle associé (α), de manière à protéger la plage d'accueil (26, 28, 30, 32) lorsque la carte de circuit imprimé (18) est soumise à des vibrations (66).A printed circuit board (18) has at least one receiving area (42) of an electronic component (20) provided with a matrix of solder balls (40). The reception area (42) is of generally rectangular shape (52). The printed circuit board (18) comprises at least one L-shaped recess (26, 28, 30, 32), the recess (26, 28, 30, 32) being arranged in the vicinity of an angle (α) of the reception area (42), the two branches of the L formed by the recess (26, 28, 30, 32) extending substantially parallel to the edges of the reception area (42) on each side of the associated angle (α), so as to protect the reception area (26, 28, 30, 32) when the printed circuit board (18) is subjected to vibrations (66).

Description

DP-321886 DISPOSITIF ELECTRONIQUE ET CARTE DE CIRCUIT IMPRIME EQUIPANT UN TEL DISPOSITIF DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne un dispositif électronique et plus particulièrement une carte de circuit imprimé équipée de composants électroniques.TECHNICAL FIELD The present invention relates to an electronic device and more particularly to a printed circuit board equipped with electronic components.

ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION Les dispositifs électroniques embarqués dans l'automobile comprennent généralement un boitier, un ou plusieurs connecteurs, une ou plusieurs cartes de circuit imprimé comprenant une grande diversité de composants. Les composants peuvent être des composants passifs comme des résistances, des condensateurs et des inductances. Les composants peuvent être des composants actifs en semiconducteurs tels que des transistors. Les composants peuvent également être des circuits intégrés tels que des circuits logiques, des microcontrôleurs et des circuits de mémoire. Au fil des années, les terminaisons électriques des composants électroniques ont évoluées. Les terminaisons électriques de type broches traversant la carte de circuit imprimé ont cédé leur place aux terminaisons électriques non traversant de types broches montées en surface de la carte de circuit imprimée. Les circuits intégrés d'aujourd'hui, notamment les microcontrôleurs ou les circuits logiques programmables embarqués dans les calculateurs automobiles sont de plus en plus performants. Le nombre de broches des microcontrôleurs placées sur le pourtour de leur boitier à tendance à augmenter, rendant la taille du microcontrôleur de plus en plus importante. On peut dénombrer aujourd'hui des microcontrôleurs à plus de 100 broches. Afin de réduire l'encombrement de ces circuits intégrés, il est apparu des circuits intégrés dont les terminaisons électriques soudées sur la carte de circuit imprimé sont des matrices de billes de soudure communément appelées par leur acronyme anglo-saxons BGA (Ball Grid Array), disposées sur la surface du boîtier du composant électronique en regard de la carte de circuit imprimé sur laquelle elles sont soudées.BACKGROUND OF THE INVENTION Electronic devices embedded in the automobile generally comprise a housing, one or more connectors, one or more printed circuit boards comprising a large variety of components. The components can be passive components such as resistors, capacitors and inductors. The components may be semiconductor active components such as transistors. The components can also be integrated circuits such as logic circuits, microcontrollers and memory circuits. Over the years, the electrical terminations of electronic components have evolved. The pin-like electrical terminations passing through the printed circuit board have given way to non-through electrical terminations of pin-type surface-mounted printed circuit boards. Today's integrated circuits, especially microcontrollers or programmable logic circuits embedded in automotive computers, are becoming more efficient. The number of microcontroller pins placed on the periphery of their case tends to increase, making the size of the microcontroller more and more important. We can count today microcontrollers with more than 100 pins. In order to reduce the bulk of these integrated circuits, integrated circuits have appeared, the electrical terminations soldered on the printed circuit board are matrices of solder balls commonly known by their acronym BGA (Ball Grid Array), disposed on the surface of the housing of the electronic component facing the printed circuit board to which they are soldered.

Dans le domaine de l'automobile les composants BGA ont d'abords été utilisés pour des applications pour lesquelles les boîtiers des dispositifs électroniques étaient en métal. Il s'agissait notamment de calculateurs très puissants tels que des calculateurs de système d'injection de carburant, utilisant des microcontrôleurs à forte densité de terminaisons électriques. Les contraintes d'émissivité électromagnétique de ces dispositifs, imposaient un boîtier métallique agissant comme cage de Faraday afin de rendre conforme le dispositif aux normes d'émissivité du domaine automobile. Les dispositifs électroniques de puissance, également embarqués dans l'automobile, comprennent également sur leur carte de circuit imprimés des composants électronique de type BGA. Le boîtier du dispositif est également généralement en métal afin d'aider à dissiper la chaleur produite par le dispositif lors de son fonctionnement. Actuellement, les composants électroniques de type BGA se sont généralisés dans l'ensemble des dispositifs électroniques embarqués dans l'automobile. Des problèmes qui, dans le cas de dispositifs électroniques comprenant un boîtier métallique, n'étaient jusqu'alors pas apparus, se sont déclarés au fil du temps. Bien que réduisant la taille des circuits intégrés, les boîtiers de circuit intégrés de type BGA souffrent de leur fragilité au niveau des soudures de leur matrice de billes soudée sur les cartes de circuit imprimée. Les billes de ces matrices sont susceptibles d'arrachement intempestif de la carte de circuit imprimé lorsque des contraintes de stress mécanique sont appliquées sur la carte de circuit imprimée. Il est apparu que lors du roulage de véhicules, des vibrations du châssis du véhicule se répercutent sur les boîtiers des dispositifs électroniques. Lorsque ces boîtiers sont réalisés dans un matériau souple comme par exemple de type plastique, ces vibrations se répercutent sur la carte de circuit imprimé comprenant des composants électroniques de type BGA. Ces vibrations génèrent un stress mécanique sur la carte de circuit imprimé provoquant une faiblesse ou un arrachement des terminaisons électriques des composants électroniques de type BGA de leur plage d'accueil sur laquelle elles sont soudées. Il est donc important de proposer une solution nouvelle résolvant ces problèmes.In the automotive field, BGA components have been used for applications for which the housings of electronic devices were made of metal. These included very powerful computers such as fuel injection system computers, using microcontrollers with high density of electrical terminations. The electromagnetic emissivity constraints of these devices, imposed a metal casing acting as a Faraday cage in order to make the device comply with the emissivity standards of the automotive field. The electronic power devices, also embedded in the automobile, also include on their printed circuit board electronic components BGA type. The device housing is also generally made of metal to help dissipate the heat generated by the device during operation. Currently, the BGA type electronic components have become widespread in all electronic devices embedded in the automobile. Problems which, in the case of electronic devices comprising a metal casing, had not previously appeared, have become apparent over time. Although reducing the size of the integrated circuits, the type BGA integrated circuit cases suffer from their fragility in the welds of their matrix of balls soldered on the printed circuit boards. The balls of these matrices are susceptible to inadvertent tearing of the printed circuit board when mechanical stress stresses are applied to the circuit board. It appeared that during the driving of vehicles, vibrations of the chassis of the vehicle are reflected on the housings of electronic devices. When these housings are made of a flexible material such as plastic type, these vibrations are reflected on the printed circuit board comprising electronic components BGA type. These vibrations generate a mechanical stress on the printed circuit board causing a weakness or tearing of the electrical terminations of electronic components BGA type of their reception range on which they are welded. It is therefore important to propose a new solution solving these problems.

RE SUME DE L'INVENTION Selon l'invention, une carte de circuit imprimé comporte au moins une plage d'accueil d'un composant électronique pourvu d'une matrice de billes de soudure. La plage d'accueil est de forme globalement rectangulaire. La carte de circuit imprimé comprend au moins un évidement en forme de L, l'évidement étant agencé au voisinage d'un angle de la plage d'accueil, les deux branches du L formé par l'évidement s'étendant sensiblement parallèlement aux bords de la plage d'accueil de chaque côté de l'angle associé, de manière à protéger la plage d'accueil lorsque la carte de circuit imprimé est soumise à des vibrations.SUMMARY OF THE INVENTION According to the invention, a printed circuit board comprises at least one reception range of an electronic component provided with a matrix of solder balls. The reception area is generally rectangular in shape. The printed circuit board comprises at least one L-shaped recess, the recess being arranged in the vicinity of an angle of the reception area, the two branches of the L formed by the recess extending substantially parallel to the edges the reception range on each side of the associated angle, so as to protect the reception range when the printed circuit board is subjected to vibrations.

L'évidement peut être traversant. La carte de circuit imprimé peut comporter un évidement au voisinage de chaque angle de la plage d'accueil. Les bords d'extrémité libre de chaque évidement peuvent être arrondis. Chaque évidement peut être agencé à une distance déterminée de la plage d'accueil qui est sensiblement constante le long des bords associés de la plage d'accueil et qui est sensiblement égale à la largeur de l'évidement, la largeur de l'évidement étant mesurée selon une direction orthogonale au bord associé de la plage d'accueil. Egalement selon l'invention, un dispositif électronique pour véhicule automobile peut comporter une carte de circuit imprimé décrite ci-dessus et comportant un composant électronique pourvu d'une matrice de billes de soudure qui est soudé sur la plage d'accueil. Selon l'invention, une méthode de réalisation d'une carte de circuit imprimé comprend l'étape de réalisation d'au moins une plage d'accueil de forme globalement rectangulaire en vue de recevoir un composant électronique pourvu d'une matrice de billes de soudure. La méthode comprend de plus une étape de perçage d'au moins un évidement en forme de L, l'évidement étant agencé au voisinage d'un angle de la plage d'accueil, les deux branches du L formé par l'évidement s'étendant sensiblement parallèlement aux bords de la plage d'accueil de chaque côté de l'angle associé, de manière à protéger la plage d'accueil lorsque la carte de circuit imprimé est soumise à des vibrations.The recess can be through. The printed circuit board may have a recess in the vicinity of each corner of the reception area. The free end edges of each recess can be rounded. Each recess can be arranged at a determined distance from the reception range which is substantially constant along the associated edges of the reception area and which is substantially equal to the width of the recess, the width of the recess being measured in a direction orthogonal to the associated edge of the home range. Also according to the invention, an electronic device for a motor vehicle may comprise a printed circuit board described above and comprising an electronic component provided with a matrix of solder balls which is welded to the reception area. According to the invention, a method of producing a printed circuit board comprises the step of producing at least one reception area of generally rectangular shape in order to receive an electronic component provided with a matrix of welding. The method further comprises a step of drilling at least one L-shaped recess, the recess being arranged near an angle of the reception area, the two branches of the L formed by the recess extending substantially parallel to the edges of the receiving range on each side of the associated angle, so as to protect the reception range when the printed circuit board is subjected to vibration.

De préférence, une méthode de réalisation d'un dispositif électronique pour véhicule automobile comprend les étapes de : - fournir une carte de circuit imprimé, - réaliser au moins une plage d'accueil de forme globalement rectangulaire en vue de recevoir un composant électronique pourvu d'une matrice de billes de soudure, - souder la matrice de billes du composant électronique sur la plage d'accueil, - percer au moins un évidement en forme de L, l'évidement étant agencé au voisinage d'un angle de la plage d'accueil, les deux branches du L formé par l'évidement s'étendant sensiblement parallèlement aux bords de la plage d'accueil de chaque côté de l'angle associé, de manière à protéger la plage d'accueil lorsque la carte de circuit imprimé est soumise à des vibrations.Preferably, a method of producing an electronic device for a motor vehicle comprises the steps of: - supplying a printed circuit board, - making at least one reception area of generally rectangular shape in order to receive an electronic component provided with a matrix of solder balls, - welding the matrix of balls of the electronic component on the reception area, - drilling at least one L-shaped recess, the recess being arranged in the vicinity of an angle of the range of home, the two branches of the L formed by the recess extending substantially parallel to the edges of the reception range on each side of the associated angle, so as to protect the reception range when the printed circuit board is subject to vibrations.

BREVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemple non limitatif et sur lesquels: - La figure 1 est une vue schématique en perspective avec arrachement qui représente un dispositif électronique selon un premier mode de réalisation de la présente invention ; - La figure 2 est une vue schématique en perspective qui représente un composant BGA ; - La figure 3 est une vue similaire à celle de la figure 1 qui représente la carte de circuit imprimé du dispositif électronique ; - La figure 4 est une vue partielle agrandie d'une zone d'évidement de la carte de circuit imprimé de la figure 3 ; - La figure 5 est une vue schématique en coupe transversale 5-5 qui illustre la propagation de vibrations dans le dispositif de la figure 1. DESCRIPTION DES MODES DE REALISATION PREFERES La figure 1 représente un dispositif électronique 10 prévu pour être monté dans un véhicule. Le dispositif comprend notamment un boîtier 12 équipé d'un connecteur 14 et de moyens de fixation 70 pour le montage dans le véhicule. Le dispositif électronique 10 comprend également une carte de circuit imprimé 18 communément appelée selon l'acronyme anglo-saxon PCB (Printed Circuit Board). Un premier composant électronique 20 et un deuxième composant électronique 22, visibles sur la figure 1, et le connecteur 14 sont montés soudés sur la carte de circuit imprimé 18. Le boîtier 12 est en matière plastique. Le connecteur 14 est équipé de languettes 16 de contact permettant ainsi au dispositif électronique 10 de s'intégrer dans un système électronique de véhicule. La carte de circuit imprimé 18 est logée dans le boîtier 12 et est maintenue dans le boîtier 14 par des plots de maintien 58, 60, généralement venus de matière avec le boîtier 14 (figure 5), insérés dans des trous 72, 74, généralement circulaires, de la carte de circuit imprimée 18. Les composants électroniques 20, 22 et le connecteur 14 sont reliés électriquement entre eux par des pistes conductrices 24, généralement en cuivre, de la carte de circuit imprimé 18. Le premier composant électronique 20 est de type circuit intégré de forme parallélépipédique. Selon la figure 2, le boîtier 34 du premier composant électronique 20 est équipé d'une matrice de billes de soudure 40 communément appelé selon le terme anglo-saxon Ball Grid Array (BGA). Le premier composant 20 sera désigné par la suite composant BGA 20. Le composant BGA 20 de forme parallélépipédique comprend une face supérieure 38 et une face inférieure 36. Il est à noter que, pour des raisons de clarté, la figure 2 représente le composant BGA 20 avec la face inférieure 36 visible. La matrice de billes de soudure est agencée sur la face inférieure 36 de manière à permettre le montage du composant BGA 20 sur la carte de circuit imprimé 18 par soudure. La carte de circuit imprimé 18 comporte quatre évidements 26, 28, 30, 32 qui sont disposés autour du premier composant BGA 20. Les quatre évidements 26, 28, 30, 32 sont agencés respectivement au voisinage des quatre coins du composant BGA 20. Les quatre évidements 26 ont chacun une forme de L dont les branches s'étendent sensiblement parallèlement aux côtés du composant BGA 20. Le composant BGA 20 présente l'avantage d'avoir un encombrement réduit au regard du nombre de broches de connexion qu'il possède. Les broches de connexion du composant BGA 20 sont la matrice de billes 40 de soudure. A titre d'exemple, un circuit intégré BGA de type microcontrôleur de 176 terminaisons électriques aura une surface d'occupation sur la carte de circuit imprimé deux fois plus faible qu'un circuit intégré de type microcontrôleur de 176 terminaisons électriques de type broches de connexion localisées sur la périphérie du boîtier du circuit intégré. Des vibrations peuvent se produire lors du roulage d'un véhicule équipé du dispositif électronique 12. Les vibrations du véhicule sont principalement transmises aux moyens de fixation 70 du boîtier 14. La carte de circuit imprimé 18 étant monté dans le boîtier 14 sur des pions de maintien 58, 60, les vibrations sont donc transmises à la carte de circuit imprimé 18. Suite à des tests effectués par le déposant, il a été constaté que les vibrations sont notamment transmises depuis les trous de maintien 72, 74 de la carte de circuit imprimé 18 vers la matrice de billes 40 du composant BGA 20. Sans les évidements 26, il a été constaté que les billes 40 de la matrice de billes 40 du composant BGA 20 peuvent être soumises à un stress mécanique les endommageant, notamment au niveau des coins du composant BGA 20. Il a été constaté notamment une fragilisation des billes 40 de la matrice du composant BGA 20 se traduisant par des fissures des billes 40, également des arrachements de billes 40 de la matrice du composant BGA 20 aussi bien entre la face inférieure 36 du boîtier du composant BGA 34 et les billes 40 de la matrice du composant BGA 20 qu'entre la carte à de circuit imprimé 18 et les billes 40 de la matrice du composant BGA 20. Les quatre évidements 26, 28, 30, 32 placés au voisinage des quatre coins du composant BGA 20 permettent de réduire au niveau des coins du composant BGA 20, l'amplitude des vibrations subies par la carte de circuit imprimé 18. Les quatre évidements 26, 28, 30, 32 réduisant l'amplitude des vibrations subies au niveau de la matrice de bille de soudure 40, le risque de fragilisation et le risque d'arrachement d'une bille 40 de la matrice de billes de soudure sont réduits. Les évidements 26, 28, 30, 32 ainsi conçus et placés absorbent une partie de vibrations depuis la carte de circuit imprimé 18 vers le composant BGA 20 lorsque le dispositif électronique 10 est en usage, c'est à dire lorsque le dispositif électronique 10 est monté dans un véhicule. Les vibrations du véhicule peuvent également être transmises au connecteur 12 du boîtier qui est connecté à un faisceau électrique du véhicule, lui-même étant logé et fixé généralement sur le châssis du véhicule. Les languettes 16 du connecteur 14 étant fixées à la carte de circuit imprimée 18, les vibrations du véhicules sont donc également transmises à la carte de circuit imprimé 18. La figure 3 représente la carte de circuit imprimé 18 du dispositif électronique 10 sans les composants électronique 20, 22 et sans le connecteur 14, c'est-à-dire nue, avant montage des composants électronique 20, 22 et du connecteur 14. La carte de circuit imprimé 18 comprend les plages d'accueil 42, 44, 46, 48 des différents composants électroniques 20, 22. Une plage d'accueil 42 est constituée d'empreintes généralement de cuivre 50, appelées également pastilles, sur lesquelles les terminaisons électriques 40 des composants électronique viennent se souder. La carte de circuit imprimé 18 comprend également les pistes conductrices 24 généralement de cuivre, reliant électriquement les différentes empreintes 50. La carte de circuit imprimée 18 comprend également les quatre évidements 26, 28, 30, 32 disposés au voisinage de la plage d'accueil 42 du composant BGA 20. Les évidements 26, 28, 30, 32 limitent la transmission de vibrations depuis la carte de circuit imprimé 18 vers la plage d'accueil 42 lorsque la carte de circuit imprimé est 18 en usage, c'est à dire lorsque la carte de circuit imprimé 18 fait partie du dispositif électronique 10 monté dans un véhicule. La plage d'accueil 42 du composant BGA 20 comprend une matrice d'empreintes 50 généralement de cuivre sur lesquelles la matrice de billes 40 de soudure du composant BGA 20 vient se souder. La plage d'accueil 42 du composant BGA 20 a une forme globalement rectangulaire illustrée sur la figure 3 par un rectangle en trait discontinu 52. Généralement la forme globalement rectangulaire 52 de la plage d'accueil 42 correspond à l'emprise du composant BGA 20 sur la carte de circuit imprimé 18. Selon un mode de réalisation préféré, les évidements 26, 28, 30, 32 sont agencés au voisinage des angles a de la plage d'accueil 42. Selon la figure 4, les deux branches du L formé par l'évidement 32 s'étendent sensiblement parallèlement aux bords de la plage d'accueil 42 de chaque côté de l'angle a associé, c'est-à-dire l'angle a le plus proche de l'évidement 32. Ainsi, l'angle saillant du L formé par chaque évidement est agencé parallèlement à l'angle a associé de la plage d'accueil 42. L'évidement 32 est agencé à une distance déterminée 56 de la plage d'accueil 42 qui est sensiblement constante le long des bords associés de la plage d'accueil 42. De préférence, la distance déterminée 56 entre la plage d'accueil 42 et l'évidement 32 est sensiblement égale à la largeur de l'évidement 54. La largeur de l'évidement 54 est mesurée selon une direction orthogonale au bord associé de la plage d'accueil 42. Les évidements 26, 28, 30, 32 sont des fentes transversales débouchant sur chaque face de la carte de circuit imprimé 18. Dans un mode de réalisation préféré, les évidements 26, 28, 30, 32 sont réalisés par fraisage et les extrémités libres de chaque évidement 26, 28, 30, 32 sont arrondies. Alternativement les évidements 26, 28, 30, 32 peuvent être réalisés par d'autres moyens tels que par perforation, les extrémités libres de chaque évidement 26, 28, 30, 32 pouvant être également de formes autres qu'arrondies. Alternativement, il est possible de ne protéger qu'un seul angle ou une partie des angles a de la plage d'accueil 42. Dans ce cas, on choisit de protéger les angles a de la plage d'accueil 42 les plus exposés aux vibrations, c'est-à-dire ceux qui sont situés dans des zones de la carte de circuit imprimé 18 soumises aux plus fortes sollicitations mécaniques. Alternativement, les branches du L formé par chaque évidement 26, 28, 30, 32 peuvent s'étendre de façon légèrement non parallèle aux bords de la plage d'accueil 42 de chaque côté de l'angle a associé.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Other features, objects and advantages of the invention will appear on reading the detailed description which follows, and with reference to the appended drawings, given by way of non-limiting example and in which: FIG. 1 is a cutaway perspective schematic view showing an electronic device according to a first embodiment of the present invention; FIG. 2 is a schematic perspective view showing a BGA component; - Figure 3 is a view similar to that of Figure 1 which shows the printed circuit board of the electronic device; FIG. 4 is an enlarged partial view of a recess area of the printed circuit board of FIG. 3; FIG. 5 is a schematic cross-sectional view 5-5 which illustrates the propagation of vibrations in the device of FIG. 1. DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 represents an electronic device 10 intended to be mounted in a vehicle. The device comprises in particular a housing 12 equipped with a connector 14 and fastening means 70 for mounting in the vehicle. The electronic device 10 also comprises a printed circuit board 18 commonly called according to the acronym PCB (Printed Circuit Board). A first electronic component 20 and a second electronic component 22, visible in Figure 1, and the connector 14 are mounted welded to the printed circuit board 18. The housing 12 is made of plastic. The connector 14 is equipped with tabs 16 of contact thus allowing the electronic device 10 to integrate into an electronic vehicle system. The printed circuit board 18 is housed in the housing 12 and is held in the housing 14 by holding studs 58, 60, generally integral with the housing 14 (FIG. 5), inserted into holes 72, 74, generally The electronic components 20, 22 and the connector 14 are electrically interconnected by conductive paths 24, generally made of copper, of the printed circuit board 18. The first electronic component 20 is integrated circuit type parallelepipedic shape. According to FIG. 2, the housing 34 of the first electronic component 20 is equipped with a matrix of solder balls 40 commonly known as Ball Grid Array (BGA). The first component 20 will be designated BGA component 20. The parallelepiped-shaped BGA component 20 comprises an upper face 38 and a lower face 36. It should be noted that, for the sake of clarity, FIG. 2 represents the BGA component 20 with the lower face 36 visible. The matrix of solder balls is arranged on the lower face 36 so as to allow mounting of the BGA component 20 on the printed circuit board 18 by welding. The printed circuit board 18 has four recesses 26, 28, 30, 32 which are arranged around the first BGA component 20. The four recesses 26, 28, 30, 32 are respectively arranged in the vicinity of the four corners of the BGA component 20. four recesses 26 each have an L shape whose branches extend substantially parallel to the sides of the BGA component 20. The BGA component 20 has the advantage of having a small footprint compared to the number of connection pins it has . The connection pins of the BGA component 20 are the matrix of solder balls 40. By way of example, a microcontroller-type BGA integrated circuit of 176 electrical terminations will have a occupation area on the printed circuit board that is twice as small as a microcontroller-type integrated circuit of 176 electrical terminations of connection pin type. located on the periphery of the case of the integrated circuit. Vibrations can occur during the driving of a vehicle equipped with the electronic device 12. The vibrations of the vehicle are mainly transmitted to the fixing means 70 of the housing 14. The printed circuit board 18 being mounted in the housing 14 on pins of 58, 60, the vibrations are therefore transmitted to the printed circuit board 18. Following tests performed by the applicant, it has been found that the vibrations are in particular transmitted from the holding holes 72, 74 of the circuit board. printed 18 to the matrix of balls 40 of the BGA component 20. Without the recesses 26, it has been found that the balls 40 of the matrix of balls 40 of the BGA component 20 can be subjected to a mechanical stress that damages them, in particular in terms of corners of the component BGA 20. It has been found in particular a weakening of the balls 40 of the matrix of the component BGA 20 resulting in cracks of the balls 40, also tearing of balls 40 of the matrix of component BGA 20 between the lower face 36 of the BGA component casing 34 and the balls 40 of the BGA component matrix 20 between the printed circuit board 18 and the balls 40 of FIG. the matrix of the component BGA 20. The four recesses 26, 28, 30, 32 placed in the vicinity of the four corners of the component BGA 20 make it possible to reduce at the level of the corners of the component BGA 20, the amplitude of the vibrations undergone by the circuit board 18. The four recesses 26, 28, 30, 32 reducing the amplitude of the vibrations experienced at the solder ball matrix 40, the risk of embrittlement and the risk of tearing of a ball 40 of the matrix of solder balls are reduced. The recesses 26, 28, 30, 32 thus designed and placed absorb a portion of vibrations from the printed circuit board 18 to the BGA component 20 when the electronic device 10 is in use, that is to say when the electronic device 10 is mounted in a vehicle. The vehicle vibration can also be transmitted to the connector 12 of the housing which is connected to a harness of the vehicle, itself being housed and fixed generally on the chassis of the vehicle. The tabs 16 of the connector 14 being fixed to the circuit board 18, the vibrations of the vehicle are therefore also transmitted to the printed circuit board 18. FIG. 3 represents the printed circuit board 18 of the electronic device 10 without the electronic components. 20, 22 and without the connector 14, that is to say, bare, before mounting the electronic components 20, 22 and the connector 14. The printed circuit board 18 includes the reception areas 42, 44, 46, 48 various electronic components 20, 22. A reception range 42 consists of imprints generally of copper 50, also called pellets, on which the electrical terminations 40 of the electronic components are welded. The printed circuit board 18 also comprises the generally copper conductive tracks 24, electrically connecting the different indentations 50. The printed circuit board 18 also comprises the four recesses 26, 28, 30, 32 disposed in the vicinity of the reception area. 42 of the BGA component 20. The recesses 26, 28, 30, 32 limit the transmission of vibrations from the printed circuit board 18 to the reception area 42 when the printed circuit board is in use, that is to say when the printed circuit board 18 is part of the electronic device 10 mounted in a vehicle. The reception area 42 of the BGA component 20 comprises a matrix of generally copper imprints 50 on which the solder ball matrix 40 of the BGA component 20 is welded. The reception range 42 of the BGA component 20 has a generally rectangular shape illustrated in FIG. 3 by a dashed rectangle 52. Generally, the generally rectangular shape 52 of the reception area 42 corresponds to the right-of-way of the BGA component 20 on the printed circuit board 18. According to a preferred embodiment, the recesses 26, 28, 30, 32 are arranged in the vicinity of the angles a of the reception area 42. According to FIG. 4, the two branches of the formed L by the recess 32 extend substantially parallel to the edges of the reception area 42 on each side of the associated angle α, i.e. the angle α closest to the recess 32. Thus the protruding angle of the L formed by each recess is arranged parallel to the associated angle α of the reception range 42. The recess 32 is arranged at a determined distance 56 from the reception range 42 which is substantially constant along the associated edges of the 42 welcome beach. In that case, the determined distance 56 between the reception area 42 and the recess 32 is substantially equal to the width of the recess 54. The width of the recess 54 is measured in a direction orthogonal to the associated edge of the range of the recess. 42. The recesses 26, 28, 30, 32 are transverse slots opening on each face of the printed circuit board 18. In a preferred embodiment, the recesses 26, 28, 30, 32 are made by milling and the free ends of each recess 26, 28, 30, 32 are rounded. Alternatively the recesses 26, 28, 30, 32 may be made by other means such as perforation, the free ends of each recess 26, 28, 30, 32 may also be forms other than rounded. Alternatively, it is possible to protect only one angle or part of the angles of the reception range 42. In this case, we choose to protect the angles of the reception range 42 most exposed to vibration that is to say those located in areas of the printed circuit board 18 subjected to the highest mechanical stresses. Alternatively, the branches of the L formed by each recess 26, 28, 30, 32 may extend slightly non-parallel to the edges of the reception area 42 on each side of the associated angle.

Alternativement, la distance déterminée 56 entre la plage d'accueil 42 et l'évidement 26 peut-être plus grande que la largeur de l'évidement 54. Selon la figure 5, la carte de circuit imprimé 18 est montée sur les pions de maintien 58, 60 traversant la carte de circuit imprimé 18 à sa périphérie. Ces pions, généralement réalisés venus de matière avec le boîtier 12 du dispositif électronique 10, permettent de maintenir la carte de circuit imprimée 18 dans le boîtier 12. Les pions de maintien 58, 60 comportent depuis leur base jusqu'à la carte de circuit imprimé 18 un premier tronçon 80, 84 généralement cylindrique d'un diamètre supérieur aux trous 72,74 de maintien de la carte de circuit imprimé 18. Les pions de maintien 58, 60 comportent un deuxième tronçon 82, 86 généralement cylindrique s'étendant à travers les trous de maintien 72, 74 de manière à maintenir la carte de circuit imprimé 18 dans le boîtier 12 du dispositif électronique 10. Tel qu'illustré par la figure 5, deux zones de la carte de circuit imprimée sont distinguées : une première zone 62 située entre un pion de maintien 58 et un évidement 26 et une deuxième zone 64 située globalement sous le composant BGA 20, plus particulièrement directement sous la matrice de billes 40 du composants BGA 20. Lorsque le dispositif électronique 10 est en usage, c'est-à-dire embarqué dans un véhicule lors d'une phase de roulage par exemple, les vibrations du châssis sont transmises au boîtier 12 par son connecteur 14 et par ses moyens de fixation 70. Ces vibrations se répercutent au niveau des pions 58 de maintien. Cette configuration entraîne la propagation d'une onde de vibration 66, représentée symboliquement par une flèche en trait continu 66 sur la figure 5, au travers de la carte de circuit imprimée 18. Cette onde de vibration 66 se propage donc depuis le bord de la carte de circuit imprimé 18 où le pion 58 de maintien est agencé, vers la matrice de billes 40 de soudure du composant BGA 20. Lorsque l'onde de vibration 68 arrive au niveau de l'évidement 26, celle-ci est en partie absorbée et donc atténuée par l'évidement 26 de sorte qu'une onde de vibration résiduelle 68 symbolisée par la flèche en trait discontinu 68 sur la figure 5 se propage au travers de la deuxième zone 64 de la carte de circuit imprimé 18. L'amplitude de l'onde résiduelle 68 obtenue par l'effet de l'évidement 26 n'est pas suffisamment importante pour endommager voire arracher les billes 40 de la matrice de billes 40 de soudure de leur empreinte 50. Une partie de l'onde de vibration 68 peut également être redirigée vers une zone différente de la deuxième zone 64, telle une onde réfléchie. L'agencement de chaque évidement 26, 28, 30, 32 en L tel que décrit par l'invention, notamment le positionnement des deux branches du L formé par l'évidement 26, 28, 30, 32 s'étendant sensiblement parallèlement aux bords de la plage d'accueil 42 de chaque côté de l'angle a associé permettent une protection contre les vibrations occupant peu de place sur la carte de circuit imprimé 18 et efficace suivant différents angles d'attaques de l'onde de vibration vers la matrice de bille 40 de soudure du composant BGA 20. On va maintenant décrire une méthode de fabrication de la carte de circuit imprimé 18 telle que décrite précédemment. Selon une première étape, on réalise sur la carte de circuit imprimé 18 au moins une plage d'accueil 42 de forme globalement rectangulaire 52 en vue de recevoir un composant électronique 20 pourvu d'une matrice de billes 40 de soudure. Une deuxième étape consiste à réaliser les quatre évidements 26, 28, 30, 32 en forme de L, de préférence par fraisage. La première et la deuxième étape ainsi décrites peuvent aussi s'exécuter dans l'ordre inverse. On décrit maintenant une méthode de réalisation du dispositif électronique 10 tel que décrit précédemment. Une étape consiste à réaliser une carte de circuit imprimé 18 selon la méthode précédemment décrite.Alternatively, the determined distance 56 between the reception range 42 and the recess 26 may be greater than the width of the recess 54. According to FIG. 5, the printed circuit board 18 is mounted on the holding pins 58, 60 passing through the printed circuit board 18 at its periphery. These pins, generally made integrally with the housing 12 of the electronic device 10, keep the circuit board 18 in the housing 12. The holding pins 58, 60 comprise from their base to the printed circuit board 18 a first generally cylindrical section 80, 84 with a diameter greater than the holes 72,74 for holding the printed circuit board 18. The holding pins 58, 60 have a second generally cylindrical section 82, 86 extending across the holding holes 72, 74 so as to maintain the printed circuit board 18 in the housing 12 of the electronic device 10. As illustrated in FIG. 5, two zones of the printed circuit board are distinguished: a first zone 62 located between a holding pin 58 and a recess 26 and a second zone 64 located generally under the BGA component 20, more particularly directly under the matrix of balls 40 of the BGA components 20. When the electronic device 10 is in use, that is to say, embedded in a vehicle during a rolling phase for example, the vibrations of the chassis are transmitted to the housing 12 by its connector 14 and by its Fastening means 70. These vibrations are reflected at the level of the pins 58 of maintenance. This configuration causes the propagation of a vibration wave 66, represented symbolically by a continuous line arrow 66 in FIG. 5, through the printed circuit board 18. This vibration wave 66 therefore propagates from the edge of the printed circuit board 18 where the holding pin 58 is arranged, towards the solder ball matrix 40 of the BGA component 20. When the vibration wave 68 arrives at the recess 26, the latter is partly absorbed and therefore attenuated by the recess 26 so that a residual vibration wave 68 symbolized by the broken line arrow 68 in FIG. 5 propagates through the second zone 64 of the printed circuit board 18. The amplitude the residual wave 68 obtained by the effect of the recess 26 is not large enough to damage or tear the balls 40 of the weld bead matrix 40 from their footprint 50. Part of the vibration wave 68 can also t be redirected to a different zone of the second zone 64, such as a reflected wave. The arrangement of each recess 26, 28, 30, 32 in L as described by the invention, in particular the positioning of the two branches of the L formed by the recess 26, 28, 30, 32 extending substantially parallel to the edges of the reception area 42 on each side of the associated angle allow protection against vibrations occupying little space on the printed circuit board 18 and effective at different angles of attack of the vibration wave towards the matrix solder ball 40 of the component BGA 20. We will now describe a method of manufacturing the printed circuit board 18 as described above. According to a first step, at least one reception area 42 of generally rectangular shape 52 is produced on the printed circuit board in order to receive an electronic component 20 provided with a matrix of solder balls 40. A second step is to make the four recesses 26, 28, 30, 32 L-shaped, preferably by milling. The first and second steps thus described can also be executed in the reverse order. We now describe a method for producing the electronic device 10 as described above. One step consists in producing a printed circuit board 18 according to the method previously described.

Une autre étape consiste à souder la matrice de billes 40 du composant BGA 20 sur la plage d'accueil 42. De préférence, la méthode comprendra également des étapes additionnelles telles que : - une étape consistant au montage d'un connecteur 14; - une étape consistant en la mise en place de la carte de circuit imprimé 18 dans un boîtier 12. La deuxième étape et la troisième étape peuvent aussi s'exécuter indépendamment l'une de l'autre.Another step is to weld the matrix of balls 40 of the BGA component 20 on the reception range 42. Preferably, the method will also include additional steps such as: - a step of mounting a connector 14; a step consisting in the introduction of the printed circuit board 18 in a housing 12. The second step and the third step can also be executed independently of one another.

Claims

REVENDICATIONS1. Printed circuit board (18) having at least one receiving area (42) of an electronic component (20) provided with a matrix of solder balls (40), the receiving area (42) being shaped overall rectangular (52), characterized in that the printed circuit board (18) comprises at least one L-shaped recess (26, 28, 30, 32), the recess (26, 28, 30, 32) being arranged in the vicinity of an angle (a) of the reception area (42), the two branches of the L formed by the recess (26, 28, 30, 32) extending substantially parallel to the edges of the range of receiving (42) on each side of the associated angle (a), so as to protect the reception range (26, 28, 30, 32) when the printed circuit board (18) is subjected to vibrations ( 66).

2. Printed circuit board (18) according to claim 1, characterized in that the recess (26, 28, 30, 32) is through.

3. printed circuit board (18) according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises a recess (26, 28, 30, 32) in the vicinity of each angle (a) of the reception range. (42).

4. Printed circuit board (18) according to any one of the preceding claims, characterized in that the free end edges of each recess (26, 28, 30, 32) are rounded.

A printed circuit board (18) according to any one of the preceding claims, characterized in that each recess (26, 28, 30, 32) is arranged at a determined distance (56) from the receiving range (42). ) which is substantially constant along the associated edges of the reception area (42) and which is substantially equal to the width of the recess (54), the width of the recess (54) being measured in an orthogonal direction at the associated edge of the home area (42).

An electronic device (10) for a motor vehicle having a printed circuit board (18) according to any one of the preceding claims and having an electronic component (20) provided with a matrix of solder balls (40) which is soldered to the reception area (42).

7. A method of making a printed circuit board (18) according to any one of claims 1 to 5, comprising the step of providing at least one reception range (42) of generally rectangular shape (52) in for receiving an electronic component (20) provided with a matrix of solder balls (40), characterized in that the method further comprises a step of: - piercing at least one recess (26, 28, 30, 32) L-shaped, the recess (26, 28, 30, 32) being arranged in the vicinity of an angle (a) of the receiving area (42), the two branches of the L formed by the recess (26). , 28, 30, 32) extending substantially parallel to the edges of the receiving surface (42) on each side of the associated angle (a), so as to protect the reception area (42) when the card circuit board (18) is subjected to vibrations (66).

8. Method of producing an electronic device (10) for a motor vehicle according to claim 7, comprising the steps of: - supplying a printed circuit board (18), - making at least one reception range (42) of generally rectangular shape (52) for receiving an electronic component (20) provided with a matrix of solder balls (40), - soldering the matrix of balls (40) of the electronic component (20) on the reception area (42), characterized in that the method further comprises a step of: - piercing at least one L-shaped recess (26, 28, 30, 32), the recess (26, 28, 30, 32) being arranged in the vicinity of an angle (a) of the reception area (42), the two branches of the L formed by the recess (26, 28, 30, 32) extending substantially parallel to the edges of the range of 42) on each side of the associated angle (a), so as to protect the reception area (42) when the printed circuit board (18) is subjected to vi brations (66).