FR3041169A1

FR3041169A1 - Assemblage comprenant une pluralite de circuits imprimes interconnectes pour un module lumineux

Info

Publication number: FR3041169A1
Application number: FR1558518A
Authority: FR
Inventors: Olivier Badia
Original assignee: Valeo Vision SAS
Current assignee: Valeo Vision SAS
Priority date: 2015-09-14
Filing date: 2015-09-14
Publication date: 2017-03-17
Anticipated expiration: 2035-09-14
Also published as: FR3041169B1

Abstract

L'invention propose un assemblage comprenant au moins deux circuits imprimés destinés à être disposés sur des faces différentes de moyens de dissipation thermique d'un module lumineux pour véhicule automobile. Les circuits imprimés comprennent un substrat rigide et sont interconnectés électriquement à l'aide de connecteurs montés en surface.

Description

ASSEMBLAGE COMPRENANT UNE PLURALITE DE CIRCUITS IMPRIMES INTERCONNECTES POUR UN MODULE LUMINEUX L’invention a trait au domaine de l’éclairage et de la signalisation lumineuse, notamment pour véhicule automobile.

Dans le domaine de l’éclairage et de la signalisation lumineuse pour véhicules automobiles, il devient de plus en plus courant d’utiliser des sources lumineuses à composants semi-conducteurs électroluminescents, par exemple des diodes électroluminescentes, LED. Un composant LED émet des rayons lumineux lorsqu’une tension d’une valeur au moins égale à une valeur seuil appelée tension directe est appliquée à ces bornes. Des composants LEDs aptes à être montés en surface d’un circuit imprimé rigide ou flexible sont connus dans l’art.

De manière connue, une ou plusieurs LEDs d’un module lumineux pour un véhicule automobile sont alimentées par le biais de moyens de pilotage de l’alimentation, qui comprennent des circuits convertisseurs. Les moyens de pilotage de l’alimentation sont configurés pour convertir un courant électrique d’une première intensité, par exemple fourni par une source de courant du véhicule automobile, telle qu’une batterie, en un courant de charge ayant une deuxième intensité, différente de la première. Les moyens de pilotage de l’alimentation de sources lumineuse peuvent de manière connue être réalisés par des circuits électroniques ou par des microcontrôleurs disposés en surface d’un circuit imprimé, qui doit être relié électriquement au circuit imprimé comprenant les sources lumineuses à alimenter.

Un module lumineux pour un véhicule automobile doit satisfaire à des contraintes de volume restrictives. Les composants actifs, donc les sources lumineuses et les circuits convertisseurs, produisent de la chaleur à l’intérieur d’un tel module, qui doit impérativement être dissipé à l’aide de moyens de dissipation thermique. Tous les composants qui font part d’un tel module, par exemple des circuits imprimés, des éléments optiques et des moyens de dissipation thermique, doivent être disposés de manière judicieuse afin de satisfaire aux contraintes d’espace, afin de garantir la fonctionnalité visée et afin de garantir la dissipation de la chaleur produite. Il est connu d’utiliser un circuit imprimé flexible, FPCB (« flexible printed circuit board >>), pliable, pour le poser sur différentes faces d’un radiateur métallique. Une telle solution permet une bonne utilisation de l’espace et une bonne dissipation de la chaleur produite. Néanmoins, les circuits imprimés flexibles sont des éléments coûteux et leur pliage peut engendrer des endommagements des pistes électriques y intégrées. L’invention a pour objectif de proposer une solution palliant le problème susmentionné. L’invention a pour objet un assemblage comprenant au moins deux circuits imprimés distincts destinés à être disposés sur des faces différentes de moyens de support d’un module lumineux pour véhicule automobile. Les circuits imprimés comprennent un substrat rigide et sont interconnectés électriquement. L’assemblage est remarquable en ce que la connexion entre deux circuits imprimés est assurée par au moins un élément de connexion monté en surface sur l’un et l’autre circuit imprimé. L’élément de connexion peut de préférence avoir une forme généralement allongée. De préférence, il peut comprendre des pattes de connexion électrique à chacune de ces extrémités longitudinales.

De préférence, chaque circuit imprimé peut présenter une face de montage destinée à être montée sur les moyens de support et une face de support d’un ou plusieurs composants électroniques. L’élément de connexion peut de préférence être monté en surface soit uniquement sur les faces de montage (montage dit « bottom-bottom >>) soit uniquement sur les faces de support (montage du « top-top >>) des circuits imprimés.

Chacun des circuits imprimés peut de préférence présenter au moins un bord d’interconnexion pour sa connexion électrique avec un autre circuit imprimé. L’élément de connexion assure cette connexion en étant monté en surface sur du circuit imprimé uniquement au niveau dudit bord. L’élément de connexion peut de préférence être dépourvu de tout organe de rigidifi cation.

De préférence, l’élément de connexion est monté en surface sur les circuits imprimés lors de la même étape de montage des composants électroniques sur ces circuits imprimés. L’élément de connexion peut de préférence comprendre un substrat pliable supportant au moins une piste électriquement conductrice.

De préférence, l’élément de connexion peut être rigide dans l’état plié.

Les circuits imprimés interconnectés peuvent de manière préférée former un angle entre eux. L’angle peut être compris entre 10°et 360°.

Au moins un des circuits imprimés peut de préférence comprendre au moins une source lumineuse à élément semi-conducteur, notamment une diode électroluminescente, LED.

De préférence, au moins un des circuits imprimés peut comprendre un circuit de pilotage de l’alimentation d’une source lumineuse à élément semi-conducteur. L’invention a également pour objet un module lumineux pour un véhicule automobile comprenant au moins deux circuits imprimés à substrat rigide dont au moins un comprend une source lumineuse à élément semi-conducteur. Le module comprend des moyens de support comprenant des faces de support différentes sur lesquelles les circuits imprimés sont montés. Le module est remarquable en ce que les deux circuits imprimés sont électriquement interconnectés à l’aide d’au moins un élément de connexion monté en surface sur l’un et l’autre circuit imprimé. De préférence les circuits imprimés peuvent être montés sur deux faces opposées des moyens de support.

De préférence, les moyens de support peuvent être des moyens de dissipation thermique du module lumineux. L’élément de connexion peut de préférence comprendre un substrat pliable, supportant au moins une piste électriquement conductrice.

Le module lumineux peut de préférence comprendre des premiers et deuxièmes moyens optiques. L’un des circuits imprimés peut supporter une source lumineuse, ou un dispositif de pilotage de l’alimentation d’une source lumineuse, associée aux premiers moyens optiques pour la réalisation d’une fonction de type éclairage de route. L’autre des circuits imprimés peut supporter une source lumineuse, ou un dispositif de pilotage de l’alimentation d’une source lumineuse, associée aux deuxièmes moyens optiques pour la réalisation d’une fonction de type éclairage de croisement.

Les mesures de l’invention sont intéressantes en ce qu’elles permettent d’utiliser des circuits imprimés à substrat rigides et électriquement interconnectés, PCB, tout en permettant des dispositions géométriques complexes des circuits imprimés. Ceci permet notamment de fixer plusieurs circuits imprimés d’un module lumineux pour un véhicule automobile sur différentes faces de moyens de support, réalisés par exemple par des moyens de dissipation thermique du module, afin de satisfaire à des contraintes d’espace au sein du module. Grâce à des connecteurs montés en surface, dont l’implantation sur les circuits imprimés se fait en utilisant des procédés standardisés pour des composants montés en surface, SMD (« surface mounted device »), une connexion électrique fiable et mécaniquement stable est réalisée. D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l’aide de la description et des dessins parmi lesquels : - la figure 1 est une représentation schématique d’une coupe latérale à travers un assemblage selon un mode de réalisation préférentiel de la présente invention ; - la figure 2 est une représentation schématique d’une coupe latérale à travers un assemblage selon un mode de réalisation préférentiel de la présente invention, montrant également des moyens de dissipation thermique ; - la figure 3 est une représentation schématique en perspective d’un assemblage selon un mode de réalisation préférentiel de la présente invention, comprenant trois circuits imprimés.

Dans la description qui suit, des numéros de référence similaires seront utilisés pour décrire des concepts similaires à travers des modes de réalisation différents de l’invention. Ainsi, les numéros 100, 200, 300 décrivent un assemblage dans trois modes de réalisation différents conformes à l’invention.

Sauf indication spécifique du contraire, des caractéristiques techniques décrites en détail pour un mode de réalisation donné peuvent être combinés aux caractéristiques techniques décrites dans le contexte d’autres modes de réalisation décrits à titre exemplaire et non limitatif.

La figure 1 montre un premier mode de réalisation de l’invention. L’assemblage 100 comprend à titre exemplaire deux circuits imprimés 102, 104 à substrat rigide 103, 105. Les circuits imprimés font partie d’un module lumineux pour un véhicule automobile. Il peut s’agir de circuits imprimés de type PCB ou de type moulé, MID (« molded interconnect device »). La disposition des circuits imprimés 102, 104 est telle que les plans des substrats 103, 105 forment un angle entre eux. Les deux circuits imprimés comprennent des circuits électroniques non illustrés, qui nécessitent une interconnexion électrique entre eux. Par exemple, le premier circuit imprimé 102 peut comprendre un circuit de pilotage de l’alimentation d’une source lumineuse à électroluminescence, LED, relié à une source de courant d’un véhicule automobile. Le deuxième circuit imprimé 104 peut comprendre les LEDs dont l’alimentation est pilotée à l’aide du circuit du premier circuit imprimé 102. Les circuits imprimés peuvent notamment réaliser une fonction lumineuse spécifique du véhicule automobile, telle que la fonction feux de route ou feux de croisement. La disposition relative des circuits imprimés 102, 104 est en général définie par la géométrie de moyens de dissipation thermique. Afin de garantir une bonne liaison thermique entre les circuits imprimés et un moyen de support formé par exemple par un radiateur métallique, chacun des circuits imprimés est de préférence fixé à une surface plane du radiateur. La fixation se fait soit par collage à l’aide d’une colle à conductivité thermique, soit par sertissage, soit par d’autres moyens connus dans l’art. La liaison électrique est assurée par un élément de connexion 110 formé par un composant monté en surface. Dans l’exemple montré, l’élément de connexion 110 a une forme généralement allongée et comprend des pattes de connexion électrique à chacune de ces extrémités longitudinales. Les pattes sont montées en surface sur l’une des surfaces d’un circuit imprimé, soit sur la face comprenant les composants électroniques, soit la face y opposée, destinée au montage du circuit imprimée sur les moyens de support. Le montage de l’élément de connexion sur un circuit imprimé est réalisé lors de la même étape de montage lors de laquelle les composants électroniques sont montés sur le circuit imprimé. Les pattes sont reliées de part et d’autres à des pistes électriquement conductrices des circuits imprimés 102 et 104 respectivement. L’élément de connexion 110 comprend un substrat pliable en matière synthétique sans organe de rigidification. Sa géométrie peut être adaptée à l’aide d’un outil approprié. Des pistes de connexion électrique non-illustrées sont intégrées au substrat de l’élément de connexion. Bien que dans l’illustration schématique montrée l’épaisseur de l’élément de connexion 110 correspond largement à l’épaisseur des circuits imprimés 102 et 104, ceci n’est pas une contrainte limitative de l’invention. L’élément de connexion peut par exemple avoir une épaisseur fine d’environ un millimètre.

Dans le mode de réalisation montré par la figure 2, l’assemblage 200 comprend deux circuits imprimés 202, 204 à substrat rigide 203, 205. Les circuits imprimés font partie d’un module lumineux pour un véhicule automobile. La disposition des circuits imprimés 202, 204 est telle que chacun contacte respectivement une surface plane d’un élément de dissipation thermique 250 du module lumineux. Il s’agit dans l’exemple illustré de deux faces opposées d’un radiateur métallique. Les deux circuits imprimés comprennent des circuits électroniques comprenant des composants 220 montés en surface. La fixation des circuits imprimés sur les faces du radiateur 250 est réalisée soit par collage à l’aide d’une colle à conductivité thermique, soit par sertissage, soit par d’autres moyens connus dans l’art. La liaison électrique est assurée par un élément de connexion 210 formé par un composant monté en surface. Dans l’exemple montré, l’élément de connexion 210 a une forme généralement allongée et comprend des pattes de connexion électrique à chacune de ces extrémités longitudinales. Deux plis à angle droit sont effectués sur la longueur de l’élément de connexion 210 afin de lui donner une forme généralement en C inversé. Ces pattes sont reliées de part et d’autres à des pistes électriquement conductrices des circuits imprimés 202 et 204 respectivement.

Le mode de réalisation de l’invention illustré par la figure 3 comprend un assemblage 300 qui regroupe trois circuits imprimés 304, 304 et 306. Un premier circuit imprimé 302 comprend des sources lumineuses de type LED 320 montées en surface. Le circuit imprimé 302 est relié électriquement à un deuxième circuit imprimé 304 à l’aide d’un élément de connexion 310, de manière similaire à l’exemple de la figure 2. L’élément de connexion 310 comprend deux plis à angle droit sur sa longueur, et ses pattes de connexion sont montées sur des surfaces des circuits imprimés 302 et 304 respectivement. En plus, le circuit imprimé 302 est également relié électriquement à un troisième circuit imprimé 306 à l’aide de deux éléments de connexion 312, 314. Chacun des éléments de connexion 312, 314 présente un pli sur sa longueur, et ses pattes de connexion sont montées sur des surfaces respectives des circuits imprimés 302 et 306. Les positions relatives des circuits imprimés 302, 304 et 305 sont de préférence définies par des faces de contact de moyens de dissipation thermiques du module lumineux dont les circuits imprimés font partie.

Il va de soi que sur base des exemples donnés des assemblages plus complexes de circuits imprimés à substrat rigide, faisant intervenir des éléments de connexions multiples à plis divers peuvent être réalisés conformément à l’invention et dépendant de l’application visée.

Claims

Revendications

1. Assemblage (100, 200, 300) comprenant au moins deux circuits imprimés distincts (102,104 ; 202,204 ; 302,304,306) destinés à être disposés sur des faces différentes de moyens de support d’un module lumineux pour véhicule automobile, les circuits imprimés comprenant un substrat rigide (103,105; 203,205) et étant interconnectés électriquement, caractérisé en ce que la connexion entre deux circuits imprimés est assurée par au moins un élément de connexion (110, 210, 310) monté en surface sur l’un et l’autre circuit imprimé.
2. Assemblage selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque circuit imprimé présente une face de montage destinée à être montée sur les moyens de support et une face de support d’un ou plusieurs composants électroniques.
3. Assemblage selon la revendication 2, caractérisé en ce que l’élément de connexion est monté en surface soit uniquement sur les faces de montage soit uniquement sur les faces de support des circuits imprimés.
4. Assemblage selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l’élément de connexion (110, 210, 310) comprend un substrat pliable supportant au moins une piste électriquement conductrice.
5. Assemblage selon la revendication 4, caractérisé en ce que le substrat de l’élément de connexion (110, 210, 310) est rigide dans l’état plié.
6. Assemblage selon une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les circuits imprimés interconnectés (102,104 ; 202,204 ; 302,304,306) forment un angle entre eux.
7. Assemblage selon la revendication 5, caractérisé en ce que l’angle est compris entre 10°et 360°.
8. Assemblage selon une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu’au moins un des circuits imprimés comprend au moins une source lumineuse (220, 320) à élément semi-conducteur, notamment une diode électroluminescente, LED.
9. Assemblage selon une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu’au moins un des circuits imprimés comprend un circuit de pilotage de l’alimentation d’une source lumineuse à élément semi-conducteur.
10. Module lumineux pour un véhicule automobile comprenant au moins deux circuits imprimés à substrat rigide (202,204) dont au moins un comprend une source lumineuse (220) à élément semi-conducteur, et comprenant des moyens de support (250) comprenant des faces de support différentes sur lesquelles les circuits imprimés (202,204) sont montés, caractérisé en ce que les deux circuits imprimés sont électriquement interconnectés à l’aide d’au moins un élément de connexion (210) monté en surface sur l’un et l’autre circuit imprimé.
11. Module lumineux selon la revendication 10, caractérisé en ce que l’élément de connexion (210) comprend un substrat pliable supportant au moins une piste électriquement conductrice.