WO2024251671A1 - Procédé d'assemblage d'un ensemble de plaques à circuit imprimé utilisant des éléments de centrage - Google Patents

Procédé d'assemblage d'un ensemble de plaques à circuit imprimé utilisant des éléments de centrage Download PDF

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Corentin Delebarre
Philippe Gardin
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Definitions

  • the present invention relates to the assembly of printed circuit boards and the electrical connection of these boards to each other.
  • the invention relates more particularly to an assembly and electrical connection method for an electrical circuit assembly comprising several printed circuit boards stacked on top of each other.
  • the automatic assembly process of automotive parts involves stacking printed circuit boards in housings and achieving electrical interconnection using solutions that connect the printed circuit boards together without using flexible electrical wires.
  • the invention provides a method for assembling at least two printed circuit boards intended to be electrically interconnected in an axial connection direction, the method comprising the following steps: a) mounting at least one male interconnection element on the first interconnection face of a first printed circuit board, the male interconnection element comprising at least one connection pin which extends parallel to the axial connection direction, b) mounting at least one female interconnection element on the second interconnection face of a second printed circuit board, the female interconnection element comprising a housing capable of receiving by insertion the connection pin of the male interconnection element, c) positioning the second printed circuit board axially opposite the first printed circuit board, by means of a first support element which carries the first printed circuit board and by means of a second support element which carries the second printed circuit board, such that the male interconnection element is axially aligned with the associated female interconnection element, d) electrically connecting the two printed circuit boards by bringing the two printed circuit boards together until each connection pin is received in the housing of the associated female interconnection element in order to establish
  • the method further comprises a step A) of assembling at least one centering part on at least one connection pin, before step d). Furthermore, during step d), the centering part cooperates with at least one centering pin carried by the second support element so as to guide the second printed circuit board relative to the first printed circuit board along a radial plane.
  • the method according to the invention makes it possible to assemble and interconnect printed circuit boards blindly while being able to determine whether the interconnections are complete, without resorting to complex sensors.
  • the method according to the invention makes it possible to reduce the size of the parts forming the set of printed circuit boards by reducing the size parts needed for centering when interconnecting multiple printed circuit boards.
  • the invention it is possible to reduce the number of part references when the set of printed circuit boards comprises plates arranged at different heights.
  • the centering function is achieved with greater precision which improves the quality of the assemblies and reduces defects on the assembled parts.
  • the centering part comprises a centering orifice complementary to the centering pin, the entrance of the centering orifice comprising a first frustoconical section capable of guiding the free end of the centering pin towards the center of the centering orifice during step d);
  • the centering piece is positioned in the vicinity of a free end of the connection pin by threading the centering piece onto the connection pin through an associated mounting hole arranged on the centering piece;
  • step a) comprises the following sub-steps: a1) mounting at least one female interconnection element on the first interconnection face of the first printed circuit board, the female interconnection element comprising at least one housing capable of receiving the connection pin of the male interconnection element, a2) inserting the connection pin into the housing of the associated female interconnection element;
  • - step a) comprises the following substep, implemented before substep a2): a1.1) assembling at least one stabilizer, the stabilizer being provided to rest on the first printed circuit board and hold the connection pin in the axial direction when the male interconnection element is fixed on the first printed circuit board;
  • - step a) comprises the following substep, implemented after substep a1.1) and before substep a2): a1.2) positioning the male interconnection element, equipped with the stabilizer, on an intermediate support element capable of carrying at least one male interconnection element in the axial connection direction, and step a2) is implemented by relative movement of the first printed circuit board with respect to the intermediate support element in the axial connection direction until the connection pin is inserted into the housing of the associated female interconnection element and the stabilizer bears against the first interconnection face of the first printed circuit board;
  • the invention also proposes a set of interconnected printed circuit boards comprising at least a first and a second printed circuit board at least partially superimposed in an axial direction of electrical connection, the first printed circuit board comprising on a first interconnection face at least one male interconnection element provided with at least one connection pin which extends parallel to the axial direction of electrical connection, and which is inserted into a housing belonging to a female interconnection element mounted on a second interconnection face of the second printed circuit board.
  • connection pin is equipped with at least one centering piece which is threaded onto the connection pin and which has a centering hole capable of cooperating with a centering pin when plugging the connection pin into the female interconnection element.
  • the male interconnection element comprises two connection pins and the centering piece comprises two mounting holes arranged on either side of the centering hole, the centering piece being threaded onto the two connection pins through the mounting holes;
  • the male interconnection element comprises a group of several connection pins on which the centering piece is threaded at through associated mounting holes, said group of connection pins being inserted into a group of housings of the associated female interconnection element;
  • the centering part comprises two centering holes arranged on either side of the group of connection pins, these centering holes being capable of cooperating with two associated centering pins when connecting the group of connection pins into the associated female interconnection element;
  • the male interconnection element is equipped with a stabilizer which rests on the first printed circuit board so as to maintain the connection pin in the axial direction;
  • the stabilizer comprises at least one fixing stud which is inserted into an associated fixing hole of the first printed circuit board;
  • the stabilizer comprises at least one foot which rests on the first interconnection face of the first printed circuit board;
  • the stabilizer comprises a main body provided with mounting holes allowing the stabilizer to be threaded onto the connection pin(s) through said mounting holes.
  • FIG.1 is a diagram representing an electronic unit equipped with an electrical interconnection solution between a first and a second printed circuit board according to the invention
  • FIG.2 is a perspective view which schematically represents a first embodiment of an interconnection assembly intended to equip the electronic unit of FIG. 1;
  • FIG. 3 is a view similar to that of Fig. 2 which schematically represents a second embodiment of an interconnection assembly intended to equip the electronic unit of Fig. 1;
  • FIG.4 is a side view schematically showing an intermediate step in the process of assembling and connecting the male interconnection elements on the first printed circuit board of FIG. 1;
  • FIG.5 is a side view schematically showing another intermediate step for interconnecting the first printed circuit board to the second printed circuit board;
  • FIG. 6 is a diagram showing the first printed circuit board and the second printed circuit board before centering
  • FIG. 7 is a diagram showing the first printed circuit board and the second printed circuit board after centering
  • FIG.8], [Fig.9], [Fig.10], [Fig.11] are diagrams similar to those of Figures 6 and 7 which represent assembly and interconnection steps and means for detecting the axial position of a centering pin at the end of the interconnection step.
  • FIG. 1 schematically illustrates an electronic unit 10 comprising a housing 12 in which are arranged several printed circuit boards 14, 16 interconnected with each other.
  • Each printed circuit board 14, 16 comprises a series of electronic components 18 which are intended to be electrically powered and controlled through printed circuits (not shown) and electrical interconnection elements 20, 22 which will be described later.
  • the electronic unit 10 forms an assembly comprising a first printed circuit board 14, here located in the upper part of the housing 12, and a second printed circuit board 16, here located in the lower part of the housing 12.
  • the two printed circuit boards 14, 16 are therefore superimposed in an axial direction of electrical connection A1 which here corresponds to a vertical orientation.
  • the first printed circuit board 14 comprises on its first interconnection face 24 at least one male interconnection element 20 provided with at least one connection pin 26 which extends parallel to the axial direction of electrical connection A1.
  • the male interconnection element 20 comprises two parallel connection pins 26.
  • connection pin 26 is here inserted into a housing 28 belonging to an associated female interconnection element 22, mounted on a second interconnection face 30 of the second printed circuit board 16.
  • the female interconnection element 22 is made up of two female connectors 32 which are mounted on the second interconnection face 30 of the second printed circuit board 16 and which respectively comprise two housings 28 provided to receive the free end of each connection pin 26.
  • the male interconnection element 20 is made up of two female connectors 32, similar to those of the female interconnection element 22 and mounted on the first interconnection face 24 of the first printed circuit board 16, and the two connection pins 26.
  • connection pins 26 are equipped with a centering piece 36 which is threaded onto the connection pins 26 and which comprises a centering orifice 38 capable of cooperating with a centering pin 40 when connecting the connection pins 26 into the female interconnection element 22.
  • This step of the assembly method will be described subsequently, in particular in relation to FIGS. 6 and 7.
  • the centering orifice 38 here comprises a first truncated cone section 39, or chamfer, at its entrance 41 and a second cylindrical section 43 complementary to a cylindrical end section 45 of the centering pin 40.
  • FIG. 2 a first embodiment of an interconnection assembly 34 according to the invention is shown in more detail.
  • This first embodiment concerns an interconnection assembly 34 for an electrical power supply line using two connection pins 26, here in the form of flat blades, to pass a supply current from the first printed circuit board 14 to the second printed circuit board.
  • the interconnection assembly 34 is here represented in an inverted manner with respect to the configuration represented in FIG. 1, the male interconnection element 20 being located in the lower part and the female interconnection element 22 being located in the upper part.
  • interconnection assembly 34 is here represented with the associated female connectors 32, plugged into each free end of the connection pins 26. It is of course understood that these female connectors 32 are previously mounted on the printed circuit boards 14, 16 before the connection pins 26 are plugged into these female connectors 32.
  • the centering part 36 comprises two mounting holes 42, each with a cross-section complementary to the cross-section of the connection pins 26, i.e. here with a rectangular cross-section. These two mounting holes 42 are arranged at each radial end of the centering part 36, on either side of the centering hole 38. The centering hole 38 is therefore arranged in the center of the centering part 36, between the two connection pins 26.
  • the male interconnection element 20 is equipped with a stabilizer 44 which rests on the first printed circuit board 14 so as to hold the connection pins 26 in the axial direction.
  • the axial holding of the connection pins 26 by the stabilizer 44 is especially useful when mounting the male interconnection element 20 on the first printed circuit board 14, as will be explained later.
  • the stabilizer 44 comprises fixing studs 46, here two in number, which are each inserted into an associated fixing hole 48 arranged in the first interconnection face 24 of the first printed circuit board 14.
  • Each fixing stud 46 is here connected to the main body 50 of the stabilizer 44 by a radial arm 52 and it comprises a radial collar 54 which abuts against the first interconnection face 24 of the first printed circuit board 14.
  • the two fixing studs 46 of the stabilizer 44 are diametrically opposed, on either side of the main body 50.
  • the stabilizer 44 also comprises feet 56 which come to bear on the first interconnection face 24 of the first printed circuit board 14.
  • the feet 56 are here two in number and are diametrically opposed relative to the main body 50.
  • the feet 56 are here generally aligned along an axial plane passing through the two connection pins 26.
  • the main body 50 of the stabilizer 44 is here provided with two mounting holes 58 which serve to thread the stabilizer 44 onto the two connection pins 26.
  • each connection pin 26 comprises a first stop element 60 which makes it possible to axially retain the centering part 36 in a determined axial position on the connection pin 26 and a second stop element 62 which makes it possible to axially retain the stabilizer 44 in a determined axial position.
  • the stop elements 60, 62 consist of bosses produced by stamping.
  • FIG. 3 A second embodiment of an interconnection assembly 34 according to the invention will now be described in relation to FIG. 3.
  • This second embodiment concerns an interconnection assembly 34 intended to transmit data.
  • it uses a series of eight connection pins 26 in the form of elongated rods which allow data signals to pass from the first printed circuit board 14 to the second printed circuit board 16.
  • This second embodiment is distinguished from the first embodiment mainly by the centering part 36 which comprises a main body 64 provided with a series of eight mounting holes 42 allowing the centering part 36 to be threaded onto the eight connection pins 26.
  • the centering part 36 here comprises two centering holes 38 arranged on either side of the main body 64. These two centering holes 38 are designed to cooperate with two centering pins 40 as will be described later.
  • the second embodiment is also distinguished from the first embodiment by the stabilizer 44 which here comprises a series of eight holes of assembly 58 allowing the stabilizer 44 to be threaded onto the eight connection pins 26.
  • the stabilizer 44 is generally similar to the stabilizer 44 of the first embodiment.
  • this method can be implemented to assemble more than two printed circuit boards, as is the case in a complex electronic unit 10 comprising more than two printed circuit boards arranged one above the other and interconnected, in particular when they are integrated in a housing 12 which is relatively compact compared to the number of electronic components 18 to be housed.
  • Figure 4 illustrates a first step a) of mounting the male interconnection elements 20 on the first interconnection face 24 of the first printed circuit board 14.
  • This step a) aims to allow the mounting of the male interconnection elements 20 on the first interconnection face 24 so that the connection pins 26 extend parallel to the axial connection direction A1, here downwards, when the first printed circuit board 14 is oriented vertically.
  • Step a) comprises a first sub-step a1) of mounting the female connectors 32 on the first interconnection face 24 of the first printed circuit board 14.
  • Each female connector 32 comprises a housing 28 capable of receiving an associated connection pin 26 in order to form the male interconnection element 20.
  • the method proposes a sub-step a1.1) during which the stabilizers 44 are assembled on the connection pins 26 by threading them onto the connection pins 26 via their mounting holes 42.
  • Each stabilizer 44 is positioned in the vicinity of a first free end 66 of the connection pins 26 in order to be mounted on the first interconnection face 24 of the first printed circuit board 14.
  • the method comprises a step A) during which the centering parts 36 are assembled on the connection pins 26 by threading them onto the connection pins 26 through their mounting holes 42.
  • Each centering part 36 is positioned on a second free end 68 of the connection pins 26, on the side opposite the stabilizer 44.
  • the method comprises a sub-step a1.2) during which the connection pins 26, equipped with their stabilizers 44 and their centering parts 36, are positioned on an intermediate support element 70 capable of carrying these connection pins 26.
  • the intermediate support element 70 may be in the form of a plate 72 comprising several platforms 74 of different heights intended to receive connection pins 26 of different lengths.
  • This plate 72 makes it possible to retain the connection pins 26 in an axial position A1, so that they all extend in a direction parallel to the axial direction of electrical connection A1 and so that the first free ends 66 of the connection pins 26, which carry the stabilizers 44, are positioned at the same height, or at an adequate height, to allow their insertion into the female connectors 32 installed on the first interconnection face 24 of the first printed circuit board 14.
  • all the female connectors 32 are mounted directly on the first interconnection face 24 of the first printed circuit board 14, without height differences, so that the first free ends 66 of the connection pins 26 are all at the same height.
  • a first support element 76 carries the first printed circuit board 14 with its first interconnection face 24 facing the intermediate support element 70 and allows the movement of the first printed circuit board 14 towards the intermediate support element 70, along the axial electrical connection direction A1, until all the connection pins 26 carried by the intermediate support element 70 are inserted into the associated female interconnection elements 22.
  • the stabilizers 44 are supported against the first interconnection face 24 of the first printed circuit board 14 by their feet 56 and the fixing pads 46 are received in the associated fixing holes 48, as illustrated in the upper part of figure 5.
  • Figure 5 shows the first printed circuit board 14 equipped with its male interconnection elements 20, ready to be interconnected with the second printed circuit board 16 already assembled in the housing 12 of the electronic unit 10. It is noted that the connection pins 26 here extend axially A1 downwards with their centering parts 36 on the side of the second free end 68.
  • the female interconnection elements 22 are mounted on the second interconnection face 30 of the second printed circuit board 16, this second interconnection face 30 here being turned upwards in the axial direction of electrical connection A1.
  • the female interconnection elements 22 are here in the form of female connectors 32 similar to those used on the first printed circuit board 14 and designed to receive by insertion the connection pins 26 of the male interconnection elements 20.
  • the first printed circuit board 14 is positioned opposite the second printed circuit board 16, here above, by means of a first support element 76 which carries the first printed circuit board 14 and a second support element 78 which carries the second printed circuit board 16 so that the male interconnection elements are axially aligned A1 with the associated female interconnection elements.
  • the second support element 78 carries the housing 12 already preassembled with printed circuit boards and electronic components 18.
  • the two printed circuit boards 14, 16 are electrically connected by interconnection by bringing the two printed circuit boards 14, 16 closer to each other until each connection pin 26 is received in the housing of the associated female connector 32.
  • step d) the centering parts 36 cooperate with centering pins 40 carried by the second support element 78 so as to guide the second printed circuit board 16 relative to the first printed circuit board 14 along a radial plane.
  • the first support element 76 is schematically shown, which carries the first printed circuit board 14 provided with a male interconnection element 20 formed here by two female connectors 32 equipped with two connection pins 26.
  • the male interconnection element 20 is equipped with its stabilizer 44 which is mounted in the first interconnection face 24 and which provides a certain rigidity to the assembly, in particular so that the connection pins 26 are held in the axial direction A1.
  • the male interconnection element 20 is also equipped with its centering piece 36 which here comprises the centering orifice 38 in its center, that is to say between the two connection pins 26.
  • the second support element 78 which carries the second printed circuit board 16 provided with two female connectors 32 capable of receiving the second free end 68 of the two associated connection pins 26.
  • the second support element 78 is provided with a centering pin 40 which extends axially towards the first printed circuit board 14, here upwards, through the second printed circuit board 16.
  • the second printed circuit board 16 here has a window 80 which allows the passage of the centering pin 40.
  • the two printed circuit boards 14, 16 are axially aligned so that the free end of each connection pin 26 is located opposite the associated female connector 32 of the second printed circuit board 16.
  • the two support elements 76, 78 are gradually brought closer to each other. For example, the first support element 76 is moved axially towards the second support element 78. During this approach, the centering pin 40 is brought close to the centering orifice 38.
  • the centering pin 40 penetrates into the center of the centering hole 38 and passes through it to an axial position in which the connection pins 26 are received in the female connectors 32 of the second printed circuit board 16, as illustrated in FIG. 7.
  • the centering pin 40 comes into contact with the first frustoconical section 39, formed at the entrance to the centering orifice 38, then slides on this first frustoconical section 39 until guiding the centering pin 40 towards the center of the centering orifice 38 and its second cylindrical section 43.
  • the free end of the centering pin 40 has a suitable shape, for example a substantially hemispherical or rounded tip, in order to ensure sliding on the first frustoconical section 39.
  • the axial connection direction A1 could be oriented differently, for example extending in a horizontal direction instead of a vertical direction. It is understood that the printed circuit boards 14, 16 could be oriented differently, for example the first printed circuit board 14 could be arranged under the second printed circuit board 16.
  • circuit board assembly 14, 16 is shown in reverse order relative to the previous figures, with the first circuit board 14 at the bottom and the second circuit board 16 at the top.
  • the centering pin 40 is mounted to slide axially on the second support element 78 to allow it to occupy several axial positions relative to the support element 78 providing an indication of the state of the electrical connection between the male 20 and female 22 interconnection elements.
  • the centering pin 40 is here connected to the second support element 78 by means of an elastic return element 82 which urges the centering pin 40 towards an axial rest position illustrated in FIG. 8.
  • the elastic return element 82 is for example fixed on one side to the support element 78 and on the other to a fixing member 84 secured to the centering pin 40 in axial sliding, which defines an initial distance dO between the second support element 78 and the fixing member 84.
  • the centering pin 40 comprises several axial markers R0, R1, R2 distributed axially along its length so as to allow a sensor 88, such as a camera, to easily determine the axial position of the centering pin 40 relative to the second support element 78.
  • the sensor 88 is for example integral in axial displacement with the second support element 78.
  • the centering pin 40 is received in the centering orifice 38 of the centering part 36.
  • the centering pin 40 comprises a bearing surface 86 which comes to bear against the first frustoconical section 39, or chamfer, so that the axial position of the centering pin 40, or axial connection position, when the two printed circuit boards 14, 16 are interconnected, corresponds to a connection distance d1, between the second support element 78 and the fixing member 84, distinct from the initial distance dO, by stressing the elastic return element, here in extension, as illustrated in FIG. 9.
  • an interconnection marker R1 is located opposite the sensor 88, which allows the completion of the interconnection to be validated visually.
  • the centering pin 40 has passed next to the centering part 36, as shown in FIG. 10, the centering pin 40 has not encountered any axial support in its downward stroke so that it is in the same starting axial position as in FIG. 8, relative to the second support element 78.
  • the distance between the second support element 78 and the fixing member 84 is always the initial distance d0 and the sensor 88 detects the initial position mark R0.
  • the centering pin 40 occupies an axial off-center position in which the distance d2 between the second support element 78 and the fixing member 84 is greater since the fixing member 84 has moved away from the rear face of the second support element 78.
  • the fixing member 84 pulls on the elastic return element 82.
  • the sensor 88 detects a second mark R2 representative of an off-center position of the centering member 40 and an absence of connection for the associated interconnection elements.
  • A1 axial direction of connection

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Abstract

La présente invention a pour objet un procédé d'assemblage d'au moins deux plaques à circuit imprimé (14, 16) prévues pour être interconnectées électriquement selon une direction axiale de raccordement (A1 ). Le procédé comporte une étape A) d'assemblage d'au moins une pièce de centrage (36) sur au moins une broche de connexion (26). La pièce de centrage (36) est prévue pour coopérer avec au moins une broche de centrage portée par un élément de support (78) de manière à guider une plaque à circuit imprimé (16) par rapport à une autre plaque à circuit imprimé (14) selon un plan radial.

Description

Procédé d’assemblage d’un ensemble de plaques à circuit imprimé utilisant des éléments de centrage
DESCRIPTION
Domaine technique de l’invention
La présente invention concerne l’assemblage de plaques à circuit imprimé et le raccordement électrique de ces plaques entre elles.
L’invention concerne plus particulièrement un procédé d’assemblage et de raccordement électrique pour un ensemble de circuits électriques comportant plusieurs plaques à circuit imprimé empilées les unes au-dessus des autres.
Arrière-plan technique
Le processus d'assemblage automatique des pièces automobiles conduit à empiler des plaques à circuit imprimé dans des boîtiers et à réaliser l'interconnexion électrique à l'aide de solutions reliant les plaques à circuit imprimé entre elles sans passer par des fils électriques souples.
Les solutions existantes utilisent généralement des lames/broches de connexion pour interconnecter deux plaques à circuit imprimé en une seule étape d'assemblage.
Pour insérer correctement une broche de connexion mâle, ou lame, dans un contact femelle au cours de l'assemblage automatique des circuits imprimés, des solutions de centrage sont mises œuvre.
Toutefois les solutions de centrage existantes ne sont pas entièrement satisfaisantes car elles sont particulièrement encombrantes ce qui est incompatible avec le besoin de miniaturiser les composants et d’augmenter la densité des plaques à circuit imprimé.
De plus, les solutions de centrage existantes nécessitent souvent de personnaliser les composants en fonction du type d’ensemble électrique à fabriquer ce qui augmente le nombre de références de pièces nécessaires à l’assemblage.
Résumé de l’invention L’invention propose un procédé d’assemblage d’au moins deux plaques à circuit imprimé prévues pour être interconnectées électriquement selon une direction axiale de raccordement, le procédé comportant les étapes suivantes : a) montage d’au moins un élément d’interconnexion mâle sur la première face d’interconnexion d’une première plaque à circuit imprimé, l’élément d’interconnexion mâle comportant au moins une broche de connexion qui s’étend parallèlement à la direction axiale de raccordement, b) montage d’au moins un élément d’interconnexion femelle sur la seconde face d’interconnexion d’une seconde plaque à circuit imprimé, l’élément d’interconnexion femelle comportant un logement apte à recevoir par insertion la broche de connexion de l’élément d’interconnexion mâle, c) positionnement de la seconde plaque à circuit imprimé axialement en vis- à-vis de la première plaque à circuit imprimé, au moyen d’un premier élément de support qui porte la première plaque à circuit imprimé et au moyen d’un second élément de support qui porte la seconde plaque à circuit imprimé, de manière que l’élément d’interconnexion mâle soit aligné axialement avec l’élément d’interconnexion femelle associé, d) raccordement électrique des deux plaques à circuit imprimé par rapprochement des deux plaques à circuit imprimé jusqu’à ce que chaque broche de connexion soit reçue dans le logement de l’élément d’interconnexion femelle associé en vue d’établir une interconnexion électrique,
Le procédé comporte en outre une étape A) d’assemblage d’au moins une pièce de centrage sur au moins une broche de connexion, avant l’étape d). De plus, au cours de l’étape d), la pièce de centrage coopère avec au moins une broche de centrage portée par le second élément de support de manière à guider la seconde plaque à circuit imprimé par rapport à la première plaque à circuit imprimé selon un plan radial.
Le procédé selon l’invention permet d’assembler et interconnecter des plaques à circuit imprimé à l’aveugle tout en étant capable de déterminer si les interconnexions sont complètes, sans recours à des capteurs complexes.
Le procédé selon l’invention permet de réduire l'encombrement des pièces formants l’ensemble de plaques à circuit imprimé en réduisant la taille des pièces nécessaires au centrage lors de l’interconnexion de plusieurs plaques à circuit imprimé.
Il n’est plus nécessaire de prévoir des broches de centrage pérennes sur les cartes à circuit imprimé ce qui réduit les contraintes d'intégration dues à la longueur des broches de centrage utilisées précédemment.
Grâce à l’invention il est possible de réduire le nombre de références de pièces lorsque l’ensemble de plaques à circuit imprimé comporte des plaques agencées à des hauteurs différentes.
La fonction de centrage est obtenue avec une plus grande précision ce qui améliore la qualité des assemblages et réduit les défauts sur les pièces assemblées.
Selon d’autres caractéristiques de l’invention :
- la pièce de centrage comporte un orifice de centrage complémentaire de la broche de centrage, l’entrée de l’orifice de centrage comportant un premier tronçon tronconique apte à guider l’extrémité libre de la broche de centrage vers le centre de l’orifice de centrage pendant l’étape d) ;
- pendant l’étape A), la pièce de centrage est positionnée au voisinage d’une extrémité libre de la broche de connexion par enfilement de la pièce de centrage sur la broche de connexion au travers d’un orifice de montage associé agencé sur la pièce de centrage ;
- l’étape a) comprend les sous-étapes suivantes : a1) montage d’au moins un élément d’interconnexion femelle sur la première face d’interconnexion de la première plaque à circuit imprimé, l’élément d’interconnexion femelle comportant au moins un logement apte à recevoir la broche de connexion de l’élément d’interconnexion mâle, a2) insertion de la broche de connexion dans le logement de l’élément d’interconnexion femelle associé ;
- l’étape a) comprend la sous-étape suivante, mise en œuvre avant la sous-étape a2) : a1.1 ) assemblage d’au moins un stabilisateur, le stabilisateur étant prévu pour s’appuyer sur la première plaque à circuit imprimé et maintenir la broche de connexion selon la direction axiale lorsque l’élément d’interconnexion mâle est fixé sur la première plaque à circuit imprimé ; - l’étape a) comprend la sous-étape suivante, mise en œuvre après la sous-étape a1 .1 ) et avant la sous-étape a2) : a1.2) positionnement de l’élément d’interconnexion mâle, équipé du stabilisateur, sur un élément de support intermédiaire apte à porter au moins un élément d’interconnexion mâle suivant la direction axiale de raccordement, et l’étape a2) est mise en œuvre par déplacement relatif de la première plaque à circuit imprimé vis-à-vis de l’élément de support intermédiaire suivant la direction axiale de raccordement jusqu’à ce que la broche de connexion soit insérée dans le logement de l’élément d’interconnexion femelle associé et que le stabilisateur soit en appui contre la première face d’interconnexion de la première plaque à circuit imprimé ;
L’invention propose aussi un ensemble de plaques à circuit imprimé interconnectées comportant au moins une première et une seconde plaques à circuit imprimé au moins partiellement superposées selon une direction axiale de raccordement électrique, la première plaque à circuit imprimé comportant sur une première face d’interconnexion au moins un élément d’interconnexion mâle muni d’au moins une broche de connexion qui s’étend parallèlement à la direction axiale de raccordement électrique, et qui est insérée dans un logement appartenant à un élément d’interconnexion femelle monté sur une seconde face d’interconnexion de la seconde plaque à circuit imprimé.
Dans cet ensemble de plaques à circuit imprimé interconnectées, la broche de connexion est équipée d’au moins une pièce de centrage qui est enfilée sur la broche de connexion et qui comporte un orifice de centrage apte à coopérer avec une broche de centrage lors du branchement de la broche de connexion dans l’élément d’interconnexion femelle.
Selon d’autres caractéristiques de cet ensemble :
- l’élément d’interconnexion mâle comporte deux broches de connexion et la pièce de centrage comporte deux orifices de montage agencés de part et d’autre de l’orifice de centrage, la pièce de centrage étant enfilée sur les deux broches de connexion par les orifices de montage ;
- l’élément d’interconnexion mâle comporte un groupe de plusieurs broches de connexion sur lesquelles la pièce de centrage est enfilée au travers d’orifices de montage associés, ledit groupe de broches de connexion étant inséré dans un groupe de logements de l’élément d’interconnexion femelle associé ;
- la pièce de centrage comporte deux orifices de centrage agencés de part et d’autre du groupe de broches de connexion, ces orifices de centrage étant aptes à coopérer avec deux broches de centrage associées lors du branchement du groupe de broches de connexion dans l’élément d’interconnexion femelle associé ;
- l’élément d’interconnexion mâle est équipé d’un stabilisateur qui s’appuie sur la première plaque à circuit imprimé de manière à maintenir la broche de connexion selon la direction axiale ;
- le stabilisateur comporte au moins un plot de fixation qui est inséré dans un trou de fixation associé de la première plaque à circuit imprimé ;
- le stabilisateur comporte au moins un pied qui s’appuie sur la première face d’interconnexion de la première plaque à circuit imprimé ;
- le stabilisateur comporte un corps principal muni de trous de montage permettant au stabilisateur d’être enfilé sur la ou les broches de connexion par lesdits trous de montage.
Brève description des figures
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels :
[Fig.1 ] est un schéma qui représente une unité électronique équipée de solution d’interconnexion électrique entre une première et une seconde plaque à circuit imprimé selon l’invention ;
[Fig.2] est une vue en perspective qui représente schématiquement un premier mode de réalisation d’un ensemble d’interconnexion prévu pour équiper l’unité électronique de la figure 1 ;
[Fig .3] est une vue similaire à celle de la figure 2 qui représente schématiquement un second mode de réalisation d’un ensemble d’interconnexion prévu pour équiper l’unité électronique de la figure 1 ; [Fig.4] est une vue de côté qui représente schématiquement une étape intermédiaire du procédé d’assemblage et de connexion des éléments d’interconnexion mâle sur la première plaque à circuit imprimé de la figure 1 ;
[Fig.5] est une vue de côté qui représente schématiquement une autre étape intermédiaire pour l’interconnexion de la première plaque à circuit imprimé sur la seconde plaque à circuit imprimé ;
[Fig .6] est un schéma qui représente la première plaque à circuit imprimé et la seconde plaque à circuit imprimé avant centrage ;
[Fig .7] est un schéma qui représente la première plaque à circuit imprimé et la seconde plaque à circuit imprimé après centrage ;
[Fig .8] , [Fig.9], [Fig .10], [Fig .11 ] sont des schémas similaires à ceux des figures 6 et 7 qui représentent des étapes d’assemblage et d’interconnexion et des moyens pour détecter la position axiale d’une broche de centrage à la fin de l’étape d’interconnexion.
Description détaillée de l'invention
Dans la description qui va suivre, des éléments identiques, similaires ou analogues seront désignés par les mêmes chiffres de référence.
La figure 1 illustre schématiquement une unité électronique 10 comportant un boîtier 12 dans lequel sont agencées plusieurs plaques à circuit imprimés 14, 16 interconnectées les unes aux autres. Chaque plaque à circuit imprimé 14, 16 comporte une série de composants électroniques 18 qui sont prévus pour être alimentés et commandés électriquement au travers de circuits imprimés (non représentés) et d’éléments d’interconnexion électrique 20, 22 qui seront décrits par la suite.
Selon l’exemple simplifié représenté sur la figure 1 , l’unité électronique 10 forme un ensemble comportant une première plaque à circuit imprimé 14, ici située en partie supérieure du boîtier 12, et une seconde plaque à circuit imprimé 16, ici située en partie inférieure du boîtier 12. Les deux plaques à circuit imprimé 14, 16 sont donc superposées selon une direction axiale de raccordement électrique A1 qui correspond ici à une orientation verticale.
La première plaque à circuit imprimé 14 comporte sur sa première face d’interconnexion 24 au moins un élément d’interconnexion mâle 20 muni d’au moins une broche de connexion 26 qui s’étend parallèlement à la direction axiale de raccordement électrique A1 . Dans l’exemple représenté, l’élément d’interconnexion mâle 20 comporte deux broches de connexion 26 parallèles.
Chaque broche de connexion 26 est ici insérée dans un logement 28 appartenant à un élément d’interconnexion femelle 22 associé, monté sur une seconde face d’interconnexion 30 de la seconde plaque à circuit imprimé 16.
Selon l’exemple représenté, l’élément d’interconnexion femelle 22 est constitué de deux connecteurs femelles 32 qui sont montés sur la seconde face d’interconnexion 30 de la seconde plaque à circuit imprimé 16 et qui comprennent respectivement deux logements 28 prévus pour recevoir l’extrémité libre de chaque broche de connexion 26.
Selon l’exemple représenté, l’élément d’interconnexion mâle 20 est constitué de deux connecteurs femelles 32, similaires à ceux de l’élément d’interconnexion femelle 22 et montés sur la première face d’interconnexion 24 de la première plaque à circuit imprimé 16, et des deux broches de connexion 26.
Avantageusement, les deux broches de connexion 26 sont équipées d’une pièce de centrage 36 qui est enfilée sur les broches de connexion 26 et qui comporte un orifice de centrage 38 apte à coopérer avec une broche de centrage 40 lors du branchement des broches de connexion 26 dans l’élément d’interconnexion femelle 22. Cette étape du procédé d’assemblage sera décrite par la suite, notamment en relation avec les figures 6 et 7.
L’orifice de centrage 38 comporte ici un premier tronçon tronconique 39, ou chanfrein, à son entrée 41 et un second tronçon cylindrique 43 complémentaire d’un tronçon cylindrique d’extrémité 45 de la broche de centrage 40.
Sur la figure 2, on a représenté plus en détail un premier mode de réalisation d’un ensemble d’interconnexion 34 selon l’invention. Ce premier mode de réalisation concerne un ensemble d’interconnexion 34 pour une ligne d’alimentation électrique utilisant deux broches de connexion 26, ici en forme de lames plates, pour faire passer un courant d’alimentation de la première plaque à circuit imprimé 14 à la seconde plaque à circuit imprimé On note que l’ensemble d’interconnexion 34 est ici représenté de manière inversée par rapport à la configuration représentée sur la figure 1 , l’élément d’interconnexion mâle 20 étant situé dans la partie inférieure et l’élément d’interconnexion femelle 22 étant situé dans la partie supérieure.
On note que l’ensemble d’interconnexion 34 est ici représenté avec les connecteurs femelles 32 associés, enfichés à chaque extrémité libre des broches de connexion 26. On comprend bien sûr que ces connecteurs femelles 32 sont préalablement montés sur les plaques à circuit imprimé 14, 16 avant que les broches de connexion 26 soient enfichées dans ces connecteurs femelles 32.
Selon ce premier mode de réalisation, la pièce de centrage 36 comporte deux orifices de montage 42, chacun de section complémentaire de la section des broches de connexion 26, c’est-à-dire ici de section rectangulaire. Ces deux orifices de montage 42 sont agencés à chaque extrémité radiale de la pièce de centrage 36, de part et d’autre de l’orifice de centrage 38. L’orifice de centrage 38 est donc agencé au centre de la pièce de centrage 36, entre les deux broches de connexion 26.
Avantageusement, l’élément d’interconnexion mâle 20 est équipé d’un stabilisateur 44 qui s’appuie sur la première plaque à circuit imprimé 14 de manière à maintenir les broches de connexion 26 selon la direction axiale. Le maintien axial des broches de connexion 26 par le stabilisateur 44 est surtout utile lors du montage de l’élément d’interconnexion mâle 20 sur la première plaque à circuit imprimé 14, comme cela sera expliqué par la suite.
Avantageusement, le stabilisateur 44 comporte des plots de fixation 46, ici au nombre de deux, qui sont chacun insérés dans un trou de fixation 48 associé aménagé dans la première face d’interconnexion 24 de la première plaque à circuit imprimé 14. Chaque plot de fixation 46 est ici relié au corps principal 50 du stabilisateur 44 par un bras radial 52 et il comporte une collerette radiale 54 qui vient buter contre la première face d’interconnexion 24 de la première plaque à circuit imprimé 14.
Dans l’exemple représenté, les deux plots de fixation 46 du stabilisateur 44 sont diamétralement opposés, de part et d’autre du corps principal 50. Avantageusement, le stabilisateur 44 comporte aussi des pieds 56 qui viennent s’appuyer sur la première face d’interconnexion 24 de la première plaque à circuit imprimé 14. Les pieds 56 sont ici au nombre de deux et sont diamétralement opposés par rapport au corps principal 50. Les pieds 56 sont ici globalement alignés selon un plan axial passant par les deux broches de connexion 26.
Le corps principal 50 du stabilisateur 44 est muni ici de deux trous de montage 58 qui servent à enfiler le stabilisateur 44 sur les deux broches de connexion 26.
Selon le premier mode de réalisation représenté, chaque broche de connexion 26 comporte un premier élément de butée 60 qui permet de retenir axialement la pièce de centrage 36 dans une position axiale déterminée sur la broche de connexion 26 et un second élément de butée 62 qui permet de retenir axialement le stabilisateur 44 dans une position axiale déterminée. Dans le cas où chaque broche de connexion 26 est formée d’une lame métallique, comme c’est le cas sur la figure 2, les éléments de butée 60, 62 sont constitués de bossages réalisés par emboutissage.
On décrit maintenant un second mode de réalisation d’un ensemble d’interconnexion 34 selon l’invention en relation avec la figure 3. Ce second mode de réalisation concerne un ensemble d’interconnexion 34 prévu pour transmettre des données. Il utilise ici une série de huit broches de connexion 26 en forme de tiges allongées qui permettent de faire passer des signaux de données de la première plaque à circuit imprimé 14 à la seconde plaque à circuit imprimé 16.
Ce second mode de réalisation se distingue du premier mode de réalisation principalement par la pièce de centrage 36 qui comporte un corps principal 64 muni d’une série de huit orifices de montage 42 permettant d’enfiler la pièce de centrage 36 sur les huit broches de connexion 26. La pièce de centrage 36 comporte ici deux orifices de centrage 38 agencés de part et d’autre du corps principal 64. Ces deux orifices de centrage 38 sont prévus pour coopérer avec deux broches de centrage 40 comme cela sera décrit par la suite.
Le second mode de réalisation se distingue aussi du premier mode de réalisation par le stabilisateur 44 qui comporte ici une série de huit trous de montage 58 permettant d’enfiler le stabilisateur 44 sur les huit broches de connexion 26. Pour le reste, le stabilisateur 44 est globalement similaire au stabilisateur 44 du premier mode de réalisation.
On décrit maintenant le procédé d’assemblage et de raccordement électrique selon l’invention en référence notamment aux figures 4 à 7. Le procédé est décrit dans le cadre de l’assemblage de deux plaques à circuit imprimé 14, 16 comportant plusieurs ensembles d’interconnexion 34 prévus pour interconnecter les deux plaques à circuit imprimé 14, 16.
Bien entendu, ce procédé peut être mis en œuvre pour assembler plus de deux plaques à circuit imprimé, comme c’est le cas dans une unité électronique 10 complexe comportant plus de deux plaques à circuit imprimé agencées les unes au-dessus des autres et interconnectées, en particulier lorsqu’elles sont intégrées dans un boiter 12 relativement compact par rapport au nombre de composants électroniques 18 à loger.
La figure 4 illustre une première étape a) de montage des éléments d’interconnexion mâle 20 sur la première face d’interconnexion 24 de la première plaque à circuit imprimé 14.
Cette étape a) vise à permettre le montage des éléments d’interconnexion mâle 20 sur la première face d’interconnexion 24 de manière que les broches de connexion 26 s’étendent parallèlement à la direction axiale de raccordement A1 , ici vers le bas, lorsque la première plaque à circuit imprimé 14 est orientée verticalement.
L’étape a) comporte une première sous-étape a1 ) de montage des connecteurs femelles 32 sur la première face d’interconnexion 24 de la première plaque à circuit imprimé 14. Chaque connecteur femelle 32 comporte un logement 28 apte à recevoir une broche de connexion 26 associée en vue de former l’élément d’interconnexion mâle 20.
En vue d’insérer les broches de connexion 26 dans les connecteurs femelles 32, le procédé propose une sous-étape a1 .1 ) au cours de laquelle les stabilisateurs 44 sont assemblés sur les broches de connexion 26 en les enfilant sur les broches de connexion 26 par leurs orifices de montage 42. Chaque stabilisateur 44 est positionné au voisinage d’une première extrémité libre 66 des broches de connexion 26 en vue d’être monté sur la première face d’interconnexion 24 de la première plaque à circuit imprimé 14. Le procédé comporte une étape A) au cours de laquelle les pièces de centrage 36 sont assemblées sur les broches de connexion 26 en les enfilant sur les broches de connexion 26 par leurs orifices de montage 42. Chaque pièce de centrage 36 est positionnée sur une seconde extrémité libre 68 des broches de connexion 26, du côté opposé au stabilisateur 44.
Avantageusement, le procédé comporte une sous-étape a1 .2) au cours de laquelle les broches de connexion 26, équipées de leurs stabilisateurs 44 et de leurs pièces de centrage 36 sont positionnées sur un élément de support intermédiaire 70 apte à porter ces broches de connexion 26.
Comme illustré sur la figure 4, l’élément de support intermédiaire 70 peut se présenter sous la forme d’une platine 72 comportant plusieurs plateformes 74 de différentes hauteurs destinées à recevoir des broches de connexion 26 de différentes longueurs. Cette platine 72 permet de retenir les broches de connexion 26 dans une position axiale A1 , pour qu’elles s’étendent toutes selon une direction parallèle à la direction axiale de raccordement électrique A1 et que les premières extrémités libres 66 des broches de connexion 26, qui portent les stabilisateurs 44, soient positionnées à la même hauteur, ou à une hauteur adéquate, pour permettre leur insertion dans les connecteurs femelles 32 installés sur la première face d’interconnexion 24 de la première plaque à circuit imprimé 14.
Dans l’exemple illustré, tous les connecteurs femelles 32 sont montés directement sur la première face d’interconnexion 24 de la première plaque à circuit imprimé 14, sans différences de hauteur, de sorte que les premières extrémités libres 66 des broches de connexion 26 sont toutes à la même hauteur.
Au cours d’une sous-étape a2), la première plaque à circuit imprimé 14 et l’élément de support intermédiaire 70 sont approchés l’un de l’autre. Par exemple, comme illustré sur la figure 4, un premier élément de support 76 porte la première plaque à circuit imprimé 14 avec sa première face d’interconnexion 24 tournée vers l’élément de support intermédiaire 70 et permet le déplacement de la première plaque à circuit imprimé 14 vers l’élément de support intermédiaire 70, suivant la direction axiale de raccordement électrique A1 , jusqu’à ce que toutes les broches de connexion 26 portées par l’élément de support intermédiaire 70 soient insérées dans les éléments d’interconnexion femelle 22 associés.
A la fin de l’opération de rapprochement, les stabilisateurs 44 sont en appui contre la première face d’interconnexion 24 de la première plaque à circuit imprimé 14 par leurs pieds 56 et les plots de fixation 46 sont reçus dans les trous de fixation 48 associés, comme illustré dans la partie supérieure de la figure 5.
La figure 5 représente la première plaque à circuit imprimé 14 équipée de ses éléments d’interconnexion mâle 20, prête à être interconnectée avec la seconde plaque à circuit imprimé 16 déjà assemblée dans le boîtier 12 de l’unité électronique 10. On note que les broches de connexion 26 s’étendent ici axialement A1 vers le bas avec leurs pièces de centrage 36 du côté de la seconde extrémité libre 68.
Au cours d’une étape b), les éléments d’interconnexion femelle 22 sont montés sur la seconde face d’interconnexion 30 de la seconde plaque à circuit imprimé 16, cette seconde face d’interconnexion 30 étant ici tournée vers le haut selon la direction axiale de raccordement électrique A1 .
Les éléments d’interconnexion femelle 22 se présentent ici sous la forme de connecteurs femelles 32 similaires à ceux utilisés sur la première plaque à circuit imprimé 14 et prévus pour recevoir par insertion les broches de connexion 26 des éléments d’interconnexion mâle 20.
Au cours d’une étape c), la première plaque à circuit imprimé 14 est positionnée en vis-à-vis de la seconde plaque à circuit imprimé 16, ici au- dessus, au moyen d’un premier élément de support 76 qui porte la première plaque à circuit imprimé 14 et d’un second élément de support 78 qui porte la seconde plaque à circuit imprimé 16 de manière que les éléments d’interconnexion mâles soient alignés axialement A1 avec les éléments d’interconnexion femelles associés.
Dans l’exemple représenté sur la figure 5, le second élément de support 78 porte le boîtier 12 déjà préassemblé avec des plaques à circuit imprimé et des composants électroniques 18.
Au cours d’une étape d), les deux plaques à circuit imprimé 14, 16 sont raccordées électriquement par interconnexion en rapprochant les deux plaques à circuit imprimé 14, 16 l’une de l’autre jusqu’à ce que chaque broche de connexion 26 soit reçue dans le logement du connecteur femelle 32 associé.
Au cours de l’étape d), les pièces de centrage 36 coopèrent avec des broches de centrage 40 portées par le second élément de support 78 de manière à guider la seconde plaque à circuit imprimé 16 par rapport à la première plaque à circuit imprimé 14 selon un plan radial.
Le guidage pendant l’étape d) sera mieux compris en se référant aux figures 6 et 7 qui représentent schématiquement des étapes de l’assemblage pour l’interconnexion des plaques à circuit imprimé 14, 16. Sur les figures 6 et 7, les différents éléments ont été représentés de manière simplifiée pour faciliter la compréhension.
Sur la figure 6 on a représenté schématiquement le premier élément de support 76 qui porte la première plaque à circuit imprimé 14 munie d’un élément d’interconnexion mâle 20 formé ici de deux connecteurs femelles 32 équipés de deux broches de connexion 26. L’élément d’interconnexion mâle 20 est équipé de son stabilisateur 44 qui est monté dans la première face d’interconnexion 24 et qui apporte une certaine rigidité à l’assemblage, en particulier pour que les broches de connexion 26 soient maintenues selon la direction axiale A1 . L’élément d’interconnexion mâle 20 est également équipé de sa pièce de centrage 36 qui comporte ici l’orifice de centrage 38 en son centre, c’est-à-dire entre les deux broches de connexion 26.
On a aussi représenté le second élément de support 78 qui porte la seconde plaque à circuit imprimé 16 munie de deux connecteurs femelles 32 aptes à recevoir la seconde extrémité libre 68 des deux broches de connexion 26 associée. Le second élément de support 78 est muni d’une broche de centrage 40 qui s’étend axialement vers la première plaque à circuit imprimé 14, ici vers le haut, au travers de la seconde plaque à circuit imprimé 16.
La seconde plaque à circuit imprimé 16 comporte ici une fenêtre 80 qui permet le passage de la broche de centrage 40.
Sur la figure 6, les deux plaques à circuit imprimé 14, 16 sont alignées axialement de manière que l’extrémité libre de chaque broche de connexion 26 se trouve en face du connecteur femelle 32 associé de la seconde plaque à circuit imprimé 16. Pour réaliser le raccordement électrique par interconnexion entre les deux plaques à circuit imprimé 14, 16, les deux éléments de support 76, 78 sont approchés l’un de l’autre progressivement. Par exemple le premier élément de support 76 est déplacé axialement vers le second élément de support 78. Au cours de ce rapprochement, la broche de centrage 40 est amené à proximité de l’orifice de centrage 38.
Si le centrage est parfait, c’est-à-dire que les deux plaques à circuit imprimé 14, 16 sont parfaitement positionnées l’une par rapport à l’autre dans un plan radial, alors la broche de centrage 40 pénètre au centre de l’orifice de centrage 38 et le traverse jusqu’à une position axiale dans laquelle les broches de connexion 26 sont reçues dans les connecteurs femelles 32 de la seconde plaque à circuit imprimé 16, comme illustré par la figure 7.
Si le centrage est imparfait, c’est-à-dire que les deux plaques à circuit imprimé 14, 16 sont légèrement décalées radialement l’une par rapport à l’autre, par rapport à la position souhaitée pour l’interconnexion, alors la broche de centrage 40 vient en contact avec le premier tronçon tronconique 39, formé à l’entrée de l’orifice de centrage 38, puis glisse sur ce premier tronçon tronconique 39 jusqu’à guider la broche de centrage 40 vers le centre de l’orifice de centrage 38 et son second tronçon cylindrique 43. L’extrémité libre de la broche de centrage 40 possède une forme adaptée, par exemple un bout sensiblement hémisphérique ou arrondi, afin d’assurer le glissement sur le premier tronçon tronconique 39.
Dans le cas où les deux plaques à circuit imprimé 14, 16 sont tellement décalées radialement l’une par rapport à l’autre que la broche de centrage 40 vient en contact avec la pièce de centrage 36 à côté de l’entrée de l’orifice de centrage 38, alors le déplacement relatif du premier élément de support 76 et du second élément de support 78 est arrêté, ou bien un signal représentatif d’un défaut d’alignement empêchant l’interconnexion est émis.
Bien entendu la direction axiale de raccordement A1 pourrait être orientée différemment, par exemple s’étendre suivant une direction horizontale au lieu d’une direction verticale. On comprend que les plaques à circuit imprimés 14, 16 pourraient être orientées différemment, par exemple la première plaque à circuit imprimé 14 pourrait être agencée sous la seconde plaque à circuit imprimé 16.
On décrit maintenant, en référence aux figures 8 à 11 , un autre aspect du procédé d’assemblage et d’interconnexion visant à permettre la surveillance du bon raccordement électrique entre les deux plaques à circuit imprimé 14, 16 au cours d’une étape e) de vérification.
Sur les figures 8 à 11 , l’ensemble de plaques à circuit imprimé 14, 16 est représenté de manière inversée par rapport aux figures précédentes, la première plaque à circuit imprimé 14 étant en bas et la seconde plaque à circuit imprimé 16 étant en haut.
Selon un mode de réalisation avantageux, la broche de centrage 40 est montée coulissante axialement sur le second élément de support 78 pour lui permettre d’occuper plusieurs positions axiales par rapport à l’élément de support 78 fournissant une indication de l’état du raccordement électrique entre les éléments d’interconnexion mâle 20 et femelle 22.
La broche de centrage 40 est ici reliée au second élément de support 78 par l’intermédiaire d’un élément élastique de rappel 82 qui sollicite la broche de centrage 40 vers une position axiale de repos illustrée par la figure 8. L’élément élastique de rappel 82 est par exemple fixé d’un côté à l’élément de support 78 et de l’autre à un organe de fixation 84 solidaire de la broche de centrage 40 en coulissement axial, ce qui définit une distance initiale dO entre le second élément de support 78 et l’organe de fixation 84.
Avantageusement, la broche de centrage 40 comporte plusieurs repères axiaux R0, R1 , R2 répartis axialement sur sa longueur de manière à permettre à un capteur 88, tel qu’une caméra, de déterminer facilement la position axiale de la broche de centrage 40 par rapport au second élément de support 78. Le capteur 88 est par exemple solidaire en déplacement axial du second élément de support 78.
Avant l’interconnexion, c’est le repère de position initiale R0 qui est identifié par le capteur 88, comme illustré par la figure 8.
A la fin de l’étape d) de raccordement électrique, lorsque les deux plaques à circuit imprimé 14, 16 ont été correctement alignées l’une par rapport à l’autre, comme illustré par la figure 9, la broche de centrage 40 est reçue dans l’orifice de centrage 38 de la pièce de centrage 36. Avantageusement, la broche de centrage 40 comporte une portée 86 qui vient en appui contre le premier tronçon tronconique 39, ou chanfrein, de sorte que la position axiale de la broche de centrage 40, ou position axiale de connexion, lorsque les deux plaques à circuit imprimé 14, 16 sont interconnectées, correspond à une distance de connexion d1 , entre le second élément de support 78 et l’organe de fixation 84, distincte de la distance initiale dO, en sollicitant l’élément élastique de rappel, ici en extension, comme illustré par la figure 9.
Dans cette position d’interconnexion, un repère d’interconnexion R1 se trouve en vis-à-vis du capteur 88 ce qui permet de valider la réalisation de l’interconnexion de manière visuelle.
A la fin de l’étape d) de raccordement, si la broche de centrage 40 est passée à côté de la pièce de centrage 36, comme représenté sur la figure 10, la broche de centrage 40 n’a pas rencontré d’appui axial dans sa course vers le bas de sorte qu’elle se trouve dans la même position axiale de départ que sur la figure 8, par rapport au second élément de support 78. La distance entre le second élément de support 78 et l’organe de fixation 84 est toujours la distance initiale dO et le capteur 88 détecte le repère de position initiale R0.
A la fin de l’étape d) de raccordement, si la broche de centrage 40 est décentrée et en appui contre la pièce de centrage 36, comme représenté sur la figure 11 , la broche de centrage 40 occupe une position axiale de décentrage dans laquelle la distance d2 entre le second élément de support 78 et l’organe de fixation 84 est plus grande puisque l’organe de fixation 84 s’est éloigné de la face arrière du second élément de support 78. L’organe de fixation 84 tire sur l’élément élastique de rappel 82. Le capteur 88 détecte alors un second repère R2 représentatif d’une position décentrée de l’organe de centrage 40 et une absence de connexion pour les éléments d’interconnexion associés. LEGENDE
10 : unité électronique
12 : boîtier
14 : première plaque à circuit imprimé
16 : seconde plaque à circuit imprimé
18 : composants électroniques
20 : élément d’interconnexion mâle
22 : élément d’interconnexion femelle
24 : première face d’interconnexion
26 : broche de connexion
28 : logement
30 : seconde face d’interconnexion
32 : connecteur femelle
34 : ensemble d’interconnexion
36 : pièce de centrage
38 : orifice de centrage
39 : premier tronçon tronconique
40 : broche de centrage
41 : entrée
42 : orifice de montage
43 : second tronçon cylindrique
44 : stabilisateur
45 : tronçon cylindrique d’extrémité
46 : plot de fixation
48 : trou de fixation
50 : corps principal du stabilisateur
52 : bras radial
54 : collerette radiale
56 : pied
58 : trou de montage
60 : premier élément de butée
62 : second élément de butée
64 : corps principal de la pièce de centrage
66 : première extrémité libre 68 seconde extrémité libre
70 élément de support intermédiaire
72 platine
74 plateforme 76 premier élément de support
78 second élément de support
80 fenêtre
82 élément élastique de rappel
84 organe de fixation 86 portée
88 capteur
A1 : direction axiale de raccordement

Claims

REVENDICATIONS
1 . Procédé d’assemblage d’au moins deux plaques à circuit imprimé (14, 16) prévues pour être interconnectées électriquement selon une direction axiale de raccordement (A1 ), le procédé comportant les étapes suivantes : a) montage d’au moins un élément d’interconnexion mâle (20) sur la première face d’interconnexion (24) d’une première plaque à circuit imprimé (14), l’élément d’interconnexion mâle (20) comportant au moins une broche de connexion (26) qui s’étend parallèlement à la direction axiale de raccordement (A1 ), b) montage d’au moins un élément d’interconnexion femelle (22) sur la seconde face d’interconnexion (30) d’une seconde plaque à circuit imprimé (16), l’élément d’interconnexion femelle (22) comportant un logement (28) apte à recevoir par insertion la broche de connexion (26) de l’élément d’interconnexion mâle (20), c) positionnement de la seconde plaque à circuit imprimé (16) axialement en vis-à-vis de la première plaque à circuit imprimé (14), au moyen d’un premier élément de support (76) qui porte la première plaque à circuit imprimé (14) et au moyen d’un second élément de support (78) qui porte la seconde plaque à circuit imprimé (16), de manière que l’élément d’interconnexion mâle (20) soit aligné axialement avec l’élément d’interconnexion femelle (22) associé, d) raccordement électrique des deux plaques à circuit imprimé (14, 16) par rapprochement des deux plaques à circuit imprimé (14, 16) jusqu’à ce que chaque broche de connexion (26) soit reçue dans le logement (28) de l’élément d’interconnexion femelle (22) associé en vue d’établir une interconnexion électrique, caractérisé en ce qu’il comporte en outre une étape A) d’assemblage d’au moins une pièce de centrage (36) sur au moins une broche de connexion (26), avant l’étape d), et en ce que, au cours de l’étape d), la pièce de centrage (36) coopère avec au moins une broche de centrage (40) portée par le second élément de support (78) de manière à guider la seconde plaque à circuit imprimé (16) par rapport à la première plaque à circuit imprimé (14) selon un plan radial.
2. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la pièce de centrage (36) comporte un orifice de centrage (38) complémentaire de la broche de centrage (40), l’entrée de l’orifice de centrage (38) comportant un premier tronçon tronconique (39) apte à guider l’extrémité libre de la broche de centrage (40) vers le centre de l’orifice de centrage (38) pendant l’étape d).
3. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que pendant l’étape A), la pièce de centrage (36) est positionnée au voisinage d’une extrémité libre de la broche de connexion (26) par enfilement de la pièce de centrage (36) sur la broche de connexion (26) au travers d’un orifice de montage (42) associé agencé sur la pièce de centrage (36).
4. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’étape a) comprend les sous-étapes suivantes : a1 ) montage d’au moins un élément d’interconnexion femelle (22) sur la première face d’interconnexion (24) de la première plaque à circuit imprimé (14), l’élément d’interconnexion femelle (22) comportant au moins un logement (28) apte à recevoir la broche de connexion (26) de l’élément d’interconnexion mâle (20), a2) insertion de la broche de connexion (26) dans le logement (28) de l’élément d’interconnexion femelle (22) associé.
5. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’étape a) comprend la sous-étape suivante, mise en œuvre avant la sous-étape a2) : a1 .1 ) assemblage d’au moins un stabilisateur (44), le stabilisateur (44) étant prévu pour s’appuyer sur la première plaque à circuit imprimé (14) et maintenir la broche de connexion (26) selon la direction axiale lorsque l’élément d’interconnexion mâle (20) est fixé sur la première plaque à circuit imprimé (14).
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l’étape a) comprend la sous-étape suivante, mise en œuvre après la sous- étape a1 .1 ) et avant la sous-étape a2) : a1 .2) positionnement de l’élément d’interconnexion mâle (20), équipé du stabilisateur (44), sur un élément de support intermédiaire (70) apte à porter au moins un élément d’interconnexion mâle (20) suivant la direction axiale de raccordement (A1 ), et en ce que l’étape a2) est mise en œuvre par déplacement relatif de la première plaque à circuit imprimé (14) vis-à-vis de l’élément de support intermédiaire (70) suivant la direction axiale de raccordement (A1 ) jusqu’à ce que la broche de connexion (26) soit insérée dans le logement (28) de l’élément d’interconnexion femelle (22) associé et que le stabilisateur (44) soit en appui contre la première face d’interconnexion (24) de la première plaque à circuit imprimé (14).
7. Ensemble de plaques à circuit imprimé (14, 16) interconnectées comportant au moins une première et une seconde plaques à circuit imprimé (14, 16) au moins partiellement superposées selon une direction axiale de raccordement électrique (A1 ), la première plaque à circuit imprimé (14) comportant sur une première face d’interconnexion (24) au moins un élément d’interconnexion mâle (20) muni d’au moins une broche de connexion (26) qui s’étend parallèlement à la direction axiale de raccordement électrique (A1 ), et qui est insérée dans un logement (28) appartenant à un élément d’interconnexion femelle (22) monté sur une seconde face d’interconnexion (30) de la seconde plaque à circuit imprimé (16), caractérisé en ce que la broche de connexion (26) est équipée d’au moins une pièce de centrage (36) qui est enfilée sur la broche de connexion (26) et qui comporte un orifice de centrage (38) apte à coopérer avec une broche de centrage (40) lors du branchement de la broche de connexion (26) dans l’élément d’interconnexion femelle (22).
8. Ensemble selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’élément d’interconnexion mâle (20) comporte deux broches de connexion (26) et en ce que la pièce de centrage (36) comporte deux orifices de montage (42) agencés de part et d’autre de l’orifice de centrage (38), la pièce de centrage (36) étant enfilée sur les deux broches de connexion (26) par les orifices de montage (42).
9. Ensemble selon la revendication 8, caractérisé en ce que l’élément d’interconnexion mâle (20) comporte un groupe de plusieurs broches de connexion (26) sur lesquelles la pièce de centrage (36) est enfilée au travers d’orifices de montage (42) associés, ledit groupe de broches de connexion (26) étant inséré dans un groupe de logements (28) de l’élément d’interconnexion femelle (22) associé.
10. Ensemble selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la pièce de centrage (36) comporte deux orifices de centrage (38) agencés de part et d’autre du groupe de broches de connexion (26), ces orifices de centrage (38) étant aptes à coopérer avec deux broches de centrage (40) associées lors du branchement du groupe de broches de connexion (26) dans l’élément d’interconnexion femelle (22) associé.
11 . Ensemble selon l’une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que l’élément d’interconnexion mâle (20) est équipé d’un stabilisateur (44) qui s’appuie sur la première plaque à circuit imprimé (14) de manière à maintenir la broche de connexion (26) selon la direction axiale.
12. Ensemble selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le stabilisateur (44) comporte au moins un plot de fixation (46) qui est inséré dans un trou de fixation (48) associé de la première plaque à circuit imprimé (14).
13. Ensemble selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce que le stabilisateur (44) comporte au moins un pied (56) qui s’appuie sur la première face d’interconnexion (24) de la première plaque à circuit imprimé (14).
14. Ensemble selon l’une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisé en ce que le stabilisateur (44) comporte un corps principal (50) muni de trous de montage (58) permettant au stabilisateur (44) d’être enfilé sur la ou les broches de connexion (26) par lesdits trous de montage (58).
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