FR2774252A1 - Composant electrique comprenant une plaquette en ceramique portant une piste resistive et/ou conductrice serigraphiee - Google Patents

Composant electrique comprenant une plaquette en ceramique portant une piste resistive et/ou conductrice serigraphiee Download PDF

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Abstract

- La plaquette en céramique (2) est en contact avec une plaque métallique (3) destinée à être chauffée ou dont on veut mesurer la température. - La piste résistive et/ ou conductrice comporte au moins une extrémité métallisée pour établir une connexion électrique avec un fil conducteur (6). Le fil conducteur (6) est soudé par ultrasons sur ladite extrémité métallisée et la plaquette en céramique (2) est entièrement recouverte par un capot métallique (8) dont les rebords périphériques (8b) entourent ladite plaquette (2) et sont fixés de façon étanche à la plaque métallique (3) au moyen d'une résine, la paroi latérale (8a) dudit capot (8) comportant au moins une ouverture pour le passage du ou des fils conducteurs (6), la ou lesdites ouvertures étant obturées par une résine d'étanchéité.

Description

COMPOSANT ELECTRIQUE COMPRENANT UNE PLAQUETTE EN CERAMIQUE
PORTANT UNE PISTE RESISTIVE ET/OU CONDUCTRICE SERIGRAPHIEE
La présente invention concerne un composant électrique comprenant une plaquette électriquement isolante en céramique portant sur l'une de ses faces une piste résistive et/ou conductrice sérigraphiée, l'autre face de cette plaquette en céramique étant en contact avec une plaque métallique destinée à être chauffée ou dont on veut mesurer la température.
L'invention vise également un appareil électroménager à vapeur et en particulier un fer à repasser à vapeur comportant un composant électrique du type cidessus.
Dans un appareil du type ci-dessus, l'un des problèmes à résoudre est d'assurer de façon durable le raccordement électrique et l'isolation électrique du composant électrique et de sa connectique dans une ambiance chaude et humide, à savoir à une température comprise entre 250 et 3000C et un taux d'humidité de 100%.
Le composant ci-dessus est le plus souvent fixé sur la plaque dont on veut élever la température par une couche de colle (par exemple silicone) assurant tenue mécanique et transfert thermique.
Le raccordement électrique peut être réalisé par une association de plots et de fils collés ou par contacts métalliques maintenus en pression contre les pistes résistives et/ou conductrices.
Un telle construction présente l'inconvénient que sous les effets conjugués de la température et de la vapeur, les contacts électriques se décollent ou s'oxydent ; de plus, en se condensant sur le circuit, la vapeur provoque des amorçages en différents points de celui-ci.
Le but de la présente invention est de remédier aux inconvénients ci-dessus.
L'invention vise ainsi un composant électrique comprenant une plaquette électriquement isolante en céramique portant sur l'une de ses faces une piste résistive et/ou conductrice sérigraphiée, l'autre face de cette plaquette en céramique étant en contact avec une plaque métallique destinée à être chauffée ou dont on veut mesurer la température, la piste comportant au moins une extrémité métallisée pour établir une connexion électrique avec un fil conducteur.
Suivant l'invention, ce composant électrique est caractérisé en ce que le fil conducteur est soudé par ultrasons sur ladite extrémité métallisée et en ce que la plaquette en céramique est entièrement recouverte par un capot métallique dont les rebords périphériques entourent ladite plaquette et sont fixés de façon étanche à la plaque métallique au moyen d'une résine, la paroi latérale dudit capot comportant au moins une ouverture pour le passage du ou des fils conducteurs, la ou lesdites ouvertures étant obturées par une résine d'étanchéité.
L'ensemble des dispositions ci-dessus permet au composant électrique selon l'invention de résister aux conditions de température et d'humidité évoquées plus haut.
Selon une version avantageuse de l'invention, ledit capot a une forme parallélépipédique dont les faces latérales présentent une hauteur supérieure à l'épaisseur de la plaquette en céramique de façon à laisser un espace entre la piste et la paroi supérieure du capot.
De préférence, le fil conducteur soudé sur ladite extrémité métallisée est recouvert par une colle à base de résine époxy.
Avantageusement la plaquette céramique est collée sur la plaque métallique au moyen d'une couche de colle.
Selon une version préférée de l'invention, la couche de colle déborde à la périphérie de la plaquette céramique de façon à assurer simultanément le collage du rebord périphérique du capot sur la plaque métallique.
Avantageusement ladite couche de colle est suffisamment épaisse pour assurer l'étanchéité de la ou des ouvertures du ou des fils conducteurs.
Selon une autre version préférée de l'invention ledit espace situé entre la paroi supérieure du capot et la piste résistive et/ou conductrice est rempli par une résine, cette résine assurant elle-même la fixation du capot sur la plaque métallique et l'obturation de la ou des ouvertures de passage du ou des fils conducteurs.
Dans une application préférée de l'invention, ladite plaque métallique fait partie de la semelle d'un fer à repasser à vapeur.
L'invention vise également un appareil électroménager en particulier un fer à repasser à vapeur comportant un composant électrique du type ci-dessus.
D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description ci-après.
Aux dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs
- la figure 1 est une vue en coupe longitudinale partielle d'une semelle de fer à repasser à vapeur comportant un composant électrique selon l'invention ;
- la figure 2 est une vue à plus grande échelle du détail A de la figure 1
- la figure 3 est une vue en plan partielle de la plaquette céramique montrant la piste résistive et/ou conductrice et les extrémités métallisées de celle-ci
- la figure 4 est une vue en plan partielle montrant la connexion électrique du fil conducteur sur l'extrémité métallisée de la piste résistive et/ou conductrice.
Dans la réalisation représentée sur les figures annexées, le composant électrique 1 comprend une plaquette électriquement isolante 2 en céramique portant sur l'une de ses faces (voir figure 3) une piste résistive et/ou conductrice 4 sérigraphiée. L'autre face de cette plaquette en céramique 2 est en contact avec une plaque métallique 3 (voir figure 1) destinée à être chauffée ou dont on veut mesurer la température.
La piste résistive et/ou conductrice 4 comporte au moins une extrémité métallisée 5 (deux dans l'exemple de la figure 3), pour établir une connexion électrique avec un fil conducteur 6.
Conformément à l'invention, le fil conducteur 6 est soudé par ultrasons sur l'extrémité métallisée 5. Par ailleurs, la plaquette en céramique 2 est entièrement recouverte par un capot métallique 8 dont les rebords périphériques 8b entourent la plaquette 2 et sont fixés de façon étanche à la plaque métallique 3 au moyen d'une résine ou colle. D'autre part, la paroi latérale 8a du capot 8 comporte au moins une ouverture 9 (voir figures 2 et 4) pour le passage du ou des fils conducteurs 6, la ou lesdites ouvertures étant obturées par une résine d'étanchéité.
On voit sur la figure 1 que le capot 8 a une forme parallélépipédique dont les faces latérales 8a présentent une hauteur supérieure à l'épaisseur de la plaquette en céramique 2, de façon à laisser un espace e entre la piste résistive et/ou conductrice sérigraphiée 4 et la paroi supérieure du capot 8.
D'autre part, dans l'exemple représenté sur les figures 2 et 4, le fil conducteur 6 soudé sur l'extrémité métallisée 5 est recouvert par une colle 10, par exemple à base de résine époxy.
De préférence, la ou les extrémités métallisées 5 sont métallisées au moyen d'une couche d'argent.
Selon une disposition avantageuse de l'invention, non montrée aux figures, la plaquette céramique 2 est collée sur la plaque métallique 3 au moyen d'une couche de colle.
Selon une version préférée de l'invention, la couche de colle précitée déborde à. la périphérie de la plaquette céramique 2 de façon à assurer simultanément le collage des rebords périphériques 8b du capot 8 sur la plaque métallique 3.
Avantageusement ladite couche de colle est suffisamment épaisse pour assurer l'étanchéité de la ou des ouvertures 9 du ou des fils conducteurs 6.
Selon une autre version préférée de l'invention, telle que représenté sur les figures 1 et 2, l'espace situé entre la paroi supérieure du capot 8 et la piste résistive et/ou conductrice 4 est rempli par une résine 11.
Cette résine 11 assure elle-même la fixation du capot 8 sur la plaque métallique 3 et l'obturation de la ou des ouvertures 9 de passage du ou des fils conducteurs 6. Tel que montré à la figure 2 une couche de résine 11 est présente entre le rebord périphérique 8b du capot 8 ainsi que entre la plaquette céramique 2 et les faces latérales 8a du capot 8. A titre de variante la résine 11 recouvre la plaquette céramique 2 mais ne remplit pas entièrement l'espace
Selon une variante avantageuse, non montrée aux figures, la résine 11 recouvre également le fil conducteur 6 soudé sur l'extrémité métallique 5.
Dans une réalisation simplifiée, aucune résine n'est coulée dans l'espace , et le rebord périphérique 8b du capot 8 est simplement collé au moyen d'une résine sur la plaque 3.
De préférence, la plaque métallique 3 est en aluminium.
Dans l'exemple de la figure 1, la plaque métallique 3 fait partie de la semelle chauffante d'un fer à repasser à vapeur.
Cette semelle chauffante est constituée par un élément moulé 12 en aluminium dans lequel est enrobée une résistance électrique tubulaire (non représentée) de chauffage.
A cet élément moulé 12 est fixée une coiffe constituée par la plaque 3 en aluminium.
Une cavité 13 est ménagée entre l'élément 12 et la plaque 3.
Le composant électrique 1 décrit plus haut fixé à la plaque 3 est situé dans la cavité 13.
La piste résistive et/ou conductrice 4 sérigraphiée sur la plaquette en céramique 2 peut être utilisée pour chauffer une zone déterminée de la coiffe 3 de la semelle du fer à repasser.
Dans une autre application, cette piste résistive et/ou conductrice 4 peut être utilisée pour mesurer avec précision la température de la coiffe 3.
Dans cette application, on transforme la variation de la résistance de la piste résistive et/ou conductrice 4, par exemple au moyen d'un pont de Wheastone, en un signal électrique qui est converti en unités de température.
Les essais ont montré que le composant électrique 1 que l'on vient de décrire résistait remarquablement bien aux différentes contraintes thermiques, électriques et mécaniques auxquelles sont soumis les fers à repasser à vapeur.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple que l'on vient de décrire et on peut apporter à celui-ci de nombreuses modifications sans sortir du cadre de l'invention. Par exemple, le capot peut présenter une forme non parallélépipédique.

Claims (13)

REVENDICATIONS
1. Composant électrique (1) comprenant une plaquette (2) électriquement isolante en céramique portant sur l'une de ses faces une piste résistive et/ou conductrice (4) sérigraphiée, l'autre face de cette plaquette en céramique (2) étant en contact avec une plaque métallique (3) destinée à être chauffée ou dont on veut mesurer la température, la piste (4) comportant au moins une extrémité métallisée (5) pour établir une connexion électrique avec un fil conducteur (6), caractérisé en ce que le fil conducteur (6) est soudé par ultrasons sur ladite extrémité métallisée (5) et en ce que la plaquette en céramique (2) est entièrement recouverte par un capot métallique (8) dont les rebords périphériques (8b)entourent ladite plaquette (2) et sont fixés de façon étanche à la plaque métallique (3) au moyen d'une résine, la paroi latérale (8a) dudit capot (8) comportant au moins une ouverture (9) pour le passage du ou des fils conducteurs (6), la ou lesdites ouvertures étant obturées par une résine d'étanchéité.
2. Composant conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que ledit capot (8) a une forme parallélépipédique dont les faces latérales (8a) présentent une hauteur supérieure à l'épaisseur de la plaquette en céramique (2), de façon à laisser un espace < e) entre la piste (4) et la paroi supérieure du capot (8).
3. Composant conforme à l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le fil conducteur (6) soudé sur ladite extrémité métallisée (5) est recouvert par une colle (10) à base de résine époxy.
4. Composant conforme à l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que la plaquette céramique (2) est collée sur la plaque métallique (3) au moyen d'une couche de colle.
5. Composant conforme à la revendication 4, caractérisé en ce que la couche de colle déborde à la périphérie de la plaquette céramique (2) de façon à assurer simultanément le collage des rebords périphériques (8b) du capot (8) sur la plaque métallique (3).
6. Composant conforme à la revendication 5, caractérisé en ce que ladite couche de colle est suffisamment épaisse pour assurer l'étanchéité de la ou des ouvertures (9) du ou des fils conducteurs (6).
7. Composant conforme à l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que ledit espace (el situé entre la paroi supérieure du capot (8) et la piste résistive et/ou conductrice (4) est rempli au moins partiellement par une résine (11), cette résine (11) assurant elle-même la fixation du capot (8) sur la plaque métallique (3) et l'obturation de la ou des ouvertures (9) de passage du ou des fils conducteurs (6).
8. Composant conforme à l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'extrémité métallisée (5) du ou des fils conducteurs (6) est métallisée au moyen d'une couche d'argent.
9. Composant conforme à l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ladite plaque métallique (3) est en aluminium.
10. Composant conforme à l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ladite plaque métallique (3) fait partie d'une semelle d'un fer à repasser à vapeur.
11. Appareil électroménager à vapeur comportant un composant électrique (1) conforme à l'une des revendications 1 à 10.
12. Appareil électroménager à vapeur conforme à la revendication 11, caractérisé en ce qu'il est constitué par un fer à repasser.
13. Fer à repasser conforme à la revendication 12, comprenant une semelle chauffante constituée par un élément moulé (12) en aluminium dans lequel est enrobée une résistance électrique tubulaire de chauffage, élément (12) auquel est fixée une plaque en aluminium, une cavité (13) étant ménagée entre ledit élément (12) et ladite plaque (3) et un composant électrique (1), conforme à l'une des revendications 1 à 8, fixé à ladite plaque (3) étant situé dans ladite cavité (13).
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