FR3018989A1 - Module electronique, notamment pour un appareil de commande de boite de vitesses - Google Patents

Abstract

« Module électronique, notamment pour un appareil de commande de boîte de vitesses » Il est proposé un module électronique (1) par exemple en tant que module de commande de boite de vitesses pour un véhicule automobile. Un premier élément de plaque de circuit imprimé (3), un élément de cadre (5) et un élément de couvercle (7) enferment de manière hermétique, un logement de réception (11). Sur le premier élément de plaque de circuit imprimé sont agencés des composants électroniques (9) protégés dans le logement de réception. Le module comporte également un deuxième élément de plaque de circuit imprimé (13) sur lequel est agencé au moins un deuxième composant électronique (15). Ce deuxième élément de plaque de circuit imprimé est situé à distance, au moins dans certaines zones partielles, du premier élément de plaque de circuit imprimé (3), et est relié électriquement à celui-ci, les deuxièmes composants électroniques étant agencé dans le logement de réception.

Description

Description Module électronique, notamment pour appareil de commande de boite de vitesses, comprenant deux éléments de plaque de circuit imprimé superposés.

Domaine de l'invention La présente invention concerne un module électronique, tel qu'il peut notamment être mis en oeuvre pour un appareil de commande de boite de vitesse dans un véhicule automobile. Etat de la technique Des modules électroniques servent en général à réaliser des circuits électriques de commande, à l'aide desquels peuvent être implémentées différentes fonctionnalités. Les circuits électriques de commande peuvent dans ce cas, par exemple faire partie d'un appareil de commande. Notamment dans le domaine de la construction automobile, des modules électroniques sont utilisés pour réaliser des appareils de commande du véhicule. Dans un module électronique sont typiquement prévus, sur un élément de plaque de circuit imprimé, également désigné par platine ou carte de circuit imprimé PCB (de Printed Circuit Board), une pluralité de composants électroniques, qui sont reliés électriquement les uns aux autres à l'aide de pistes conductrices. Notamment pour des appareils de commande de boite de vitesses dans un véhicule automobile, il peut s'avérer avantageux d'agencer un module électronique approprié dans une zone dans laquelle il est exposé à des fluides et agents agressifs. Un module électronique d'un appareil de commande de boite de vitesses peut par exemple être agencé à l'intérieur d'une boite de vitesses de véhicule automobile, où de l'huile de boite agressive sur le plan chimique, des crasses ou des copeaux peuvent notamment entrer en contact avec le module électronique. Comme tout au moins des parties des composants, pistes conductrices, etc., prévus sur le module électronique sont sensibles à l'égard de tels agents ou fluides ou particules agressifs, il peut s'avérer nécessaire de les protéger par un boitier hermétiquement étanche.35 Dans le document DE 10 2012 213 917 Ai, il a été proposé pour un module électronique destiné à être utilisé dans un appareil de commande de boite de vitesses, de mettre en oeuvre, au moins pour une partie d'un tel boitier, un élément de plaque de circuit imprimé sur lequel les composants électroniques et les pistes conductrices nécessaires à la formation de circuits électriques, sont agencés sur une face de l'élément de plaque de circuit imprimé, qui est dirigée vers un logement de réception, et le logement de réception est rendu hermétiquement étanche, par exemple à l'encontre des agents ou fluides agressifs, à l'aide d'un élément d'enveloppe ou d'un élément de cadre, ainsi que, le cas échéant, à l'aide d'un élément de couvercle. Exposé et avantages de l'invention Conformément à des modes de réalisation de la présente invention, il est proposé un module électronique, qui développe de manière avantageuse, en particulier le module électronique décrit en introduction. Il est notamment possible de réduire un encombrement d'implantation d'un module électronique et/ou d'allonger une durée de vie d'un tel module électronique. Conformément à un aspect de la présente invention, il est proposé un module électronique, qui comprend un premier élément de plaque de circuit imprimé sur lequel est agencé au moins un premier composant électronique, un élément de cadre, ainsi qu'un élément de couvercle. Le premier élément de plaque de circuit imprimé, l'élément de cadre et l'élément de couvercle enferment ensemble, de manière hermétiquement étanche, un logement de réception. Le premier composant électronique est logé à l'intérieur de ce logement de réception. Le module électronique est caractérisé en ce qu'il présente un deuxième élément de plaque de circuit imprimé sur lequel est agencé au moins un deuxième composant électronique, le deuxième élément de plaque de circuit imprimé étant situé à distance, au moins dans certaines zones partielles, du premier élément de plaque de circuit imprimé et étant relié électriquement au premier élément de plaque de circuit imprimé, et le deuxième composant électronique étant par ailleurs agencé dans le logement de réception.35 Des idées pour des modes de réalisation du module électronique ici proposé peuvent entre autres être considérées comme se fondant sur les constatations et les principes décrits dans la suite. Il est connu que les modules électroniques, qui renferment des circuits complexes, peuvent nécessiter une place importante, et présentent donc un encombrement considérable. Dans le cas de tels modules électroniques, il peut s'avérer nécessaire d'agencer un grand nombre de composants électroniques sur un élément de plaque de circuit imprimé et de les mettre en circuit mutuellement.

Usuellement, tous les composants électroniques étaient agencés sur une face d'un seul élément de plaque de circuit imprimé, de sorte que cet élément de plaque de circuit imprimé devait présenter une surface suffisamment grande à cet effet. A présent, il est proposé de prévoir dans un même module électronique, au moins deux éléments de plaque de circuit imprimé, qui portent tous les deux des composants électroniques. Ces deux éléments de plaque de circuit imprimé peuvent être agencés à distance l'un de l'autre, c'est-à-dire de manière superposée, dans des plans différents. Un premier de ces éléments de plaque de circuit imprimé doit ici enfermer de manière hermétiquement étanche, en commun avec l'élément de cadre et l'élément de couvercle, un logement de réception, de manière à ce que les composants électroniques agencés sur cet élément de plaque de circuit imprimé, puissent y être logés de manière protégée. En d'autres termes, ce premier élément de plaque de circuit imprimé peut former une partie d'un boitier, le restant du boitier étant par ailleurs constitué par l'élément de cadre et l'élément de couvercle, et le boitier enfermant globalement de manière hermétiquement étanche, le logement de réception. En plus de ce premier élément de plaque de circuit imprimé, il est prévu pour le module électronique, un deuxième élément de plaque de circuit imprimé sur lequel sont également agencés des composants électroniques, qui de même sont agencés dans le logement de réception et ainsi, en raison de l'étanchéité hermétique de celui-ci, sont protégés à l'encontre de l'influence par exemple d'agents ou de fluides agressifs de l'environnement.

Globalement, l'encombrement occupé par un tel module électronique peut être considérablement plus réduit que dans le cas de modules électroniques classiques, parce que les composants électroniques prévus à l'intérieur, n'ont plus besoin d'être agencés tous dans un seul plan sur le premier élément de plaque de circuit imprimé, mais peuvent au contraire être agencés dans des plans différents, le long des deux éléments de plaque de circuit imprimé. En d'autres termes, les composants électroniques peuvent être agencés non pas uniquement de manière répartie sur une surface, mais de façon répartie dans l'espace. En complément de l'avantage d'un encombrement réduit, le premier élément de plaque de circuit imprimé peut également présenter, par rapport à des modules électroniques usuels, une surface de base plus réduite, de sorte que des contraintes mécaniques dues par exemple à une dilatation thermique et, par principe, en corrélation avec la grandeur des pièces considérées, peuvent être moins importantes que dans le cas de modules électroniques usuels. L'élément de plaque de circuit imprimé, l'élément de cadre et l'élément de couvercle peuvent par exemple être réalisés en des matériaux différents, qui se comportent de manière différente sous l'effet de variations de température. En raison de dimensions plus petites du module électronique ici proposé, quant à la surface du premier élément de plaque de circuit imprimé, par rapport à des modules électroniques usuels, les contraintes thermiques qui apparaissent peuvent, pour cette raison, être maintenues à un faible niveau. En outre, comme l'ensemble du module électronique est composé de plusieurs éléments de plaque de circuit imprimé, qui peuvent être superposés dans différents plans, on obtient une construction modulaire pour laquelle il est possible d'ajouter de manière modulaire ou d'échanger des éléments de plaque de circuit imprimé individuels. Selon un mode de réalisation, le deuxième élément de plaque de circuit imprimé s'appuie, au moins au niveau de zones partielles de son bord, sur l'élément de cadre. L'élément de cadre peut ainsi remplir deux fonctions, c'est-à-dire d'une part agir en tant que partie du boitier enfermant ou entourant le logement de réception, et d'autre part maintenir le deuxième élément de plaque de circuit imprimé de façon telle que les deuxièmes composants électroniques prévus sur sa surface, soient logés à l'intérieur du logement de réception, et ainsi protégés de manière hermétiquement étanche à l'encontre de l'extérieur. Le deuxième élément de plaque de circuit imprimé peut ici s'appuyer avec des zones partielles de son bord ou avec son bord complet, directement sur des zones correspondantes de l'élément de cadre, ou indirectement, c'est-à-dire par exemple être relié à l'élément de cadre par l'intermédiaire d'autres pièces, de manière à être maintenu en position. Le deuxième élément de plaque de circuit imprimé peut être agencé parallèlement au premier élément de plaque de circuit imprimé, par exemple avec une distance d'espacement réciproque de quelques millimètres, par exemple entre 0,5 mm et 20 mm. En variante, le deuxième élément de plaque de circuit imprimé peut être agencé de manière inclinée par rapport au premier élément de plaque de circuit imprimé. A titre d'exemple, une zone partielle d'un bord du deuxième élément de plaque de circuit imprimé peut être maintenue à distance du premier élément de plaque de circuit imprimé, par exemple en s'appuyant sur l'élément de cadre, et une autre zone partielle du bord peut s'appuyer directement sur le premier élément de plaque de circuit imprimé ou tout au moins être plus proche de celui-ci que l'autre zone partielle. De cette manière il est possible de rendre plus simple une interconnexion électrique entre le premier et le deuxième élément de plaque de circuit imprimé. Selon un mode de réalisation de l'invention, le premier élément de plaque de circuit imprimé peut être réalisé à partir d'un matériau thermodurcissable, et une micro-structuration peut être réalisée dans le premier élément de plaque de circuit imprimé, au niveau d'une surface d'interface où le premier élément de plaque de circuit imprimé est adjacent à l'élément de cadre. Des éléments de plaque de circuit imprimé peuvent être fabriqués de manière simple sur la base d'un substrat en un matériau thermodurcissable, des pistes conductrices pouvant être formées sur ce substrat, au niveau de sa surface ou dans des couches intermédiaires. Dans le cas de telles plaques de circuit imprimé usuelles, on a toutefois observé qu'il pouvait être difficile de relier de façon fiable de manière hermétiquement étanche, le matériau thermodurcissable de la plaque de circuit imprimé, par exemple à un matériau thermoplastique d'un couvercle ou d'un élément de cadre. On a toutefois constaté qu'il était possible d'obtenir une telle liaison hermétiquement étanche, en réalisant dans l'élément de plaque de circuit imprimé thermodurcissable, une micro-structuration dans laquelle peut venir s'écouler, par exemple, un matériau thermoplastique dans un état visqueux obtenu par chauffage, en y étant alors en prise après solidification. La micro-structuration peut comporter des irrégularités de planéité dans le domaine du micromètre, voire même du nanomètre, et comporter des cavités ou des pores au niveau de la surface de l'élément de plaque de circuit imprimé. Une telle micro-structuration peut par exemple être produite par irradiation à l'aide d'un laser intensif en énergie. Il est toutefois également possible d'envisager d'autres possibilités pour réaliser une micro-structuration, par exemple par usinage mécanique ou attaque corrosive.

Selon un mode de réalisation, le premier élément de plaque de circuit imprimé et le deuxième élément de plaque de circuit imprimé se différencient quant à leurs types de substrat. Un élément de plaque de circuit imprimé peut, par exemple, présenter un substrat à structure grossière, tandis que le deuxième élément de plaque de circuit imprimé peut présenter un substrat avec une structure plus fine, par exemple sous la forme de circuit HDI à pistes fines (Fineline-HDI High Density Interconnect). En variante, un élément de plaque de circuit imprimé peut être conçu pour l'implantation d'une logique, tandis que l'autre élément de plaque de circuit imprimé peut être prévu pour l'implantation d'une électronique de puissance. Il est ainsi par exemple possible de partitionner l'ensemble de la fonctionnalité d'un module électronique pour un appareil de commande, à l'aide des différents éléments de plaque de circuit imprimé, qui peuvent par exemple être combinés dans le logement de réception d'un seul module électronique.35 Selon un mode de réalisation, le premier élément de plaque de circuit imprimé, le deuxième élément de plaque de circuit imprimé ou bien également les deux éléments de plaque de circuit imprimé peuvent être plans. En d'autres termes, les deux éléments de plaque de circuit imprimé peuvent se présenter sous la forme de platines ou de cartes de circuit imprimé usuelles. Au moins le premier élément de plaque de circuit imprimé, le cas échéant toutefois également le deuxième élément de plaque de circuit imprimé, peut former une partie d'un boitier entourant ou enfermant le logement de réception. Selon un mode de réalisation de l'invention, le deuxième élément de plaque de circuit imprimé peut être agencé de manière à être situé à distance, non seulement du premier élément de plaque de circuit imprimé, mais également, au moins dans des zones partielles, à distance de l'élément de couvercle. En d'autres termes, le deuxième élément de plaque de circuit imprimé peut certes être agencé dans le logement de réception, mais ne pas être appliqué directement par sa surface contre l'élément de couvercle. Au contraire, le deuxième élément de plaque de circuit imprimé peut être situé à une distance par exemple de quelques millimètres, par exemple entre 0,5 mm et 10 mm, de l'élément de couvercle, être agencé de manière plane parallèle à celui-ci, ou bien également être agencé de manière inclinée par rapport à celui-ci. Selon un mode de réalisation de l'invention, le deuxième élément de plaque de circuit imprimé est maintenu par serrage, au moins au niveau de zones partielles de son bord, entre l'élément de cadre et l'élément de couvercle. En d'autres termes, la géométrie du deuxième élément de plaque de circuit imprimé et la géométrie de l'élément de cadre peuvent être adaptées mutuellement de manière appropriée, pour que le deuxième élément de plaque de circuit imprimé s'appuie par exemple sur un étagement de l'élément de cadre, et pour qu'au niveau d'une surface opposée, l'élément de couvercle s'appuie contre le deuxième élément de plaque de circuit imprimé, de sorte que dans l'état assemblé du module électronique, le deuxième élément de plaque de circuit imprimé est maintenu entre l'élément de cadre et l'élément de couvercle. Dans le cas d'un tel mode de fixation, il est, le cas échéant, possible de renoncer à un autre type de fixation du deuxième élément de plaque de circuit imprimé, par exemple par collage ou soudage.

Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le deuxième élément de plaque de circuit imprimé peut former au moins une partie de l'élément de couvercle. En d'autres termes, il est possible, dans ce mode de réalisation, que le deuxième élément de plaque de circuit imprimé ne soit par prévu en tant que pièce séparée, en plus de l'élément de couvercle, mais forme au contraire, en partie, voire en totalité, l'élément de couvercle. Le deuxième élément de plaque de circuit imprimé peut ainsi faire partie lui-même du boitier enfermant de manière hermétiquement étanche le logement de réception, les deuxièmes composants électroniques à prévoir sur le deuxième élément de plaque de circuit imprimé, pouvant être agencés sur une surface du deuxième élément de plaque de circuit imprimé de manière à s'engager dans le logement de réception. L'élément de couvercle peut ici être entièrement formé par le deuxième élément de plaque de circuit imprimé, et dans le cas d'une telle configuration, le deuxième élément de plaque de circuit imprimé devra être fixé de manière hermétiquement étanche à l'élément de cadre, de manière similaire au premier élément de plaque de circuit imprimé. Dans le cas d'une telle configuration, les deux éléments de plaque de circuit imprimé peuvent, par exemple à l'aide d'une micro-structuration qui y est prévue, être rapportés de manière hermétiquement étanche sur l'élément de cadre, notamment lorsque les deux éléments de plaque de circuit imprimé sont réalisés en un matériau thermodurcissable. En variante, le deuxième élément de plaque de circuit imprimé peut ne pas constituer seul l'élément de couvercle, mais il est au contraire par exemple possible de prévoir un élément de cadre de couvercle supplémentaire, qui peut être relié d'une part au deuxième élément de plaque de circuit imprimé et d'autre part à l'élément de cadre. Selon un mode de réalisation, le module électronique comprend, par ailleurs, un troisième élément de plaque de circuit imprimé, qui est agencé transversalement au premier et/ou au deuxième élément de plaque de circuit imprimé. Tandis que, par exemple, le premier et le deuxième élément de plaque de circuit imprimé peuvent être agencés de manière plane parallèle l'un par rapport à l'autre, et peuvent former notamment des parties du boitier enfermant le logement de réception, le troisième élément de plaque de circuit imprimé peut être agencé transversalement, c'est-à-dire par exemple verticalement par rapport à ces éléments de plaque de circuit imprimé considérés comme s'étendant horizontalement. Sur le troisième élément de plaque de circuit imprimé peuvent être prévus d'autres, à savoir des troisièmes composants électroniques. Le logement de réception peut ainsi être exploité de manière encore plus effective pour l'agencement de composants électroniques. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, sur le premier et/ou le deuxième élément de plaque de circuit imprimé peut être agencé, dans une zone de bordure, un composant électronique fixé à l'élément de cadre. Une telle fixation de composants électroniques à l'élément de cadre peut notamment être avantageux pour des composants, qui sinon devraient être stabilisés d'une autre manière sur l'élément de plaque de circuit imprimé, par exemple parce qu'ils doivent être positionnés en faisant saillie loin de l'élément de plaque de circuit imprimé ou parce qu'ils sont lourds. Il peut notamment s'avérer avantageux de prévoir sur l'un des éléments de plaque de circuit imprimé, des composants à fil, comme par exemple des condensateurs, et de les soutenir ou les fixer en plus sur l'élément de cadre. Le composant électronique peut ici être fixé, par exemple en s'engageant dans une zone de configuration complémentaire appropriée du cadre. Selon un mode de réalisation de l'invention, le premier élément de plaque de circuit imprimé peut être relié de manière électriquement conductrice, au deuxième élément de plaque de circuit imprimé, par une liaison de continuité électrique du type bonding, un câble et/ou un film flexible muni d'une piste conductrice (FPC - Fexible Printed Circuit). De telles liaisons d'interconnexion électrique peuvent être réalisées de manière simple lors de l'assemblage du module électronique. Il est par exemple possible de rapporter des fils, des câbles ou des films flexibles munis de pistes conductrices, en des points de connexion appropriés sur le premier et le deuxième élément de plaque de circuit imprimé, par exemple en assurant un lien de continuité électrique par bonding, brasage, soudage, collage, etc.. Les liaisons d'interconnexion électrique peuvent par exemple être posées à partir d'une surface de l'un des éléments de plaque de circuit imprimé vers une autre surface des éléments de plaque de circuit imprimé. Les liaisons d'interconnexion électrique peuvent ici s'étendre en totalité à l'intérieur du logement de réception. Dans ce cas, le deuxième élément de plaque de circuit imprimé ne devrait avantageusement pas recouvrir totalement le premier élément de plaque de circuit imprimé à l'intérieur du logement de réception, de manière à laisser des zones libres dans lesquelles peut s'étendre la liaison d'interconnexion électrique entre les deux éléments de plaque de circuit imprimé. Le deuxième élément de plaque de circuit imprimé peut par exemple être plus petit que la surface de base du premier élément de plaque de circuit imprimé à l'intérieur de l'élément de cadre, de sorte qu'il reste des surfaces partielles, qui ne sont pas recouvertes par le deuxième élément de plaque de circuit imprimé, et où peut être rapportée une liaison d'interconnexion électrique sur le premier élément de plaque de circuit imprimé. En variante, peuvent par exemple être prévus dans le deuxième élément de plaque de circuit imprimé, des évidements appropriés à travers lesquels peuvent être posées des liaisons d'interconnexion électrique. En variante ou en complément, il est possible, d'après un mode de réalisation de la présente invention, que le premier élément de plaque de circuit imprimé et le deuxième élément de plaque de circuit imprimé soient reliés de manière électriquement conductrice par un ou plusieurs éléments de contact adaptés à un montage à l'aveugle. Des tels éléments de contact adaptés à un montage à l'aveugle, sont par exemple des broches de contact élastiques ou à ressort, qui sont rapportés sur l'un des éléments de plaque de circuit imprimé, et s'appuient, au niveau d'une extrémité élastique, contre une pièce conjuguée sur l'autre élément de plaque de circuit imprimé. D'autres exemples d'éléments de contact adaptés à un montage à l'aveugle, sont des connecteurs carte à carte ou des picots enfichables. A l'aide de tels éléments de contact adaptés au montage à l'aveugle, le module électronique peut être assemblé de manière simple, l'interconnexion électrique entre le premier et le deuxième élément de plaque de circuit imprimé étant réalisée dans des zones qui ne sont pas ou qui sont difficilement accessibles de l'extérieur lors du montage. Des modes de réalisation du module électronique configuré comme cela est proposé, sont particulièrement adaptés à la réalisation d'un appareil de commande de boite de vitesses, tel qu'il peut par exemple être agencé à l'intérieur d'une boite de vitesses d'un véhicule automobile, remplie d'huile de boite. Les composants électroniques implémentant une fonction de la boite de vitesses, peuvent ici être agencés à l'intérieur du logement de réception, et être ainsi enfermés de manière hermétiquement étanche et protégés à l'encontre d'une attaque par de l'huile de boite agressive. En raison de l'agencement de plusieurs éléments de plaque de circuit imprimé dans différents plans, il est ainsi possible d'obtenir un faible encombrement de l'appareil de commande de boite de vitesses, de sorte que celui-ci peut également être implanté dans des carters de boite de vitesses étroits.

Il est à noter que des caractéristiques et avantages possibles d'un module électronique conforme à l'invention, sont ici décrits en se référant à différents modes de réalisation de l'invention. L'homme de métier est en mesure de constater qu'il est possible de combiner ou d'échanger de manière appropriée les caractéristiques évoquées, pour parvenir à d'autres modes de réalisation de l'invention. Dessins Dans la suite, des modes de réalisation de l'invention vont être décrits au regard des dessins annexés, ni la description, ni les dessins n'étant à considérer comme limitant l'invention. - La figure 1 montre un module électronique conforme à l'invention, comportant un deuxième élément de plaque de circuit imprimé prenant appui séparément à l'intérieur du logement de réception. - La figure 2 montre un module électronique conforme à l'invention, comportant un deuxième élément de plaque de circuit imprimé prenant appui des deux côtés sur un élément de cadre. - La figure 3 montre un autre module électronique conforme à l'invention, comportant un deuxième élément de plaque de circuit imprimé prenant appui des deux côtés sur un élément de cadre, ainsi que différents exemples pour des éléments de contact à l'aveugle. - La figure 4 montre un module électronique conforme à l'invention, comprenant un premier et un deuxième élément de plaque de circuit imprimé agencés de manière inclinée l'un par rapport à l'autre. - La figure 5 montre un module électronique conforme à l'invention, comprenant un deuxième élément de plaque de circuit imprimé prenant appui séparément dans le logement de réception. - La figure 6 montre un module électronique conforme à l'invention, comprenant un deuxième élément de plaque de circuit imprimé maintenu par serrage entre l'élément de couvercle et l'élément de cadre. - La figure 7 montre un module électronique conforme à l'invention, comprenant un refroidissement passif intégré à un élément de couvercle. - La figure 8 montre un module électronique conforme à l'invention, dans lequel le deuxième élément de plaque de circuit imprimé forme une partie de l'élément de couvercle. - La figure 9 montre un autre module électronique conforme à l'invention, dans lequel le deuxième élément de plaque de circuit imprimé forme une partie de l'élément de couvercle. - La figure 10 montre un module électronique conforme à l'invention, comprenant un troisième élément de plaque de circuit imprimé agencé verticalement. - La figure 11 montre une vue de dessus dans le logement de réception d'un module électronique conforme à l'invention, et présentant un composant électronique fixé à l'élément de cadre. - La figure 12 montre une vue de côté d'un composant fixé à l'élément de cadre. Les figures sont uniquement schématiques et ne respectent pas les échelles. Des repères identiques désignent des caractéristiques identiques ou d'action identique dans les différentes figures. Description de modes de réalisation de l'invention La figure 1 montre un mode de réalisation d'un module électronique 1 comprenant un premier élément de plaque de circuit imprimé 3, un élément de cadre 5 et un élément de couvercle 7. Sur le premier élément de plaque de circuit imprimé 3 sont agencés plusieurs premiers composants électronique 9. Le premier élément de plaque de circuit imprimé 3, l'élément de cadre 5 et l'élément de couvercle 7 enferment ensemble un logement de réception 11 de manière hermétiquement étanche. A cet effet, sur le premier élément de plaque de circuit imprimé 3 réalisé en un matériau thermodurcissable, dans une zone d'interface avec l'élément de cadre 5, est formée à l'aide d'un laser, une micro-structuration 21, qui s'étend le long de la totalité de la périphérie de l'élément de cadre 5 de forme annulaire en vue de dessus. Lors du montage du module électronique 1, du matériau thermoplastique de l'élément de cadre 5 est échauffé temporairement et peut, dans l'état visqueux, pénétrer dans des cavités de cette micro-structuration 21, de sorte qu'après son durcissement, il se produit une liaison mécanique résistante et hermétiquement étanche entre l'élément de cadre 5 et le premier élément de plaque de circuit imprimé 3. L'élément de couvercle 7, par exemple également réalisé en un matériau thermoplastique, peut être relié de manière hermétiquement étanche à l'élément de cadre 5, le long d'une périphérie, par soudage de matière plastique 23.

Le module électronique 1 comprend, par ailleurs, un deuxième élément de plaque de circuit imprimé 13. Sur les deux faces opposées du deuxième élément de plaque de circuit imprimé 13, sont agencés des deuxièmes composants électroniques 15. Dans ce mode de réalisation, le deuxième élément de plaque de circuit imprimé 13 est situé à distance, aussi bien du premier élément de plaque de circuit imprimé 3, que de l'élément de couvercle 7, et est agencé parallèlement à ceux-ci et se trouve entre ces deux éléments à l'intérieur du logement de réception 11. Aussi bien sur le premier élément de plaque de circuit imprimé 3, que sur des faces du deuxième élément de plaque de circuit imprimé 13, sont prévues des pistes conductrices à l'aide desquelles les différents premiers et deuxièmes composants électroniques 9, 15 sont mis mutuellement en circuit. Dans l'exemple de réalisation représenté, des pistes conductrices du premier élément de plaque de circuit imprimé 3 sont interconnectées électriquement à des pistes conductrices du deuxième élément de plaque de circuit imprimé 13, par l'intermédiaire d'une liaison de continuité électrique 17 (bonding). Sur le plan mécanique, le deuxième élément de plaque de circuit imprimé 13 s'appuie, au niveau d'une zone partielle de son bord, représentée à gauche sur la figure 1, sur un décrochement 19 de l'élément de cadre 5, qui est dirigé vers le logement de réception 11. Une autre zone partielle du bord du deuxième élément de plaque de circuit imprimé, qui est représentée à droite sur la figure, s'appuie sur une structure d'appui partielle 25, qui peut faire partie de l'élément de cadre 5. Le deuxième élément de plaque de circuit imprimé 13 est ici fixé, par exemple à l'aide d'un matage à chaud ou d'une broche d'encliquetage 27, aussi bien à l'élément de cadre 5, qu'à la structure de support 25. Comme le deuxième élément de plaque de circuit imprimé 13 possède une surface de base plus petite que celle du premier élément de plaque de circuit imprimé 3 à l'intérieur de l'élément de cadre 5, et n'y recouvre ainsi pas totalement le premier élément de plaque de circuit imprimé, la liaison de continuité électrique 17 entre le deuxième élément de plaque de circuit imprimé 13 et le premier élément de plaque de circuit imprimé 3, peut s'étendre à travers une zone partielle adjacente du logement de réception 11. Dans le cas du mode de réalisation montré sur la figure 2, le deuxième élément de plaque de circuit imprimé 13 s'appuie, au niveau de deux bords opposés, sur des décrochements 19, qui font saillie de l'élément de cadre 5 vers le logement de réception 11, et est à nouveau fixé par un matage à chaud ou un encliquetage 27. Il n'est pas prévu de structure de support partielle supplémentaire. Une interconnexion électrique entre le premier et le deuxième élément de plaque de circuit imprimé 3, 13 est effectuée, dans ce cas, à travers une encoche 29 dans le deuxième élément de plaque de circuit imprimé 13.

En guise d'élément de liaison et de connexion électrique, il est ici par exemple possible de prévoir un câble ou un film flexible conducteur (FPC) entre le premier et le deuxième élément de plaque de circuit imprimé 3, 13. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 3(a), le deuxième élément de plaque de circuit imprimé s'appuie et est fixé sur un décrochement 19 périphérique de l'élément de cadre 5, qui fait saillie vers l'intérieur. Une structure de support partielle supplémentaire est ici à nouveau inutile. Le contact d'interconnexion électrique entre le premier et le deuxième élément de plaque de circuit imprimé 13, peut s'effectuer en parallèle au montage du deuxième élément de plaque de circuit imprimé 13 sur le décrochement 19 de l'élément de cadre 5. Pour la nécessaire interconnexion électrique entre les deux éléments de plaque de circuit imprimé 3, 13, il est ici possible d'utiliser des éléments de contact 31 adaptés au montage à l'aveugle, par exemple sous la forme de la broche de contact élastique ou a ressort 33 représentée sur la figure 3(a). En variante, il est également possible d'utiliser, comme représenté sur la figure 3(b), des connecteurs carte à carte 35 ou, comme représenté sur la figure 3(c), des picots enfichables 37, en guise d'éléments de contact 31 adaptés à un montage à l'aveugle.

Dans le cas du mode de réalisation représenté sur la figure 4, le deuxième élément de plaque de circuit imprimé 13 n'est pas agencé parallèlement au premier élément de plaque de circuit imprimé 3, mais de manière inclinée par rapport à celui-ci. Le deuxième élément de plaque de circuit imprimé 13 touche ici, le long d'une zone partielle de son bord, le premier élément de plaque de circuit imprimé 3, et est, au niveau d'une zone partielle opposée dudit bord, à nouveau fixé à l'élément de cadre 5, à distance du premier élément de plaque de circuit imprimé 3. Un contact de connexion électrique entre les deux éléments de plaque de circuit imprimé 3, 13 peut par exemple s'effectuer par l'intermédiaire d'une liaison par brasage 39. Une minivague peut ici mouiller à partir de l'extérieur, le deuxième élément de plaque de circuit imprimé, par l'intermédiaire d'un canal 41 dans le premier élément de plaque de circuit imprimé, la brasure pouvant remonter à travers le canal 41 et ensuite mouiller/contacter une pastille de contact sur le deuxième élément de plaque de circuit imprimé 13. Après une solidification de la brasure tout d'abord liquide, les deux éléments de plaque de circuit imprimé 3, 13 sont reliés électriquement et le canal 41 dans le premier élément de plaque de circuit imprimé 3 est fermé de manière étanche. Le deuxième élément de plaque de circuit imprimé 13 peut être fixé, par exemple par un matage à chaud ou des crochets d'enclenchement, au côté intérieur de l'élément de cadre 5, et des points d'appui supplémentaires peuvent assurer, en complément, un maintien sûr. En variante à une liaison d'interconnexion électrique à l'aide de brasure introduite à travers un canal 41, le deuxième élément de plaque de circuit imprimé 13 peut également être relié directement à des pistes conductrices sur le premier élément de plaque de circuit imprimé 3, par exemple à l'aide de connecteurs à braser ou de liaisons de continuité électrique par bonding à l'intérieur du logement de réception 11. La figure 5 montre un mode de réalisation d'un module électronique 1, pour lequel à l'intérieur de l'élément de cadre 5 (dont la hauteur est maintenue basse pour une meilleure possibilité de réalisation des liaisons de continuité électrique par bonding), il est prévu à l'intérieur du logement de réception, un deuxième élément de cadre 45 plus petit, sur lequel est fixé le deuxième élément de plaque de circuit imprimé 13. Le deuxième élément de cadre 45 peut ici former un contour ouvert ou fermé. Le deuxième élément de cadre 45 peut, le cas échéant, de manière similaire au premier élément de cadre 5, être fixé au premier élément de plaque de circuit imprimé 3, par l'intermédiaire d'une micro-structuration 46. Une liaison d'interconnexion électrique entre le premier et le deuxième élément de plaque de circuit imprimé 3, 13 peut être réalisée, tel que représenté, par des liaisons de continuité électrique par bonding 17. Le cas échéant, il est possible dans ce mode de réalisation, tout comme dans tous les autres modes de réalisation, de remplir en totalité ou en partie le logement de réception 11, et notamment l'espace intérieur 47 du deuxième élément de cadre 45, d'un gel, pour par exemple mieux répartir ou évacuer la chaleur produite par les composants 9, 15, qui s'y trouvent. Le mode de réalisation d'un module électronique 1 représenté sur la figure 6, se distingue de ceux décrits précédemment, notamment par le fait que le deuxième élément de plaque de circuit imprimé 13 s'appuie directement contre l'élément de couvercle 7. Le deuxième élément de plaque de circuit imprimé 13 peut par exemple être fixé de manière résistante, par un matage à chaud 49, à l'élément de couvercle 7 réalisé par exemple en matière plastique. En variante ou en complément, le deuxième élément de plaque de circuit imprimé 13 peut être maintenu de manière serrée entre le décrochement 19 de l'élément de cadre 5 et l'élément de couvercle 7. Une liaison d'interconnexion électrique entre le premier et le deuxième élément de plaque de circuit imprimé 3, 13 peut être effectuée, par exemple, par l'intermédiaire d'une bande de carte de circuit imprimé PCB en partie flexible, que l'on replie hors du plan du deuxième élément de plaque de circuit imprimé 13, et qui est amenée en liaison par des languettes élastiques avec des pastilles sur le premier élément de plaque de circuit imprimé 3. En guise d'éléments de contact d'interconnexion, il est également possible d'utiliser différents autres éléments, qui peuvent par exemple être assemblés à l'aveugle. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 7, il s'agit d'une variante d'un module électronique 1 pour lequel il est possible de bien évacuer, par l'intermédiaire de l'élément de couvercle 7 en partie réalisé en métal, la chaleur du deuxième élément de plaque de circuit imprimé 13, qui y est rapporté. Un tel mode de réalisation est ainsi particulièrement bien adapté pour y agencer des composants de puissance produisant une chaleur perdue élevée. L'élément de couvercle 7, comprend ici une plaque métallique 51, qui peut être plane, ou qui peut, en outre, être pourvue d'une structure de refroidissement, par exemple sous la forme d'ailettes de refroidissement 53, en vue d'améliorer davantage encore la capacité de refroidissement. La plaque métallique 51 peut, par exemple de manière similaire au premier élément de plaque de circuit imprimé 3, être reliée, par l'intermédiaire d'une micro-structuration 55 partielle formée de manière périphérique sur une face, à un élément de couvercle partiel 57 devant être moulé par-dessus de manière périphérique, par injection, lors d'une étape suivante, de sorte qu'il se forme une liaison résistante par adhérence, et étanche, entre la plaque métallique 51 et l'élément de couvercle partiel 57. Sur le côté intérieur d'une telle pièce, peut alors être collé, par exemple à l'aide d'une colle conduisant bien la chaleur, un élément de plaque de circuit imprimé 13 complètement équipé de composants électriques 15. Sur la figure 8 est représenté un mode de réalisation d'un module électronique 1, dans lequel le deuxième élément de plaque de circuit imprimé 13 forme au moins une partie de l'élément de couvercle 7. A cet effet, le deuxième élément de plaque de circuit imprimé 13 comporte partiellement une micro-structuration s'étendant de manière périphérique. Sur la microstructure 61 est moulé par injection, de manière périphérique, un élément de cadre partiel 57 en une matière plastique thermoplastique. Celui-ci peut être d'une configuration unilatérale (comme représenté à gauche sur la figure 8), ou enveloppante (comme représenté à droite sur la figure 8). Après cette étape de fabrication, le deuxième élément de plaque de circuit imprimé 13 peut être équipé des composants et être testé. En parallèle à cela, le premier élément de plaque de circuit imprimé 3 peut également être préparé avec l'élément de cadre 5 associé, et être équipé ensuite des composants. A la suite, il est possible d'effectuer un montage global lors duquel les deux éléments de plaque de circuit imprimé 3, 13 sont interconnectés électriquement, par exemple par l'intermédiaire d'une liaison flexible 63, assemblés, et finalement liés de manière étanche, par exemple par un soudage au laser de matière plastique. Pour, entre autres, augmenter la stabilité de l'élément de couvercle 7, le deuxième élément de plaque de circuit imprimé 13 peut par exemple être fabriqué à partir d'une plaque ou d'une carte plus épaisse, ou bien il est possible de prévoir un support d'appui 65, qui peut par exemple être rapporté par brasage, à l'intérieur, sur le deuxième élément de plaque de circuit imprimé 13. Dans le cas du module électronique 1 représenté sur la figure 8, des éléments de détection 67, 69 sont prévus aussi bien sur une surface intérieure en direction du logement de réception 11, que sur une surface extérieure. A l'aide de ces éléments de détection, il est possible de détecter, par exemple, des champs magnétiques variables. De tels champs magnétiques variables peuvent être produits dans une boite de vitesses de véhicule automobile, par exemple à l'aide de roues de capteur 71 équipés d'aimants, de sorte que le module électronique 1 peut avantageusement être configuré en tant qu'appareil de commande de boite de vitesses permettant entre autres de relever des vitesses de rotation de composants de la boite de vitesses.

Sur la figure 9 est représenté un mode de réalisation d'un module électronique 1, dans lequel une liaison d'interconnexion électrique entre le premier élément de plaque de circuit imprimé 3 et le deuxième élément de plaque de circuit imprimé 13 ne s'effectue pas à l'intérieur du logement de réception 11, mais les deux éléments de plaque de circuit imprimé 3, 13 sont interconnectés électriquement sur un côté extérieur. Cela peut par exemple s'effectuer par l'intermédiaire d'une feuille de circuit imprimé flexible 75 ou d'un câble plat. Il sera ici nécessaire de protéger à l'encontre d'influences néfastes de fluides ou d'agents agressifs dans une boite de vitesses de véhicule automobile, ou à l'encontre de crasses, uniquement les zones de contact ouvertes, par exemple par l'application d'une couche de vernis 73. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 10, l'ensemble d'un circuit d'un module électronique 1 est réparti sur trois éléments de plaque de circuit imprimé 3, 13, 77. Un troisième élément de plaque de circuit imprimé 77 est ici agencé transversalement, notamment perpendiculairement, aux deux autres éléments de plaque de circuit imprimé 3, 13, et s'appuie, dans l'exemple représenté, sur une surface intérieure de l'élément de cadre 5. Il est ici relié au premier élément de plaque de circuit imprimé 3, par l'intermédiaire d'une zone partiellement flexible 79 et d'une liaison de brasage 81. En variante ou en complément, il est par exemple possible de relier électriquement le premier et le troisième élément de plaque de circuit imprimé 3, 77, par l'intermédiaire d'un canal 83 à travers lequel peut être introduite une minivague de brasure ou de soudure.

Sur les figures 11 et 12 sont représentées une vue de dessus et une vue de côté d'une zone partielle à l'intérieur d'un logement de réception 11 d'un module électronique. Dans ce cas, un composant électronique 85 relativement lourd, par exemple un composant à fil tel qu'un condensateur, est rapporté sur le premier élément de plaque de circuit imprimé 3. En vue de pouvoir soutenir ce composant électronique lourd 85, une structure de réception 87 de configuration complémentaire à celui-ci est réalisée sur l'élément de cadre 5, le composant 85 pouvant venir s'y loger, par exemple par complémentarité de formes, et ainsi y être maintenu. 10

Claims (3)

1. REVENDICATIONS1°) Module électronique (1), comprenant un premier élément de plaque de circuit imprimé (3) sur lequel est agencé au moins un premier composant électronique (9) ; et un élément de cadre (5) ; un élément de couvercle (7) ; le premier élément de plaque de circuit imprimé (3), l'élément de cadre (5) et l'élément de couvercle (7) enfermant ensemble, de manière hermétiquement étanche, un logement de réception (11) ; et ledit au moins un composant électronique (9) étant agencé à l'intérieur du logement de réception (11), caractérisé en ce que le module électronique (1) présente un deuxième élément de plaque de circuit imprimé (13) sur lequel est agencé au moins un deuxième composant électronique (15), le deuxième élément de plaque de circuit imprimé (13) est situé à distance, au moins dans certaines zones partielles, du premier élément de plaque de circuit imprimé (3) et est relié électriquement au premier élément de plaque de circuit imprimé (3), et le deuxième composant électronique (15) est agencé dans le logement de réception (11).
2. 2°) Module électronique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le deuxième élément de plaque de circuit imprimé (13) s'appuie, au moins au niveau de zones partielles de son bord, sur l'élément de cadre (5).
3. 3°) Module électronique selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le premier élément de plaque de circuit imprimé (3) est réalisé à partir d'un matériau thermodurcissable, et une micro-structuration (21) est réalisée dans le premier élément de plaque de circuit imprimé (3), au niveau d'une surface d'interface où le premier élément de plaque de circuit imprimé (3) est adjacent à l'élément de cadre (5).4°) Module électronique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier élément de plaque de circuit imprimé (3) et le deuxième élément de plaque de circuit imprimé (13) se différencient quant à leurs types de substrat. 5°) Module électronique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier élément de plaque de circuit imprimé (3) et/ou le deuxième élément de plaque de circuit imprimé (13) sont plans. 6°) Module électronique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le deuxième élément de plaque de circuit imprimé (13) est situé, au moins dans des zones partielles, à distance de l'élément de couvercle (7). 7°) Module électronique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le deuxième élément de plaque de circuit imprimé (13) est maintenu par serrage, au moins au niveau de zones partielles de son bord, entre l'élément de cadre (5) et l'élément de couvercle (7). 8°) Module électronique selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le deuxième élément de plaque de circuit imprimé (13) forme au moins une partie de l'élément de couvercle (7). 9°) Module électronique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu' il comprend, par ailleurs, un troisième élément de plaque de circuit imprimé (77), qui est agencé transversalement au premier et/ou au deuxième élément de plaque de circuit imprimé (3, 13).3510°) Module électronique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que sur le premier et/ou le deuxième élément de plaque de circuit imprimé (3, 13) est agencé, dans une zone de bordure, un composant électronique (85) fixé à l'élément de cadre (5). 11°) Module électronique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier élément de plaque de circuit imprimé (3) est relié de manière électriquement conductrice, au deuxième élément de plaque de circuit imprimé (13), par une liaison de continuité électrique par bonding, un câble et/ou un film flexible. 12°) Module électronique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier élément de plaque de circuit imprimé (3) est relié de manière électriquement conductrice au deuxième élément de plaque de circuit imprimé (13) par un élément de contact (31) adapté à un montage à l'aveugle. 13°) Module électronique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le deuxième élément de plaque de circuit imprimé (13) ne recouvre pas totalement le premier élément de plaque de circuit imprimé (3) à l'intérieur du logement de réception (11). 14°) Appareil de commande de boite de vitesses, comprenant un module électronique (1) selon l'une des revendications 1 à 13.30