Europàisches Patentamt European Patent Office Office européen des brevets
© Numéro de publication: 0 3 9 2 9 0 5 A 1
© DEMANDE DE BREVET E U R O P E E N
© Numéro de dépôt: 90400949.5 © Int. Cl.5: H05K 5 / 0 6
© Date de dépôt: 06.04.90
© Priorite: 11.04.89 FR 8904726 THOMSON-CSF, SCPI, Cedex 67
F-92045 Paris la Defense(FR)
© Date de publication de la demande: Inventeur: Boucard, Jean
17.10.90 Bulletin 90/42 THOMSON-CSF, SCPI, Cedex 67
F-92045 Paris la Defense(FR)
® Bats contractants designes: |nventeur; Novak> Bemard
BE DE ES GB IT SE _. THOMSON-CSF, SCPI, Cedex 67 „ _ - ,
© Demandeur: THOMSON-BRANDT ARMEMENTS F-92045 Paris la Defense(FR) Tour Chenonceaux 204, rond-point du Pont
de Sevres
F-92516 Boulogne-Billancourt(FR) ® Mandataire: Benoit, Monique et al THOMSON-CSF SCPI
© Inventeur: Bansard, Joel F-92045 PARIS LA DEFENSE CEDEX 67(FR)
© Boîtiers étanches de protection pour circuits électriques ou électroniques.
© Dans un boîtier selon l'invention, les parois qui le constituent sont soit en métal, soit, au moins pour l'une d'entre elles, en matière plastique recouverte extérieurement d'un revêtement métallique (1 2). Ses différentes parties (10a, 10b) sont réunies entre elles par un joint de soudure étanche (13), et il comporte
des moyens de traversée étanche pour des moyens de connexion entre l'intérieur et l'extérieur.
Applications dans le domaine de l'armement no- tamment, pour protéger des circuits dont les condi- tions d'environnement telles que la pression sont susceptibles de variations brutales et importantes.
<
m o
CM o>
CL LU
z z z z z z x
F I G . 1
Xerox Copy Centre
La présente invention concerne des boîtiers itanches destinés à protéger des circuits électri- lues ou électroniques. Elle concerne plus parti- :uiièrement de tels boîtiers pour des circuits dont 3S conditions d'environnement telles que pression, ilectromagnétisme, etc., sont susceptibles de va- iations brutales et importantes.
Des problèmes de protection de circuits se josent notamment dans le domaine de l'équipe- nent d'engins lancés à haute altitude, tels que des )rojectiles ou des missiles. Par exemple, certains iispositifs de mise à feu nécessitent, pour des aisons de sécurité et de fiabilité, des systèmes de commande à tension élevée, qui sont sensibles iux faibles pressions et doivent, par conséquent, itre placés à l'intérieur d'enceintes étanches où la jression reste pratiquement invariable dans les :onditions d'utilisation. Généralement, pour ces nêmes systèmes, une protection électromagnéti- que est requise, ou tout au moins préférable.
Par ailleurs, dans ce domaine de l'armement :omme dans beaucoup d'autres, un problème éga- ement important réside dans l'utilisation optimale ie l'espace, conduisant souvent à la nécessité de
;oncevoir des agencements aux formes compli- quées, notamment lorsqu'il s'agit de blocs fonction- nels particuliers renfermant un assemblage de lomposants.
Le but de l'invention est de prévoir un boîtier pour contenir un ensemble de composants qui permette de résoudre facilement ces différents pro- blèmes.
L'invention a pour objet un boîtier étanche de protection pour des circuits électriques ou électro- niques comprenant deux parties constituées cha- cune d'une paroi qui présente au moins un revête- ment métallique, boîtier caractérisé en ce que l'une au moins des parois comporte un revêtement plas- tique recouvert extérieurement par le revêtement métallique.
Le fait que le boîtier selon l'invention soit au moins partiellement en matière plastique offre plu- sieurs avantages parmi lesquels : facilité de réali- ser les formes de boîtier les plus diverses ; facilité de fixation et d'isolation mutuelle des composants ; possibilité de réaliser des plages de circuits impri- més sur les faces internes et externes du boîtier.
Quant au revêtement métallique externe, il confère une quasi-herméticité en collaboration avec le joint de soudure étanche, qu'il est difficile d'ob- tenir avec la matière plastique seule. Il forme, en outre, un écran électromagnétique efficace, aussi bien de l'extérieur vers l'intérieur que vice-versa.
L'invention sera mieux comprise à l'aide des explications qui vont suivre et des dessins an- nexés, dans lesquels :
- la figure 1 est une vue en coupe d'un boîtier selon l'invention ;
- la tigure z est une vue en coupe panieue illustrant une forme de réalisation de jonction étan- che entre parties constitutives d'un boîtier selon l'invention ;
; - la figure 3 illustre une autre forme de jonction étanche ;
- les figures 4 à 6 sont des vues partielles en coupe illustrant le montage dans une paroi de boîtier selon l'invention de composants électriques o traversants ;
- les figures 7 et 8 sont respectivement une vue en coupe et une vue en plan illustrant le blindage d'un câble de connexion à l'extérieur du boîtier ; et
s - la figure 9 est une vue schématique en coupe d'un boîtier selon l'invention, illustrant une application où le boîtier contient un détonateur ou inflammateur à commande électrique, ainsi que son circuit de commande.
îo Dans les dessins et dans la description qui va suivre, on utilisera partout les mêmes références pour désigner les mêmes éléments.
Dans sa forme la plus usuelle, le boîtier selon l'invention est formé de deux parties, tel le boîtier 1
?5 partiellement représentée à la figure 1 qui com- prend un fond 10a et un couvercle 10b, dont les bords libres, respectivement 11a et 11b, ont des formes complémentaires pour s'encastrer l'un dans l'autre.
30 Selon l'invention, le fond et le couvercle du boîtier sont constitués chacun d'une paroi présen- tant un revêtement plastique 10 recouvert extérieu- rement d'un revêtement métallique 12, par exem- ple en nickel.
35 Diverses façons de réaliser un scellement étan- che 13 entre le fond et le couvercle du boîtier 1 sont illustrées aux figures 2 et 3. Les revêtements 12a et 12b sur le fond 10a et le couvercle 10b sont prolongés de manière à recouvrir, au moins partiel- le lement, les surfaces des bords 11a et 11b desti- nées à venir en contact l'une contre l'autre. Sur l'une de ces surfaces, une gorge périphérique est prévue, figure 2, dans laquelle est inséré un fil de soudure 14, par exemple en étain. En variante, le 45 cordon de soudure périphérique peut se présenter sous la forme d'une bande, appliquée directement sur la face de l'un ou l'autre des bords 11a et 11b, par exemple aux endroits repérés en 15, comme illustré à la figure 3, ou en 16. La chaleur nécessai- 50 re à la fusion du cordon de soudure peut être apportée par exemple par induction à haute fré- quence ou en phase vapeur.
Les circuits à l'intérieur du boîtier sont réalisés classiquement sur des cartes, et/ou directement 55 sur les faces internes du boîtier, du fait des quali- tés diélectriques de la matière plastique dont sont constituées ses parois.
Un développement important de l'invention
EP 0 392 905 A1
concerne les connexions entre l'intérieur du boîtier et l'extérieur. Selon l'invention, ces connexions sont réalisées au moyen de composants électri- ques montés traversants dans les parois du boîtier.
Plus précisément, les composants sont engagés dans- des trous métallisés pratiqués dans les parois du boîtier, puis fixés dans les trous au moyen d'une soudure assurant en outre l'étanchéité. Cer- taines de ces connexions, parmi les plus couran- tes, sont représentées aux figures 4 à 6.
La figure 4 illustre le montage travers une paroi du boîtier d'une broche de connexion 21. A cet effet, une zone d'aire réduite 22 à la surface exter- ne du revêtement plastique 10 est exempte de revêtement 12, au milieu de laquelle est pratiqué un trou métallisé 23. La broche 21 est engagée dans le trou 23, et fixée par une soudure 24 qui l'entoure totalement afin de garantir l'étanchéité.
Pour le montage d'une pince de connexion telle que la pince 25 montrée à la figure 5, il est préférable de prévoir un élément supplémentaire, à savoir un fourreau étanche et conducteur 26 dans lequel la pince 25 est logée. Le fourreau 26, dont le bord présente une collerette, est engagé et soudé dans le trou métallisé 27, et c'est par son intermédiaire que la connexion est assurée à l'inté- rieur du boîtier, au moyen par exemple d'une bro- che 28 solidaire de son fond. En variante, et com- me l'illustre également la figure 5, la liaison électri- que à l'intérieur du boîtier peut être réalisée en engageant le fourreau conducteur 26 dans un trou de contact métallisé d'une carte de circuit imprimé 28 placée adjacente au revêtement plastique 1 0.
A la figure 6, un condensateur 30 est monté traversant dans une paroi du boîtier. Le condensa- teur 30 est métallisé extérieurement, de manière à être fixé dans le trou métallisé 31 au moyen d'une soudure étanche 32. A noter qu'ici, il n'y a pas nécessité de discontinuité électrique entre le trou métallisé 31 et le revêtement 12, de sorte que le revêtement métallique dudit trou peut être obtenu par prolongement du revêtement métallique 12 du revêtement plastique 10. D'autres composants, no- tamment des filtres peuvent être montés de la même façon que le condensateur 30.
L'invention permet en outre des liaisons exter- nes par câbles blindées, ceux-ci étant coaxiaux ou bien en nappe. Une liaison de ce type est repré- sentée aux figures 7 et 8. A la figure 7, un conduc- teur externe 33 est relié à une broche de connexion 21 montée traversante dans une paroi de boîtier. Comme on l'a déjà précisé, une plage 22 est exempte de revêtement 12 autour du trou métallisé 23 de réception de la broche. Le conduc- teur 33 peut être unitaire, ou par exemple faite partie d'un ensemble formant une liaison multiple sous la forme d'un ruban souple, les autres conducteurs étant alors reliés à des composants
tels que 21 n adjacents a la broche 21, comme montré à la figure 8. A noter que dans ce cas, la plage 22 exempte de revêtement entoure alors l'ensemble des composants 21 à 21 n. Le blindage s montré consiste en une bande métallique supérieu- re 34 et une bande métallique inférieure 35, sou- dées respectivement d'un bout à l'autre le long des bords 36 et 37 de la plage 22, figure 8. Bien entendu, un tel blindage est réalisable quels que w soient les composants traversants auxquels sont reliés les conducteurs externes. Ces liaisons par câbles blindés présentent le double intérêt d'être à très basse impédance et d'offrir une protection électromagnétique efficace en formant cage de Fa- 75 raday.
Par ailleurs, comme on l'a mentionné précé- demment, les caractéristiques diélectriques de la matière plastique constituant les parois du boîtier 1 permettent d'utiliser ses faces internes en tant que 20 supports de circuits. De même, des plages de circuits, en relation avec des circuits ou compo- sants à l'intérieur du boîtier par des composants montés traversants, peuvent être prévues dans des portions de surfaces externes exemptes de revête- 25 ment, ces circuits comportant par exemple des
plots de test.
Pour certaines applications, une partie du volu- me interne du boîtier peut servir à loger d'autres éléments que des circuits, notamment s'il est inté- 30 ressant de profiter de conditions d'environnement privilégiées pour ces éléments. Un exemple illus- trant ceci est montré schématiquement à la figure 9. Dans le boîtier 1, se trouve un détonateur ou inflammateur 38 relié à un circuit de commande à 35 tension élevée 39, lui-même relié avec l'extérieur par des composants montés traversants, non repré- sentés. L'inflammateur ou détonateur 38 peut ser- vir, par exemple, à initier une charge pyrotechni- que 40 placée face à lui de l'autre côté de la paroi 40 du boîtier. En raison de la résistance mécanique suffisamment faible du revêtement plastique 10, dont l'épaisseur peut être inférieure à 1 mm, le détonateur ou inflammateur 38 agira par transmis- sion de l'onde de détonation à travers la paroi.
45
Revendications
1. Boîtier étanche de protection pour des cir- 50 cuits électriques ou électroniques comprenant deux parties constituées chacune d'une paroi qui pré- sente au moins un revêtement métallique (12), boî- tier caractérisé en ce que l'une au moins des parois comporte un revêtement plastique recouvert 55 extérieurement par le revêtement métallique (12).
2. Boîtier étanche selon la revendication 1, caractérisé en ce que les parois des deux parties du boîtier comportent un revêtement plastique (10) 3
«couvert extérieurement par le revêtement métalli- que (12).
3. Boîtier étanche selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux parties sont consti- pées d'un fond 10a et d'un couvercle 10b dont les 5 Dords 11a et 11b ont des formes complémentaires jour s'encastrer l'un dans l'autre.
4. Boîtier étanche selon la revendication 3, caractérisé en ce que les deux parties sont réunies sar un joint de soudure positionné dans une gorge 10 Dériphérique réalisée sur l'une des surfaces des Dords 11a et 11b.
5. Boîtier étanche selon la revendication 3, caractérisé en ce que les deux parties sont réunies aar un joint de soudure sous forme de bande 75 Dositionnée sur la face de l'un ou l'autre des bords 11a et 11b.
6. Boîtier étanche selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de traversée étanche pour des moyens de connexion 20 antre l'intérieur et l'extérieur.
7. Boîtier selon la revendication 6, caractérisé sn ce que les connexions entre l'intérieur et l'exté- rieur sont établies par l'intermédiaire de compo- sants (21 , 27, 29) montés traversant de façon étan- 25 che dans ses parois en matière plastique (10) recouverte d'un revêtement métallique (12).
8. Boîtier selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits éléments traversant sont engagés dans des trous métallisés (23, 26, 30) pratiqués 30 dans la paroi et fixés dans lesdits trous par un joint de soudure étanche (24, 31 ).
9. Boîtier selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'au moins une de ses parois en matière plastique recouverte d'un revêtement 35 métallique (12) présente extérieurement une zone exempte de revêtement (12) comportant un circuit imprimé relié avec l'intérieur.
10. Boîtier selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il renferme un inflammateur ou détonateur 40 (38) agissant par transmission de l'onde de détona- tion à travers la paroi, ou par percement de la paroi, causé par la production de gaz, pour initier une charge pyrotechnique (40) placée à l'extérieur.
4
EP 0 392 905 A1
F I G . 4
EP 0 392 905 A1
F I G . 6
F I G . 9
fïïce européen j ^ p p Q R j DE RECHERCHE E U R O P E E N N E
;s brevets
EP 90 40 0949
►OCUMENTS COJNSILULKE» cuiviiviu n i K i i i > t m B
. . — 1
ategorie itation du document avec indication, en cas oe msum,
des parties pertinentes oncernèe 1 IEMANDE qnt. C1.S ) E-A-265ZZ6Z { KLAbUrlKA KUUULt-;
page 6, alinéa 2 *
E-A-3402256 (BROWN.BOVERI & CIE)
page 4, ligne 11 - page 5, ligne 20; figure 1
E-A-3311Z5Z (Hti>2>;
page 5, ligne 27 - page 6, ligne 8; figure 3 * E-A-3731576 (THEINHOLD & MAHLA)
colonne 3, ligne 52 - colonne 4, ligne 20;
1gure 3 *
E-U-8416902 (HEILAND) page 4, alinéa 1 *
Le présent rapport a ete établi pour toutes les revendications
, 2
RECHERCHES (Int. C1.5 )
101H
Lieu m 19 recnercne
LA HAYE 17 JUILLET 1990 TOUSSAINT F. M. A.
CATEGORIE JLÏJc.» UUCUlvitui la
X : particulièrement pertinent à lui seul Y : particulièrement pertinent en combinaison avec un autre document de la même catégorie
A : arrière-plan technologique O : divulgation non-ècrite P : document intercalaire
E : document de brevet antérieur, mais publié à la date de dépôt ou après cette date
D : cité dans la demande L : cité pour d'autres raisons
& : membre de la même famille, document correspondant
