CA2101850C - Procede de fixation d'un bobinage a un circuit electronique - Google Patents
Procede de fixation d'un bobinage a un circuit electroniqueInfo
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Abstract
Le procédé de fixation selon l'invention d'un bobinage a un ou plusieurs circuit s électroniques permet de supprimer une étape de fabrication importante des procédés selon l'art antérieur, soit le posi tionnement puis le collage ou la fixation précise du bobinage ou du noyau à bobiner sur le ou les circuits électroniques. Par une dis position adéquate du ou des circuits électroniques (20) et de l'éventuel noyau (23), independamment l'un de l'autre, sur un outil d e maintien selon l'invention, on obtient un semi-produit (2), aussi selon l'invention, constitue dudit ou desdits circuits et dudit bobin age, la liaison mécanique entre eux étant assuree uniquement par les fils de cuivre réalisant d'autre part la liaison électrique e ntre les deux éléments. Le composant termine selon l'invention, sera obtenu en disposant le semi-produit précédent sur un support a ssurant une liaison mécanique permanente entre les deux éléments.
Description
WO92/lS105 21 0 18 ~ O PCT/EP92/00363 PROCEDE DE FIXATION D'UN BOBINAGE
A UN CIRCUIT ELECTRONIQUE
La presente invention concerne la confection de composants électroniques de très faibles dimensions et en particulier.de ceux comprenant un bobinage connecté
à un ou plusieurs circuits electroniques ou plus preci-sement a un ou plusieurs chips ou circuits intégres ou circuits imprimés ou élements électroniques discrets.
On parlera de circuit electronique dans la suite de la description, étant bien entendu qu'il peut s'aglr cha-que fois de l'un ou de l'autre des eléments mentionnes ci-dessus.
On rencontre certains problemes lors de la con-fection de tels composants, causes principalement par les tres faibles dimensions des eléments en question, en effet, le type de circuit électronique dont il est question ici a des dimensions typiques de l'ordre de l mm x l mm x 0,5 mm et une masse typique de l'ordre de 4 mg, alors que le noyau de bobine, pour l'une des formes s'exécution considerée, a un diamètre de l'ordre de 0,8 mm et une longueur d'environ 5 mm et que le fil de cui-vre servant au bobinage a un diametre typique de 0,020 mm sur isolation émaillée.
En réalisant un tel composant de la maniere classique, il est nécessaire de fixer le ou les cir-cuits electroniques au noyau avant le bobinage de ce dernier, la fixation en position de l'un de ces ele-ments par rapport a l'autre devant se faire avec grandeprécision afin que les extrémités des fils de bobinage puissent etre amenées avec s~reté en face des pistes metalliques disposees sur le circuit électronique, pour y être soudées, sur une machine a bobiner automatique.
Un tel composant selon l'art anterieur est decrit dans W092/l5]05 PCT/EPg2/00363~
A UN CIRCUIT ELECTRONIQUE
La presente invention concerne la confection de composants électroniques de très faibles dimensions et en particulier.de ceux comprenant un bobinage connecté
à un ou plusieurs circuits electroniques ou plus preci-sement a un ou plusieurs chips ou circuits intégres ou circuits imprimés ou élements électroniques discrets.
On parlera de circuit electronique dans la suite de la description, étant bien entendu qu'il peut s'aglr cha-que fois de l'un ou de l'autre des eléments mentionnes ci-dessus.
On rencontre certains problemes lors de la con-fection de tels composants, causes principalement par les tres faibles dimensions des eléments en question, en effet, le type de circuit électronique dont il est question ici a des dimensions typiques de l'ordre de l mm x l mm x 0,5 mm et une masse typique de l'ordre de 4 mg, alors que le noyau de bobine, pour l'une des formes s'exécution considerée, a un diamètre de l'ordre de 0,8 mm et une longueur d'environ 5 mm et que le fil de cui-vre servant au bobinage a un diametre typique de 0,020 mm sur isolation émaillée.
En réalisant un tel composant de la maniere classique, il est nécessaire de fixer le ou les cir-cuits electroniques au noyau avant le bobinage de ce dernier, la fixation en position de l'un de ces ele-ments par rapport a l'autre devant se faire avec grandeprécision afin que les extrémités des fils de bobinage puissent etre amenées avec s~reté en face des pistes metalliques disposees sur le circuit électronique, pour y être soudées, sur une machine a bobiner automatique.
Un tel composant selon l'art anterieur est decrit dans W092/l5]05 PCT/EPg2/00363~
2 ~ O ~ 8 ~ O :
la demande EP-A-0.405.671 où l'on voit que le ou les circuits sont fixés tout d'abord sur une portion spe-cialement formee du noyau.
Le procédé de fixation selon l'invention se propose de s'affranchir de cet inconvenient en suppri-mant l'etape intermédiaire consistant à fixer première-~ent le noyau a bobiner au circuit electronique. La suppression de cette étape delicate facilite beaucoup la production de tels composants en permettant d'eviter de salir l'outil ou la machine de production par de la colle et d'autre part permet, en disposant d'un outil fabriqué avec précision, de s'affranchir de la necessi-te d'avoir un positionnement précis des divers élements avant qu'ils soient dlspcsés sur l'outil de bobinage.
Un premier but de l'invention est donc de pro-poser un procédé de bobinage par lequel, en particu-lier, le ou les circuits électroniques sont maintenus indépendamment du bobinage, des moyens de guidage ap-propriés guidant le fil de bobinage afin qu'il passe directement au-dessus de pistes métalliques du ou des circuits électroniques. Un autre but de l'invention est que le procédé puisse être appliqué de préférence a une machine automatique de bobinage munie d'un devidoir de type "flyer". Un autre but de l'invention est que le procédé précédent puisse etre appliqué a un bobinage effectue sur un noyau aussi bien qu'a un bobinage ef-fectue sur un faux noyau, permettant ainsi d'obtenir une bobine a air. D'autres buts de l'invention sont que les soudures des fils sur les circuits puissent se fai-re selon un plan parallele a l'axe du noyau et que dif-~érentes possibilites puissent etre envisagees pour re-tirer de la machine le composant apres bobinage.
Afin d'atteindre ces differents buts, le proce-d~ de bobinage selon l'invention répond aux caractéris-tiques des revendications 1 a 7.
W092/15105 21 0 ~ 8 ~ O PCT/EW2/00363 Un autre but de l'invention est de proposer unoutil permettant de realiser le procede precedent, apte à maintenir independamment les uns des autres les dif-férents circuits electroniques et le bobinage et com-portant des moyens de guidage aptes a amener avec sûre-te le fil de bobinage aux endroits adequats pour souda-ge et bobinage.
Ce but est obtenu par un outil de maintien spé-cialement conçu et repondant aux caractéristiques des revendications 8 à 11.
Et enfin un autre but de l'invention est de proposer un composant, comportant un bobinage et au moins un circuit électronique, sans liaison mecanique rigide entre le bobinage et le ou les circuits élec~ro-niques, réalisé notamment par le procede et à l'aide del'outil mentionnés plus haut, ce composant pouvant être considéré comme un semi-produit et repondant alors aux caractéristiques de la revendication 12 et pouvant en-suite être termine selon plusieurs formes d'exécution conformes aux caractéristiques des revendications 13 à
24.
Cette invention est plus particulierement com-prehensible a partir du dessin en annexe avec les figu-res ou:
- la figure 1 représente une vue par dessus d'une pre-miere forme d'exécution d'un outil de maintien selon l'invention, - la figure 2 represente une coupe longitudinale selon 30 la ligne II-II de l'outil de maintien de la figure precedente, - la figure 3 représente une vue par dessus d'une autre ~orme d'exécution d'un outil de maintien selon 1'in-vention, - la r~ gure ~ represente une coupe longitudinale selon WO92/15105 PCT/EP92/0036.~
'2,~, Q~3 la ligne IV-IV de l'outll de maintien de la figure précédente, - la figure 5 represente encore une autre forme d'exé-cution d'un outil de maintien selon l'invention, - la figure 6 represente un composant selon l'invention sous forme d'un semi-produit, et - les figure~ 6A, 6B, 6C, 6D et 6E representent d'au-tres formes d'execution d'un composant terminé.
- la fi~ure 7 représente une autre forme d'exécution d'un composant terminé, et - la figure 8 représente encore une autre forme d'exé-cution d'un composant terminé.
Un outil e m2intien 1, selon une premiere forme d'exe-cution de l'invention, est represente sur la figure 1;
il est assez semblable a celui decrit dans la demande de brevet CH 552/91-9; il en differe, ce qui constitue l'invention, par le systeme de maintien de façon inde-pendante du circuit electronique et du noyau comme on le verra plus bas. L'outil 1 a une forme generale de pince et comprend un premier bec 10, géneralement un bec fixe et un second bec 11, généralement un bec mobi-le, pouvant s'ecarter l'un de l'autre, de preference parallelement, ou se rapprocher en laissant un espace intermédiaire 12 entre les deux faces internes lOA et llA desdits becs, ainsi que des moyens de guidage, constitués ici de deux picots de guidage 13 et 14, cha-cun d'eux étant dispose sur une portion arrière de la ~ace supérieure du bec mobile 11, respectivement du bec ~ixe 10. L'outil de maintien 1 est destine a maintenir le composant 2 constitue d'un circuit électronique 20, comportant deux pistes métalligues 21 et 22 et d'un noyau 23 destiné a recevoir le bobinage 24. Pour main-tenir independamment le circuit 20 et le noyau 23, l'extremité avant de la ~ace interne lOA du bec fixe 10 WO92/lSl05 PCT/EP92/00363 ' 2101850 comprend un évidement 10B dont la partie arrière n'est pas complètement evidee mais comprend une portion d'ap-pui 10C dans le prolongement de la partie inférieure du bec 10. La largeur de l'evidement 10B est légèrement inférieure à la largeur du circuit electronique 20 et environ égale au diamètre du noyau 23, alors que 1'é-paisseur de la portion d'appui 10C restant dans la par-tie arriere dudit evidement est telle que la face supé-rieure du circuit électronique 20 affleure la face su-pérleure du bec 10 lorsque ledit circuit est disposésur ladite portion support, comme visible à la figure 2 qui est une coupe selon l'axe II-II de la figure precédente. Le circuit electronique 20 ainsi que le noyau 23 sont disposes indépendamment l'un de l'autre dans l'outil 1 soit manuellement soit automatiquement par des dispositifs adéquats de chargement automatique.
On remarque que, sur les deux figures, la lon-gueur de la portion support 10C est légèrement plus grande que la longueur du circuit électronique 20 lors-que ce dernier appuie sur la face arrière de l'evide-ment 10B. La face avant de la portion support 10C sert de butee contre laquelle vient s'appuyer l'extrémité du noyau 23. Ainsi, le noyau 23 est separé du circuit électronique 20 d'un petit espace correspondant a la différence entre la longueur de la portion support 10C
et la longueur du circuit electronique 20, aux toléran-ces de positionnement pres. Pour maintenir le noyau 23 en position, l'extremité avant llB du bec mobile 11 comprend un évidement concave venant s'appuyer sur une portion cylindrique du noyau 23, alors que le circuit ~lectronique 20 est maintenu au fond de l'évidement 10B
par une lame ressort 15 dont l'extrémité arriere est ~ixée ~ la ~ace interne llA du bec mobile 11. Le fait de maintenir les deux elements 20 et 23 entre les deux becs de 1' outil inA~p~nd~ ment l'un de l'autre est nou-WO92/1SI~S ~ PCT/EP92/00363 velle et fait partie de l'invention.
Le bobinage 24 est realise de preference àl'aide d'un "Flyer" (non représente). Le fil de bobina-ge 25 est amene par le "Flyer" qui le fait passer der-rière le premier picot de guidage 13, puis par dessusla premiere piste métallique 21, pour effectuer le bo-binage 24 autour du noyau 23, avant de retirer le fil par dessus la deuxième piste metallique 22 et par der-riere le deuxieme picot de guidage 14 pour l'emmener vers l'outil de maintien suivant. Ensuite les deux por-tions de fil se trouvant directement au-dessus de cha-cune des pistes métalliques 21 et 22 sont soudees aux-dites pistes, par un appareil de soudage automatique (non représenté) qui enleve l'isolation emaillée de la portion de fil en question en même temps qu'il procède au soudage. Un dispositif de transfert (non representé) peut maintenant venir prendre le composant 2 en le sai-sissant de préférence par le noyau 23, ou par le cir-cuit électronique 20, et le retirer de l'outil de main-tien 1 apres ouverture du bec mobile 11 et coupure ouarrachage des extrémités de fil avant la soudure effec-tuee sur la piste métallique 21 et apres celle effec-tuée sur la piste metallique 22. Les positions relati-ves des deux picots de guidage 13 et 14, entre eux et avec le circuit 20 font que, comme represente sur la figure 1, le fil arrivant pour etre bobine et celui sortant apres bobinage se croisent en un point situe entre le circuit 20 et le bobinage 24; il serait tout aussi possible de disposer ces differents eléments de maniere a ce que le croisement des deux fils se situe en dehors du composant 2. La maniere de réaliser le bo-binage 24 décrite ici correspond a une maniere prefe-rentielle; on peut trouver certaines variantes dans la maniere d'utiliser le "Flyer", en particulier en l'as-sistant de doigts ou de crochets de guidage auxiliaires W092/1~105 21 018 .~ ~ PCT/EP92/~363 ('~.- .' .
selon les besoins.
Une deuxième forme d'exécution d'un outil 1 se-lon l'invention est représente sur les figures 3 et 4 --où il est applique a la fabrication d'un bobinage 24 sans noyau auquel est ajouté un circuit electronique 20. Pour cette forme d'execution de l'outil de maintie-n, l'évidement lOB dans lequel est logé le circuit 20, maintient ledit circuit sur trois faces latérales, alors qu'un prolongement du bec mobile 11 vient mainte-nir la quatrieme face latérale. Comme on le voit sur lafigure 4, l'epaisseur du prolongement du bec mobile 11 venant s'appuyer sur le circuit 20 est approximative-ment egale a celle du circuit, faisant que le fond du circuit 20 peut s'appuyer sur une partie de fond plane du logement lOB. Dans cette forme d'execution, le bec mobile 11 ne sert qu'a maintenir le circuit 20 dans son logement par l'intermédiaire de son prolongement. Dans le cas de la confection d'un bobinage a air, c'est-à-dire sans noyau, il est necessaire de disposer d'un faux noyau comme représente par exemple en 16, constitué d'une premiere joue fixe 16A, fixée a l'ex-trémité du bec 10, d'une seconde joue mobile 16B, d'un fond de bobine 16C, de section non necessairement cir-culaire, fixé soit a la joue fixe 16A, soit a la joue fixe 16B et de moyens de fixation 16D permettant de so-lidariser la joue mobile 16B ainsi que le fond de bobi-ne 16C a la joue fixe 16A. Des moyens de guidage 16E, par exemple une ou plusieurs encoches, peuvent être disposés sur une portion du pourtour de la joue fixe 16A afin de guider le fil de bobinage 25. De preference la ou les encoches 16E ont une forme adaptée, en prin-cipe tridimensionnelle, afin de guider correctement et avec s~reté le ~il lors de son arrivée sur le bobinage et lors de son retrait.
A part les modifications mentionnees ci-dessus, W092/15105 PCT/EP92/~36~
~,~0 ~
l'outil 1 comporte encore une autre modification par rapport à la première forme d'exécution decrite plus haut. On remarque sur la figure que, au-lieu des deux picots de guidage 13 et 14 de la figure 1, l'outil 1 représente ici ne comporte qu'un seul picot de guidage 17 servant a guider le fil 25 aussi bien lors de son arrivée sur ''outil 1 que lors de son départ. Afin que le guidage soit correct, et que les deux portions de fil surplombant les pistes metalliques 21 et 22 soient paralleles, le diamètre du picot 17 sera de préférence égal a l'entraxe entre les deux pistes métalliques 21 et 22.
L'opération de bobinage est effectuée de maniè-re semblable a ce qui a été decrit precéde~ment, le fil 25 etant amené sur l'outil 1 par derriere le picot 17, pour passer ensuite par dessus la piste metallique 21 du circuit 20, puis par l'encoche ou la premiere enco-che 16E pour être ensuite bobine autour du fond de bo-bine 16C, entre les deux joues 16A et 16B, puis être retire par l'encoche ou la deuxieme encoche 16E, pour passer par dessus la piste métallique 22 puis par der-riere le picot 17. Lorsque les soudures sont faltes sur les pistes metalliques 21 et 22, que des moyens de col-lage ou de fixation des spires du bobinage 24 ont ete utilisés afin de solidariser les spires entre elles et que les extremités des fils disposées respectivement avant la soudure de la piste 21 et apres celle de la piste 22 aient été arrachées, il suffit de retirer la joue mobile 16B en agissant sur les moyens de fixation 16D, puis de retirer l'ensemble constitue du bobinage 24 auquel le circuit 20 est fixé par le moyen des deux extrémités de fils de bobinage soudées aux pistes 21 et 22. Ces dernieres opér~tions peuvent etre réalisées ma-nuellement ou par des moyens automatiques. Il est en-suite possible, par des moyens mecaniques ou manuelle-W092/lSlOS 21 01 ~ 5 0 PCT/EP92/00363 g ment, de rabattre le circuit 20 dans le même plan quele bobinage 24, éventuellement a l'interieur de l'espa-ce vide dispose a l'interieur du bobinage 24.
La figure 5 montre encore une autre forme d'e-xécution d'un outil 1, prevu pour disposer simultané-ment plusieurs circuits 20, 20A... sur un bobinage 24.
Dans ce cas, le logement lOB prevu dans le bec fixe 10 est dimensionne pour recevoir plusieurs circuits, deux dans le cas representés, disposés les uns derriere les autres sur l'axe longitudinal principal de l'outil 1.
Des moyens d'ecartement lOD, éventuellement escamota-bles, peuvent être prévus dans ledit logement afin qu'un espace libre subsiste entre les circuits. C'est un avantage de la lorme d'exécution de l'outil 1 ne comportant qu'un seul picot de guidage 17, d'avoir une portion dudit outil par dessus lequel les extrémites des fils 25 entrant et sortant du bobinage sont dispo-sés parallelement entre eux. En disposant plusieurs circuits 20,20A,.. sur cette portion d'outil, il est donc facile de faire passer le fil de bobinage succes-sivement par dessus plusieurs pistes metalliques 21, 21A,... lors de l'amenée du fil puis a nouveau sur plu-sieurs pistes 22, 22A,... lors de son retrait.
L'outil 1 est ici representé pour être utilise pour réaliser un bobinage 24 sur un noyau 26 comportant un fond de noyau et deux joues. Ce noyau 26 peut etre fait en n'importe quel matériau selon l'usage qui en sera fait, il peut être en matériau synthetique, magné-tique ou non, rigide ou souple. Vu que de préférence le fond de noyau est creux, un tenon 18 peut etre prevu sur l'extrémite du bec 10, disposé selon l'axe princi-pal de 1' outil 1, et sur lequel il est possible d'enfi-ler le noyau 26. Des moyens supplémentaires de guidage du fil 25 pour le disposer convenablement sur le noyau 26 peuvent etre prevus, par exemple deux ou quatre pi-~:, "
WO92/l510~ PCT/EP92/~363 f cots 19 eventuellement profilés, disposes à l'extrémité
du bec lO ou une ou deux rainures 26A de ~orme adaptée, disposées sur une portion de la joue du noyau 26 en contact avec le bec 10.
La manière d'effectuer le bobinage 24 et les soudures sur les circuits est absolument semblable à ce qui a ~te décrit précedemment.
Différentes formes d'execution de l'outil de maintien ont ete decrites, pour l'execution de diffe-rentes formes d'execution de bobinages. Il est bien en-tendu que certaines des variantes décrites sont généra-lement indépendantes entre elles et ~u'il est possible de choisir celle qui s'adapte le mieux aux besoins. Par exemple les extremites des becs fixes et mobiles de la figure 1 sont particu'ierement adaptees pour de petits noyaux cylindriques, alors ~ue les modes de fixation de la bobine par un tenon 18 comme sur la figure 5 ou par ùn faux corps de bobine 16 comme sur la figure 3, de-pendent essentiellement du type de bobinage a réaliser.
De même la forme d'exécution selon laquelle les moyens de guidage ne sont constitués que d'un seul picot 17 comme a la figure 5 est particulierement adaptee aux cas ou on a un composant comportant plus de un circuit 20. Par contre le mode de maintien du circuit 20, avec ou sans ressort 15 peut être choisi pour n'importe quelle forme d'exécution. Les moyens de guidage auxi-liaires, picots 19 et/ou rainures profilées 16E ou 26A
sont choisis selon les besoins.
On voit donc que par le procede et l'outil se-lon l'invention, il est possible de réaliser un compo-sant selon l'invention constitué d'un bobinage de fil ~in de n'importe quel type connu, relié a un ou plu-sieurs circuits électroniques, la caractéristique com-mune ~ tous ces composants étant que, a ce stade de la ~abrication, le bobinage et le ou les circuits ne sont ,WO92/l~l05 21 01 8 ~ O PCT/EP92/00363 maintenus mecaniquement entre eux que par les fils de connexion qui les relient. Cet effet est possible uni-quement grâce a la tres faible masse du circuit élec-tronique et à la résistance mécanique des fils de liai-son qui est suffisante malgré le très faible diamètredesdits fils.
Un autre avantage du procédé et de l'outil se-lon l'invention est que l'opération de soudure du fil fin sur les pistes metalliques peut se faire dans un plan parallèle a l'axe de la bobine, généralement dans un plan horizontal; pour les machines de bobinage usuelles, ceci facilite l'operation de soudage. Rien n'empêche touterois de disposer de manière analogue le ou les circuits 20 selon un plan vertical, pour le cas ou on dispose d'une machine effectuant les soudures se-lon un plan vertical.
On mentionne dans la description un ou plu-sieurs circuits électroniques 20, 20A,...; il peut s'a-gir comme mentionné plus haut, soit d'un circuit élec-tronique intégré complet miniaturise ou alors d'un sim-ple élément électronique', comme par exemple une capaci-té ou même d'un circuit imprimé miniature. Dans le cas ou plusieurs circuits sont assembles, on peut avoir par exemples des circuits identiques ou différents ou un circuit et un élément électronique ou encore des élé-ments electroniques identiques ou differents. Les ca-racteristiques communes a ces pieces sont des dimen-sions et une masse tres faibles, ainsi que le fait que deux pistes metalliques de contact sont accessibles sur une face de chacune desdites pieces.
Genéralement les composants 2 constitues d'un bobinage relie a un ou plusieurs circuits ne peuvent pas être employés tels quels mais doivent être conditionnes. ~ar exemple, le bobinage miniature 24 re-lie au circuit 20, tel que représente a la figure 1, WO92/15105 PCT/EP92/0036.~
o~ O ;,,, doit être consideré comme un semi-produit, soit un com-posant selon l'invention comme montré à la figure 6, constitué d'un noyau 23 sur lequel le bobinage 24 est realise, les deux extremites des fils de bobinage étant soudées sur les pistes métalliques 21 et 22 d'un cir-cuit électronique 20. La seule liaison entre le circuit electronique 20 et le noyau 23 est faite par l'intermé-diaire desdites extrémités des fils du bobinage qui as-surent ainsi tant la liaison électrique entre les deux éléments que la liaison mécanique entre ces deux mêmes eléments. Vu la tres faible masse du circuit électroni-que 20, la rigidité mécanique offerte par les deux fils de liaison est suffisante pour soutenir l'un ou l'autre desdi.s elements lors~e le c~mposant complet est main-tenu par l'autre desdits eléments, le noyau 23 ou lecircuit 20. Vu le léger espacement prevu entre eux lors du posage du circuit 20 et du noyau 23 sur l'outil 1, il n'existe aucune contrainte de traction sur les fils due a un mauvais positionnement de l'un des eléments par rapport a l'autre.
Il est évident que dans de telles dimensions, la liaison mécanique assurée par les fils de liaison ne peut être qu'une liaison temporaire et ne saurait être une liaison permanente; elle est néanmoins suffisante pour qu'il soit possible de supprimer une premiere éta-pe de fixation du circuit electronique 20 sur le noyau 23, la suppression de ladite etape du procede de fabri-cation permettant un gain de temps et pecunier substantiel.
Pour terminer la fabrication du composant com-plet selon l'invention, il suffit maintenant d'encapsu-ler ledit composant afin de le proteger des chocs méca-niqyes et des salissures, d'assurer une liaison mécani-que durable entre les deux eléments et de lui donner des dimensions permettant de mieux le manipuler. Plu-W092/15105 21 018 ~ O PCT/EP92/00363 sieurs possibilites existent à cet effet; a la figure 6A le composant a été introduit dans un mini tube de verre 30 ferme à une extremité, contenant une certaine quantite d'un liquide 31 capable de durcir, par exemple par polymérisation sous l'effet d'une exposition a un rayonnement UV, ou alors un liquide a deux composants durcissant lorsque les deux composants sont réunis, afin de fixer les deux eléments entre eux et avec le tube 30. Le tube 30 est ensuite scelle hermétiquement par fusion ou par un produit de scellement 32. Selon une autre forme d'exécution du produit terminé visible a la figure 6B, les deux éléments du composant 2 sont simplement disposés sur un support rigide 33 sur lequel ils sont collés; il sont solidarises l'un avec l'aut-e par l'intermédiaire dudit support rigide. L'assemblage peut ou non etre recouvert, partiellement ou complète-ment, d'un enduit de protection. Selon une troisième forme d'exécution visible a la figure 6C, le composant 2 est simplement recouvert d'un enduit d'enrobage 34 qui assure sa tenue mécanique. Une quatrieme forme d'e-xécution possible du composant termine est montrée à la figure 6D; dans ce cas, le composant a ete placé entre deux portions indépendantes 35A et 35B d'une feuille souple en matériau synthétique, les bords libres 36 desdites portions étant ensuite scelles ensemble de n'importe quelle maniere convenable, par effet thermi-que, par collage, par sertissage, etc. L'enveloppe se-lon cette forme d'execution peut être conçue a partir d'une feuille repliée afin d'obtenir les deux portions 35A et 35B, seuls trois bords libres 36 etant scelles, ou alors de deux portions séparées 35A et 35B dont les quatre bords libres 36 sont scellés, ou encore d'un tu-be constitué d'une ~euille enroulee et déjà fermee sur une generatrice, les deux bords libres 36 a sceller ~tant constitués par les extremités du tube. A~in que .
W092/15l05 PCT/EP92/~36 le composant ne puisse bouger entre les deux portions de feuilles 35A et 35B, le scellement a lieu au plus pres du composant, ou alors le vide est fait entre les deux portions de feuilles avant scellement, afin que le composant soit maintenu fermement dans son enveloppe.
Bien que la feuille formant enveloppe soit constituée d'un materiau mince et souple, les faibles dimensions du composant, respectivement de son enveloppe, font que le composant est maintenu dans son enveloppe d'une ma-niere suffisamment rigide.
Un avantage de cette dernière forme d'exécutionde l'enveloppe d'un composant est visible à la figure 6E, ou on voit une pluralité de composants 2 assemblés en chaine. Les composants 2 sont disposés cô~e à cote lS avec un espace libre entre eux, entre deux bandes sou-ples 35A et 35B, des scellements 36, de préférence des soudures sont faites autour du composant afin de scel-ler le composant 2 a l'intérieur d'une enveloppe étan-che constituee de deux portions des bandes 35A et 35B
reliées par les scellements 36. Ainsi, la mise sous en-veloppe des composants peut se faire par des moyens au-tomatiques, le stockage des pieces terminées en est fa-cilite puisqu'il est plus facile de stocker une bande comportant un nombre connu d'eléments plutôt que ce mê-me nombre d'élements individuels; il est très faciled'obtenir un ou plusieurs éléments terminés individuels puisqu'il suffit alors de couper la bande, manuellement ou par des m~yens automatiques, entre deux soudures consécutives situées dans l'espace séparant deux composants. Des moyens d'accrochage ou de fixation in-dividuels peuvent facilement être ajoutés a des enve-loppes constituées de ~euilles minces, par exemple un ou plusieurs trous 37 aménagés sur une ou plusieurs pOrtions de la bande disposée de preférence hors de la partie scellée, permettant ainsi de fixer chaque compo-WO92/15]0~ 21 018 a ~ PCT/EP92/00363 -sant à n'importe quelle autre structure.
En ce qui concerne les autres formes d'execu-tion de bobinage décrites, les moyens de rigidification du composant seront adaptes au type de bobine et a son utilisation; il seront generalement moins critiques que pour la premiere forme d'execution vue plus haut, de par les dimensions plus importantes de la bobine. Par exemple, pour la bobine a air obtenue par l'outil des figures 3 et 4, qui pourrait être destinée à être in-troduit dans une enveloppe en forme et aux dimensionsd'une carte de credit, le ou les circuits électroniques seront tout d'abord rabattus dans le plan du bobinage, éventuellement a l'interieur de l'espace libre à l'in-térieur du bobinage, ceci manuellement ou par des moyens mécaniques, par passage dans une glissiere de guidage de forme appropriee o~l par jet d'air, puis le tout sera enrobé entre deux feuilles synthétiques, de préférence semi-rigides ou rigides, comme on le voit à
la figure 7 ou la feuille d'enrobage superieure est ôtée afin de distinguer le positionnement du composant.
Pour le semi-produit fabriqué par l'outil selon la figure 5, il suffit généralement comme precedemment de replier les fils de connexion afin d'amener le ou les circuits 20,20A... dans un plan parallele à la joue de la bobine 26 comme représente a la figure 8. Selon les besoins, il est ensuite possible de fixer le ou les circuits a ladite joue, par collage par exemple. Si le noyau de bobine comporte un logement de grandeur suffi-sante, il est aussi possible d'y rabattre le ou les circuits et d'éventuellement les y coller afin d'assu-rer leur protection mécanique.
Comme on le voit sur toutes les figures, la po-sition relative du circuit electronique 20 et du bobi-nage 24 n'est pas importante, le jeu entre ces deux ~lements ~tant seulement limité par la longueur dispo-WO92/15105 ~ PCT/EP92/0036.
nible des fils de liaison. Par la suite ce composant fera partie d'un circuit electronique plus important, son excitation etant assuree par champ électro-magnétique.
Diverses variantes des produits mentionnes plus haut peuvent être envisagées; en particulier il n'est pas absolument nécessaire que les elements aient les dimensions et les masses mentionnéesi il suffit pour répondre aux caracteristiques de l'invention que la te-nue mécanique que peuvent offrir les fils de liaison soit suffisante afin d'assurer une liaison mecanique temporaire entre des eléments dont les dimensions et masses peuvent être nettement plus importants qu'indiqué. Par ailleurs comme indiqué precedemment, le circuit électronique dont il est question peut revêtir différentes formes; il peut aussi s'agir d'un circuit intégré, d'un simple composant électronique discret ou d'un circuit imprime. D'autre part, seules quelques possibilites de terminaison du composant ont ete decri-tes, il est bien entendu que ledit composant peut êtreterminé de bien d'autres manieres selon les besoins.
Ainsi, par le procédé et l'outil de maintien selon l'invention, il est possible d'obtenir un se-mi-produit et un produit termine selon l'invention, ayant les même qualites de fonctionnement que ceux de l'art antérieur mais dont la fabrication est nettement simplifiée dans la mesure ou on évite les salissures due a la colle sur l'outil ou la machine et que d'autre part il n'est plus necessaire de realiser une opération d'assemblage de deux ou plusieurs éléments nécessitant une grand précision, ladite precision étant reportee sur la confection de l'outil selon l'invention.
la demande EP-A-0.405.671 où l'on voit que le ou les circuits sont fixés tout d'abord sur une portion spe-cialement formee du noyau.
Le procédé de fixation selon l'invention se propose de s'affranchir de cet inconvenient en suppri-mant l'etape intermédiaire consistant à fixer première-~ent le noyau a bobiner au circuit electronique. La suppression de cette étape delicate facilite beaucoup la production de tels composants en permettant d'eviter de salir l'outil ou la machine de production par de la colle et d'autre part permet, en disposant d'un outil fabriqué avec précision, de s'affranchir de la necessi-te d'avoir un positionnement précis des divers élements avant qu'ils soient dlspcsés sur l'outil de bobinage.
Un premier but de l'invention est donc de pro-poser un procédé de bobinage par lequel, en particu-lier, le ou les circuits électroniques sont maintenus indépendamment du bobinage, des moyens de guidage ap-propriés guidant le fil de bobinage afin qu'il passe directement au-dessus de pistes métalliques du ou des circuits électroniques. Un autre but de l'invention est que le procédé puisse être appliqué de préférence a une machine automatique de bobinage munie d'un devidoir de type "flyer". Un autre but de l'invention est que le procédé précédent puisse etre appliqué a un bobinage effectue sur un noyau aussi bien qu'a un bobinage ef-fectue sur un faux noyau, permettant ainsi d'obtenir une bobine a air. D'autres buts de l'invention sont que les soudures des fils sur les circuits puissent se fai-re selon un plan parallele a l'axe du noyau et que dif-~érentes possibilites puissent etre envisagees pour re-tirer de la machine le composant apres bobinage.
Afin d'atteindre ces differents buts, le proce-d~ de bobinage selon l'invention répond aux caractéris-tiques des revendications 1 a 7.
W092/15105 21 0 ~ 8 ~ O PCT/EW2/00363 Un autre but de l'invention est de proposer unoutil permettant de realiser le procede precedent, apte à maintenir independamment les uns des autres les dif-férents circuits electroniques et le bobinage et com-portant des moyens de guidage aptes a amener avec sûre-te le fil de bobinage aux endroits adequats pour souda-ge et bobinage.
Ce but est obtenu par un outil de maintien spé-cialement conçu et repondant aux caractéristiques des revendications 8 à 11.
Et enfin un autre but de l'invention est de proposer un composant, comportant un bobinage et au moins un circuit électronique, sans liaison mecanique rigide entre le bobinage et le ou les circuits élec~ro-niques, réalisé notamment par le procede et à l'aide del'outil mentionnés plus haut, ce composant pouvant être considéré comme un semi-produit et repondant alors aux caractéristiques de la revendication 12 et pouvant en-suite être termine selon plusieurs formes d'exécution conformes aux caractéristiques des revendications 13 à
24.
Cette invention est plus particulierement com-prehensible a partir du dessin en annexe avec les figu-res ou:
- la figure 1 représente une vue par dessus d'une pre-miere forme d'exécution d'un outil de maintien selon l'invention, - la figure 2 represente une coupe longitudinale selon 30 la ligne II-II de l'outil de maintien de la figure precedente, - la figure 3 représente une vue par dessus d'une autre ~orme d'exécution d'un outil de maintien selon 1'in-vention, - la r~ gure ~ represente une coupe longitudinale selon WO92/15105 PCT/EP92/0036.~
'2,~, Q~3 la ligne IV-IV de l'outll de maintien de la figure précédente, - la figure 5 represente encore une autre forme d'exé-cution d'un outil de maintien selon l'invention, - la figure 6 represente un composant selon l'invention sous forme d'un semi-produit, et - les figure~ 6A, 6B, 6C, 6D et 6E representent d'au-tres formes d'execution d'un composant terminé.
- la fi~ure 7 représente une autre forme d'exécution d'un composant terminé, et - la figure 8 représente encore une autre forme d'exé-cution d'un composant terminé.
Un outil e m2intien 1, selon une premiere forme d'exe-cution de l'invention, est represente sur la figure 1;
il est assez semblable a celui decrit dans la demande de brevet CH 552/91-9; il en differe, ce qui constitue l'invention, par le systeme de maintien de façon inde-pendante du circuit electronique et du noyau comme on le verra plus bas. L'outil 1 a une forme generale de pince et comprend un premier bec 10, géneralement un bec fixe et un second bec 11, généralement un bec mobi-le, pouvant s'ecarter l'un de l'autre, de preference parallelement, ou se rapprocher en laissant un espace intermédiaire 12 entre les deux faces internes lOA et llA desdits becs, ainsi que des moyens de guidage, constitués ici de deux picots de guidage 13 et 14, cha-cun d'eux étant dispose sur une portion arrière de la ~ace supérieure du bec mobile 11, respectivement du bec ~ixe 10. L'outil de maintien 1 est destine a maintenir le composant 2 constitue d'un circuit électronique 20, comportant deux pistes métalligues 21 et 22 et d'un noyau 23 destiné a recevoir le bobinage 24. Pour main-tenir independamment le circuit 20 et le noyau 23, l'extremité avant de la ~ace interne lOA du bec fixe 10 WO92/lSl05 PCT/EP92/00363 ' 2101850 comprend un évidement 10B dont la partie arrière n'est pas complètement evidee mais comprend une portion d'ap-pui 10C dans le prolongement de la partie inférieure du bec 10. La largeur de l'evidement 10B est légèrement inférieure à la largeur du circuit electronique 20 et environ égale au diamètre du noyau 23, alors que 1'é-paisseur de la portion d'appui 10C restant dans la par-tie arriere dudit evidement est telle que la face supé-rieure du circuit électronique 20 affleure la face su-pérleure du bec 10 lorsque ledit circuit est disposésur ladite portion support, comme visible à la figure 2 qui est une coupe selon l'axe II-II de la figure precédente. Le circuit electronique 20 ainsi que le noyau 23 sont disposes indépendamment l'un de l'autre dans l'outil 1 soit manuellement soit automatiquement par des dispositifs adéquats de chargement automatique.
On remarque que, sur les deux figures, la lon-gueur de la portion support 10C est légèrement plus grande que la longueur du circuit électronique 20 lors-que ce dernier appuie sur la face arrière de l'evide-ment 10B. La face avant de la portion support 10C sert de butee contre laquelle vient s'appuyer l'extrémité du noyau 23. Ainsi, le noyau 23 est separé du circuit électronique 20 d'un petit espace correspondant a la différence entre la longueur de la portion support 10C
et la longueur du circuit electronique 20, aux toléran-ces de positionnement pres. Pour maintenir le noyau 23 en position, l'extremité avant llB du bec mobile 11 comprend un évidement concave venant s'appuyer sur une portion cylindrique du noyau 23, alors que le circuit ~lectronique 20 est maintenu au fond de l'évidement 10B
par une lame ressort 15 dont l'extrémité arriere est ~ixée ~ la ~ace interne llA du bec mobile 11. Le fait de maintenir les deux elements 20 et 23 entre les deux becs de 1' outil inA~p~nd~ ment l'un de l'autre est nou-WO92/1SI~S ~ PCT/EP92/00363 velle et fait partie de l'invention.
Le bobinage 24 est realise de preference àl'aide d'un "Flyer" (non représente). Le fil de bobina-ge 25 est amene par le "Flyer" qui le fait passer der-rière le premier picot de guidage 13, puis par dessusla premiere piste métallique 21, pour effectuer le bo-binage 24 autour du noyau 23, avant de retirer le fil par dessus la deuxième piste metallique 22 et par der-riere le deuxieme picot de guidage 14 pour l'emmener vers l'outil de maintien suivant. Ensuite les deux por-tions de fil se trouvant directement au-dessus de cha-cune des pistes métalliques 21 et 22 sont soudees aux-dites pistes, par un appareil de soudage automatique (non représenté) qui enleve l'isolation emaillée de la portion de fil en question en même temps qu'il procède au soudage. Un dispositif de transfert (non representé) peut maintenant venir prendre le composant 2 en le sai-sissant de préférence par le noyau 23, ou par le cir-cuit électronique 20, et le retirer de l'outil de main-tien 1 apres ouverture du bec mobile 11 et coupure ouarrachage des extrémités de fil avant la soudure effec-tuee sur la piste métallique 21 et apres celle effec-tuée sur la piste metallique 22. Les positions relati-ves des deux picots de guidage 13 et 14, entre eux et avec le circuit 20 font que, comme represente sur la figure 1, le fil arrivant pour etre bobine et celui sortant apres bobinage se croisent en un point situe entre le circuit 20 et le bobinage 24; il serait tout aussi possible de disposer ces differents eléments de maniere a ce que le croisement des deux fils se situe en dehors du composant 2. La maniere de réaliser le bo-binage 24 décrite ici correspond a une maniere prefe-rentielle; on peut trouver certaines variantes dans la maniere d'utiliser le "Flyer", en particulier en l'as-sistant de doigts ou de crochets de guidage auxiliaires W092/1~105 21 018 .~ ~ PCT/EP92/~363 ('~.- .' .
selon les besoins.
Une deuxième forme d'exécution d'un outil 1 se-lon l'invention est représente sur les figures 3 et 4 --où il est applique a la fabrication d'un bobinage 24 sans noyau auquel est ajouté un circuit electronique 20. Pour cette forme d'execution de l'outil de maintie-n, l'évidement lOB dans lequel est logé le circuit 20, maintient ledit circuit sur trois faces latérales, alors qu'un prolongement du bec mobile 11 vient mainte-nir la quatrieme face latérale. Comme on le voit sur lafigure 4, l'epaisseur du prolongement du bec mobile 11 venant s'appuyer sur le circuit 20 est approximative-ment egale a celle du circuit, faisant que le fond du circuit 20 peut s'appuyer sur une partie de fond plane du logement lOB. Dans cette forme d'execution, le bec mobile 11 ne sert qu'a maintenir le circuit 20 dans son logement par l'intermédiaire de son prolongement. Dans le cas de la confection d'un bobinage a air, c'est-à-dire sans noyau, il est necessaire de disposer d'un faux noyau comme représente par exemple en 16, constitué d'une premiere joue fixe 16A, fixée a l'ex-trémité du bec 10, d'une seconde joue mobile 16B, d'un fond de bobine 16C, de section non necessairement cir-culaire, fixé soit a la joue fixe 16A, soit a la joue fixe 16B et de moyens de fixation 16D permettant de so-lidariser la joue mobile 16B ainsi que le fond de bobi-ne 16C a la joue fixe 16A. Des moyens de guidage 16E, par exemple une ou plusieurs encoches, peuvent être disposés sur une portion du pourtour de la joue fixe 16A afin de guider le fil de bobinage 25. De preference la ou les encoches 16E ont une forme adaptée, en prin-cipe tridimensionnelle, afin de guider correctement et avec s~reté le ~il lors de son arrivée sur le bobinage et lors de son retrait.
A part les modifications mentionnees ci-dessus, W092/15105 PCT/EP92/~36~
~,~0 ~
l'outil 1 comporte encore une autre modification par rapport à la première forme d'exécution decrite plus haut. On remarque sur la figure que, au-lieu des deux picots de guidage 13 et 14 de la figure 1, l'outil 1 représente ici ne comporte qu'un seul picot de guidage 17 servant a guider le fil 25 aussi bien lors de son arrivée sur ''outil 1 que lors de son départ. Afin que le guidage soit correct, et que les deux portions de fil surplombant les pistes metalliques 21 et 22 soient paralleles, le diamètre du picot 17 sera de préférence égal a l'entraxe entre les deux pistes métalliques 21 et 22.
L'opération de bobinage est effectuée de maniè-re semblable a ce qui a été decrit precéde~ment, le fil 25 etant amené sur l'outil 1 par derriere le picot 17, pour passer ensuite par dessus la piste metallique 21 du circuit 20, puis par l'encoche ou la premiere enco-che 16E pour être ensuite bobine autour du fond de bo-bine 16C, entre les deux joues 16A et 16B, puis être retire par l'encoche ou la deuxieme encoche 16E, pour passer par dessus la piste métallique 22 puis par der-riere le picot 17. Lorsque les soudures sont faltes sur les pistes metalliques 21 et 22, que des moyens de col-lage ou de fixation des spires du bobinage 24 ont ete utilisés afin de solidariser les spires entre elles et que les extremités des fils disposées respectivement avant la soudure de la piste 21 et apres celle de la piste 22 aient été arrachées, il suffit de retirer la joue mobile 16B en agissant sur les moyens de fixation 16D, puis de retirer l'ensemble constitue du bobinage 24 auquel le circuit 20 est fixé par le moyen des deux extrémités de fils de bobinage soudées aux pistes 21 et 22. Ces dernieres opér~tions peuvent etre réalisées ma-nuellement ou par des moyens automatiques. Il est en-suite possible, par des moyens mecaniques ou manuelle-W092/lSlOS 21 01 ~ 5 0 PCT/EP92/00363 g ment, de rabattre le circuit 20 dans le même plan quele bobinage 24, éventuellement a l'interieur de l'espa-ce vide dispose a l'interieur du bobinage 24.
La figure 5 montre encore une autre forme d'e-xécution d'un outil 1, prevu pour disposer simultané-ment plusieurs circuits 20, 20A... sur un bobinage 24.
Dans ce cas, le logement lOB prevu dans le bec fixe 10 est dimensionne pour recevoir plusieurs circuits, deux dans le cas representés, disposés les uns derriere les autres sur l'axe longitudinal principal de l'outil 1.
Des moyens d'ecartement lOD, éventuellement escamota-bles, peuvent être prévus dans ledit logement afin qu'un espace libre subsiste entre les circuits. C'est un avantage de la lorme d'exécution de l'outil 1 ne comportant qu'un seul picot de guidage 17, d'avoir une portion dudit outil par dessus lequel les extrémites des fils 25 entrant et sortant du bobinage sont dispo-sés parallelement entre eux. En disposant plusieurs circuits 20,20A,.. sur cette portion d'outil, il est donc facile de faire passer le fil de bobinage succes-sivement par dessus plusieurs pistes metalliques 21, 21A,... lors de l'amenée du fil puis a nouveau sur plu-sieurs pistes 22, 22A,... lors de son retrait.
L'outil 1 est ici representé pour être utilise pour réaliser un bobinage 24 sur un noyau 26 comportant un fond de noyau et deux joues. Ce noyau 26 peut etre fait en n'importe quel matériau selon l'usage qui en sera fait, il peut être en matériau synthetique, magné-tique ou non, rigide ou souple. Vu que de préférence le fond de noyau est creux, un tenon 18 peut etre prevu sur l'extrémite du bec 10, disposé selon l'axe princi-pal de 1' outil 1, et sur lequel il est possible d'enfi-ler le noyau 26. Des moyens supplémentaires de guidage du fil 25 pour le disposer convenablement sur le noyau 26 peuvent etre prevus, par exemple deux ou quatre pi-~:, "
WO92/l510~ PCT/EP92/~363 f cots 19 eventuellement profilés, disposes à l'extrémité
du bec lO ou une ou deux rainures 26A de ~orme adaptée, disposées sur une portion de la joue du noyau 26 en contact avec le bec 10.
La manière d'effectuer le bobinage 24 et les soudures sur les circuits est absolument semblable à ce qui a ~te décrit précedemment.
Différentes formes d'execution de l'outil de maintien ont ete decrites, pour l'execution de diffe-rentes formes d'execution de bobinages. Il est bien en-tendu que certaines des variantes décrites sont généra-lement indépendantes entre elles et ~u'il est possible de choisir celle qui s'adapte le mieux aux besoins. Par exemple les extremites des becs fixes et mobiles de la figure 1 sont particu'ierement adaptees pour de petits noyaux cylindriques, alors ~ue les modes de fixation de la bobine par un tenon 18 comme sur la figure 5 ou par ùn faux corps de bobine 16 comme sur la figure 3, de-pendent essentiellement du type de bobinage a réaliser.
De même la forme d'exécution selon laquelle les moyens de guidage ne sont constitués que d'un seul picot 17 comme a la figure 5 est particulierement adaptee aux cas ou on a un composant comportant plus de un circuit 20. Par contre le mode de maintien du circuit 20, avec ou sans ressort 15 peut être choisi pour n'importe quelle forme d'exécution. Les moyens de guidage auxi-liaires, picots 19 et/ou rainures profilées 16E ou 26A
sont choisis selon les besoins.
On voit donc que par le procede et l'outil se-lon l'invention, il est possible de réaliser un compo-sant selon l'invention constitué d'un bobinage de fil ~in de n'importe quel type connu, relié a un ou plu-sieurs circuits électroniques, la caractéristique com-mune ~ tous ces composants étant que, a ce stade de la ~abrication, le bobinage et le ou les circuits ne sont ,WO92/l~l05 21 01 8 ~ O PCT/EP92/00363 maintenus mecaniquement entre eux que par les fils de connexion qui les relient. Cet effet est possible uni-quement grâce a la tres faible masse du circuit élec-tronique et à la résistance mécanique des fils de liai-son qui est suffisante malgré le très faible diamètredesdits fils.
Un autre avantage du procédé et de l'outil se-lon l'invention est que l'opération de soudure du fil fin sur les pistes metalliques peut se faire dans un plan parallèle a l'axe de la bobine, généralement dans un plan horizontal; pour les machines de bobinage usuelles, ceci facilite l'operation de soudage. Rien n'empêche touterois de disposer de manière analogue le ou les circuits 20 selon un plan vertical, pour le cas ou on dispose d'une machine effectuant les soudures se-lon un plan vertical.
On mentionne dans la description un ou plu-sieurs circuits électroniques 20, 20A,...; il peut s'a-gir comme mentionné plus haut, soit d'un circuit élec-tronique intégré complet miniaturise ou alors d'un sim-ple élément électronique', comme par exemple une capaci-té ou même d'un circuit imprimé miniature. Dans le cas ou plusieurs circuits sont assembles, on peut avoir par exemples des circuits identiques ou différents ou un circuit et un élément électronique ou encore des élé-ments electroniques identiques ou differents. Les ca-racteristiques communes a ces pieces sont des dimen-sions et une masse tres faibles, ainsi que le fait que deux pistes metalliques de contact sont accessibles sur une face de chacune desdites pieces.
Genéralement les composants 2 constitues d'un bobinage relie a un ou plusieurs circuits ne peuvent pas être employés tels quels mais doivent être conditionnes. ~ar exemple, le bobinage miniature 24 re-lie au circuit 20, tel que représente a la figure 1, WO92/15105 PCT/EP92/0036.~
o~ O ;,,, doit être consideré comme un semi-produit, soit un com-posant selon l'invention comme montré à la figure 6, constitué d'un noyau 23 sur lequel le bobinage 24 est realise, les deux extremites des fils de bobinage étant soudées sur les pistes métalliques 21 et 22 d'un cir-cuit électronique 20. La seule liaison entre le circuit electronique 20 et le noyau 23 est faite par l'intermé-diaire desdites extrémités des fils du bobinage qui as-surent ainsi tant la liaison électrique entre les deux éléments que la liaison mécanique entre ces deux mêmes eléments. Vu la tres faible masse du circuit électroni-que 20, la rigidité mécanique offerte par les deux fils de liaison est suffisante pour soutenir l'un ou l'autre desdi.s elements lors~e le c~mposant complet est main-tenu par l'autre desdits eléments, le noyau 23 ou lecircuit 20. Vu le léger espacement prevu entre eux lors du posage du circuit 20 et du noyau 23 sur l'outil 1, il n'existe aucune contrainte de traction sur les fils due a un mauvais positionnement de l'un des eléments par rapport a l'autre.
Il est évident que dans de telles dimensions, la liaison mécanique assurée par les fils de liaison ne peut être qu'une liaison temporaire et ne saurait être une liaison permanente; elle est néanmoins suffisante pour qu'il soit possible de supprimer une premiere éta-pe de fixation du circuit electronique 20 sur le noyau 23, la suppression de ladite etape du procede de fabri-cation permettant un gain de temps et pecunier substantiel.
Pour terminer la fabrication du composant com-plet selon l'invention, il suffit maintenant d'encapsu-ler ledit composant afin de le proteger des chocs méca-niqyes et des salissures, d'assurer une liaison mécani-que durable entre les deux eléments et de lui donner des dimensions permettant de mieux le manipuler. Plu-W092/15105 21 018 ~ O PCT/EP92/00363 sieurs possibilites existent à cet effet; a la figure 6A le composant a été introduit dans un mini tube de verre 30 ferme à une extremité, contenant une certaine quantite d'un liquide 31 capable de durcir, par exemple par polymérisation sous l'effet d'une exposition a un rayonnement UV, ou alors un liquide a deux composants durcissant lorsque les deux composants sont réunis, afin de fixer les deux eléments entre eux et avec le tube 30. Le tube 30 est ensuite scelle hermétiquement par fusion ou par un produit de scellement 32. Selon une autre forme d'exécution du produit terminé visible a la figure 6B, les deux éléments du composant 2 sont simplement disposés sur un support rigide 33 sur lequel ils sont collés; il sont solidarises l'un avec l'aut-e par l'intermédiaire dudit support rigide. L'assemblage peut ou non etre recouvert, partiellement ou complète-ment, d'un enduit de protection. Selon une troisième forme d'exécution visible a la figure 6C, le composant 2 est simplement recouvert d'un enduit d'enrobage 34 qui assure sa tenue mécanique. Une quatrieme forme d'e-xécution possible du composant termine est montrée à la figure 6D; dans ce cas, le composant a ete placé entre deux portions indépendantes 35A et 35B d'une feuille souple en matériau synthétique, les bords libres 36 desdites portions étant ensuite scelles ensemble de n'importe quelle maniere convenable, par effet thermi-que, par collage, par sertissage, etc. L'enveloppe se-lon cette forme d'execution peut être conçue a partir d'une feuille repliée afin d'obtenir les deux portions 35A et 35B, seuls trois bords libres 36 etant scelles, ou alors de deux portions séparées 35A et 35B dont les quatre bords libres 36 sont scellés, ou encore d'un tu-be constitué d'une ~euille enroulee et déjà fermee sur une generatrice, les deux bords libres 36 a sceller ~tant constitués par les extremités du tube. A~in que .
W092/15l05 PCT/EP92/~36 le composant ne puisse bouger entre les deux portions de feuilles 35A et 35B, le scellement a lieu au plus pres du composant, ou alors le vide est fait entre les deux portions de feuilles avant scellement, afin que le composant soit maintenu fermement dans son enveloppe.
Bien que la feuille formant enveloppe soit constituée d'un materiau mince et souple, les faibles dimensions du composant, respectivement de son enveloppe, font que le composant est maintenu dans son enveloppe d'une ma-niere suffisamment rigide.
Un avantage de cette dernière forme d'exécutionde l'enveloppe d'un composant est visible à la figure 6E, ou on voit une pluralité de composants 2 assemblés en chaine. Les composants 2 sont disposés cô~e à cote lS avec un espace libre entre eux, entre deux bandes sou-ples 35A et 35B, des scellements 36, de préférence des soudures sont faites autour du composant afin de scel-ler le composant 2 a l'intérieur d'une enveloppe étan-che constituee de deux portions des bandes 35A et 35B
reliées par les scellements 36. Ainsi, la mise sous en-veloppe des composants peut se faire par des moyens au-tomatiques, le stockage des pieces terminées en est fa-cilite puisqu'il est plus facile de stocker une bande comportant un nombre connu d'eléments plutôt que ce mê-me nombre d'élements individuels; il est très faciled'obtenir un ou plusieurs éléments terminés individuels puisqu'il suffit alors de couper la bande, manuellement ou par des m~yens automatiques, entre deux soudures consécutives situées dans l'espace séparant deux composants. Des moyens d'accrochage ou de fixation in-dividuels peuvent facilement être ajoutés a des enve-loppes constituées de ~euilles minces, par exemple un ou plusieurs trous 37 aménagés sur une ou plusieurs pOrtions de la bande disposée de preférence hors de la partie scellée, permettant ainsi de fixer chaque compo-WO92/15]0~ 21 018 a ~ PCT/EP92/00363 -sant à n'importe quelle autre structure.
En ce qui concerne les autres formes d'execu-tion de bobinage décrites, les moyens de rigidification du composant seront adaptes au type de bobine et a son utilisation; il seront generalement moins critiques que pour la premiere forme d'execution vue plus haut, de par les dimensions plus importantes de la bobine. Par exemple, pour la bobine a air obtenue par l'outil des figures 3 et 4, qui pourrait être destinée à être in-troduit dans une enveloppe en forme et aux dimensionsd'une carte de credit, le ou les circuits électroniques seront tout d'abord rabattus dans le plan du bobinage, éventuellement a l'interieur de l'espace libre à l'in-térieur du bobinage, ceci manuellement ou par des moyens mécaniques, par passage dans une glissiere de guidage de forme appropriee o~l par jet d'air, puis le tout sera enrobé entre deux feuilles synthétiques, de préférence semi-rigides ou rigides, comme on le voit à
la figure 7 ou la feuille d'enrobage superieure est ôtée afin de distinguer le positionnement du composant.
Pour le semi-produit fabriqué par l'outil selon la figure 5, il suffit généralement comme precedemment de replier les fils de connexion afin d'amener le ou les circuits 20,20A... dans un plan parallele à la joue de la bobine 26 comme représente a la figure 8. Selon les besoins, il est ensuite possible de fixer le ou les circuits a ladite joue, par collage par exemple. Si le noyau de bobine comporte un logement de grandeur suffi-sante, il est aussi possible d'y rabattre le ou les circuits et d'éventuellement les y coller afin d'assu-rer leur protection mécanique.
Comme on le voit sur toutes les figures, la po-sition relative du circuit electronique 20 et du bobi-nage 24 n'est pas importante, le jeu entre ces deux ~lements ~tant seulement limité par la longueur dispo-WO92/15105 ~ PCT/EP92/0036.
nible des fils de liaison. Par la suite ce composant fera partie d'un circuit electronique plus important, son excitation etant assuree par champ électro-magnétique.
Diverses variantes des produits mentionnes plus haut peuvent être envisagées; en particulier il n'est pas absolument nécessaire que les elements aient les dimensions et les masses mentionnéesi il suffit pour répondre aux caracteristiques de l'invention que la te-nue mécanique que peuvent offrir les fils de liaison soit suffisante afin d'assurer une liaison mecanique temporaire entre des eléments dont les dimensions et masses peuvent être nettement plus importants qu'indiqué. Par ailleurs comme indiqué precedemment, le circuit électronique dont il est question peut revêtir différentes formes; il peut aussi s'agir d'un circuit intégré, d'un simple composant électronique discret ou d'un circuit imprime. D'autre part, seules quelques possibilites de terminaison du composant ont ete decri-tes, il est bien entendu que ledit composant peut êtreterminé de bien d'autres manieres selon les besoins.
Ainsi, par le procédé et l'outil de maintien selon l'invention, il est possible d'obtenir un se-mi-produit et un produit termine selon l'invention, ayant les même qualites de fonctionnement que ceux de l'art antérieur mais dont la fabrication est nettement simplifiée dans la mesure ou on évite les salissures due a la colle sur l'outil ou la machine et que d'autre part il n'est plus necessaire de realiser une opération d'assemblage de deux ou plusieurs éléments nécessitant une grand précision, ladite precision étant reportee sur la confection de l'outil selon l'invention.
Claims (24)
- REVENDICATIONS
l-Procédé de réalisation d'un bobinage (24) et de fixation dudit bobinage a au moins un circuit électronique (20,20A,...), caractérisé en ce qu'il comprend notamment les étapes suivantes:
- placement d'au moins un circuit électronique comprenant au moins deux pistes métalliques (21,22,21A,22B,...) accessibles, sur un outil de maintien (1), - amenée d'un fil de bobinage (25) d'un cote de moyens de guidage (13;17)) disposes sur une face dudit outil puis par dessus une première piste métallique (21,2lA,...) du ou des circuits électroniques, - réalisation du bobinage avec ledit fil de bobinage, - retrait du fil de bobinage par dessus une seconde piste métallique (22,22A,...) du ou des circuits électroniques, puis par un autre côte desdits moyens de guidage (14;17), - soudure de chacune des portions de fils situées directement au-dessus de chacune desdites pistes métalliques a la piste métallique correspondante, - ouverture de l'outil et retrait du composant constitué
dudit ou desdits circuits électroniques relies entre eux et au bobinage uniquement par les deux fils d'extrémités de bobinage soudes sur les pistes metalliques dudit ou desdits circuits électroniques. - 2-Procédé selon la revendication 1, caractérisé
en ce que le bobinage est effectué a l'aide d'un flyer. - 3-Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérise en ce que le bobinage est effectué au-tour d'un noyau (23;26), maintenu par ledit outil indépendamment dudit ou desdits circuits électroniques.
- 4-Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le bobinage est effectué
autour d'un faux noyau (16C) fixe audit outil. - 5-procédé selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que les soudures sont effectuées lorsque les pistes métalliques sont disposées dans un plan parallèle à l'axe du bobinage.
- 6-Procédé selon la revendication 5, caractérisé
en ce que le retrait du composant est effectué en saisissant le bobinage ou le noyau bobiné. - 7-Procédé selon la revendication 5, caractérisé
en ce que le retrait du composant est effectué en saisissant au moins un circuit électronique. - 8-Outil de maintien pour l'exécution d'un procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'il comprend un premier bec (10) fixe et un second bec (11) mobile par rapport au premier bec, un espace (12) subsistant entre deux faces internes (10A,11A) desdits becs lorsque ceux-ci sont en position rapprochée, lesdits becs comprenant des premiers moyens de positionnement (10B,10C;10D) pour au moins un circuit électronique (20,20A) aménagé, à proximité de l'extremité avant du premier bec (10), la surface supérieure dudit ou desdits circuits électronique affleurant la surface supérieure dudit premier bec, des moyens de maintien (15;11) dudit ou desdits -18a-circuits électroniques à l'intérieur desdits moyens de positionnement, des seconds moyens de positionnement et de maintien (10C,11B;16;18) d'un noyau de bobine (23;26) ou d'un bobinage (24), lesdits premiers et seconds moyens de positionnement étant agencés de manière à ce qu'un espace subsiste entre lesdits circuits électroniques et entre le circuit électronique proche du noyau de bobine ou du bobinage et ledit noyau de bobine ou ledit bobinage, et des moyens de guidage d'un fil de bobinage.
- 9-Outil de maintien selon la revendication 8, caractérisée en ce que les moyens de guidage sont constitués d'un premier picot (13) diposé sur une portion arrière du premier bec dudit outil et d'un deuxième picot (14) disposé sur une portion arrière du deuxième bec dudit outil afin de guider le fil par dessus une première piste métallique d'un circuit électronique, puis après que le bobinage ait été effectué, par dessus une deuxième piste métallique dudit circuit électronique.
- 10-Outil de maintien selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens de guidage sont constitués d'un seul picot (17) disposé sur une portion arrière d'un bec dudit outil afin de guider le fil par dessus une ou des premières pistes métalliques d'un ou plusieurs circuits électroniques, puis après que le bobinage ait été effectué, par dessus une ou des deuxième pistes métalliques dudit ou desdits circuits électroniques.
- 11-Outil de maintien selon l'une des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce qu'il comprend en outre d'autres moyens de guidage (19,26A) disposés à
l'entrée et à la sortie du bobinage. - 12-Composant réalisé notamment au cours d'un procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le ou les circuits électroniques et le bobinage ne sont reliés que par les extrémités des fils de bobinage soudées sur les pistes métalliques dudit ou desdits circuits électroniques.
- 13-Composant selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il est ensuite introduit dans un tube de verre (30) pour y être scellé.
- 14-Composant selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il est ensuite recouvert partiellement ou totalement d'un enrobage de fixation (34).
- 15-Composant selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il est ensuite fixé sur un support gide (33).
- 16-Composant selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il est ensuite place entre deux portions (35A,35B) d'au-moins une feuille mince en matériau synthétique formant enveloppe, les bords libres (36) desdites portions de feuilles étant ensuite scellés ensemble.
- 17-Composant selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'une pluralité desdits composants est disposée cote a cote, un espace libre subsistant entre chacun desdits composant, entre deux bandes parallèles (35A,35B) d'un matériau mince synthétique, un scellement (36) des deux bandes étant réalisé autour de chacun desdits composants afin de former une enveloppe.
- 18-Composant selon la revendication 17, caractérise en ce que chaque composant est sépare des autres par une coupure desdites bandes selon une ligne située entre deux scellements consécutifs disposes dans ledit espace libre.
- 19-Composant selon l'une des revendications 17 à 18, caractérisé en ce que son enveloppe comporte des moyens de fixation (37) disposés à l'extérieur de la partie scellée de l'enveloppe.
- 20-Composant selon la revendication 12, caractérisé en ce que le ou les circuits électroniques sont rabattus dans le plan du bobinage.
- 21-Composant selon l'une des revendications 12 ou 20, caractérisé en ce que le ou les circuits électroniques sont rabattus dans l'espace disposé à
l'intérieur du bobinage. - 22-Composant selon la revendication 20 ou 21, caractérisé en ce que le composant est intercalé entre deux feuilles de matériau synthétique assemblées ensemble.
- 23-Composant selon la revendication 12, caractérisé en ce que le ou les circuits électroniques sont rabattus contre une joue du noyau de bobinage (26).
- 24-Composant selon la revendication 23, caractérisé en ce que le ou les circuits électroniques sont colles contre la joue du noyau de bobinage.
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