Brevet FR2040314A1 — publié le 19710122

la présente invention concerne un procédé perfectionné servant à fabriquer des circuits disposés dans un seul plan, en particulier des circuits utilisés dans un système coaxial. Au cours de ces dernières années on s'est intéressé aux tech-5 niques permettant de fabriquer des circuits eoaxiaux microminiatu-risés, telles que les techniques et les constructions décrites dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique n° 3 351 702, n°3 351 816 et 3 351 953* Un procédé utilisé pour fabriquer des circuits disposés dans 10 un seul plan et utilisés dans un système coaxial est décrit dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 680 -913 du 6 novembre 1967, déposée par William Griff et Tome-Kitaguchi Dans le procédé décrit dans ce brevet, on.commence par attaquer chimiquement d'Une manière sélective la surface d'une tôle ou pla-15 que de métal afin de former des premières paires de gorges ou de canaux, chacune des paires suivant le trajet correspondant au dessin voulu pour un conducteur du circuit. Ces canaux sont remplis d'une matière diélectrique qui est meulée de manière qu'elle affleure la surface. Une seconde surface de la tôle, opposée à la pre-20 mi ère, est ensuite attaquée chimiquement d'une sjanière sélective pour former des secondes paires de canaux opposés et pénétrant dans les canaux des premières paires de la première surface, afin de former des conducteurs de circuit isolés électriquement affleurant les surfaces de la tôle. Ces secondes paires de canaux sont 25 également remplies d'une matière diélectrique qui est meulée pour lui faire affleurer la seconde surface. On utiljse ensuite, une fois de plus, une attaque chimique sélective- pour attaquer des parties de la surface des conducteurs du circuit afin de les évider chacun et de les disposer en dessous des surfaces de la tôle, les 30 évidements résultants étant également remplis d'une matière diélectrique qui est meulée pour lui faire affleurer les surfaces. Une couche conductrice est ensuite disposée sur chacune des surfaces de la tôle, y compris les surfaces diélectriques affleurantes, afin d8 entourer complètement les conducteurs du circuit et forpier un 35 dispositif coaxial. Suivant la présente invention, mi nouveau procédé de fabrication de circuit disposé dans un seul plan et utilisé dans m système coaxial, consiste à appliquer- des attaques chimiques sélectives d'une manière qui„ non seulement perset une/abrication plus 70 15351 2 2040314 précise en .comparaison du procédé décrit dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 680 913 précitée, mais encore présente l'avantage d'une fabrication plus simple avec moins d'opérations. D'autres avantages et caractéristiques de la présente in-5 vention ressortiront au cours de la description détaillée qui va suivre, faite en regard des dessins annexés qui donnent, à titre explicatif mais nullement limitatif, plusieurs formes de réalisation conformes à l'invention. Sur ces dessins, 10 les figures de 1 à 7 sont des vues en coupe partielle, re présentant divers stades de la fabrication du conducteur d'un circuit coaxial, suivant l'invention. les figures de 8 à 18, sont des vues en coupe en perspective, partiellesj suivant les lignes indiquées et représentant divers 15 stades d'uîx procédé'de fabrication modifié suivant l'invention. Bans les différentes vues, des références numériques semblables indiquent des éléments semblables. En se reportant à la figure 1, elle représente une plaque ou tôle 10 en cuivre au béryllium à partir de laquelle les conducteurs 20 du circuit doivent être fabriqués, l'épaisseur de la tôle 10 est choisie d'après 1'épaisseur voulue pour les conducteurs du circuit, les dimensions de la tôle étant suffisantes pour former les circuits voulus et ménager des surfaces de bordure appropriées permettant de les traiter et de les aligner. Pour l'exemple de mode de 25 réalisation qui va être décrit, on peut supposer que les circuits à fabriquer présentent -des dimensions semblables à celles des circuits décrits dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique il® 680 913 précitée. Cependant, il va de soi que, du fait de la plus grande précision que permet d'obtenir le*procédé selon l'invention, 30 on peut obtenir des réductions importantes de dimensions„ Comme on le voit sur la figure 2} un canal 12 est formé sur une première surface de la tôle 10 pour chaque conducteur à fabriquer 5 les canaux suivant des trajets qui correspondent au dessin voulu peur le circuit à fabriquer. Les easaux 12 peuvent être for-35 siés par exemple en utilisant des techniques d' attaque chimique sélective de précision connues^ telles que celles qui sont décrites dans les brevets et demande de brevet précités. Bien qu'on n'ait représenté que la formation d'un seul conducteur sur le dessin, il va de soi que plusieurs conducteurs peir^zr- être formés simultané 70 15351 3 2040314 ment „ L'opération suivante,, qu'on voit sur la figure 3, consiste à former des gorges 14 sur les cotés opposés du fond de chaque canal 12, afin de former une partie conductrice en relief 15s au centre 5 de chaque canal 12„ Ceci est réalisé d'une manière très avantageuse en utilisant des techniques d'attaque chimique sélective précises connues dont on a trouvé qu'elles permettaient de former des gorges 14 extrêmement précises et d'obtenir des conducteurs de dimensions précises. Dans le procédé résumé ci-dessus et qui est de-10 crit dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 680 9*3 précitées on utilise également des attaques chimiques sélectives pour former les conducteurs. Cependant, dans ce procédé, les conducteurs doivent être formés par attaque chimique afin de les évider ou les disposer en dessous des surfaces de la tôle, et on a trouvé 15 que cette attaque chimique est incapable de donner la précision obtenue à l'aide du procédé selon l'invention. Comme on le voit sur la figure 4, l'opération suivante du procédé consiste à remplir chaque canal 12 ainsi que les gorges 14 avec une matière diélectrique 17 telle qu'une résine époxy, la ma-20 tière 17 étant meulée pour lui faire affleurer la surface de la tô-, le 10. Comme on le voit sur la figure 5, un canal 19 est formé ensuite sur la surface de la tôle 10 qui est opposée à chaque canal 12 et aux gorges 14 formés auparavant. On peut à nouveau utiliser 25 dans ce but des techniques d'attaque chimique sélective de précision,, Chaque canal 19 est choisi de manière à présenter une profon-deur au moins suffisante pour pénétrer dans le fond des gorges 14, de sorte que chacune des parties conductrices en relief 15 devient -un élément conducteur séparé 15% isolé électriatiement du restant 30 de la tôle 10. A volontés l'épaisseur de la partie en relief 15 de chaque canal 12 peut être supérieure à l'épaisseur finale voulue en choisissant d'une manière appropriée la profondeur des gorges 14 au cours de l'opération représentée par le stade de la figure 3. Dans ce cas, la durée de l'attaque chimique utilisée pour former 35 chaque canal 19 de la figure 5 peut être choisie de façon à être suffisamment plus longue que celle qui est nécessaire pour atteindre le fond des gorges 14, afin d'obtenir, l'épaisseur finale voulue pour l'élément conducteur séparé résultant 15s* 11 va de soi qu'en ce qui concerne la figure 5, la matière diélectrique 17 disposée BAD ORIGINAL 70 15351 4 2040314 dans chaque canal 12 et dans les gorgee 14 î^aiiitient l'élément conducteur séparé 15® en place pendant la formation de chaque canal 19 et après celle-ci. Gomme on le voit sur la figure 6, chaque canal 19 est en-5 suite rempli d'une matière diélectrique 21, tel13 qu'une résine époxy, qui est ensuite meulée pour lui faire affleurer la surface de la tôle 10, L'opération suivante, qu'on voit sur la figure 7, consiste à disposer des feuilles ou couches conductrices 23 et 25 sur les sur-10 faces de la tôle 10, et de la matière diélsétriqué affleurante 17 et 21? afin de terminer l'entourage conducteur de chaque élément conducteur 15.'» Le circuit coaxial voulu est ainsi réalisé5 les éléments conducteurs séparés 15' servant de conducteurs centraux pour l'élément coaxial. Les couches conductrices 23 et 25 peuvent 15 être réalisées de diverses manières, par exemple par dépôt éleetro™ lytique, collage ou tout autre procédé permettant de fiser une feuille conductrice sur chaque sur-face de la tôle 10. Il est évident que de telles couches doivent être disposées d'une manière sélective sur les surfaces de la tôle 10 pour qu'elles a® court-20 eircuitent pas les bornes qui peuvent être formées star les surfaces métalliques de la plaque ou tôle 10, Il va de soi que les couches conduotr ice s 2.3 et 25 représentées sur la figure 7 pourraient cnaprendr3 également dû* circuits voisins semblables, fabriqués dans un seul plan, ou bien une feuil-23 1s de connexion -s'-, de raccorder.-vc ai-pvcjriîerdu fait qu~. de telles feuilles ou couches doivent normalement pré ^euter une concluetivi -ri d'ensechle suffisante pour assurer le c-lidvags îosxial voulu aux fréquences de fonc tienne ment envisagée 3 ; "Jn s.~e:sple Se la aar-iï-re d• 3E;piler des circuits plans avec d: ç -:~ En se rspcr-~&nt aux figura si de d ell-s représw::~ = u mie variante du procédé de fabrication *.pi 'vient d ' si-re lé .r_t -figures représentent également la manière de forser un élénsr.-c raccordement à un eaplaceiaent tou1u? en s&a temps qu'est f zr&é ,v d BAD ORIGINAL 70 15351 5 2040314 conducteur du circuit» Pour mieux comprendre la présente invention et permettre une identification plus facile, les éléments conducteurs des figures 8-18 comportant des contreparties sur les figures de 1 à 7 ont reçu les mènes références numériques, et les éléments 5 de raccordement analogues des figures de 8 à 18 ont reçu des références numériques qui sont supérieures d'une centaine, les figures de 8 à 10 représentent un premier stade de la variante du procédé de fabrication, les figures 11 et 12 représentent un second stade, les figures 13-15 un troisième stade et les figures 16-18 un quatriè-10 me stade. Il va de soi,d'après le stade représenté sur les figures de 8 à 10,que des canaux 12 et 19 pour des conducteurs opposés et des canaux de raccordement opposés 112 et 119 sont formés initialement sur les deux sifcrfaces opposées de la tôle 10, de préférence par at-15 taque chimique sélective, l'opération suivante qui est représentée sur les figures 11 et 12 consiste à remplir les canaux 19 et 119 du conducteur et de l'élément de raccordement avec une matière diélectrique 21 et 121, qui est ensuite meulée pour lui faire affleurer la surface de la tôle 10„ Il est évident que le stade qui est re-20 présenté sur les figures 11 et 12 peut également être réalisé en formant des canaux 12 et 112 après avoir rempli les canaux 19 et 119 avec la matière diélectrique 21 et 121„ Les canaux opposés 12 et 112 pour le conducteur et pour l'élément de raccordement sont ensuite attaqués chimiquement d'une ma= 25 nière sélective pour obtenir la structure résultante qu'on voit sur le s# igures de 13 à 15. Plus particulièremeat, et ^eomme on le voit en particulier sur les figures 13 et 14? cette attaque chimique sélective forme des gorges latérales H dans chaque canal 12 d'un conducteur du circuit,, lesquelles gorges H présentent une profondeur 30 leur permettant de. s'étendre jusqu'à la matière diélectrique 21 du canal opposé 19 de façon à former un élément conducteur séparé 15' qui sert de conducteur pour le circuit^ la matière diélectrique 21 servant à fixer le conducteur 151 à l'intérieur de la tôle 10o On voit également;, en particulier sur les figures 13 et 15, que cha-35 cun des canaux de raccordement 112 est, de plus? attaqué jusqu'à une profondeur suivant laquelle il s1 étend jusqu'à la matière diélectrique 121 du canal 119 opposé-, de manière à isoler électriquement la partie 150 de la tôle du restant de celle-ci afin qu'elle puisse servir d'élément de raccordement pour le conducteur 15s„ La 15351 6' 2040314 matière diélectrique 121 sert à fixer 1'élément de raccordement 150 en place. l'opération suivante du procédé de fabrication modifié consiste à remplir les canaux 12 et 112 des figures de 13 à 15, avec une matière diélectrique 17 et 117 qui est meulée pour lui faire affleurer la surface de la tôle 10 et obtenir la structure résultante qu'on voit sur les figures de 16 à 18» Pour donner aux conducteurs forméscomme on le voit sur les figures de 8 à 18 un blindage coaxial, des couches conductrices peu-0 vent être formées sur les surfaces de la tôle ï0 t telles que celles représentées par les couches 23 et 25 de la figura 7. Il est évident que ces couches doivent être disposées sélectivement sur les surfaces de la tôle 1G de manière à ne court-cireuiter aucun des éléments de raccordeme-it réalisés. De plus, comme indiqué pour 5 le premier procédé de fabrication, ces couches peuvent comporter des circuits voisins,, disposés dans un seul plcr., de fabrication semblable, ou bien des feuille s de. connexion et de raccordement appropriées. Il va de soi que la présente invention a'a été décrite et 0 Te pressât ée qu'à titre explicatif » mais nnllaasnt lialtatif ,et quelle 3st susceptible de diverses variantes ssas sortir de son cadra. 70 15351 7 2040314 REVENDICATIONS 1o Procédé pour fabriquer un conducteur d'un circuit électrique, caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser une feuille ou tôle conductrice, à former des canaux opposés sur les faces oppo-5 sées de cette tôle en suivant chaque fois un trajet correspondant au trajet voulu pour le conducteur, à remplir au moins l'un des canaux avec une matière isolante, à former des gorges latérales sur l'un des canaux opposés, les profondeurs des gorges et des autres canaux opposés étant telles qu'on obtient un conducteur de 10 circij.it isolé disposé à l'intérieur des deux surfaces de la tôle et qui y est fixé par la matière isolante» 2„ Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le canal et ses gorges latérales sont réalisés en commençant ' par former un Canal initial et ensuite en enlevant de la matière 15 des deux côtés du fond de ce dernier» 3 = Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'enlèvement de la matière s'effectue par attaque chimique sélective . 4. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que 20 le procédé consiste à disposer au-dessus de chaque canal une couche dont la conductivité est suffisante pour compléter l'entourage conducteuro 5® Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'un premier canal est réalisé sur une première surface de la to= 25 le en suivant le trajet voulu pour le conducteur? au soins l'un des canaux étant rempli avec une matière isolante, un second canal étant formé sur l'autre surface de la feuille, à l'opposé du premier canal» 6„ Procédé suivant la revendication 29 caractérise en ce >0 que le canal comportant les gorges latérales est réalisé en commençant par attaquer chimiquement d'une manière sélective c-e canal initial et ensuite en attaquant chimiquement d'une manière sélective les côtés du canal initial pour former lesdites gorges0 7. Procédé suivant la revendication 13 caractérisé en ce 75 que le procédé consiste également à remplir le second canal avsc uas matière isolante» 8= Procédé suivant la revendication 1, caractérisé de plus en ce qu'un élément de branchement pour le conducteur du circuit est réalisé en formant des canaux de branchement opposés sur les 70 15351 8 2040314 surfaces opposées de la tôle, les canaux de branchement opposés étant formés à l'emplacement voulu pour l'élément de brandie ment, au moins l'un, des canaux de "branchement étant rempli de matière isolante, la profondeur de l'autre canal ds branchement étant ae-5 crue de manière qu'il pénètre dans le canal de branchement opposé pour former un élément de branchement isolé électriquement le la tôle et fixé sur celle-ci par la matière isolante. 9. Conducteur de circuit électrique, caractérisé en ce qu'il comprend une tôle conductrice sur les surfaces opposées de laquelle 10 sont réalisés des canaux opposés voisins, ayant subi une attaque chimique sélective, disposés suivant un trajet correspondant, au trajet voulu pour le conducteur, au moins l'un des canaux contenant une matière isolante supportant un conducteur central et le fixant à l'intérieur des deux surfaces de la tôle. 15 10. Conducteur de circuit électrique suivant la revendica tion 9, caractérisé en ce qu'il comporte un élément de branchement, ce dernier étant constitué par des canaux de branchement opposés voisins formés par attaque chimique sélective sur les surfaces opposées de la feuille à l'emplacement voulu peur l'élément de bran-20 chement, au moins l'un, des canaux de "branchement contenant mie es-tière isolante supportant l'élément de branchement en l'espaçant de la matière conductrice de la tôle cui l'environne»