Brevet FR2181552A1 — publié le 19731207

La présente invention concerne un circuit imprimé multicouches standard pré-percé dont l'utilisation pour une application particulière ne requiert que l'exécution de la gravure des conducteurs sur les deux couches conductrices externes. Dans les procédés classiques d'exécution de circuits multicouches, les composants sont positionnés en fonction de l'application particulière et, pour chaque type de circuit différent, la gravure des couches conductrices internes - tout comme celle des couches externes- est différente. Or, par suite du développement des équipements électroniques, et en particulier des équipements de traitement de données, on éprouve de plus en plus le besoin de réduire le temps d'exécution des circuits imprimés. Cette réduction s'obtient en réalisant des circuits standard pré-percés selon une grille qui permet une certaine latitude dans le positionnement des composants. Dans la présente invention, prévue pour des circuits multicouches comportant p + 1 couches conductrices on établit une grille de perçage matricielle pour une pluralité de trous. A partir de cette grille, on établit des grilles de gravure permettant de marquer certains trous des couches conductrices internes. Ce marquage est fait de manière que, après gravure, collage des différentes plaques, perçage selon la grille de perçage et métallisation des trous, on dispose de p types de connexion différents entre les couches conductrices externes, soit - Un type de connexion reliant seulement les dites couches entre elles ; - p - 1 types de connexions reliant les dites couches externes entre elles, chacun de ces types de connexion assurant en outre un contact électrique avec l'une des p - 1 couches internes. La présente invention a donc pour objet de réaliser un circuit multicouches standard pté-percé dont l'utilisation, pour une application particulière ne requiert que l'exécution de la gravure des conducteurs sur les couches conductrices externes. Suivant l'invention, on a prévu des moyens pour établir une grille de perçage matricielle, des moyens pour établir, pour chaque couche conductrice interne, une grille de gravure comportant un marquage des emplacements de trous pour lesquels la métallisation ne doit pas établir de contact électrique avec la dite couche, des moyens pour graver chaque couche conductrice interne selon ce marquage, des moyens pour assembler les différentes couches conductrices et les couches isolantes qui les séparent, des moyens pour percer des trous selon la grille de perçage principale et des moyens pour métalliser les dits trous. D'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention apparattront à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, la dite description étant faite en relation avec les dessins joints dans lesquels : - La figure 1 représente une vue en coupe d'un circuit imprimé multicouches - La figure 2 représente la répartition des zones dans un circuit multicouches standard prévu pour l'implantation de boliers enfichables -- La figure 3 représente la grille de perçage du circuit multicouches standard selon l'invention. La figure 1 représente une vue en coupe d'un circuit multicouches comportant à titre d'exemple p = 3 couches de matériau isolant Bi, B2, B3 et p + 1 = 4 couches de matériau conducteur C1, C2, C3, C4. Les couches conductrices internes C2 et C3 sont utilisées respectivement comme plan de tension et comme plan de masse. Les trous métallisés, représentés sur la figure, sont de trois types différents - Trous Ho n'établissant de contact électrique qu'entre les couches conductrices externes Cl et C4 - Trous Hv établissant un contact entre les couches Cl, C2 et C4 - Trous Hg établissant un contact entre les couches Cl, C3 et C4. La figure représente le circuit avant la gravure des couches externes Cl et C4. Après cette gravure, les contacts établis par l'intermédiaire de la métallisation des trous ne subsistent que lorsqu'il est nécessaire d'effectuer soit des croisements de conducteurs, soit une connexion avec le plan de masse ou le plan de tension. Un circuit imprimé de ce genre peut être prévu pour l'implantation de composants discrets etlou de circuits intégrés en bottiers enfichables multibroches. La figure 2 représente la répartition des zones d'implantation des compcssnts dans un circuit multicouches selon l'invention plus particulièrement adapté à l'implantation de bottiers enfichables multibroches. On distingue : - La zone Zd d'implantation des bottiers dans laquelle on perce des trous de type Ho, Rv, Hg - La zone Zr d'implantation des résistances pour "OU" cablésdans laquelle seront percés des trous de type Ho ou Hv (circuits 'NON-ET" mémoires mortes) - Les zones Z'c et Z"c d'implantation de condensateirs de découplage d'alimen tation des bottiers dans laquelle seront percés des trous de type Ho et Hg - La zone Zn réservée aux contacts permettant la connexion du circuit aux autres circuits de l'équipement. On conçoit que la présence des zones Zr, Z'c et Z"c est facultative. La figure 3 représente une partie de la grille de perçage DG de la zone Zd du circuit multicouches standard selon l'invention dans un exemple particulier de réalisation prévu pour l'implantation de boîtiers enfichables à quatorze ou seize broches. Ces broches sont réparties également sur deux cotés parallèles du boiter et chaque rangée comporte au plus n = 8 broches. Les cotes caractérisant l'implantation des bottiers sont - L'espacement d entre broches d'une même rangée - L'espacement e entre ragées de broches. La grille de perçage DC est établie sous forme matricielle et comporte des verticales espacées d'une distance e et des horizontales espacées d'une distance d ou a. Sur chaque verticale on constitue des groupes de n + 2 trous espacés d'une distance a = k.d (k est un nombre supérieur à 1). L'affectation de ces trous est, par exemple, la suivante - Le trou placé à ltextrémité supérieure de chaque groupe est du type Hg ; - Le trou placé à l'extrémité inférieure de chaque groupe est du type Hv - Les n trous restants sont du type Ho. Les couches conductrices externes C1 et C4 sont réservées à la gravure des conducteurs d'interconnexion qui sont de quatre types : - TIPE 1 : conducteur horizontal passant entre deux trous sans aucun contact électrique avec la pastille conductrice entourant ces trous ; - TYPE 2 : conducteur horizontal au niveau d'un trou et assurant une liaison électrique avec la pastille conductrice ; - TYPE 3 : nappe de conducteurs horizontaux passant entre deux groupes- de trous. Le nombre de conducteurs de la nappe dépend de la valeur du coeffi cient k. Leur espacement minimal est égal à d12 ; - TYPE 4 : nappe de conducteurs verticaux passant entre deux verticales de la grille. Leur espacement minimal est gal à d/2 et leur nombre dépend de l'espacement e. On voit que, pour des boîtiers enfichables standard a quator#ze et seize broches, la configuration de la grille de perçage permet le passage dlun nombre important de conducteurs. Le placement de ces bottiers est onc aisé. Selon un mode d'interconnexion donné à titre d'exemple non limitatif, les liaisons longues sont réalisées par l'assemblage de segments perpendicu- laires, segments horizontaux sur La couche C1, segments verticaux sur la couche C4. L'interconnexion entre ces segments est réalisée par des trous H0 libres qui peuvent être soit des trous non utilisés dans le cas de bottier à quatorze broihes soit des trcus appartenant à certains routes -e trous resserves cet usage.On voit donc que les boîtiers peuvent soit être placés côte à cote soit être séparés par un ou plusieurs groupes de trous. On conçoit qu'aucune broche de boîtier n'est jamais insérée dans les trous llg et hv. Les connexions à ces plans s'effectuent par des ccnducteurs courts gravés sur les couches Cl ou C4 et qui relient les broches masse et tension du bottier aux trous Hg et Hv. Les verticales de la grille de perçage DG se prolongent dans la zone Zr dans laquelle elles comportent deux trous, l'un de type H0, l'autre de type Hg ou Hv selon le type de logique utilisé par les bottiers, Dans les zones Z'c et Z"c on prévoit la gravure de deux conducteurs épais sur la couche C4, à savoir un conducteur de masse Ag et un conducteur de tension Av (voir figure 2) qui sont reliés aux couches C3 et C2 par une pluralité de trous Hg et Hv répartis sur des verticales correspondantes de la matrice. La grille DG comporte également ces trous. On va maintenant décrire les différentes phases de la fabrication de ce circuit. 1. On établit la grille de perçage DG comme indiqué ci-dessus. 2. On établit deux grilles de gravure EG2, EG3 sur lesquelles on marque les trous de la grille DG pour lesquels la métallisation ne devra pas établir de contact électrique avec, respectivement, la couche C2 (trous Ho et Hg) et la couche C3 (trous Ho et Hv). Ce marquage définit une zone concentrique autour du trou dans laquelle le matériau conducteur sera ultérieurement enlevé. 3. On effectue, pour chacune des couches C2 et C3,-les opérations classiques de gravure en utilisant les grilles ZG2 et EG3. 4. Le circuit multicouches est assemblé par collage de ses différents éléments. Dans un mode de réalisation il comporte une plaque B2 à deux couches conductrices C2, C3 placée en sandwich entre deux plaques B1 et B3 à une couche conductrice. 5. On effectue le perçage de tous les trous marqués sur la grille DG et leur métallisation selon les procédés connus. Lorsque cette opération est terminée, on dispose d'un circuit imprimé multicouches pré-percé que l'on traite ensuite comme un simple circuit double face pour effectuer la gravure des conducteurs d'interconnexion. Bien que la pressente Invention ait été décrite en relation avec un exemple particulier de réalisation, il est clair qu'elle n#est pas limitée au dit exemple et qu'elle cs# susceptible d'autres variantes ou modifications ans sortir de son domaine. REVENDICATIONS 1. Circuit imprimé raulticouches standard pour la fixation et l1inter- connexion de conposants électriques et électroniques cor.stit:ué par Ult sandwich de p couches de matériau isolant et de p + 1 couches de matériau conducteur dont les deux couches extrêmes sont réservées à la gravure des conducteurs d'interconnexion, le dit circuit étant caractérisé - en ce qu'il est divisé en une première zone Zn réservée aux contacts de con necteurs èt en une deuxième zone Zd réservée à L'implantation des composants ;; - en ce que l'on établit, aux dimensions de la zone Zd, une grille de perçage à disposition matricielle dont les horizontales sont espacées d'une distance e et dont les verticales sont espacées d'une distance d, cette grille étant ultérieurement utilisée pour percer le circuit multicouches d'une pluralité de trous qui seront métallisés ; - en ce que l'oa établit, pour chacune des couches de matériau conducteur, à l'exception des couches extrêmes, une grille de gravure obtenue en marquant, sur la grille principale, les emplacements de trous pour lesquels la métalli- sation ne doit pas établir de contact électrique avec la couche de matériau conducteur ;; - en ce que les grilles de gravure sont réalisées de manière à ce que l'on puisse établir, par l'intermédiaire des trous métallisés, p types de connexion différents, c'est--dire soit un type de connexion reliant les deux couches extrêmes, soit p - 1 types de connexion reliant ces deux couches à l'une des p - 1 couches conductrices intermédiaires ; - en ce que l'on grave les dites couches intermédiaires de sorte que le matériau conducteur est enlevé aux emplacements marqués sur les grilles secondaires correspondantes ; - en ce que l'on constitue le circuit multicouches en collant les différents éléments de maniÈre appropriée ;; - en ce que le dit circuit est percé selon la grille de perçage - et en ce que tous les trous sont métallisés en une opération tnique de sorte que l'on dispose dtua circuit standard pré-percé dont certains trous sont sélectivement pré-connectés aux couche conductrices internes. 2. Circuit multicouches standard selon la revendicaticn 1 pour la fixation et l'interconnexion de composants électriques ou électroniques discrets ou intégrés en boîtiers enfichables multibroches comportant deux rangées parallèle d'au plus n broches chacune, le dit circuit imprimé comportant une plaque centrale B2 à deux couches conductrices C2 (plan de tension), C3 (plan de masse) et deux plaques extérieures L, B3 à une couche conductrice (couche supErietlre Cl sur ta plaque Pjl, couche inférieure C4 sur la plaque 3)caractérisé en ce que l'on établit une grille de perçage DG dont les verticales sont espacées de la distance e entre les rangées de broches des bottiers enfichables et dont les horizontales sont espacées de la distance d entre broches d'une même rangée ;; en ce que lton constitue, sur chaque verticale, des groupes de n + 2 points de croisement successifs espacés d'une distance a = k.d (k est un nombre supérieur à 1), l'ensemble des groupes de n + 2 points de croisement consti tuant la grille de perçage du circuit multicouches en ce que l'on établit, par la sélection de certains trous de la grille prin cipale, une grille de gravure EG2 de la couche C2 et une grille de gravure EG3 de la couche C3, les trous sélectionnés comportant premièrement, pour les deux grilles, tous les trous de chaque groupe à l'exception des deux trous extrêmes qui constituent un ensemble de trous Ho, deuxièmement, pour la grille EG2, tous les trous situés à une extrémité donnée de chaque groupe et qui consti tuent un ensemble de trous Hg et troisièmement, pour la grille EG3,tous les trous situés à l'extrémité opposée de chaque groupe et qui constituent un ensemble de trous Hv ;; en ce que ces grilles de gravure sont utilisées pour marquer, sur les couches C2 et C3, des zones concentriques aux trous sélectionnés en ce que l'on grave les couches C2 et C3 de sorte que le conducteur est enlevé à ltemplacement des marquages en ce que les plaques B1 et 133 sont collées sur la plaque B2 en ce que le circuit multicouches ainsi réalisé est percé selon la grille de perçage et en ce que tous les trous sont métallisés en une opération unique de sorte que l'on dispose d'un circuit multicouches standard pré-percé sur lequel il ne reste plus qu'à graver, sur les couches Cl et C4, premièrement les conduc teurs reliant les sorties d'alimentation et de masse des bottiers enfichables respectivement aux trous Hv et aux trous Hg et deuxièmement les réseaux de conducteurs d'interconnexion requis par le montage. 3. Circuit imprimé multicouches standard selon la revendiction 1 caractérisé en ce que les zones d'implantation Zd des bottiers et Zn des connecteurs sont séparées par une zone Zr comportant des rangées de deux trous dont un est connecté à la couche C2 ou à la couche C3, les dites rangées étant utilisables pour y connecter, par exemple, des résistances pour OU câblés - en ce que l'ensemble des zones Zd, Zr, Zn est flanqué, sur un ou plusieurs de ces côtés à l'exception du côté où se trouve la zone zn, par des zones Zc comportant chacune deux rangées de trous de type, respectiveflot, Hv et Hg ; ; - et en ce que, après collage des plaques 2 et B3 on grave, sur la couche conductrice C4, deux conducteurs reliant entre eux les divers trous des deux rannées de trous des zone Zc, ces conductrices aboutissant aux contacts affcctés, dans la zone Zc, aux connexions de nasse et de tension.