Brevet FR2188399A1 — publié le 19740118

La présente invention se rapporte aux dispositifs électriques et concerne plus particulièrement un tel dispositif constitue par une plaque de circuit imprimé sur laquelle sont montés une barrette de distribution d'alimentation et plusieurs boftiers de micro-circuit. La tendance actuelle dans la réalisation des circuits électriques est orientée vers le montage de conposants de plus en plus petits dans des boîtiers de micro-circuits, tels que les bottiers de circuits intégrés qui sont montés à leur tour sur des supports tels que des plaques, ou des cartes de circuits imprimés, selon une disposition coulante, des bottiers à double rangée de colmesions sont montés en plusieurs rangées sur une carte de circuit imprimé, des barrettes de distribution étant disposées entre les rangées de boîtiers afin de les relier individuellement à la masse et à des tensions d'alimentation de valeurs voulues. les barrettes de distribution de ces cartes sont généralement réalisées sous forme de peignes, comportant un tronc commun relié à des branches individuelles qui sont disposées entre les rangées de bottiers. En général, les branches individuelles sont aussi larges que les boîtiers eux-memes, de manière quelles puissent conduire un courant d'une intensité suffisante, et aussi pour d'autres raisons. la largeur des branches individuelles de distribution est habituellement de l'ordre de 7,5 mm alors que l'espace minimum recommandé entre bottiers est de l'ordre de 2,5 mm. Il est donc possible d'économiser une largeur de 5 zm par rangée de bottiers moXrenrant une modification de la carte de circuit imprimé et du positionne ment des barrettes de distribution.Cette modification apporte aussi des avantages concernant les autres volumes modulaires déterminés périodiquement par les bureaux d'études. En raison de la largeur habituelle des barrettes individuelles de distribution, le peigne de distribution occupe en fait plus de place sur la carte de circuit imprimé que les bof- tiers de micro-circuits eux-mmes, car ce peigne comporte non seulement une branche correspondant à chaque rangée de bof- tiers, mais également un tronc et une branche supplémentaire. Si les rangées de boîtiers doivent titre disposées dans un espace minimale la dimension de la carte d'un circuit donné doit Etre réduite, ou le nombre de circuits montés sur une carte donnée doit être sensiblement accru . intis si les bottiers sont rapprochés, il ne reste plus de place pour le tronc ou les branches du peigne de distribution qui doivent alors être disposées d'une autre façon. La forme d'un peigne de distribution, qui constitue le composant le plus encombrant monté sur une plaque de circuit imprimé, détermine le positionnement des bottiers de micro-circuits qui sont plus petits, mais plus importants Lors de l'étude d'mie carte de circuit donnée, il faut choisir d'abord un peigne de distribution approprié, et positionner ensuite les bottiers individuels de micro-circuits par rapport au peigne de distribution choisi de manière qu un espace suffisant soit réservé entre les rangées de bottiers et les branches du peigne. S'il existait une plus grande souplesse d'assemblage des boftiers de microcircuits et des barrettes de disttibution, il serait possible de positionner et d'espacer les rangées de bottiers sans titre limité par la forme du peigne de distribution. La présente invention concerne donc un nouveau dispositif constitué par une plaque de circuit imprimé, une barrette de distribution et des bottiers de micro-circuits. Selon l'invention, les rangées de bottiers de circuits inté- grés sont disposés à proximité lestes des autres, et aucun espane n'est nécessaire entre les rangées de bottiers pour placer les barrettes de distribution. Ces dernières sont disposées sur la plaque de circuit, sous les rangées de bottiers, afin de connecter la masse et l'alimentation à chacun de ces bottiers. les barrettes de distribution peuvent entre réalisées avec des longueurs variables de manière à entre adaptées à différentes dimensions et différents nombres de bottiers. La barrette de distribution comporte une partie centrale métallique qui se comporte comme un dissipateur thermique disposé sous les bottiers et qui élimine les points chauds. Il est possible ainsideréaliser une plaque de circuit imprimé d'une grande souplesse, économique et peu encombrante. . D'une manière générale, le dispositif comportant une plaque de circuit imprimé, une barrette de distribution et des bottiers de micro-circuits comporte une base de matière isolante sur laquelle sont placées plusieurs bornes de connexion de fils, une barrette de distribution comportant des conducteurs disposés à proximité des bornes de connexion et destinée à distribuer l'alimentation électrique, et des bottiers de microcircuits positionnés au-dessus de la barrette de distribution. les fils de connexion des bottiers de micro-circuits et les conducteurs de la barrette de distribution sont introduits dans les bornes de connexion de la base afin d'y entre reliés électriquement. les bornes de connexion de la base peuvent être disposées en lignes paralleles à raison de deux lignes par rangée de bottiers, la distance entre les rangées étant réduite. La barrette de distribution peut comporter plusieurs conducteurs superposés, séparés par des isolants et prolongés par des conducteurs correspondant à chaque groupe de bornes de connexion. L'un des conducteurs peut avoir une section transversale en forme de U, l'autre conducteur étant disposé entre les branches parallèles du U qui constitue un blindage. l'invention sera décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemples nullement limitatifs et sur le quel la figure 1 est une vue,en plan d'un dispositif antérieur comportant un peigne de distribution et des bottiers de micro circuits ; la figure 2 est une coupe transversale décalée suivant la ligne II-II de la figure 1 et montrant les connexions électriques entre le peigne de distribution et les bottiers de microcircuits la figure 3 est une vue en plan, semblable à celle de la figure 1, d'un dispositif selon ltinvention constitué par une plaque de circuit imprimé, des barrettes de distribution et des bottiers de micro-circuits et faisant apparattre la courte distance entre les rangées de bottiers la figure 4 est une coupe transversale décaléesselon la ligne 1V-IV de la figure 3, et montre les connexions électiiques entre la barrette de distribution et les bottiers des microcircuits du dispositif selon l'invention la figure 5 est une coupe transversale décalée, semblable à celle de la figure 4, et montre une première variante de réalisation de la barrette de distribution la figure 6 est une vue partielle en plan du dispositif selon l'invention et montre une seconde variante de réalisation de la barrette de distribution la figure 7 est une coupe transversale suivant la ligne VII-VII de la figure 6 et montre les connexions électriques selon la seconde variante de réalisation de l'invention ; et la figure 8 est une coupe partielle semblable à une partie de la figure 4 et montre une autre variante de connexion des broches du bolier de micro-circuit et de la barrette de distribution. les figures 1 et 2 représentent un dispositif de type antérieur désigné globalement par la référence-10. Ce dispositif 10 comporte une base constituée par une carte Il de circuit imprimé de type courant dont un bord comporte sur ses deux faces des languettes 12 raccordées à des conducteurs imprimés 13 qui les relient à des trous 14 de fixation de fils. Les trous 14 sont disposés en lignes parallèles, et généralement par groupes de 7 trous à égale distance les uns des autres, et alignés sur 7 autres trous semblables de la ligne suivante de manière à former un ensemble de 14 trous. les deux lignes voisines constituent une rangée. les lignes d'une rangée sont séparées par une distance A et les rangées sont séparées par une distance B. En général, les distances A et B sont égales. Une barrette de distribution constituée par un peigne 15 est monté sur la carte 11. le peigne 15 comporte un tronc commun 16 auxquels sont raccordées plusieurs branches 17 placées entre les rangées de trous 14. le peigne de distribution 15 comporte un conducteur de masse 18 dans chacune des branches 17 et dans le tronc commun 16, ce conducteur de masse étant prolongé vers la droite par plusieurs fils de masse 19 destinés à être introduits chacun dans un trou 14 correspondant de la plaque 11 de circuit imprimé, généralement le trou inférieur gauche de chaque groupe. le peigne de distribution 15 comporte également un conducteur d'alimentation 20 dans les branches 17 et le trou commun 16, ce conducteur d'alimentation étant prolongé vers la gauche par plusieurs fils de connexion 21 séparés, destinés à êre introduits chacun dans un autre trou 14 correspondant de la plaque 11 de circuit imprimé, généralement le trou supérieur droit de chaque groupe. le conducteur de masse 18 et le conducteur d'alimentation 20 sont isolési'un de l'autre par un isolant 22. le peille de distribution 15 connecte chaque groupe de trous 14 à la masse et à une source d'alimentation électrique, par l'intermédiaire des conducteurs 18 et 20 et des fils de connexion 19 et 21 qui, pour chaque groupe de trous 14 proviennent de branches 17 différentes du peigne. le dispositif 10 de type antérieur comporte également des bottiers de circuit intégré constitués dans l'exemple représenté, par des bottiers 23 à double rangée de connexions. Ces boftiers 23 comportent un corps 24 dans lequel sont montés les éléments électriques 25, et dont sortent plusieurs fils de connexion 26, généralement par groupes de 6 ou 7 par cité, et qui se prolongent vers l'extérieur et vers le bas à partir des cotés du bot- tier de manière à etre introduites dans les groupes de trous de connexion 14 de la plaque 11 de circuit imprimé. les boftiers 23 sont disposés entre les branches 17 du peigne, l'une de ces branches fournissant l'alimentation à chaque bottier 23 et la branche voisine disposée à gauche amenant la masse à ce boiter particulier. Il faut noter que les branches 17 sont généralement aussi larges que les bottiers 23, c'est-à-dire que leur largeur est de l'ordre de 7,5 mm. En raison de la largeur de ces branches 17, le peigne de distribution 15 occupe davantage de place sur la plaque 1 1 de circuit imprimé que les bottiers 23 car, en plus des branches 17, le peigne 15 comporte un tronc commun 16 et une branche 17 supplémentaire. le fait que le peigne de distribution 15 occupe une surface aussi importante de la plaque il de circuit imprimé conduit à une perte de place indésirable, qui permettrait autrement de monter davantage de bottiers 23 de micro-circuits.Si le peigne de distribution pouvait Etre ISUp- primé entre les rangées de boîtiers 23 sur la plaque 11 de circuit itt primé, les rangées de boîtiers pourraient etre rapprochées les unes des autres, jusqu 'à la distance minimale recommandée de 2,5 mm, et une plaque de circuit imprimé pourrait supporter un plus grand nombre de bottiers. le dispositif selon l'invention, constitué par une plaque de base de circuit imprimé, des barrettes de distribution et des bol- tiers de micro-circuits est désigné globalenent par la référence 30 sur la figure 3. Au contraire du dispositif antérieur représenté sur les figures 1 et 2, l'ensemble 30 permet de rapprocher les rangées de boitiers 23 grâce à l'élimination du peigne de distribution 15 d'entre les rangées de bottiers 23. D'ne manière orale, le dispositif 30 selon l'invention comporte une carte 31 de circuit imprimé du même genre que précédemment, mais perfectionnée. La carte 71 comporte des bornes de connexion 34 disposées en lignes parallèles, deux lignes par rangée. les rangées sont séparées par une distance C inférieure et les barrettes de distribution 40 sont disposées dans l'espace A entre les lignes parallèles de bornes 34 d'une rangée. La barrette de distribution peut être réalisée de deux manières différentes, l'une selon laquelle un conducteur de masse 48 entoure le conducteur d'alimentation 52 et l'autre selon laquelle trois conducteurs 58, 60 et 62 amènent la masse et deux tensions différentes aux boitiers 23. La figure3 montre que montre que la plaque 31 de circuit imprimé du dispositif 30 selon l'invention comporte plusieurs languettes conductrices 32 disposées sur les deux faces d'un bord de la carte et auxquelles sont reliés des conducteurs imprimés 33 qui se prolongent jusqu'aux bornes de connexion 34. Ces dernières sont généralement constituées par des trous 35 représentés sur les figures 3 à 7 et, ainsi que le montre la figure 8, elles peuvent égalemeniconsis- ter en surfaces de contact 36 ou touteautre forme voulue. les trous 35 sont disposés en lignes parallèles de 6 ou 7 trous également espacés qui constituent ensemble des groupes de 12 ou 14 trous. La distance A entre les lignes parallèles de trous est la même que la distance A du dispositif antérieur. Mais, la distance C entre les rangées est très inférieure à la distance B entre les rangées du dispositif antérieur. Grâce à la réduction de la distance C entre les rangées, une plaque 31 de circuit imprimé de dimension dolée peut comporter un nombre plus important de rangées et par conséquent, un nombre plus important de groupes de trous 14. Du fait que le nombre de groupes de trous 14 est augmenté, les languettes 32 et les conducteurs imprimé s 33 peuvent également etre plus nombreux.En raison de l'augmentation de leur nombre, il est possible que l'épaisseur des languettes 32 et des conducteurs imprimés 33 doit être augmentée de manière que leur résistance électrique ne soit pas accrue, mais ce résultat peut être atteint facilement, s'il y a lieu, lors de la fabrication de la carte 31 de circuit imprimé. Selon le mode de réalisation représenté sur la figure 4, la barrette de distribution 40 comporte un conducteur de masse 41 prolongé vers la gauche par des fils conducteurs séparés 42 et qui sont repliés vers le bas de manière à pénétrer dans les trous inférieurs gauches de chaque groupe de trous 35. Un conducteur d'alimentation 43 est disposé au-dessus du conducteur de masse 41 et il est prolongé vers la droite par plusieurs fils conducteurs 44 séparés repliés vers le bas de manière à pénétrer dans les trous supérieurs droits des groupes de trous 35. Bien entendu, les conducteurs 41 et 43 sont séparés par un isolant 45. la barrette de distribution 40 est très mince, son épaisseur maximale étant de l'ordre de 0,9 mm. les conducteurs de distribution peuvent entre par exemple en bronze phosphoreux à ressort revenu, les fils étant étamés de manière à faciliter le soudage. Dans le dispositif 30, les bottiers de micro-circuits 23 sont disposés en pont sur la carte 31 de circuit imprimé, au-dessus de la barrette de distribution 40, leurs fils de connexion 25 pénétrant dans les trous correspondants 35 de manière à etre soudés aux conducteurs imprimés 33, avec les fils 42 et 44 des conducteurs de distribution 41 et 43 qui amènent respectivement l'alimentation et la masse à chaque boîtier 23. le montage du dispositif consiste à positionner les barrettes de distribution 40 sur la carte 31 de circuit imprimé, entre les trous 35 des lignes parallèles de chaque rangée ; à introduire leurs fils 42 et 44 respectivement dans le trou 35 inférieur gauche. et le trou 35 supérieur droit de chaque groupe, à placer en pont les bottiers 23 de circuits intégrés sur la plaque 31 de circuit imprimé, au-dessus des barrettes de distribution 40, de manière que leurs fils 25 se trouvent de chaque c8té de la barrette 40, à introduire les fils de connexion 25 dans les trous 34 correspondants de chaque groupe et à souder les fils de connexion 26, 42 et 44- sur les conducteurs imprimés 33 aboutissant aux trous correspondants 35 de manière à effectuer les connexions électriques entre la barrette de distribution 40 et les bottiers 23 de microcircuit. Il est évident que du fait que la barrette de distribution 40 est positionnée entre la plaque 31 de circuit imprimé et les boîtiers 23 de micro-circuits, les rangées 36 peuvent être beaucoup-plus proches les unes des autres que dans le dispositif 10 antérieur. Il faut noter en outre que le positionnement de la barrette de distribution 40 au-dessous des bottiers 23 place les conducteurs 41 et 43 directement sous ces boftiers qui leur transfèrent leur chaleur, les conducteurs se comportent alors comme des dissipateurs thermiques qui éliminent les points chauds. les conducteurs 41 et 43 sont bien meilleurs conducteurs de la chaleur que la matière isolante constituant la plaque 11 de circuit imprimé qui se trouve au-dessous des bottiers 23 du dispositif 10 antérieur. le dispositif 30 peut comporter différents modes de réalisation de la barrette de distribution 40. La figure 5 représente un premier mode de réalisation désigné par 47. Selon ce mode de réalisation, la barrette de distribution comporte un conducteur de masse 48 constitué par des éléments parallèles 49 interconnectés par un étrier 50, prolongé vers la gauche par plusieurs fils de connexion 51 séparés, dirigés vers l'extérieur et vers le bas de la manière décrite précédemment. le conducteur d'alimentation 52 est disposé entre les éléments parallèles 49 du conducteur de masse 48 et il est également prolongé vers la droite par plusieurs fils 53 de connexion d'alimentation, dirigés vers l'extérieur et vers le bas comme précédemment. le conducteur d'alimentation est isolé des éléments parallèles 49 et de l'étrier 50 par un isolant 54.Selon cette disposition, les éléments parallèles 49 et l'étrier 50 constituent un blindage du conducteur d'alimentation 52 qui est ainsi protégé contre l'induction de courants parasites à hautes fréquences. Il faut noter qu'en raison de l'épaisseur limitée, les conducteurs 48 et 52 de ce mode de réalisation ne peuvent pas entre aussi épais que les conducteurs 41 et 43 de la barrette de distribution 40 et que par conséquent, leur résistance électrique ne peut pas être aussi faible. Mais dans de nombreux cas, le blindage du conducteur d'alimentation 52 est plus avantageux que la faible ré- sistance du conducteur 43 du premier mode de réalisation. les figures 6 et 7 représentent une seconde variante de la barrette de distribution 40. Cette seconde variante est désignée par 57 et elle comporte un conducteur de masse 58 prolongé vers la gauche par plusieurs fils de connexion 59 séparés, dirigés vers l'extérieur et vers le bas comme ci-dessus. Un premier conducteur d'alimentation 60 est disposé directement au-dessus du conducteur de masse 58 et il est également prolongé vers la gauche par plusieurs fils de connexion d'alimentation 61 séparés, dirigés vers l'extérieur et vers le bas et destinés à titre introduits dans le trou supérieur gauche de chaque groupe de trous 35, ainsi que le montre la figure 6.Un second conducteur d'alimentation 62 est disposé au-dessus du premier conducteur d'alimentation 60 et il est prolongé vers la droite par plusieurs fils 63 de connexion d'alimentation séparés, dirigés vers l'extérieur et vers le bas et destinés à titre introduits dans le trou supérieur droit de chaque groupe de trous 35. les premier et second conducteurs 60 et 62 sont reliés à des sources de tensions différentes qui doivent être appliquées aux boîtiers 23 de micro-circuits. Il est évident que si un boîtier 23 particulier ne doit pas entre connecté7 soit à la masse, soit à la source d'alimentation, le fil de connexion correspondant à ce bottier peut entre coupé au niveau de l'isolant et sa surface mise à nu recouverte afin d'éliminer la connexion avec ce boîtier. Ainsi que le montre la figure 6, les bornes de connexion 34 ne sont pas obligatoirement des trous 35, mais peuvent également etre constituées par des surfaces conductrices 36. Dans ce cas, les fils de connexion provenant des bottiers 23 et de la barrette de distribution 40 peuvent être repliés de manière à former des parties Slorizontales appuyées contre les surfaces conductrices 36 sur lesquelles elles sont soudées. Le dispositif 30 selon 1 'inven- tion peut être associé à n'importe quel type de borne de connexion 34, les trous 35 et les surfaces conductrices 36 n'étant indiquées qu'à titre d'exemple. Il faut également noter que la capacité entre le conducteur de masse 1 et le conducteur d'alimentation 43 d'un boiter individuel 23 est réduite dans une certaine mesure car les surfaces parallèles de ces conducteurs sont inférieures aux surfaces parallèles du conducteur de masse 18 et du conducteur d'alimentation 20 du dispositif antérieur 10, mais cette réduction de capacité est plus que compensée par l'économie de place et la plus grande souplesse d'équipement des circuits intégrés, ainsi que par la capacité de la source d'alimentation. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent cotre ap portées au dispositif décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVETDICATIONS 1. Dispositif électrique constitué par une plaque de circuit imprimé, une barrette de distribution et un bottier de microcircuits, caractérisé en ce qutil comprend une base de matière isolante comportant plusieurs bornes percées de connexion, auxquelles sont connectés des conducteurs imprimés et dans chacune desquelles peut être introduit un fil de connexion de manière à établir un circuit électrique, le dispositif électrique comportant également une barrette de distribution à plusieurs conducteurs prolongés par des fils de connexion dirigés vers le bas, ladite barrette étant disposée sur la base de manière que ses fils de connexion pénètrent et soient en contact électrique avec certaines déterminées desdites bornes de connexion auxquelles sont ainsi appliquées des tensions électriques d'alimentation de valeurs différentes, un boftier de micro-circuit comportant plusieurs fils de connexion dirigés vers le bas étant disposé au-dessus de la barrette de distribution, de manière que lesdits fils de connexion pénètrent et soient en contact électrique avec des bornes de connexion déterminées comprenant lesdites bornes d'alimentation. 2. Dispositif électrique constitué par une base de matière isolante comportant plusieurs bornes percées de raccordement auxquelles sont connectés des conducteurs imprimé s et dans chacune desquelles peut etre introduit un fil de connexion de manière à établir un circuit électrique, et un bottier de micro-circuits comportant plusieurs fils de connexion dirigés vers le bas et destinés à pénétrer et à entre en contact électrique avec des bornes de connexion déterminées, dispositif électrique caractérisé en ce qu il comporte une barrette de distribution à plusieurs conducteurs qui sont prolongés vers le bas par des fils destinés à pénétrer et à Etre en contact électrique avec des bornes de connexion déterminées auxquelles sont ainsi appliquées des tensions électriques d'alimentation de valeurs différentes, ladite barrette étant disposée immédiatement au-dessus de la base et au-dessous dudit bottier. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque conducteur de la barrette de distribution est allongé, plat et de section transversale uniforme sur toute sa longueur. 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la largeur de la barrette de distribution et la largeur du bottier spnt sensiblement égales. 5. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la barrette de distribution comporte des- conducteurs superposés7 l'un desdits conducteurs étant constitué par des éléments parallèles supérieur et inférieur reliés par un élément en forme d'étrier, autre desdits conducteurs étant disposé entre les éléments parallèles et espacé de ces derniers. 6. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la barrette de distribution comporte des conducteurs supérieur, intermédiaire, et inférieur superposés, isolés les uns des autres2 et reliés à des tensions électriques différentes.