Brevet FR2249518A1 — publié le 19750523

La présente invention concerne les circuits multi-couches formés par empilage de plans portant chacun au reins un circuit imprimé double-face et, quand de besoin, une -pluralité de tels circuits imprimés ayant déjà entre eux des interconnexions localisées, ceci quelle que soit la technique "d'impression" de ces -circuits:- gravure de couches métalliques minces, dents de con ducteurs minces à travers des caches, avec ou sans recours à à l'e'- leetrolyse, etc... L'invention concerne la réalisation d t empilages de ce genre qui assure simultanément les interconnexions entre plans et, no ta=nent, les interconnexions des "peignes" conducteurs de ces plans, usuellement formés près de leurs bords par des métallisa- tisons qui sont, en fait, des extensions de conducteurs entrant dans les configuratie-is des circuits établies en vue de leur raccordement à des éléments extérieurs. Dans les empilages de plans réalisés selon l'invention, les dits éléments "extérieurs" sont, pour chaque plan, les plans mêmes qui les encadrent, les plans extrêmes étant eux, connectables à des circuits exterieurs à l'empilage. Dans cette technologie des plans de circuits imprimes en une ou plusieurs couches, il est de plus en plus nécessaire d'obtenir une densité très importante de l'implantation des conducteurs et, partant, de leurs interconnexions. Il en résulte notamment que les peignes susdits sont établis dtun pas de plus en plus réduit et se prêtent de moins en moins aisément à des ooe'rations-de soudure ou brasure individuelles de leurs 'dents" à d'autres conducteurs meme lorsque, selon une configuration connue en elle-même, ces dents sont établies en deux series imbriquées, les dents étant plus courtes dans une série que dans lsautre, une des servitudes qu'entend supprimer la présente invention au niveau des plans, Ne pouvant plus avoir, en pratique, recours à la soudure ou la brasure pour interconnecter des milans de circuits imprimes, on a proposé d'établis des connecteurs de bords portant des peignes de conducteurs identiques à ceux des plans et pinçant les peignes des plans entre leurs peignes propres, et conformés pour "épanou- irW les peignes de connecteurs jusqu'à ce que les dents aient en ces connecteurs et sur une surface géométriquement agran-ie, des espacements permettant d'avoir à nouveau recours à des opérations de soudure ou brasure pour intereonneeter des plans alors maint en nus mécaniquement espacés entre eux.Une telle solution accroit l'ecombrement des ompilages tant en épaisseur qu'en surface, cet accroissement constituant une autre des servitudes que l'invention entend éliminer. De façon résumée, l'invention prévoit d'assurer la réalisation des circuits à plans multiples de circuits imprimés par l'intercalation entre les plans empiles, de connecteurs capables chacun de présenter une haute densité de points de contact électrique sur chacune de leurs faces et d'une de leurs faces à l'autre, ea- pables d'être équipés de connexions entre ses faces établies d'une façon sélective et correspondant aux con; rations mêmes des circuits à relier et capables enfin d'assurer de façon fiable les interconnexions entre ces circuits par la seule application à un empilage alterné de circuits de de connecteurs, d'une pression suffisamment modérée pour ne pas risquer la détérioration des circuits, notamment lorsque ces circuits sont soumis à des variati eus de température leur conférant des dilatations qui, morne faibles, entraîneraient des risques de ruptures dans un assemblage. rigide De tels connecteurs consistent, elon la présente inventions en un corps moulé rigide et diéleetrique perforé d'alvéoles aux emplacements des connexions qu'il doit assurer d'une de ses faces à l'autre et, en ces alvéoles, sélectîvement déposés, des aegments de conducteurs capables de subir une déformation élastique à leur écrasement lorsque le corps du connecteur est serré entre deux plans, tout en maintenant une pression de contact fiable avec les dents en regard des peignes des circuits de ces plans, les dits alvéoles ayant même pas et distribution que ces dents et, pour permettre la auCe densité des moins de contact, étant distribués en rangées parallèles avec décalage relatif des alvéoles d'une rangée à l'autre, la distance transversale couverte par ces ranges ne dépassant pas toutefois la lon ueur des dents des peignes à intercomlecter. Etant donné la petitesse des alvéoles, les dits segments à déformation élastique peuvent être réalisés par conformation en boucle, notamment en S, de tronçons de fil conducteur en un matériau resilient, bronze au phosphore ou au béryllium par exemple, ou ncr conformation de minces lames de tels matériaux conducteurs (par example bien que non limitativement, découpées par la technique bien connue des sciages par rodage exploitant des réseaux de fils de découpe en milieu abrasif Pour exposer 1 t invention en son détail, on se reporte aux figures jointes qui en représentent des exemples non limitatifs d'e- xecution dont peuvent se déduire toutes variantes de mise en pratique entrant dans le cadre de ltinvention La Fig.l est une vue partielle d'un circuit multi-plans réalise selon la présente invention, La Fig.2 est une vue partielle de dessus d'un des connecteurs de ce montage, et, Les Figs. 3 à 5 sont des vues en coupe partielle montrant, à titre non limitatif, diverses formes de segments conducteurs résilients introduits dans les alvéoles du connecteur. La vue de la Fig.l montre deux plans de circuits imprimés, en une ou plusieurs couches interconnectées, indifféremment au regard de l'invention, entre lesquels est intercalé un montage comportant, illustrativement, deux barrettes contaotrices le long des bords latéraux des plans.Le plan inférieur 1 repose sur un substrat rigide 3, le plan supérieur 2 recevra, en son montage final, un nsubstratn rigide 4, similaire au substrat 3* Le serrage d'un toi empilage est, par exemple assuré par des tiges file- tées 5 Le substrat 4 est représenté décollé du plan 2.afin de montrer les emplacements 6 et 7 des peignes de.connexion que présentent chaque plan en cet exemple.Chacune des barrettes con nectrices 8 et 9 a une largeur et une longueur. sensiblement égales à celles d'un de ces emplacements de peigne de connexion.+ Vue de dessus, une barrette~-conRectrice se présente-telle qu'indiquée sur la Fig.2, c'est à dire constituée d'un corps 10, diéleotrique, en lequel sont formés des alvéoles Il selon, par exemple, deux rangées en lesquelles les alvéoles sont en décalage relatif d'un pas des peignes do connexion des plans, Pour une dofr sité moindre, une seule rangée au pas du peigne pourrait suffire, De part et d'autre du corps 10 sont appliqués des "couver- clos" latéraux, parois 12 et 13. Les alvéoles débouchent en effet sur les deux faces opposées de la barrette et cette structure mécanique permet de former les alvéoles, à leur pas très fin, par exploitation d'une technique appropriée, attaque acide par exemple ou encore exploitation d'une machine de scie à fil, avec une dimension constante dés alvéoles et un pas constant entre alvéoles. Pour la technologie des machines de scie à fil, on peut utilement se reporter, à titre non limitatif, au brevet français ro. 1.282 144 déposé le 7 Décembre 1960 au non de la Société Anonyme dite:- Société d'Electronique et d'Automatisme, pour "Machine perfectionnée pour le sciage par rodage d'échantillons en maté .riaux fragiles, notamment cristallins". En ces alvéoles 11 sont déposés selon les besoins des interconnexions de plan à plan des segments conducteurs en matériau résilient, conformés pour pouvoir subir une déformation élastique qui provoque la rentrée dans l'alvéole de leurs extrémités qui étaient on dépassement avant application de la pression de serrage sur l'empilage à laquelle ils sto?posent pour établir des contacta fiables avec les dents des peines contre lesquelles portent ces extrémités dans Les plans en regard.Dé multiples conformations de segments conducteurs peuvent être exploitées dans une réalisation selon l'invention, plus ou moins directement dérivées de celles des contacts élastiques antérieurement exploites dans des connecteurs et prises de courant a trous borgnes.Il est bien evident toutefois que les segments et alvéoles des connecteurs selon la présente invention sont de dimensions d'un ordre de grandeur entioreent distinct do celui de ces connecteurs et prises de courant classiquesv Les Figs.3 à 5 donnent, à simple titre illustratif, certaines conformations de segments qui peuvent être retenues pour la mise en pratique de l'invention::- dans la Fig. 3, le segment conducteur affecte la forme d'un S dont les extrémités sont retenues par des bossages tels que 15 et 14 formés de toute façon appropriée sur les parois latérales des alvéoles et des couvercles latéraux, dans la Fig. 4, le segment conducteur affecte la forme d'un C dont les extrémités so t retenues par un bossage 14 dans la paroi du couvercle latéral, et, dans la Fig. 5, le segment conducteur est on forme d'étrier à bords redressés, guidé et maintenu en son milieu ar une excroissance pénétrant à la mise en place, dans une rainure la la paroi du couvercle latéral des alvéoles, rainure qui peut, par exemple, être formée par exploitation de la technique de sciage susdite. Bien enten-tu, si désiré, le corps du connecteur peut être formé par une technique d; moulage, éventuellement alors 0i parties superposables à leur assemblage, dont l'une porte les bossages ou rainures susdits. L'invention permet aussi une plus grande souplesse dans les réalisations d'interconnexions de circuits de plan à plan. Elle vient, en effet, d'être exposée dans le cas usuel où, en ces cir cuits, les connexions des circuits étaient toutes ramenées sur des peignes disposés le long de bords ces # ais co-tei-a-t sec circuit De ce fait, les connecteurs proprement dit étaient décrits sous forme de barrettes. En réalité, le corps d'un connecteur perforé d'alvéoles peut etre établi avec toute forcie géométrique d désirée, par exemple bien que non limitativement sous forme d'un parallélipipède de mornes surfaces que les plans dont le connecteur doit relier par des interconnexions sélectives. Les alvéoles peuvent y être prévues à tous emplacements désirés et donc les contacts électriques entre les circuits en regard des plans de l'empilage, ce qui permet alors et ue façon evid-llte, de simplifier en .e nombreux cas l'implantation meme des conducteurs des circuits puisqu'il n'est plus impératif de ramener les "sorties" de ces conducteurs sur les bords du plan-, R E V E N D I C A T I O N S: 1. - Réalisation de circuits multi-couches par empilage de plans portant chacun au moins un circuit de conducteurs plats àh aute densité d'implantation et quand de besoin, une pluralité de tels circuits ayant entre eux des interconnexions locales de niveau à niveau au plan, les faces opposées ne ces plans portant au moins des portions de conducteurs destinées à constituer des contacts d'interconnexion de plan à plan, caractérisée en ce qu' en cet empilage elternent les dits plans et des connecteurs plats dont chacun comporte un corps perforé d'alvéoles réparties selon la distribution des contacts à assurer et, en ces alvéoles, des segments de conducteurs en un matériau résilient dont les extré- mités dépassent lagèrement des faces latérales de ce corps et en ce que cet empilage est disposé entre deux plaques munies de mo- yens pour l'application à 11 empilage d'une pression uniforme ce par quoi les dits segments conducteurs dont.les extremités sont ramenées sensiblement aux niveaux des faces de leur corps de con- necteur assurent par pression élastique des contacts fiables entre les portions conductrices en regard des circuits de ces plans 2. - Réalisation de circuits multi-couches selon la revendication 1, caractérisée eu ce que la distribution des alvéoles dans le corps de tout connecteur est la distribution correspon- dant au nombre maximum d'emplacements où des contacts doivent etre établis dans la totalité des plans de l'empilage et en ce que les segments. conducteurs sont sélectivement déposés dans les alvéoles pour n'assurer, par le connecteur, que les interconnexions utiles entre les deux plans entre lesquels il est intercalé. 3. - Réalisation de circuits multi-couches selon la.revendication 2, caractérisée en ce que, les portions de conducteurs destnées à constituer des contacts d'interconnexion de plan à plan étant ranenées sous forme de peignes à dents conductrices sur des bords des faces en rogard der plans, chaque connecteur cosistee en une barrette de même surface que celle de ces peignes. 4. - Réalisation de circuits multi-couches selon la revendications 3, caracterise en ce que, les dents de ces peignes ayant un pas serré, les alvéoles des barrettes de connecteur sont ré parties en soins deux rangues en lesquelles ces alvéoles sont relativement formées à un pas multiple de celui des dents, ces alvéoles n'étant chacune que d'une largeur inférieure au quotient de la largeur du peigne-par le nombre de rangées alvéoles 5. - Réalisation de circuits multi-couches selon la revendication 1 caractérisée en ce que chaque segment conducteur est un tronçon de fil conducteur conformé en S - # Réalisation de circuits multi-couches selon la revandi- cation I, caractérisée en ce que chaque segment conducteur est un tronçon de fil conducteur conformé en O. 7. - Réalisation de circuits nulti-couches selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque segment conducteur est un tronçon de conducteur plat conformé en étrier à extremités redres suées,