Brevet FR2223886A1 — publié le 19741025

Ltinvention concerne un multiplicateur de'tension en montage de Greinach pour la transformation d'unetension alternative en une tension contenant plusieurs fois plus élevée. Les dimensions des appareils électroniques portatifs modernes sont même dans un montage compliqué, déterminés la plupart du temps non pas par le montage fortement miniaturisé mais par les dimensions des sources de courant.On s'efforce donc de ne mettre en jeu supin élément-primaire ou secondaire comme source de courant et de produire par multi plicationles tensions assez élevées qui sont nécessaires pour certaines fonctions électroniques9 en particulier quand la puissance nécessaire est assez faible et que pour d'autres fonctions une tension alternative est déjà produite à partir de la tension continue des éléments. I1 va de soi que dans un tel cas le multiplicateur de tension doit avoir également des dimensions extrêmement petites. La création dgun tel multiplicateur de tension est le but de l'invention0 Le montage de principe desmultiplicateurs de tension est connu sous le nom de montage de Greinach. Pour la miniaturisation d'un tel montage on sait en principe monter les pistes de conducteurs de liaison sur un substrat et y souder des condensateurs miniatures à couches en céramique, ainsi que des diodes. Cette technologie est compliquée et chère la miniaturisation est alors limitée par le grand nombre d'éléments de constructions discrets. On sait de plus intégrer les condensateurs dans des montages à couche mince, les couches vaporisées étant transformées par exemple par oxydation en un diélectrique. Mais de ce fait, on est très limité dans le choix des matières diélectriques et les constantes diélectriques telles que-les présente la céramique au titanite de baryum et telles qu'elles sont nécessaires dans les multiplicateurs de tension miniatures ne peuvent pas être établies de cette façon. Enfin, on sait fabriquer des réseaux capacitifs par des entailles de disposition déterminée dans des condensateurs stratifiés ou empilés. Cette technologie n'est pas applicable pour la fabrication de multiplicateurs de tension de dimensions extrêmement petites car ceux-ci ne contien- nent pas exclusivement des éléments de montage capacitifs et les petites dimensions interdisent de pratiquer des entailles con- tinues pour des raisons de solidité. Ltinvention a pour but de créer un multiplicateur de tension extrêmement petit et technologiquement simple à fabriquer, les fonctions électrique et mécanique devant être le plus possible intégrées. Suirant l'inventions ce problème est résolu par un substrat diélectrique mince métallisé sur les deux faces et une partie des bords, dont la métallisation est interrompue de telle sorte qugil se produit des paires d"ébectrodes de condensation qui sont reliées entre elles par la métallisation ou par des diodes de'préférence non blindées enun montage de Greinach. Pratiquement un substrat rectangulaire est métallisé sur les deux faces et deux bords opposés et sa métallisation est interrompue d'une part, par une piste fermée passant autour des bords métallisés, et d'autre part par trois pistes dirigées perpendiculairement à celle-ci, dont deux sont disposées sur la face avant au voisinage des bords métallisés et une au milieu de la face arriéré, les diodes étant fixées sur la face avant. Si dans un montage on a besoin de deux multiplicateurs de tension connectés entre eux, ou aussi de deux multiplicateurs de tension indépendant l'un de l'autre, il peut être pur tique pour la protection mécanique des diodes de coller ceux-ci avec leurs surfaces avant tournées l'une vers l'autre (exécution dite space-bloc). L'invention permet une exécution extrê- mement petite et compacte de multiplicateurs de tension car le substrat réunit en lui-même les fonctions de support mécanique et de diélectrique. A cela contribue aussi la possibilité de mettre des diodes non blindées directement en contact avec la métallisation. La disposition spéciale conforme à l'invention de la métallisation évite de plus tous points de contact intérieurs (en dehors de chaque raccordement de diodes) ce qui a des effets très favorables sur le prix de revient et la sûreté de fonctionnement. La disposition space-bloc épargne enfin une passivation spéciale des diodes non blindées. L'invention va être expliquée en détail à l'aide dqss exemplesde réalisation représentés sur les dessins ci-Jointss dans lesquels - la figure 1 représente le schéma du montage de Greinach connu ; - la figure 2 représente le multiplica- teur de tension conforme à l'invention en vue de dessus sur la surface avant, ies diodes étant représentées schématiquement ; - la figure 3 est une représentation de détail d'une diode avec support intermédiaire ; la figure 4 est une représentation de détail d'une diode sans support intermédiaire ; - la figure 5 est une vue de profil de deux multiplicateurs de tension conformes à l'invention dans une disposition space-bloc. Pour établir le rapport entre le schéma (figure 1) et le multiplicateur de tension conforme à l'invèn- tion (figure 2), il faut observer que pour 2a distinction dans les deux représentations à chaque fois l'une des électrodes de condensateur est caractérisée par un trait relevé. Un substrat rectangulaire 1 (figure 2) en céramique au titanate de baryum de quelques dixièmes de millimètre d'épaisseur et quelques millimètres de dimensions suivant les bords, est métallisé sur les deux faces et électriquement conducteur autour de deux des quatre bords (caractéri sésicipar À et E) avec un revêtement d'argent conducteur recuit. Sont exclues de la métallisation une piste 2 passant autour des bords métallisés ainsi que deux pistes 3 et 4 dirigées perpendiculairement à celle-ci sur la face avant au voisinage de ces bords et une autre piste 5 au milieu de la face arrière. Sur la face avant sont, de la façon représentée, montées quatre diodes non blindées D1, P2r 1)3 et D4 de sorte que dans la pratique, le montage suivant la figure 1 est réalisé. Sur les bords caractérisés par E et A (de façon correspondante à "entrée" et "sortie" suivant le schéma de la figure 1) peut se faire d'une façon simple le branchement du multiplicateur de tension. Les figures 3 et 4 représentent en détail des fixations possibles de la diode D2o Ou bien le socle de diode 6 est fixé sur un support intermédiaire 7 et celui ci est soudé sur l'électrode de condensateur C1 (figare 3) ou bien le cAté arrière de ce socle est préalablement traité pour être soudable, de sorte queil peut entre directement soudé ou collé (figure 4). Le raccord en fil 8 de la diode D2 est dans chaque cas fixé par collage sur l'électrode de condensateur C3. Enfin, la figure 5 représente la disposition de deux multiplicateurs dè tension conformes à l'invention dans le mode de construction space-bloc0 Une pellicule de résine 9 sert de couche de collage et de passivation. Les deux multiplicateurs de tension peuvent être branchés en cascade pour produire des tensions de sortie élevées. Bien entendu, l'invention ngest pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté, à partir duquel on pourra prévoir d*autres variantes, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 10) Multiplicateur de tension de dimensions extrêmements petites en montage de Greinach, multiplicateur caractérisé en ce qu'il comporte un substrat diélectrique mince métallisé sur les deux faces et une partie des bords, dont la métallisation est interrompue de telle sorte qu'on obtient des paires d'électrodes de condensateurs reliées entre elles en un montage de Greinach par la métallisation ou par des diodes de préférence non blindées0 20) Multiplicateur de tension suivant la revendication 19 avec un rapport de multiplicateur de 1 : 4 caractérisé en ce qu'il comporte un substrat rectangulaire (1) métallisé sur les deux faces et sur deux bords opposés (A, B) et dont la métallisation est interrompue d'une part par une piste fermée (2) passant autour des bords métallisés et d'autre part par trois pistes (3, 4, 5) dirigées perpendScu- lairement à celle ci et dont deux sont dispessdes sur la face avant au voisinage des bords métallisés (A, E) et une (5) au milieu de la face arrière, les diodes (D1, D2, D3, D) étant fixées sur la face avant. 30) Dispositif comportant deux multiplicateurs de tension suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les faces avant tournes l'une vers l'autre de ces multiplicateurs sont collées entre elles par une matière en résine synthétique (9)