Brevet FR2295678A1 — publié le 19760716

L'invention concerne un procédé de fabrication de circuits imprimés selon lequel un support métallique est doté de trous correspondant le cas échéant aux points de soudure, puis revêtu d'une couche isolante sur laquelle, -par un procédé de superposi tion, les éléments du circuit sont mis en place. L'invention concerne également un circuit imprimé fabriqué selon ce procédé, comportant un support métallique revêtu d'une couche isolante et sur lequel sont mis en place les éléments du circuit. En électronique, la technique consistant à utiliser comme support de circuits imprimés la tôle d'acier à la place des plastiques (Pertinax, résine époxyde), est connue. Les platines en tôle d'acier sont fabriquées en découpant d'abord la tôle aux dimensions voulues pour les platines et en pratiquant les trous. Ces trous représentant les points de soudure des composants élec triques et électroniques du circuit. Une fois terminé le travail de perçage, la tôle est revêtue d'une couche de résine époxyde appliquée en lit fluidisé. Après l'application de cette couche de résine, les circuits sont montés par un procédé de superposition sur la couche isolante formée par la résine. On utilise pour ce faire, selon une recommandation de la "photo-circuit Corporation le procédé CC4, ou bien les circuits sont mis en place par métallisation, puis renforcés par un procédé électrolytique ou autre. Ces circuits utilisant comme support une tôle d'acier ont comme inconvénient leur poids, relativement élevé; poids qui 1imite leurs possibilités d'emploi. Si de telles platines sont utilisées, par exemple, pour des appareils électroniques devant rester légers et transportables, on obtiendra en fait des appareils, y compris des biens de consommation comme les téléviseurs couleur, d'un poids gênant. De plus, l'emploi comme isolant de résine époxyde ne débouche pas sur la réduction touJours recherchée des coûts de construction par rapport à la construction cuivre-résine époxyde pratiquée jusqu'ici pour les platines, car la résine époxyde continue à être utilisée. L'invention a pour but un procédé de fabrication de circuits imprimés ainsi que la création d'un circuit imprimé fabriqué selon ce procédé, grâce auxquels les inconvénients présentés dans ce domaine par les réalisations techniques actuelles soient évités. A cet effet, l'invention prévoit que pour fabriquer la couche isolante, le support métallique soit oxydé en surface. Elle prévoit également comme support l'aluminium, oxydé par anodisation. L'emploi du métal léger qu'est l'aluminium permet la construction de platines et de circuits imprimés beaucoup plus légers. Technologiquement, l'usinage mécanique d'une platine en aluminium est intéressant ; ainsi, par exemple, les outils à utiliser (forets pour les perçages correspondant aux points de soudure) durent beaucoup plus longtemps dans l'usinage de l'aluminium que dans celui de l'acier. Une telle platine peut par ailleurs servir à l'évacuation de la chaleur dégagée par un semi-conducteur conçu pour une forte charge. Des nervures de refroidissement peuvent même dans ce cas, si nécessaire, être intégrées à la platine. Les figures représentent à titre d'exemple une forme d'exécution de l'invention. La fig. 1 montre un circuit imprimé et la fig. 2 un détail grossi du circuit de la fig. 1. Sur la fig. 1, a été représentée une platine 1 conforme à l'invention, platine qui, à côté de conducteurs électriques 2, présente aussi des nervures de refroidissement 3 pour un composant de puissance semi-conducteur, ainsi que la plaque frontale d'un appareil électronique. Ces composants et le circuit imprimé forment un sous-ensemble monobloc. Les circuits électriques 2 sont construits de telle sorte que le support métallique 6 (v#oir fig. 2) soit équipé de perçages 5 correspondant aux points de soudure. Le support métallique reçoit ensuite une couche isolante 7. Pour fabriquer cette couche isolante 7, le support-métallique 6 est oxydé en surface. Ce support étant en aluminium, la couche oxydée s'obtient par anodisation. Les conducteurs sont ensuite mis en place par un procédé de superposition. Ce procédé peut consister en une métallisation, les conducteurs étant ensuite renforcés par un procédé électrolytique. En mettant en place les circuits seulement après l'exécution des perçages 5, on obtient que la couche conductrice 2 recouvre également les parois de ces perçages ; cela donne de la solidité aux points de soudure, car la soudure coule dans les trous par capillarité et les remplit. Durant le processus de fabrication du circuit imprimé, le support métallique peut être recouvert avant l'oxydation superficielle pour qu'une liaison électrique (éventuellement demandée) entre le support métallique et certains composants puisse être réalisée. C'est le cas, par exemple, lorsque la platine, à côté de sa fonction d'élément support des composants, doit aussi produire un effet d'écran, ce qui peut être particulièrement important en haute fréquence. Une anodisation de l'aluminium peut donner à la plaque frontale de l'appareil électronique une présentation élégante compatible avec le repérage des boutons de commande. Pour augmenter le pouvoir. isolant de la couche anodisée, on peut éventuellement utiliser un produit remplissant les pores de cette couche, des matières colorantes pouvant aussi etre utilisées à cet effet. il est donc possible d'obtenir, en méme temps qu'un meilleur effet isolant, une certaine gamme de tons pour la platine. Dans la zone des nervures de refroidissement utilisées pour le semiconducteur, un noircissage est toujours recherché pour des raisons concernant l'échange thermique. L'anodisation peut également contribuer à une présentation esthétique des plaques frontales des appareils optiques. il est donc possible, avec l'invention, de constituer un circuit imprimé qui soit un véritable composant mécanique d'un appareil ou d'une installation quelconque. Si l'ossature d'un appareil est, par exemple, en aluminium moulé sous pression, elle peut constituer un support pour les conducteurs d'un circuit électrique pu électronique ; à cet effet, elle reçoit une mince couche d'alumi#nium qui ensuite est soumise entièrement à l'anodisation. Cette couche forme alors une couche isolante qui, à son tour, peut recevoir les autres conducteurs du circuit. Une platine constituée à peu près comme celle de la fig. 1 (avec plaque frontale et éléments de refroidissement) peut, après son équipement, être glissée sans difficulté dans le coffret, non représenté, d'un appareil. Cette construction monobloc de pièces composantes essentielles d'un appareil autorise des techniques de fabrication simples et facilite les travaux de réparation. il est possible en principe de disposer les conducteurs d'un circuit sur les deux faces du support métallique, comme cela s'est pratiqué ousqutà présent avec les platines en matière plastique. On peut de plus envisager d'appliquer une nouvelle couche isolante sur les conducteurs du circuit imprimé (fig. 2), sur laquelle d'autres conducteurs pourront à leur tour être mis en place. Cette couche isolante peut s'appliquer sans difficulté sous la forme d'une couche d'aluminium très mince qui sera ensuite soumise à une anodisation, couche sur laquelle les autres conducteurs seront mis en place. On peut donc prévoir la mise en place de conducteurs se croisant, c'est-à-dire une meilleure utilisation de la surface disponible sur les platines. Cela conduit à un câblage plus court des composants électroniques à souder. Cette disposition croisée des conducteurs permet des montages moins encombrants de composants électroniques et la construction d'appareils de forme compacte. Etant donné que le support métallique et les couches à appliquer peuvent être choisis très minces, un nombre relativement grand de couches isolantes et de conducteurs peuvent être superposés pour constituer un circuit imprimé "en sandwich" où les conducteurs occupent différents niveaux, l'épaisseur d'un tel circuit imprimé étant toutefois à peine supérieure à celle des platines en matière plastique équipées d'une seule couche de conducteur mise en place sur une seule de leur face. L'emploi de métal comme élément support d'un circuit imprimé procure, à côté d'une bonne résistance mécanique, un autre avantage : du fait de sa bonne conductibilité thermique, la platine rend le circuit imprimé relativement peu sensible à la chaleur. Les températures de soudage ne sont en conséquence limitées que par la sensibilité thermique des composants électroniques utilisés. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication de circuits imprimés selon lequel un support métallique est doté de trous correspondant éventuellement aux points de soudure, puis revêtu d'une couche isolante sur laquelle, par un procédé de superposition, les conducteurs sont mis en place, caractérisé par le fait que pour réaliser la couche isolante, le support métallique est oxydé en surface. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que sur les conducteurs mis en place après oxydation du support métallique, une autre-couche isolante recouvrant au moins partiellement ceux-ci est appliquée, sur laquelle d'autres conducteurs sont à nouveau mis en place. 3. Procédé selon une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que l'aluminium est utilisé comme support et que celui-ci-est anodisé pour constituer la couche isolante, les pores de la couche anodisée étant ensuite de préférence remplis avec une matière isolante. -4. Procédé selon une des revendications de 1 à 3, caractérisé par le fait que la couche oxydée est enlevée au moins en un point et qu'une liaison conductrice avec le support est établie. 5. Circuit imprimé construit d'après le procédé conforme à l'une des revendications de 1 à 4, comportant un support métallique revêtu d'une couche isolante sur laquelle des conducteurs sont mis en place, caractérisé par le fait que la couche isolante est une couche d'oxyde du support. 6. Circuit imprimé selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le support est en aluminium et la couche isolante une couche d'aluminium anodisé, teintée et imprimée le cas échéant. 7. Circuit imprimé selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé par le fait que la couche d'oxyde est enlevée au moins en un point et qu'une liaison conductrice est établie avec le substrat. 8. Circuit imprimé selon une #des revendications de 5 à 7, caractérisé par le fait que le support métallique forme un tout monobloc avec un composant mécanique, couvercle de coffret ou bride de fixation par exemple.