Brevet FR2503475A1 — publié le 19821008

L'invention concerne des barres omnibus et elle a trait plus particulièrement à des barres omnibus miniatures de haute ca- pacité. Plus particulièrement, l'invention se rapporte à des barres omnibus qui comportent des éléments capacitifs multi- couches placés entre des paires de conducteurs omnibus paral- lèles et allongés. Des barres omnibus classiques de dimensions relativement petites ou miniatures sont connues depuis un certain nombre d'années. Les dispositifs sont utilisés pour une distribution de courant et/ou de signaux dans de nombreux systèmes, comme par exemple dans des panneaux arrière d'ordinateurs et dans des systèmes à circuits intégrés. Des barres omnibus multi- couches de types connus comprennent au moins deux plaques conductrices (se présentant habituellement sous la forme de bandes de barres de cuivre de forme allongée) séparées par un film isolant. Une barre omnibus connue de ce type peut utiliser des conducteurs de cuivre ayant une épaisseur d'environ 0,25 mm et les dimensions hors-tout de la barre omnibus peuvent être comprises entre environ 0,5 et 3 mm pour l'épaisseur, entre environ 3,8 et 5 mm pour la largeur, alors que la longueur peut atteindre environ 400 mm. Typiquement, la couche isolante de séparation est un film diélectrique en matière plastique, par exemple en polyester connu sous la désignation commerciale de "MYLAR". La couche séparatrice en "MYLAR" et les plaques conductrices sont liées ensemble par un adhésif. Des barres omnibus connues de.ce type présentent une capacité relativement faible qui fait en sorte que les dispositifs sont comparativement inefficaces pour atténuer un bruit de haute fréquence. Ce bruit de haute fréquence est très indésirable, notamment lorsque la barre omnibus est uti- lisée pour une distribution de signaux. Une solution de type connu pour éliminer ce problème de bruit consiste à connecter les condensateurs avec la barre omnibus après terminaison de l'ensemble de barres omnibus. Bien que cette solution augmente la capacité et réduit au minimum le bruit, elle se traduit par des frais supplémentaires et par une augmentation du temps de fabrication. Une autre structure de barre omnibus de type connu comprend des éléments capacitifs discrets qui sont disposés entre deux conducteurs. Les barres omnibus ont la haute capacité désirée. Des exemples de telles barres omnibus de haute capacité ont été décrits dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique Nos. 4 236 038, 4 236 046 et la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique No. 950 266, tous déposés par la Demanderesse. Les éléments de haute capacité utilisés dans ce type de barre omnibus sont constitués par des minces couches ou pastilles de matière diélectrique, habituellement une matière céramique ayant une grande constante diélectrique. Les surfaces opposées des pastilles sont typique- ment revêtues d'un film mince, homogène et continu de matière conductrice et ces films conducteurs sont reliés électriquement aux conducteurs omnibus respectifs. La présente invention concerne une structure nouvelle et perfectionnée d'un ensemble de barres omnibus miniaturisées comportant des éléments capacitifs multicouches. Conformément à la présente invention, il est prévu une barre omnibus comprenant un moyen isolant composé d'une bande allongée et plate de matière non-conductrice pourvue d'une première et d'une seconde face placées dans des positions opposées, ledit moyen isolant étant pourvu d'au moins une première ouverture le traversant entre lesdites faces, un premier conducteur de barre omnibus fixé sur la première face dudit moyen isolant, ledit conducteur étant pourvu d'au moins une première ouverture qui le traverse, cette première ouverture de barre omnibus étant en coïncidence avec ladite première ouverture dudit moyen isolant, un second conducteur de barre omnibus fixé sur la seconde face dudit moyen isolant, ledit second conducteur de barre omnibus étant pourvu d'au moins une première ouverture qui le traverse et qui est en coïncidence avec la première ouverture du moyen isolant, au moins un premier moyen capacitif composé d'une matière diélectrique présentant une grande constante diélectrique, ledit moyen capacitif comportant une pluralité de couches de matière conductrice essentiellement parallèles, espacées et séparées par ladite matière diélectrique, au moins une première paire desdites couches de matière conductrice étant supportée sur une première paire de faces, placées dans des positions opposées, dudit moyen capacitif, ledit moyen capacitif étant positionné dans lesdites ouvertures en coïncidence desdites couches isolantes et desdits premier et second conducteurs, lesdites couches de la première paire étant orientées essentiellement transversalement auxdites première et seconde faces du moyen isolant, des premiers moyens de connexion électrique assurant la liaison d'une des couches conductrices de la première paire de couches conductrices du moyen capacitif avec ledit premier conducteur de barre omnibus, tandis que des seconds moyens de connexion électrique assurent la liaison de l'autre couche conductrice de ladite première paire avec ledit second conducteur de barre omnibus. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mis en évidence, dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels:- la Fig. 1 est une vue en plan partiel d'une barre omnibus conforme à la présente invention; la Fig. 2 est une vue en perspective à échelle agrandie d'un mode de réalisation d'un élément capacitif multicouche destiné à être incorporé à la barre omnibus de la Fig. 1; la Fig. 3 est une vue en élévation et en coupe latérale faite suivant la ligne 3-3 de la Fig. 1; et la Fig. 4 est une vue à échelle agrandie de la partie 4 de l'agencement représenté sur la Fig. 3. Sur la Fig. 1, on a désigné dans son ensemble par 2 une partie d'une barre omnibus miniature conforme à la présente invention. Cette barre omnibus comprend deux conducteurs omnibus parallèles et allongés 22, 22' (Fig. 3 et 4) desquels font saillie respectivement des broches ou doigts de distribu- tion de signaux 6 et 8. Plusieurs éléments capacitifs multi- couches 10 sont incorporés à la barre omnibus 2 entre les deux conducteurs omnibus, comme cela sera décrit de façon plus détaillée dans la suite. Sur la Fig. 2, on a désigné dans son ensemble par 10 un élément capacitif multicouches destiné à être utilisé dans la structure conforme à la présente invention. L'élément 10 est constitué d'une série de couches conductrices 12 séparées par des couches 13 formées d'une matière ayant une grande constante 4 2503475 diélectrique. La matière diélectrique est, conformément au mode préféré de réalisation de l'invention, un matériau céramique tel que du titanate de baryum. Chaque couche conductrice 12 comporte seulement une de ses extrémités qui est exposée d'un côté de l'élément 10, des couches conductrices alternées 12 comportant des extrémités exposées sur le même côté de l'élément 10. Les deux faces latérales opposées de l'élément 10 sur les- quelles les couches conductrices 12 s'étendent sont métallisées de manière à définir des plaques extrêmes conductrices 16(a) et 16(b), les groupes de couches conductrices alternées 12 étant en contact électrique avec les plaques extrêmes 16(a) et 16(b). Les éléments capacitifs multicouches 10 peuvent être for- més par revêtement de parties des surfaces opposées des pas- tilles ou plaquettes de matière diélectrique céramique avec un matériau conducteur, tel que de l'argent ou un adhésif conducteur, puis par assemblage de plusieurs desdites couches sous forme d'un ensemble multicouche. Les plaques extrêmes conductrices 16(a) et 16(b) peuvent également être constituées d'argent ou d'un adhésif conducteur. En variante, les éléments capacitifs multicouches peuvent être formés en incorporant de minces feuilles de matière conductrice à la matière diélectrique, des feuilles alternées de matière conductrice étant reliées à des plaques extrêmes 16(a) et 16(b) formées du même matériau conducteur. Des éléments capacitifs multicouches du type défini ci-dessus sont commercialement disponibles à la Société "AVX Ceramics Corp.", Myrt Beach, Caroline du Sud. On va maintenant décrire en référence aux Fig. 3 et 4, une partie d'une barre omnibus conforme à l'invention, désignée dans son ensemble par 18. Cette barre omnibus 18 comprend une couche isolante 20, telle qu'une feuille de polyester du type "MYLAR", interposée entre deux conducteurs omnibus 22 et 22'. Cette structure stratifiée est pourvue d'ouvertures 24 qui définissent des fenêtres ou des poches. Les ouvertures 24 ont la même forme et elles sont légèrement plus grandes que les éléments capacitifs multicouches 10. Un élément capacitif 10 est positionné dans chaque ouverture 24 et il est espacé des conducteurs omnibus 22 et 22' de manière qu'il ne se produise aucun contact non-intentionnel ou indésirable entre les éléments et les conducteurs omnibus. Pour contribuer à empêcher un contact indésirable entre les éléments 10 et les conducteurs omnibus, le périmètre des ouvertures 24 ménagées dans la couche isolante 20 peut être plus petit que celui de l'ouverture cor- respondante des conducteurs 22 afin de faire en sorte que les éléments capacitifs multicouches 10 restent espacés des conduc- teurs 22 d'une distance essentiellement égale dans toutes les directions. Il est particulièrement important que les plaques extrêmes 16(a) et 16(b) soient espacées des extrémités 25 des conducteurs 22 et 22' qui définissent des parties des côtés des ouvertures 24. La capacité interne souhaitée de l'ensemble de barres omnibus est obtenue par établissement d'un contact sélectif entre les plaques extrêmes 16 et les conducteurs omnibus 22. Dans ce but, chacune des plaques extrêmes 16 est connectée à un conducteur différent 22. Ainsi, à titre d'illustration, la place extrême 16(a) est connectée au conducteur 22 tandis que la plaque extrême 16(b) est connectée au conducteur 22' (Fig. 4). La connexion entre les plaques extrêmes 16 et les conducteurs 22 est établie à l'aide d'une liaison conductrice appropriée 26 qui peut être une brasure, un adhésif conducteur, etc., à condition de veiller à ce que chaque plaque extrême 16 soit connectée seulement à un conducteur omnibus. Les connexions électriques 26 peuvent également être réalisées de façon à fixer mécaniquement les éléments capacitifs multicouches 10 en position dans l'ensemble; cependant, les éléments 10 peuvent être positionnés mécaniquement de toute autre manière désirée. Chaque conducteur omnibus 22 peut comporter également une couche extérieure de matière plastique isolante 28, ou bien l'ensemble de barres omnibus peut être enrobé avec une telle matière plastique isolante. Chaque élément capacitif multicouche est connecté de la manière décrite ci-dessus afin que ses plaques extrêmes oppo- sées soient respectivement connectées à des conducteurs omnibus qui sont orientés généralement transversalement par rapport auxdites plaques extrêmes. De cette manière, on crée une capacité interne sur toute la longueur de l'ensemble de barres omnibus. 6 2503475 Les conducteurs omnibus conformes à l'invention sont constitués par des éléments de cuivre, qui peuvent être plaqués d'étain; ils ont une épaisseur d'environ 0,25 mm, une largeur ou hauteur comprise entre environ 3,8 et 5 mm et une longueur comprise entre environ 50 et 400 mm, en fonction de l'application particulière envisagée pour la barre omnibus. La matière céramique, dont sont formés les éléments capacitifs multicouches des condensateurs, a de préférence une constante diélectrique relativement élevée, à savoir une constante diélectrique supérieure à 8 000 par exemple, et l'épaisseur de la matière diélectrique peut être comprise entre environ 0,12 et 0,38 mm. Les éléments capacitifs comportent typiquement des surfaces opposées ayant des dimen- sions, mesurées parallèlement aux plans définis par les con- ducteurs omnibus, qui sont comprises entre environ 5 x 5 mm et 5 x 76 mm pour des éléments individuels, ou bien les con- densateurs multicouches peuvent s'étendre sur toute la lon- gueur de l'ensemble de barres omnibus s'il se présente sous la forme de rubans. REVENDICATIONS 1.- Barre omnibus, caractérisée en ce qu'elle comprend un moyen isolant (20) composé d'une bande allongée et plate de matière non-conductrice pourvue d'une première et d'une seconde face placées dans des positions opposées, ledit moyen isolant (20) étant pourvu d'au moins une première ouverture (24) le traversant entre lesdites faces, un premier conducteur de barre omnibus (22) fixé sur la première face dudit moyen isolant (20), ledit conducteur (22) étant pourvu d'au moins une première ouverture (24) qui le traverse, cette première ouverture de barre omnibus étant en coïncidence avec ladite première ouverture dudit moyen isolant (20), un second conduc- teur de barre omnibus (22') fixé sur la seconde face dudit moyen isolant, ledit second conducteur de barre omnibus étant pourvu d'au moins une première ouverture qui le traverse et qui est en coïncidence avec la première ouverture du moyen isolant, au moins un premier moyen capacitif (10) composé d'une matière diélectrique (13) présentant une grande constante diélectrique, ledit moyen capacitif comportant une pluralité de couches de matière conductrice essentiellement parallèles (12), espacées et séparées par ladite matière diélectrique (13), au moins une première paire desdites couches de matière con- ductrice (12) étant supportée sur une première paire de pla- ques extrêmes 16(a) et 16(b) oposées dudit moyen capacitif, ledit moyen capacitif étant positionné dans lesdites ouvertures (24) en coïncidence desdites couches isolantes (20) et desdits premier et second conducteurs, lesdites plaques de la première paire étant orientées essentiellementtransversalement auxdites première et seconde faces du moyen isolant, des premiers moyens de connexion électrique assurant la liaison d'une des couches conductrices de la première paire de couches conductrices du moyen capacitif avec ledit premier conducteur de barre omnibus (22), tandis que des seconds moyens de connexion élec- trique assurent la liaison de l'autre couche conductrice de ladite première paire avec ledit second conducteur de barre omnibus (22'). 2.- Barre omnibus selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit moyen capacitif (10) comprend au moins une seconde paire desdites couches conductrices espacées, les couches de ladite seconde paire étant disposées essentielle- ment parallèlement par rapport aux couches de la première paire,lesdites couches de la seconde paire étant connectées électriquement avec des couches respectives de la première paire et étant espacées desdits conducteurs de barres omnibus. 3.- Barre omnibus selon la revendication 1 ou 2, carac- térisée en ce que lesdites ouvertures en coïncidence qui sont prévues dans lesdits premier et second conducteurs de barre omnibus (22, 22') ont une section droite plus grande que l'ouverture (24) ménagée dans ledit moyen isolant (20). 4.- Barre omnibus selon la revendication 1 ou 2, carac- térisée en ce que lesdits premier et second moyens de liaison électrique sont constitués par de la brasure (26). 5.- Barre omnibus selon la revendication 1 ou 2, carac- térisée en ce que lesdits premier et second moyens de liaison électrique sont constitués par un adhésif conducteur (26). 6.- Barre omnibus selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que ledit moyen isolant (20) comprend en outre une gaine non-conductrice (28) enrobant lesdits premier et second conducteurs de barre omnibus (22, 22') et ledit moyen capacitif (10). 7.- Barre omnibus selon la revendication 2 ou 3, caracté- risée en ce que lesdits conducteurs de la seconde paire sont noyés dans ladite matière diélectrique (