Brevet FR2503472A1 — publié le 19821008

La présente invention concerne des barres omnibus et notamment des barres omnibus relativement petites ou miniatures. Plus particulièrement, l'invention se rapporte à des ensembles de barres omnibus multicouches qui comportent des éléments capacitifs entre des bandes conductrices omnibus adjacentes de façon à former des barres omnibus caractérisées par une haute capacité. 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 ou 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 ôtre 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. 2 2503472 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 a pour but de fournir des barres omni- bus multicouches miniaturisées perfectionnées qui comportent des éléments capacitifs discrets. Conformément à la présente invention, il est prévu une barre omnibus multicouche comprenant au moins deux conducteurs allongés, parallèles et spatialement séparés, au moins un pre- mier moyen capacitif positionné entre lesdits conducteurs de la barre omnibus et comprenant une couche de matière diélectrique présentant deux surfaces planes placées dans des positions op- posées et une couche conductrice en contact intime avec chacune desdites surfaces, un premier moyen de liaison électrique po- sitionné entre la couche conductrice placée sur la première surface du moyen capacitif et le conducteur de barre omnibus adjacent, un second moyen de liaison électrique positionné entre la couche conductrice de la seconde surface du moyen capacitif et le second conducteur adjacent de la barre omnibus, et des moyens pour retenir lesdits moyens capacitifs entre lesdits conducteurs de la barre omnibus. Les moyens ou éléments capacitifs précités sont des pas- tilles ou plaquettes de matière céramique comportant des sur- faces métallisées et la présente invention concerne également un procédé pour fixer et connecter les éléments capacitifs entre deux barres omnibus dans un ensemble de barres omnibus miniatures. La présente invention se rapporte également aux 3 2503472 ensembles de barres omnibus miniaturisées résultant de la mise en pratique du procédé nouveau précité. Conformément à un mode de réalisation de la présente inven- tion, les éléments capacitifs et les conducteurs de barre omnibus sont interconnectés électriquement et mécaniquement par un ruban de brasure positionné entre les surfaces conduc- trices formées sur les pastilles céramiques et les conducteurs de barre omnibus. Dans un autre mode de réalisation de la présente invention, un élément de circuit imprimé, tel qu'un film de matière plas- tique du type MYLAR portant des motifs conducteurs, sert de voie d'interconnexion électrique entre les surfaces conductrices des pastilles céramiques et les conducteurs de barre omnibus. Dans encore un autre mode de réalisation de la présente invention, des circuits imprimés définissent à la fois les conducteurs de barres omnibus et les voies d'interconnexion entre les surfaces métallisées des pastilles céramiques et les conducteurs de barres 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 d'un tronçon d'un ensemble de barres omnibus conforme à un mode de réalisation de la présente invention; la Fig. 1A est une vue en élévation et en coupe faite sui- vant la ligne lA-lA de la Fig. 1; la Fig. 2 est une vue en élévation latérale et en coupe partielle d'un segment d'un ensemble de barres omnibus conforme à un second mode de réalisation de la présente invention; la Fig. 3 est une vue en élévation latérale et en coupe partielle d'un segment d'un ensemble de barres omnibus conforme à un autre mode de réalisation de la présente invention; la Fig. 4 est une vue en plan d'un segment de l'ensemble de barres omnibus de la Fig. 3; et la Fig. 5 est une vue en coupe faite sur la ligne 5-5 de la Fig. 4. Sur les Fig. 1 et lA, on a désigné par 10 un ensemble de barres omnibus. L'ensemble de barres omnibus 10 comporte plusieurs éléments capacitifs 14 qui sont interposés entre deux conducteurs de barre omnibus 16, 16a, espacés l'un de l'autre. Les pastilles 14 sont chacune composées d'une couche ou plaquette Il formée d'un matériau céramique, tel que du titanate de baryum, et revêtue sur ses deux surfaces opposées de couches respectives 13, 13a d'argent ou d'une autre matière conductrice. Les couches d'argent ou d'une autre matière conductrice 13 entre lesquelles est interposée la couche de matière diélectrique 11 définissent des éléments capacitifs qui sont désignés dans leur ensemble par 14. Chacun des conducteurs de barre omnibus 16, 16a comporte des dents ou doigts respectifs de distribution 15 et 15' qui font saillie de manière à servir d'éléments de distribution de courant ou de signaux transmis par la barre omnibus. Dans le mode de réalisation des Fig. 1 et lA, les couches conductrices 13 de chaque élément capacitif sont connectées mécaniquement et électriquement avec leurs conducteurs de barre omnibus adjacents par des bandes de brasure 12. Les bandes de brasure sont placées en position dans l'ensemble indiqué sur la Fig. lA et ledit ensemble est ensuite soumis à un échauffement et à une pression faibles, si nécessaire, pour établir une liaison électrique et mécanique directe, par l'intermédiaire des bandes de brasure 12, entre les conduc- teurs 16 et les éléments capacitifs 14 de la barre omnibus. Les pastilles sont par conséquent connectées de façon appropriée pour servir de filtres destinés à éliminer ou à réduire un bruit ou des parasites indésirables. Les surfaces extérieures des conducteurs 16 de barre omnibus sont typiquement revêtuesd'une couche 18 de matière plastique isolante, ou bien l'ensemble peut être enrobé d'une telle matière plastique isolante. Sur la Fig. 2, on a représenté un second mode de réalisation de la présente invention. Il est à noter que la configuration représentée sur la Fig. 2 est une vue à échelle agrandie montrant seulement un élément capacitif 14 interconnecté entre les conduc- teurs 16 de barre omnibus, mais l'ensemble comprend une série de pastilles capacitives qui sont connectées d'une manière semblable dans la structure de barre omnibus. Dans l'agencement de la Fig. 2, les conducteurs 16 sont appliqués sur et espacés l'un de l'autre par un isolateur 20 qui peut être formé d'une bande de matière plastique, telle qu'un polyester connu sous la désignation commerciale de "MYLAR" par exemple. Les conducteurs 16 et l'isolateur d'espacement 20 sont liés ensemble pour former une structure stratifiée. Des ouvertures 22, qui peuvent être considérées comme des fenêtres ou comme des poches, sont ménagées dans la structure stratifiées constituée par les conducteurs 16 et la couche d'espacement 20 et un élément capacitif 14 est placé dans chaque ouverture 22. Des ensembles de circuits imprimés se composant chacun d'une feuille de matière plastique 24 (par exemple du MYLAR) sur la face intérieure de laquelle est placée par déca- page ou dépôt une ligne conductrice ou un autre motif 26, assurent le pontage de l'ouverture 22. De préférence, les sub- strats à circuits imprimés 24 et 24a et leurs conducteurs respectifs 26 et 26a s'étendent sur toute la longueur de l'en- semble de barres omnibus. Les éléments conducteurs 26 et 26a des circuits imprimés sont reliés directement aux conducteurs respectifs 16 et 16a de barre omnibus de chaque côté de chaque ouverture 22 et ils sont également reliés aux couches conduc- trices respectives 13, 13a des éléments capacitifs 14. En conséquence, les conducteurs de circuits imprimés 26 ser- vent de connecteur électrique pour connecter des surfaces conductrices 13 des éléments capacitifs 14 avec les barres omnibus 16. On voit par conséquent que chaque barre omnibus est connectée avec une plaque conductrice de l'élément capacitif 14, de sorte que les pastilles capacitives sont efficacement branchées dans le circuit pour assurer un filtrage. L'interconnexion des conducteurs de circuits imprimés 26 et 26a avec les barres omnibus et avec les surfaces conductrices des éléments capacitifs 14 peut être établie en utilisant un adhé- sif conducteur ou bien toute autre technique connue pour réa- liser une interconnexion électrique et, le cas échéant, une interconnexion mécanique. De préférence, les ensembles de cir- cuits imprimés du substrat 24 et le conducteur 26 s'étendent sur toute la longueur de l'ensemble de barres omnibus, de sorte que le substrat de circuit imprimé placé de chaque côté de l'ensemble peut également servir de couche extérieure isolante pour l'ensemble de barres omnibus, comme la couche 18 des Fig. 1 et 2, ou bien l'ensemble peut être enrobé par une matière plastique isolante. En considérant maintenant les Fig. 3, 4 et 5, on voit qu'on a représenté un autre mode de réalisation de la présente invention o l'ensemble de barres omnibus est constitué d'éléments de circuits imprimés. Dans ce mode de réalisation, les éléments capacitifs 14 sont placés dans des ouvertures ou poches 22 ménagées dans une couche centrale d'isolation et de séparation 20. Un ensemble de circuit imprimé constitué d'une feuille 28 de matière plastique sur laquelle est formé un motif conducteur 30 (par une technique de décapage ou de dépôt) est positionné sur un côté d'un séparateur 20, et un ensemble de circuit imprimé semblable, constitué d'une feuille 28a de matière plastique et d'un motif conducteur 30a, est positionné sur l'autre côté du séparateur 20. Comme le montrent mieux les Fig. 4 et 5, le motif conducteur 30 (ainsi que le motif 30a) se présente sous la forme d'une bande allongée qui pourvoit en fait le conducteur de barre omnibus de doigts ou dents 34, 34a s'étendant transversalement aux corps principaux des motifs conducteurs respectifs 30 et 30a de façon à définir des saillies ou doigts servant à l'interconnecion de la barre omnibus avec un équipement électronique. Les motifs conducteurs 30 et 30a sont reliés électriquement aux surfaces conductrices opposées 13 des pastilles céramiques 1i de façon à établir les interconnexions électriques appropriées entre les composants de barre omnibus et les éléments capacitifs en vue d'un filtrage. Ces interconnexions électriques peuvent être établies à l'aide d'un adhésif conducteur ou bien par toute autre méthode appropriée. De même, les éléments de barre omnibus et de circuit imprimé 28, 30 et 28a, 30a peuvent aussi être reliés mécaniquement, par exemple a l'aide d'un adhésif ou autrement, avec le séparateur central 20 pour terminer mécaniquement la formation de l'ensemble unitaire. Puisque tous les composants du mode de réalisation des Fig. 3 a 5, autres que les éléments capacitifs 14, peuvent être 7 2503472 agencés sous la forme ue circuits imprimés flexibles, un ensemble de ce type trouve une application principale dans des environ- nements de service o il est placé à plat sur une autre struc- ture portante. Cependant, si on désire rendre auto-porteur un ensemble de ce type, on peut utiliser un séparateur central 20 qui soit formé d'une matière isolante rigide, ou bien on peut incorporer à l'ensemble d'autres éléments de renforcement. Les conducteurs de barre omnibus selon l'invention sont des éléments en cuivre, qui peuvent être plaqués d'étain; ils ont une épaisseur d'environ 0,25 mm et une largeur ou hauteur comprise entre environ 3,8 et 5 mm ainsi qu'une longueur comprise entre environ 50 et 410 mm, en fonction de l'application particulière envisagée pour la barre omnibus. La matière cérami- que dont sont constitués les éléments capacitifs ou les conden- sateurs en forme de bandes possède une constante diélectrique relativement grande, par exemple supérieure à 8 000, et l'épaisseur de la matière diélectrique peut être comprise entre environ 0,12 et 0,38 mm. Les éléments capacitifs comportent typiquement des faces opposées dont les dimensions de surfaces, mesurées parallèlement aux plans définis par les conducteurs de barre omnibus, qui sont comprises entre environ 5 mm x 5 mm et environ 5 mm x 76 mm pour des éléments capacitifs individuels. 8 2503472 REVENDICATIONS 1.- Barre omnibus multicouche, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins deux conducteurs allongés, parallèles et spatialement séparés (16, 16a) (30, 30a), au moins un premier moyen capacitif (14) qui est positionné entre lesdits conduc- teurs (16, 16a) (30, 30a) de barre omnibus et qui comprend une couche (11) de matière diélectrique pourvue de deux sur- faces planes placées dans des positions opposées et d'une couche conductrice (13, 13a) en contact intime avec chacune desdites surfaces, un premier moyen de liaison électrique positionné entre la couche conductrice (13) placée sur la première surface dudit moyen capacitif et le conducteur de barre omnibus adjacent (16) (30), un second moyen de liaison électrique positionné entre la couche conductrice (13a) sur la seconde surface dudit moyen capacitif et le second conduc- teur de barre omnibus adjacent (16a) (30a), et des moyens pour retenir lesdits moyens capacitifs entre lesdits conducteurs de barre omnibus. 2.- Barre omnibus selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits premier et second moyens de liaison électrique comprennent une brasure (12). 3.- Barre omnibus selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits premier et second moyens de liaison électrique comprennent des préformes de brasure, et en ce que lesdites pré- formes de brasure comprennent également lesdits moyens de re- tenue. 4.- Barre omnibus selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un moyen d'espacement (20) positionné entre lesdits conducteurs de barre omnibus (16, 16a) (30, 30a), ledit moyen d'espacement (20) étant composé d'une matière non-conductrice et comportant au moins une première ouverture (22) le traversant, ledit moyen capacitif (14) étant disposé dans ladite ouverture. 5.- Barre omnibus selon la revendication 4, caractérisée en ce que lesdits conducteurs de barre omnibus (16, 16a) comportent des ouvertures coïncidant avec ladite ouverture dudit moyen d'espacement (22) et en ce que lesdits premier et second moyens de liaison chevauchent les ouvertures ménagées dans les conducteurs de barre omnibus (16, 16a) pour entrer en contact avec les couches conductrices (13, 13a) prévues sur les surfaces du moyen capacitif dans la zone desdites ouvertures de conducteurs de barre omnibus. 6.- Barre omnibus selon la revendication 5, caractérisée en ce que lesdits moyens de liaison comprennent chacun au moins un premier conducteur (26, 26a) supporté par un substrat non-conducteur flexible (24, 24a), ledit substrat (24, 24a) et ledit conducteur (26, 26a) retenant le moyen uapacitif (14) dans ladite ouverture (22) du moyen d'espacement et comprenant également ledit moyen de retenue. 7.- Ensemble de barres omnibus multicouches, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen d'espacement évidé (20) qui est formé d'une matière non-conductrice et qui comporte deux sur- faces planes placées dans les positions opposées, un moyen capacitif (14) disposé dans une ouverture (22) dudit moyen d'espacement (20), ledit moyen capacitif (14) comprenant une pastille céramique (11) pourvue de surfaces planes placées dans des positions opposées, ledit moyen capacitif (14) com- prenant en outre une couche conductrice (13, 13a) en contact intime avec chacune desdites surfaces planes de la pastille, deux moyens à conducteurs omnibus (16, 16a) (30,30a) fixés sur lesdites surfaces planes dudit moyen d'espacement (20), lesdits moyens à conducteurs omnibus (16, 16a, (30, 30a) comprenant chacun un conducteur omnibus allongé, et des moyens établissant un contact électrique entre chacun desdits conducteurs omnibus (16, 16a) (30, 30a) et une couche conduc- trice respective (13, 13a) dudit moyen capacitif. 8.- Ensemble de barres omnibus selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits moyens à conducteurs omnibus comprennent chacun un substrat non-conducteur (28) et au moins un premier conducteur (30, 30a) supporté par ledit substrat (28), ledit substrat chevauchant l'ouverture (22) ménagée dans ledit moyen d'espacement (20) et retenant ledit moyen capacitif (14) dans ladite ouverture (22), lesdits conducteurs omnibus (30, 30a) étant dirigés vers et juxtaposés auxdites couches conductrices (13, 13a) du moyen capacitif dans la zone de ladite ouverture (22). 9.- Ensemble de barres omnibus selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits moyens à conducteurs omnibus comprennent un conducteur omnibus évidé (16, 16a), les ouvertures ménagées dans ce conducteur omnibus coïncidant avec les ouver- tures (22) ménagées dans ledit moyen d'espacement (20), un substrat nonconducteur (24, 24a) et au moins un premier conducteur (26, 26a) supporté par ledit substrat (24, 24a), ledit substrat (24, 24a) chevauchant les ouvertures ménagées en coïncidence dans lesdits conducteurs (16, 16a) et dans l'organe d'espacement (20) et étant lié auxdits conducteurs omnibus (16, 16a), ledit premier conducteur de substrat (26, 26a) étant en contact électrique avec lesdits conducteurs de bus (16, 16a), de telle sorte que lesdits premiers conducteurs (26, 26a) établissent un contact électrique entre des conduc- teurs omnibus respectifs(16, 16a) et lesdites couches conduc- trices (13, 13a) dudit moyen capacitif tout en retenant ledit moyen capacitif (14) dans lesdites ouvertures en coïncidence. 10.- Ensemble de barres omnibus selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que ledit substrat (24, 24a) et ledit premier conducteur (26, 26a) définissent un circuit imprimé flexible.