Brevet FR2508757A1 — publié le 19821231

La présente invention concerne des dispositifs de blindage permettant d'assurer le blindage haute fréquence de circuits électriques et des ensembles de circuit logeant plusieurs sous-circuits. On connaît dans la technique des dispositifs de blindage par lesquels des composants électriques sont blindés les uns par rapport aux autres à l'aide d'une structure de blindage électriquement conductrice assurant le blindage entre les composants. L'invention vise des moyens permettant de simplifier le blindage de composants qui sont montés des deux cbtés d'une plaquette de circuit. Selon l'invention, il est proposé un dispositif de blindage destiné à permettre le blindage haute fréquence d'un circuit électrique monté sur une plaquette de circuit, comprenant des moyens de blindage électriquement conducteues sur les deux faces de la plaquette de circuit et permettant le blindage du circuit, se distinguant en ce que des trajets électriquement conducteurs sont formés sur au moins une face de la plaquette de circuit, lesquels trajets viennent au contact des bords des moyens de blindage se trouvant sur cette face de la plaquette de circuit, et en ce que les trajets conducteurs sont électriquement connectés aux moyens de blindage de l'autre face de la plaquette de circuit par l'inter oddiaire de trous qui traversent la plaquette de circuit et dont les parois intérieures portent une matière électriquement conductrice. L'invention propose également un dispositif de blindage permettant d'assurer le blindage haute fréquence de plusieurs circuits électriques adjacents, comprenant une structure de parois dont les parois sont faites d'une matière électriquement conductrice et définissent plusieurs compartiments à extrémités ouvertes pour recevoir les circuits respectifs, une plaquette de circuit portant lesdits circuits et montée de façon que l'una de ses faces soit adjacente aux extrémités ouvertes des compartiments et que chaque circuit soit correctement placé par rapport à son compartiment respectif, et un couvercle électriquement conducteur monté au voisinage de la face opposée de la plaquette de circuit, le dispositif se distinguant en ce que la plaquette de circuit est dotée de trajets électriquement conducteurs sur ses deux faces, et ledit couvercle est conformé de maçon à etre en contact électrique avec les trajets conducteurs de ladite face opposée de la plaquette de circuit et en ce que les trajets conducteurs ont des configurations qui concordent entre elles et qui sont adaptées au tracé des parois et sont connectés ensemble par l'intermédiaire de trous qui traversent la plaquette de circuit et dont l'intérieur porte une matière conductrice. L'invention propose en outre un ensemble de circuit électrique logeant plusieurs sous-circuits, l'ensemble comprenant une structure de parois monobloc faite de parois solidaires électriquement conductrices qui définissent plusieurs compartiments ouverts chacun aux deux extrémités, une plaquette de circuit imprimé portant sur sa face supérieure une configuration de conducteurs électriques continus adaptée a la configuration des parois solidaires et portant une configuration concordante de conducteurs électriques sur sa face envers, plusieurs trous ménagés dans la plaquette de circuit qui vont des conducteurs électriques de sa face supérieure aux conducteurs électriques de sa face inférieure et dans lesquels une matière électriquement conductrice est disposée afin de connecter électriquement les conducteurs des faces opposées de la plaquette de circuit imprimé, la plaquette de circuit imprimé étant montée sur la structure monobloc de façon que les conducteurs électriques de sa face supérieure soient en contact avec une surface de bord des parois solidaires et de façon qu'elle ferme une extrémité de chaque compartiment, et les sous-circuits particuliers étant montés sur la plaquette de circuit de façon que chaque sous-circuit soit positionné à l'intérieur d'un compartiment respectif, un couvercle de base électriquement conducteur monté sur la face envers de la plaquette de circuit de façon à établir des connexions électriques avec les conducteurs qu'elle porte, et un couvercle de dessus électriquement conducteur monté en contact électrique avec l'autre surface de bord des parois et fermant les autres extrémités des compar- timents. La description suivante, conçue à titre d'illustration de l'invention, vise à donner une meilleure compréhension de ses caractéristiques et avantages; elle s'appuie sur les dessins annexes, parmi lesquels - la figure 1 est une vue en plan d'un module de circuit dont le couvercle de dessus a été retiré; - la figure 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1 montrant également le couvercle de dessus; - la figure 3 est une vue en plan d'une plaquette de circuit imprimé appartenant au module; et - la figure 4 est une coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 1. Les figures illustrent un module de circuit qui peut faire partie d'un équipement électronique comme par exemple un générateur de signal électronique. Le module décrit contient le circuit haute fréquence du générateur de signal. Le générateur de signal peut comporter plus d'un semblable module, et le ou les modules seront montés a l'intérieur du bottier de l'instrument et seront naturellement connectés d'autres circuits, comme par exemple ceux produisant les alimentations électriques, les signaux de commande numériques et les signaux analogiques. Le module se présente sous la forme d'une botte sensiblement rectangulaire (voir figures 2 et 4) possédant un couvercle de base fait en métal, un couvercle de dessus fait en métal, un groupe parois fait en métal, et une plaquette de circuit imprimé. Le groupe parois (figure 1) est constitué par un agencement de parois solidaires définissant les compartiments particuliers, qui logent chacun un sous-circuit distinct du module qui doit etre blindé pour empêcher la transmission de parasites de haute fréquence entre lui et les sous-circuits adjacents. Le groupe parois peut être produit par fraisage d'un bloc plein. Il peut également entre produit à partir d'un moulage grossier qui est ensuite fini par fraisage. La plaquette de circuit imprimé 10 porte les souscircuits particuliers et est constituée de manière classique. Comme on peut le voir plus spécialement sur la figure 4, elle se prolonge au-delà de la base 5 et du dessus 6. De plus, toutefois, et comme cela est représenté sur la figure# 3, il est doté de trajets de métallisation 13 dont la configuration correspond à celle des parois 11 du groupe parois 8. Ces trajets de métallisation 13 sont dotés d'un grand nombre de petits trous 14 qui traversent complètement la plaquette jusqu'à des trajets de métallisation identiques (non visibles sur les figures) se trouvant sur son envers, et le placage qui produit les trajets de métallisation passe dans les trous et assure ddoncla con- nexion électrique entre les trajets de métallisation des deux côtés de la plaquette de circuit imprimé. La base 5 est usinée de façon à être sensiblement plane mais possède une configuration deoervures ou filets (indiqués en 15) en correspondance avec le tracé de la configuration des parois 11 du groupe paris 8. Les filets 15 définissent donc des compartiments peu profonds 16 et 16A (voir figure 4) donnant la place nécessaire pour les connexions électriques de l'envers de la plaquette de circuit imprimé 10 et pour des constituants de filtres qui seront décrite- ci-après. On réalise l'assemblage du module au moyen de vis qui lient la base 5 aux bords envers des parois 11 du groupe parois 8, en traversant la plaquette de circuit imprimé 10, et au moyen d'autres vis qui lient le couvercle 6 aux bords supérieurs des parois 11 du groupe 8. Un joint métallisé électriquement conducteur 17 couvre la totalité de l'envers du couvercle de dessus et est placé entre le couvercle 6 et le groupe parois 8 La figure 1 montre les taraudages 18 sur les bords de dessus des parois 11 du groupe parois 8. En raison des connexions existant sur l'envers de la plaquette de circuit imprimé 10, un joint conducteur couvrant la totalité de la face supérieure de la base 5 ne peut être utilisé. Pour le remplacer, un joint conducteur possédant une configuration correspondant à celle des parois 11 peut être placé entre les filets 15 et la face envers de la plaquette de circuit imprimé 10, les vis maintenant la base 5 sur le groupe paroi 8 passant au travers de ce joint. Selon une autre possibilité, ce joint peut être omis de manière que les filets 15 viennent en contact direct avec les trajets de métallisation de la face envers de la plaquette de circuit imprimé 10. Dans ce dernier cas, pour assurer un contact électrique adéquat entre les trajets de métallisation et les filets 15, il peut être nécessaire d'utiliser un plus grand nombre de vis de fixation pour la base que pour le couvercle de dessus 6. ~Les connexions électriques entre les sous-circuits sont représentées à titre d'exemple en 2QA, 20B, 20C et 20D (et ailleurs sans numéros de référence). Ces connexions peuvent être faites via des canaux formés dans le bord inférieur des parois Il. Les connexions peuvent être faites via des connecteurs qui isolent électriquement les connexions vis à vis des parois 11. Par exemple, ces connexions peuvent être établies au moyen de longueurs de conducteurs coaxiaux semi-rigides (ainsi que cela est représenté en 2QA sur la figure 4) pour les signaux analogiques et les signaux de haute fréquence, ou par l'intermédiaire de câbles enfilés dans des perles de ferrite (comme cela est représenté en B sur la figure 4) pour les signaux numériques et les alimentations électriques, afin de maintenir le blindage. Des connexions entre compartiments peuvent également être faites par mise en place d'un rail sur la plaquette ou par un composant reposant sur la plaquette et traversant la paroi entre les compartiments.Un rail, un cable ou un composant d'interconnexion peut faire partie d'un dispositif de filtrage qui maintien l'effet de blindage entre les compartiments. Des connexions extérieures au module sont faites par l'intermédiaire de connecteurs coaxiaux 24 (voir en particulier la figure 4) pour les signaux d'entrée et de sortie analogiques et de haute fréquence et par l'intermédiaire de connecteurs plats ou de connecteurs pour cables rubans 26 pour les lignes de commande en courant continu et pour les alimentations électriques. Les connecteurs 26 sont connectés aux sous-circuits par l'intermédiaire de filtres haute fréquence logés dans le compartinent 16A qui leur fournit un compartiment blindé distinct. Comme cela est montré sur la figure 4, chaque filtre haute fréquence comprend des condensateurs disques 28 connectés au plan de terre 30 et une inductance 32, dont la connexion est établie à travers la paroi 11 via un trou formé dans une perle de ferrite 34. La matière dont les trajets de métallisation 13 sont formés est de préférence choisie de façon que le potentiel électrochimique créé entre elle et la matière du groupe parois 8 et du couvercle de base 5 soit maintenu à un bas niveau acceptable. De plus, la matière du couvercle de base et du groupe parois ne doit pas réagir~ chimiquement avec celle des trajets de façon à former une couche isolante qui altérerait la conductivité électrique entre le groupe parois ou le couvercle et les trajets. Une solution consiste à réaliser le groupe parois, le couvercle de base et les trajets à l'aide du mame métal.S'ils ne sont pas du mene métal, ils peuvent être conçus de manière qu'on obtienne le mEme-effet par placage; par exemple, les trajets pourraient être formés de nickel ou d'or et le groupe parois et le couvercle de base être un moulage plaqué à l'aide du même métal. Le moulage de base peut etre en aluminium, en acier, en laiton ou en matière plastique. Dans un mode de réalisation préféré, on utilise le nickel pour former les trajets, et le groupe parois et le couvercle sont formés d'aluminium. Ces matériaux donnent une bonne conducti vitré électrique et permettent par conséquent de maintenir le blindage pendant longtemps dans des conditions de fonctionnement normalles. Pour assurer un bon contact électrique entre les trajets conducteurs 13 et les bords inférieurs des parois 11 du groupe parois 8 se trouvant sur un côté de la plaquette de circuit 10 et les filets 15 se trouvant sur l'autre côté, il est nécessaire d'atteindre un haut degré de planéité pour ces trajets. Ainsi, de préférence, les trajets sont formés par un procédé de placage. Toutefois, il s'est révélé que la soudure pouvait empiéter sur les trajets de métallisation plaqués lors d'une opération de soudage. Alors, cette soudure peut entraîner la formation d'inégalités de surface sur les trajets 13, ce qui, neume à petite échelle, peut être suffisant pour amener des interruptions dans le contact électrique entre les trajets et les bords coopérants des parois 11 et des filets 15. Pour interdire cette éventualité, on applique un premier masque sur la plaquette de circuit imprimé 10 afin de définir les emplacements où la soudure doit aller et sur celui-ci on applique un deuxième masque qui sert à protéger les trajets de métallisation 13 pendant l'opération de soudure.Ce deuxième masque est du type s'enlevant par épluchage, et on l'enlève ultérieurement pour faire apparattre les trajets de métallisation qui ont été maintenus dans leur état plan initial de sorte que l'on peut terminer l'assemblage en fixant le groupe parois 8 et la base 5 à la plaquette 10. On produit facilement le deuxième masque de type épluchable a l'aide de la technique qui a été utilisée pour produire le masque destiné a l'opération de placage lors de la formation des trajets de métallisation 13 dans le premier cas. Il est clair que la structure ainsi formée assure le blindage total de chacun des compartiments particuliers 12A, 12B... Cette structure est avantageuse en ce qu'elle est simple à fabriquer et à monter et évite la nécessite de prévoir des compartiments blindés particuliers. Le circuit complet peut être déposé sur la plaquette de circuit imprimé 10, y compris naturellement la réalisation des trajets de métallisation 13 entre les sous-circuits particuliers, prête a recevoir le groupe parois 8. Les trous passant plaqués 14 de la plaquette de circuit imprimé 10 offrent un moyen simple et efficace de connecter la base 5 aux parois 11. Le module complet n'est pas enfichable et aucun câblage n'est nécessaire. La figure 3 montre que les parois 11 situées autour de l'extérieur du groupe 8 portent un nombre plus grand de trous 14 plus étroitement rapprochés. Ceci est destiné à assurer que le blindage extérieur des instruments soit suffisant pour limiter le rayonnement extérieur de parasites a un niveau inférieur au niveau maximal autorisé. Le dispositif présenté est également avantageux en ce qu'il offre une très bonne dissipation thermique par l'intermédiaire de la base évidée 5, puisque cette dernière est en contact intime avec la plaquette de circuit imprimé. Alors que, dans le mode de réalisation du module de circuit décrit ci-dessus, le tracé des parois 11 du groupe parois8, les trajets 13 se trouvant sur chaque face de la plaquette de circuit et les nervures 15 du couvercle de base sont identiques, ceci n'est pas essentiel. Les trajets des surfaces opposées de la plaquette-doivent se superposer les uns aux autres, en un nombre suffisant d'emplacement pour autoriser entre eux l'établissement d'une bonne connexion électrique par l'intermédiaire des trous passant 14 dont les parois intérieures portent une matière électriquezent conductrice. Pour réaliser ce but, les trajets peuvent s'étendre en certains emplacements au-delà des bords de la structure de blindage avec lesquels ils sont destinés à venir en contact. Dans certains cas, il peut entre souhaitable qu'il existe un moins grand nombre de compartiments sur une face de la plaquette que sur l'autre, ou même qu'il n'existe aucun compartiment sur l'une des faces de la plaquette. Si le dessin du circuit est tel qu'il n'est pas nécessaire qu'il y ait des composants sur l'envers de la plaquette, le moyen de blindage de cette face de la plaquette peut prendre la forme d'un placage métallique continu de l'envers, lequel est en contact électrique avec les trajets de métallisation, par conséquent, avec la structure de parois de blindage de l'autre face par l'intermédiaire des trous passant plaqués 14. De cette manière, une ou plusieurs enceintes qui sont sensiblement totalement blindées sont formées pour le ou les circuits. De même, si le couvercle de base ne doit définir qu'un petit espace pour y loger des composants, les moyens de blindage de l'envers de la plaquette de circuit peuvent comporter un ou plusieurs couvercles couvrant une partie de la face et, pour le reste, des régions plaquées. D'autre part, il peut être co ode d'utiliser le même moulage pour produire des groupes parois identiques afin de les utiliser comme moyens de blindage sur les deux faces, au lieu du couvercle de base et du groupe parois décrits. Alors que le couvercle de dessus 6 est de préférence distinct du groupe parois 8 de la manière représentée afin de permettre un accès aisé aux composants en cas de réparation, et également pour permettre que le groupe parois reste en place pendant cette réparation lorsque la plaquette de circuit est grande et que le groupe parois fait également fonction de support mécanique, il est possible, dans le cas de circuits plus petits, de former le couvercle de dessus 6 solidairement du groupe parois 8. REVENDICATIONS 1. Dispositif de blindage destiné à assurer le blindage haute fréquence d'un circuit électrique monté sur une plaquette de circuit, comprenant des moyens de blindage électriquement conducteurs sur les deux f a c es de la plaquette de circuit et assurant le blindage du cirçuit, caractérisé en ce que des trajets électriquement conducteurs (13) sont formés sur au moins une face de la plaquette de circuit (10), lesquels trajets (13) sont en contact avec les bords des moyens de blindage (8, 5) de cette face de la plaquette de circuit, et en ce que les trajets conducteurs (13) sont électriquement connectés aux moyens de blindage (5) de l'autre face de la plaquette de circuit (10) par l'intermédiaire de trous (14) qui traversent la plaquette de circuit (10) et dont les parois intérieures portent une matière électriquement conductrice. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que, sur les deux faces de la plaquette de circuit (10) sont formés des trajets conducteurs (13) qui sont en contact avec les bords des moyens de blindage respectifs (8, 5) se trouvant sur chaque face de la plaquette de circuit (10), et les trous (14) connectent électriquement les trajets (13) des faces opposées. 3. Dippositifselon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la matière des trajets électriquement conducteurs et celle des bords de connexion des moyens de blindage (8, 5) sont les mêmes ou sont choisiesde façon que leurs propriétés chimiques et électrochimiques permettent de maintenir entre ilesune connexion électrique restant bonne i long terme. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de blindage sont en aluminium et les trajets conducteurs sont en nickel. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en outre en ce que les moyens de blindage se trouvant sur l'une au moins des faces de la plaquette de circuit comprennent une structure de parois (8) définissant plusieurs com partiments (12) ayant des extrémités ouvertes sur au moins un caté qui sont fermés. par la plaquette de circuit (10), les bords des parois étant en contact avec les trajets conducteurs de cette face de la plaquette de circuit. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de blindage (5) se trouvant sur la face opposée de la plaquette de circuit comprennent un couvercle en contact électrique avec les trajets conducteurs de cette face de la plaquette de circuit. 7. Dispositif de blindage permettant d'assurer le blindage haute fréquence de plusieurs circuits électriques adjacents, comprenant une structure de parois dont les parois sont faites d'une matière électriquement conductrice et définissent plusieurs compar tirent à extrémités ouvertes afin de recevoir les circuits respectifs, une plaquette de circuit portant lesdits circuits et montée de façon qu'une de ses faces soit adjacente aux extrémités ouvertes des compartiments et que chaque circuit soit correctement placé par rapport à son compartiment respectif, et un couvercle électriquement conducteur monté au voisinage de la face opposée de la plaquette de circuit, caractérisé en ce que la plaquette de circuit (10) est dotée de trajets électriquement conducteurs (13) sur ses deux faces, et ledit couvercle (5) est conformé de façon à Entre contact électrique avec les trajets conducteurs se trouvant sur la face opposée de la plaquette de circuit, et en ce que les trajets conducteurs ont des configurations qui sont adaptées entre elles et qui concordent avec le tracé des parois (11) et sont connectés ensemble par l'intermé- diaire de trous (14r qui traversent la plaquette de circuit et dont l'intérieur porte une matière conductrice. 8. Dispositif selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en outre en ce que ledit couvercle (5) est doté d'une configuration de nervures électriquement conductrices (15) qui sent adaptées à la configuration des trajets électriquement conducteurs (13) en contact, si bien que des compartiments secondaires peu profonds (16) sont définis entre cette face de la plaquette de circuit et ledit couvercle entre les nervures, lesdits compartiments offrant la place nécessaire pour les composants desdits circuits de cette face de la plaquette de circuit. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à S, caractérisé en ce que la structure de parois est ouverte aux deux extrémités et les moyens de blindage comportent également un couvercle de dessus (6) en matière électriquement conductrice, lequel couvercle est en contact électrique avec la structure de parois (8) et ferme l'extrémité de chaque compartiment qui est opposée à l'extrémité qui est adjacente a la plaquette de circuit. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un joint électriquement conducteur (17) placé entre le couvercle de dessus (6) et le bord adjacent de la structure de paroi. 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 a lo, caractérisé en outre en ce que le couvercle ou chaque couvercle (5, 6) est fixé à la structure de paroi de façon à maintenir le contact électrique et, par conséquent, le blindage sur toute la longueur des bords de la structure de paroi. 12. #Disposit#if selon l'une quelconque des revendications 5 11, caractérisé en outre en ce que des connexions entre circuits et sous-circuits électriques sont réalisées par utilisation d'un rail se trouvant sur la plaquette de circuit, d'un cable (34) monté sous perle#s ou d'un composant reposant sur la plaquette de circuit et traversant une paroi (11) de la structure de paroi (8). 13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que les interconnexions entre circuits ou spus-circuits comportent des dispositifs de filtrage qui maintiennent le blindage entre lesdits composants. 14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en outre en ce que les trajets électriquement conducteurs (13) se trouvant sur la plaquette de circuit sont formés par placage et en ce que la matière conductrice disposée sur la paroi intérieure de chacun desdits trous (14) est le matériau de placage. 15. Ensemble de circuit électrique logeant plusieurs sous-circuits, l'ensemble étant caractérisé en ce qu'il comprend une structure de parois monobloc (8) constituée de parois électriquement conductrices solidaires (11) qui définissent plusieurs compartiments (12) ouverts chacun aux deux extrémités, une plaquette de circuit imprimé (10) portant sur sa face supérieure une configuration de conducteurs électriques continus (13) adaptées à la confi guration des parois solidaires et portant une configuration concordante de conducteurs électriques (13) sur sa face envers, plusieurs trous (14) allant, au travers de la plaquette de circuit, des conducteurs électriques se trouvant sur sa face supérieure aux conducteurs électriques se trouvant sur sa face inférieure et dans lesquels une matière électriquement conductrice est disposée afin de connecter électriquement les conducteurs des faces opposées de la plaquette de circuit imprimé, la plaquette de circuit étant montée sur la structure monobloc (8) de façon que les conducteurs électriques se trouvant sur sa face supérieure soient en contact avec une surface de bord des parois solidaires (11) et de façon qu'elle ferme une extrémité de chaque compartiment (12), et les sous-circuits particuliers étant montés sur la plaquette de circuit de façon que chaque sous-circuit soit placé à 11 intérieur d'un compartiment respectif, un couvercle de base électriquement conducteur (5) monté sur la face envers de la plaquette de circuit de façon à établir une connexion électrique avec les conducteurs qu'elle porte, et un couvercle de dessus électriquement conducteur (6) monté en contact électrique avec l'autre surface de bord-des parois (11) et fermant les autres extrémités des compartiments. 16. Ensemble selon la revendication 15, caractérisé en ce que le couvercle de base (5) est doté d'une configuration de nervures électriquement conductrices (15) qui concordent avec la configuration des conducteurs électriques (13) de façon que les nervures soient en contact avec les conducteurs électriques de la surface envers de la plaquette de circuit imprime, si bien que des compartiments secondaires peu profonds (16) sont définis entre la face envers de la plaquette de circuit et la surface du couvercle de base (5) entre les nervures et offrent de la place aux conducteurs électriques et aux composants des sous-circuits de la face envers de la plaquette de circuit.