Brevet FR2611294A1 — publié le 19880826

La présente invention se rapporte à un dispo- sitif d'affichage plan,et en particulier à un disposi- tif d'affichage électroluminescent, comprenant une pla- quette de circuit imprimé dont le bord comporte au moins un premier ensemble de plots de contact, un pan- neau de visualisation, de préférence fabriqué en verre, qui est placé au moins sensiblement parallèlement à la plaquette de circuit imprimé et espacé de celle-ci et dont le bord comporte au moins un deuxième ensemble de plots de contact, des moyens de montage placés entre la plaquette de circuit imprimé et le panneau de visualisa- tion pour la fixation physique de la plaquette de cir- cuit imprimé et du panneau de visualisation, et au moins un ensemble de moyens de contact comportant des conduc- teurs pour les raccordements électriques entre le premier ensemble et le deuxième ensemble de plots de contact. Un dispositif d'affichage typique de l'art antérieur comprend habituellement une plaquette de circuit imprimé, avec des circuits intégrés de commande, et un panneau de visualisation plan espacé de façon ap- propriée de la plaquette de circuit imprimé. Le panneau de visualisation est relié à la plaquette de circuit imprimé par une structure de montage placée entre la plaquette et le panneau. Un câblage approprié entre le panneau de visualisation et la plaquette est réalisé au moyen de cavaliers. Le brevet FI 71 860 décrit un dispositif d'af- fichage du type précité, basé sur l'utilisation d'une bande auto-adhésive souple, à double face, pour effec- tuer la fixation de la plaquette de circuit intégré au panneau. La figure 1 annexée illustre schématiquement un dispositif d'affichage habituellement utilisé dans la technique. Conformément à cette figure, une plaquette de circuit imprimé (1) est fixée à un panneau de visuali- sation (3) avec une bande à doigts en cuivre (15) pré- revêtue d'une couche d'alliage de soudure Sn60/Pb40 et dont le nombre de conducteurs est égal au nombre de con- tacts sur le panneau de visualisation (3) ou également au nombre de contacts sur la plaquette de circuit impri- mé (1). Dans ce cas, les circuits intégrés (7) sont placés sur la plaquette de circuit imprimé (1). Une zone hachurée (A) indique la surface affectée aux composants électroniques fonctionnels sur la plaquette de circuit imprimé (1). Par suite, puisque les circuits intégrés (7) prennent une partie importante de la surface dispo- nible, la surface restante (A) est relativement petite. La technologie suivant l'art antérieur, décrite ci-dessus, présente encore les inconvénients suivants: un montage compliqué, une liaison peu sûre, une manipu- lation délicate et une automatisation difficile de la production. La présente invention a pour objet d'éviter les divers inconvénients de la technologie de l'art antérieur et de fournir un dispositif d'affichage de type totalement nouveau. L'invention est basée sur l'installation des circuits intégrés en dehors de la plaquette de circuit imprimé, de sorte qu'on peut les réaliser sous la forme de composants de circuit facilement applicables qui sont connectés à la plaquette de circuit imprimé d'une part et au panneau de visualisation d'autre part, par l'inter- médiaire de leurs conducteurs appropriés. De façon plus spécifique, le dispositif d'affichage conforme à l'in- vention est caractérisé en ce que chacun des moyens de contact comprend: au moins un circuit intégré, - des conducteurs d'entrée qui relient le circuit intégré au premier ensemble de plots de contact,et - des conducteurs de sortie qui relient le circuit intégré au deuxième ensemble de plots de contact, de sorte que le nombre des conducteurs d'entrée, qui est égal au nombre de plots de contact dans le premier ensemble correspondant, est sensiblement plus petit que le nombre des conducteurs de sortie, qui est égal au nombre de plots de contact dans le deuxième ensemble cor- respondant. Dans un mode préféré de réalisation de l'in- vention, les circuits intégrés sont fixés par leurs conducteurs sur une bande porteuse mince, de manière à constituer des composants, appelés composants TAB dans ce qui suit, obtenus par le procédé de transfert auto- matique sur bande (TAB). L'invention procure des avantages remarqua- bles, notamment: - un remplacement facile des circuits intégrés, - une implantation simplifiée de la plaquette de circuit imprimé et une surface réduite de la plaquette de circuit imprimé, tout en procurant encore une augmentation de la surface A réservée aux composants fonctionnels (voir la figure 2), - une réduction des opérations de liaison, d'un facteur de deux, du fait qu'on évite le montage du circuit intégré sur la plaquette de circuit imprimé, - une automatisation plus facile de l'installation des composants TAB sur la plaquette de circuit imprimé et une adaptation simplifiée à la produc- tion en série, grâce aux surfaces des plots de soudage plus larges sur la plaquette de circuit imprimé par rapport aux largeurs des conducteurs des composants TAB, - une réalisation plus facile d'une jonction élas- tique requise par les variations thermiques impo- sées aux jonctions, et - une plus grande fiabilité globale de la jonction. Outre les dispositions qui précèdent, l'inven- tion comprend encore d'autres dispositions qui ressorti- ront de la description qui va suivre. L'invention sera mieux comprise à l'aide du complément de description ci-après qui se réfère aux des- sins annexés dans lesquels: la figure 1 illustre un dispositif d'affichage suivant l'art antérieur; la figure 2 représente schématiquement un af- fichage électroluminescent conforme à l'invention, vu du côté de la plaquette de circuit imprimé; la figure 3 illustre un détail de la structure représentée sur la figure 2, en vue de côté et à plus grande échelle; la figure 4 représente une moitié d'un compo- sant TAB illustré sur la figure 2, en coupe partielle et en vue de dessus du côté de la plaquette de circuit imprimé; la figure 5 illustre les raccordements du composant TAB, représenté sur la figure 4, à la plaquette de circuit imprimé; et la figure 6 illustre les raccordements du com- posant TAB, représenté sur la figure 4, au panneau de visualisation. Il doit être bien entendu, toutefois, que ces dessins et les parties descriptives correspondantes sont donnés uniquement à titre d'illustration de l'objet de l'invention dont ils ne constituent en aucune manière une limitation. Dans le mode de réalisation illustré, une pla- que en verre 3,constituant un panneau de visualisation électroluminescent, et une plaquette de circuit imprimé 1 sont fixées l'une à l'autre au moyen d'une feuille de mousse adhésive à double face 5 et d'une plaque de verre d'encapsulage 6 (figure 3). Un composant TAB 7, 10 est conçu pour permet- tre de lier directement des conducteurs 9 d'un bottier de circuit intégré 7 à des plots de contact H (figure 3) sur la face arrière de la plaque en verre 3 du pan- neau de visualisation. De même, des conducteurs 8 du bottier de circuit intégré 7 sont directement liés à des plots de contact G sur la plaquette de circuit im- primé 1. Ainsi, le nombre de conducteurs (12 unités) du composant TAB 7, 10 connectés à la plaquette de circuit imprimé 1 est sensiblement plus petit que le nombre de conducteurs (64 unités) connectés à la plaque de verre 3 du panneau de visualisation. Par conséquent, l'inven- tion est avantageusement mise en oeuvre à l'aide du com- posant TAB 7, 10 qui incorpore un circuit intégré 7. Le circuit intégré 7, placé au centre du com- posant TAB 7,10 (figure 4), comporte un nombre total de 2 x 36 conducteurs sortant du circuit intégré, à savoir un ensemble de 2 x 32 conducteurs (conducteurs 9) servant de conducteurs de signaux proprement dits et un ensemble de 2 x 4 conducteurs (conducteurs 16,17) servant de con- ducteurs de terre. Les plots de contact E des conduc- teurs de sortie 9 ont un pas de 62 x 0,762 mm + 2 x 0,381 mm qui est égal au pas des plots de contact sur la plaque de verre 3 du panneau de visualisation. Par suite, les plots de contact rectangulaires E des conducteurs de sortie 9, ayant une surface de plot de 0,406 x 2,000 mm2, sont compatibles en dimension avec les plots de soudage du panneau de visualisation 3 qui sont prérevêtus d'un alliage de soudure Sn60/Pb40. Le nombre de conducteurs entrant dans le cir- cuit intégré 7 est de 2 x 4 conducteurs (conducteurs 8), ces conducteurs étant liés de façon appropriée. En outre, des conducteurs 15 (2 x 2 conducteurs) sont utili- sés comme conducteurs de terre. Les plots de contact C et D des conducteurs 8 et 15 sont également rectangulai- res avec une surface de 0,5 x 2,0 mm2 (C) et 1,0 x 2,0 mm2 (D), respectivement. Les conducteurs 8 et 15 de la figure 4 sont alimentés par les signaux de commande sui- vants (de gauche à droite): - Vsc (GND) - Alimentation OK - SORTIE DONNEES - POL - HVcc - Vss (GND). Les signaux de commande connectés aux conducteurs de l'autre moitié (non représentée) du composant TAB symé- trique 6 sont, de façon correspondante et de droite à gauche: - Vccl (12 V) - LE - ENTREE DONNEES - BL - HVcc - Vss (GND) Le composant TAB 7, 10 est entièrement supporté par une bande porteuse 10, 11 en film de Kapton qui sert à placer le composant à une position désirée. La matière du film de Kapton est une matière plastique de type poly- imide ayant une épaisseur moyenne de 150 Nm. Les conduc- teurs du composant TAB 7,10 sont constitués d'une feuille de cuivre de 35 Nm d'épaisseur, revêtue d'une couche d'al- liage de soudure Sn60/Pb40 de 0,5 Nm d'épaisseur. Les conducteurs 8 ont une largeur de 0,5 mm, les conducteurs 15 ont unelargeur de 1,0 mm et les conducteurs 9 ont une largeur de 0,406 mm. La plus petite largeur des conduc- teurs 8 et 9,qui entrent dans le circuit intégré 7 d'une manière convergente,est de 0,0965 mm. La technologie de montage de composant TAB appliquée dans l'invention est basée sur la méthode con- nue à bande porteuse mince, dans laquelle on prépare une bande porteuse ou film, dans un premier stade. Cette pha- se comporte la perforation de trous d'entraînement 16' sur le bord de la bande et le poinçonnement de découpes 12, 13 et 14 qui facilitent le détachement du composant TAB 7, 10 de la bande porteuse. Le deuxième stade com- prend la stratification de la bande porteuse avec une feuille mince de cuivre et l'attaque d'une configuration conductrice pour les conducteurs 8, 9, 15, 16 et 17 du composant TAB. Dans un troisième stade, les conducteurs sont revêtus d'un alliage étain-plomb et poinçonnés. La phase suivante est l'opération de liaison intérieure des conducteurs, qui raccorde le circuit intégré 7 aux con- ducteurs du composant TAB. Le cinquième stade est l'en- capsulage du circuit intégré 7 et le sixième stade, ou opération de liaison extérieure des conducteurs, comprend la mise en place et la liaison du composant TAB 7, 10, comportant son circuit intégré encapsulé 7, de manière à connecter la plaque en verre 3 du panneau de visualisa- tion à la plaquette de circuit intégré 1. Pour effectuer la liaison ou soudure, on ali- gne de façon appropriée les conducteurs 8 et 15 du com- posant TAB 7, 10 sur les plots de contact G (figure 5) de la plaquette de circuit imprimé 1, tout en évitant la coincidence des bords de la bande porteuse 10 et de la plaquette de circuit imprimé 1. Le pas des plots de con- tact rectangulaires G sur la plaquette de circuit im- primé 1 est de 2,0 mm et la surface de plot est de 2,0 mm2. Cela laisse une marge importante pour le position- nement des plots de liaison C des conducteurs 8 sur les plots de contact G de la plaquette. Le pas des conducteurs 9 du composant TAB 7, est égal au pas des plots de contact prérevêtus H sur la plaque en verre 3 du panneau de visualisation (fi- gure 6). La surface des plots de contact H de la plaque en verre 3 du panneau de visualisation est plus grande que la surface des plots de contact E des conducteurs 9, les plots H ayant une largeur de 0,5 mm et une lon- gueur de 3,0 mm environ. La longueur des plots de con- tact des conducteurs 9 est de 2,0 mm. La ligne de bordure noire représentée sur la figure 6 représente une bande de silicone 18, nécessaire dans la fabrication du pan- neau de visualisation électroluminescent 3. Lorsque le composant TAB 7, 10 est détaché de la bande porteuse le long de ses découpes oblongues 12... 14 (figure 4), sa forme est sensiblement trapé- zoïdale, les conducteurs d'entrée 8 partant du plus court des côtés parallèles et les conducteurs de sortie 9 par- tant du plus long de ces côtés. Cette forme des compo- sants TAB 7,10 permet une mise en place facile des com- posants adjacents, conformément à l'illustration de la figure 2. Ainsi que cela ressort de ce qui précède, l'in- vention ne se limite nullement à ceux de ses modes de ré- alisation et d'application qui viennent d'être décrits de façon plus explicite; elle en embrasse au contraire toutes les variantes qui peuvent venir à l'esprit du tech- nicien en la matière, sans s'écarter du cadre ni de la portée de la présente invention. Ainsi, en plus de l'ap- plication illustrée du raccordement d'une plaque en verre de panneau de visualisation électroluminescent à une pla- quette de circuit imprimé, la structure de composant TAB comportant un circuit intégré solidaire peut être utilisée en général pour toute application de raccordement d'un composant à une plaquette de circuit imprimé. En outre, on peut combiner plusieurs circuits intégrés dans un même composant TAB. Revendications 1. Dispositif d'affichage plan à circuits in- tégrés solidaires (7), en particulier un dispositif d'af- fichage électroluminescent, comprenant - une plaquette de circuit imprimé (1) dont le bord comporte au moins un premier ensemble (G) de plots de contact, - un panneau de visualisation (3), de préférence fabriqué en verre, qui est placé au moins sensible- ment parallèlement à la plaquette de circuit impri- mé (1) et espacé de celle-ci,et dont le bord com- porte au moins un deuxième ensemble (H) de plots de contact, - des moyens de montage (5,6) placés entre la plaquet- te de circuit imprimé (1) et le panneau de visua- lisation(3) pour la fixation physique de la plaquet- te de circuit imprimé (1) et du panneau de visua- lisation (3), et - au moins un ensemble (7... 9) de moyens de contact comportant des conducteurs (8,9) pour les raccor- dements électriques entre le premier ensemble (G) et le deuxième ensemble (H) de plots de contact, caractérisé en ce que chacun des moyens de contact com- prend: - au moins un circuit intégré (7), - des conducteurs d'entrée (8) qui relient le circuit intégré (7) au premier ensemble (G) de plots de contact, et - des conducteurs de sortie (9) qui relient le circuit intégré (7) au deuxième ensemble (H) de plots de contact, de sorte que le nombre des conducteurs d'entrée (8), qui est égal au nombre de plots de contact dans le premier ensemble correspondant (G), est sensiblement plus petit que le nombre des conducteurs de sortie (9), qui est égal au nombre de plots de contact dans le deuxième ensemble correspondant (H). 2. Dispositif d'affichage suivant la revendica- tion 1, caractérisé en ce que chacun des moyens de contact, son circuit intégré solidaire (7) ainsi que les conduc- teurs d'entrée (8) et les conducteurs de sortie (9) sont attaches à une bande à film mince (10,11) pour former un composant TAB unique conformément à la méthode de trans- fert automatique sur bande (TAB). 3. Dispositif d'affichage suivant les revendi- cations 1 et 2, caractérisé en ce que les composants TAB (7,10) ont au moins sensiblement une forme trapézoïdale, de sorte que les conducteurs d'entrée (8) font saillie sur le plus petit des côtés parallèles et les conduc- teurs de sortie (9) partent du plus long de ces côtés.