Brevet FR2613539A1 — publié le 19881007

CONNECTEUR DE BUS ADAPTE EN IMPEDANCE ET PROCEDE DE FABRICATION D'UN TEL CONNECTEUR. La présente invention concerne un connecteur de bus adapté en impédance, réalisé sur un circuit imprimé souple. Un tel connecteur permet de relier facilement deux cartes rigides dans des plans différents dans un bac ou une armoire électronique. Elle concerne aussi un procédé de fabrication d'un tel connecteur. L'invention trouve application dans le domaine des machines électroniques utilisant des circuits intégrés réalisés dans des technologies dites rapides comme la technologie ECL. Dans de telles technologies, chaque ligne de signal est encadrée par deux lignes de masse pour garantir une certaine isolation entre deux signaux dans un bus. Or, entre deux cartes, il n'est pas rare d'avoir à échanger jusqu'à 50 signaux. On peut se trouver avec un écheveau de 100 conducteurs de masse à relier. Dans l'art antérieur, pour permettre de relier deux cartes rigides dans des plans différents, on a déjà proposé un ruban plat de fils conducteurs isolés, connu sous le vocable de câble en nappe ou câble en ruban. On a aussi proposé des circuits imprimés souples sur lesquels sont déposés des lignes conductrices selon des techniques spécifiques. De tels circuits souples permettent aussi de relier deux cartes rigides dans des plans différents. Un connecteur de bus réalisé en circuit souple est fixé à chacune de ses extrémités à l'une des cartes à relier par l'intermédiaire d'une barrette qui assure, d'une part la fixation mécanique du circuit souple à la carte, d'autre part, les continuités électriques entre les lignes du circuit souple et les bornes d'accès de la carte. D'autre part, dans le cas de signaux à bas niveau et haute fréquence, on utilise des techniques d'adaptation d'impédance pour éviter des distorsions de transmission. A cette fin, les cartes réceptrices sont munies juste à leur entrée de nombreux circuits de mise en forme des signaux et d'adaptation d'impédance. Ceci a jusqu'à présent limité le développement des cartes à technologie rapide. La présente invention apporte remède aux problèmes rencontrés dans l'art antérieur. En effet, elle concerne un connecteur de bus du type réalisé sur un circuit souple, une première face du support portant des lignes de signal, caractérisé en ce que la seconde face du circuit souple est munie d'un réseau de conducteurs déposés sur le support, le réseau étant relié à au moins deux barrettes conductrices, disposées sur la seconde face et électriquement reliées par des trous métallisés aux conducteurs de masse de la première face du connecteur. Un tel connecteur permet de réaliser une adaptation d'impédance par la géométrie des conducteurs eux-mêmes en évitant de recourir à des circuits supplémentaires qui augmentent la complexité, la consommation, les temps de propagation et d'établissement et le coût des systèmes. L'invention concerne aussi un procédé de fabrication d'un connecteur adapté en impédance. Un tel procédé se caractérise en ce qu'il consiste à partir d'une impédance caractéristique désirée, à choisir un dessin particulier du réseau de traits conducteurs, puis à calculer l'un au moins des paramètres suivants - largeur des traits, - nombre de traits par unité de surface, - inclinaison des traits relativement aux lignes de masse, - positions et nombre de coupures de traits dans le réseau d'adaptation, - positions et nombre de trous métallisés de connexion des lignes de masse au réseau d'adaptation, - dimension des barrettes de court circuit en contact avec le réseau d'adaptation. D'autres avantages et caractéristiques de la présente invention seront mieux compris à l'aide de la description et des figures qui sont la figure 1 : un schéma en coupe d'un connecteur selon l'invention la figure 2 : une vue de dessus d'un connecteur vu à la figure 1 la figure 3 : une vue de dessous d'un mode de réalisation d'un connecteur selon l'invention ; la figure 4 : un schéma d'un second mode de réalisation la figure 5 : un schéma d'un troisième mode de réalisation. A la figure 1, la coupe est réalisée le long d'une ligne de masse déposée, imprimée sur la face (7) avant ou première face d'un support (1) diélectrique. Le diélectrique (1) est percé de deux trous (2) et (9) vers les extrémités de la ligne de masse. Les trous sont métallisés et débouchent chacun sur une barrette conductrice (3) ou (4). Les barrettes conductrices (3) et (4) sont reliées entre elles sur la face (8) arrière ou seconde face du support par un réseau conducteur (5). Dans un premier mode de réalisation, le réseau conducteur est constitué par un ensemble de lignes conductrices, chaque ligne conductrice étant symétrique par rapport au diélectrique à la ligne de masse qui lui correspond. L'adaptation en impédance est réalisée en calculant la géométrie du réseau et particulièrement les paramètres suivants : écartement entre deux lignes consécutives, largeur et épaisseur de chaque ligne. De part et d'autre du dessin, le connecteur de bus est destiné à s'engager dans les connecteurs de cartes qu'il relie et qu'on n'a pas représenté. x la figure 2, on a représenté la face supérieure d'un connecteur selon la figure 1. En pointillé, on a représenté les barrettes conductrices (3) et (4) qui sont sous le support (1). Des lignes de masses (20,21,22) sont tirées parallèlement d'une extrémité à l'autre du connecteur. Ces lignes séparent des lignes de signal (23,24,25). Des trous métallisés sont disposés dans la région des barrettes en des points convenablement choisis le long des lignes de masse. Ainsi les barrettes (3) et (4) forment un court circuit de masse sur la face arrière.Selon le premier mode de réalisation le réseau conducteur (5) est constitué par des lignes parallèles aux lignes de masse, ces lignes du réseau conducteur (5) ne sont pas visibles à la figure (2), puisqu'elles sont cachées par les lignes de masse elles-mêmes. A la figure 3, on a représenté un fragment d'un connecteur (30) selon un second mode de réalisation de l'invention. Sur la face arrière du conducteur on a déposé les barrettes (3) et (4) déjà décrites. Des trous métallisés comme les trous (33) et (34) sont réalisés pour permettre le court circuit des masses de la face avant invisible. Des lignes de masse (31) et (32) ont été dessinées en pointillé séparant des lignes de signal non repérées au dessin. Entre les deux barrettes (3) et (4), on a déposé un réseau conducteur de traits sur le support. Ce réseau conducteur est constitué de traits, comme le trait (36), obliques qui se croisent par exemple sur le point 35 selon un angle fixe prédéterminé. Les intersections de deux lignes réalisent une mise au même potentiel de deux lignes successives. On obtient un réseau maillé qui permet par sa géométrie de réaliser une adaptation d'impédance des lignes de masse du connecteur qui sont court-circuitées. On dispose ainsi d'un moyen simple pour réduire le nombre de fils d'arrivée de masse qu'il faut fournir au connecteur selon l'invention. En effet, il suffit à chaque extrémité de disposer une ou deux connexions de masse pour réaliser une adaptation convenable du signal de masse entre les deux cartes à relier. On remarque que certains conducteurs du réseau (5) comme le conducteur (36) ont des extrémités libres qui ne sont pas connectées aux barrettes (3) et (4).Ces conducteurs ont un rôle purement passif dans la connexion. Leur géométrie permet l'adaptation d'impédance. A la figure 4, on a représenté un troisième mode de réalisation, d'un connecteur selon l'invention. Selon l'invention, il est possible de réaliser une connexion de plusieurs cartes ou de plusieurs régions de carte avec le circuit. Selon l'invention, dans le connecteur de la figure (4), trois barrettes conductrices (40,41,42) permettent d'amener des signaux d'une extrémité maître où se trouve la barrette (40) vers des extrémités réceptrices où se trouvent les barrettes (41,42). L'extrémité de la barrette (40) est connectée par exemple à une première carte. Deux cartes réceptrices sont connectées respectivement au droit des barrettes (41,42). Sur la barrette (41) on a représenté deux fils de masse en pointillé (43-45) disposés sur la face cachée du connecteur et un fil de signal (44). De même, deux fils de masse (46-48) et un fil de signal (47) sont disposés entre l'entrée du connecteur et la deuxième sortie de celui-ci. Dans ce mode de réalisation, on constate que dans le cas des lignes de signaux (44) et (47), deux lignes de masse (45) et (46) séparent les lignes des signaux. Le réseau conducteur permet de la même façon de relier les barrettes (40,41,42). A la figure 5, on a représenté un troisième mode de réalisation selon l'invention où trois cartes sont connectables sur des barrettes (50,51,52). Des signaux sont échangés entre chaque paire de connecteurs. Le réseau d'adaptation disposé sur la face arrière du connecteur peut être tracé indépendamment du dessin du connecteur sur sa face avant. Pour amener l'ensemble du connecteur à une impédance caractéristique de masse, par exemple de 75 ohms, on peut réaliser une adaptation d'impédance en réglant le nombre de conducteurs continus dans le réseau d'adaptation (5), les points où l'on réalisera une coupure ou une discontinuité, sont calculés par un logiciel convenable. Ce logiciel tient compte de la géométrie des conducteurs disposés sur la face avant, des caractéristiques des barrettes, et des caractéristiques du réseau interconnectant les deux barrettes. Dans le procédé selon l'invention, un ordinateur met en oeuvre le logiciel de traçage du réseau conducteur d'adaptation. Il est connecté à une table traçante comme périphérique de sortie qui permet de produire un typon de la face arrière du circuit souple. Le typon est alors exploité dans un procédé photographique classique comme la photogravure ou la photodéposition. Dans un mode de réalisation, les paramètres d'entrée du logiciel de calcul sont - le tracé général du réseau conducteur d'adaptation qui indique la géométrie relative à la disposition des lignes de bus du connecteur, - la position et la dimension des barrettes de court circuit des lignes de masse de part et d'autre du réseau d'adaptation, - la valeur de l'impédance souhaitée. Le logiciel de calcul fournit en réponse - le nombre et la disposition des coupures du réseau, - la dimension du trait de base du réseau. D'autres choix sont possibles, en particulier, selon les valeurs d'adaptation souhaitées, le ~ logiciel peut comporter une bibliothèque de dessins de réseaux conducteurs dans laquelle il optimise son choix. REVENDICATIONS 1. Connecteur de bus du type réalisé sur un circuit imprimé souple, une première face (7) du support portant des lignes de signal, chacune encadrée par au moins deux lignes de masse (6), caractérisé en ce que la seconde face (8) du circuit souple (1) est munie d'un réseau (5) de conducteurs déposés sur le support, le réseau étant relié à au moins deux barrettes conductrices (3) et (4) disposées sur la seconde face et électriquement reliées par des trous métallisés (2, 9) aux conducteurs de masse de la première face du connecteur. 2. Connecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un réseau conducteur de traits parallèles aux lignes de masse de la première face. 3. Connecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un réseau conducteur de deux nappes de traits qui se croisent, chaque nappe comportant un ensemble de traits parallèles. 4. Connecteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les barrettes (3) et (4) sont déposées sur le réseau conducteur. 5. Connecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le connecteur comporte plusieurs bras, chaque bras correpondant à la connexion d'une carte, une barrette (50-52) étant déposée sur un réseau conducteur d'adaptation de face arrière. 6. Connecteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réseau conducteur comporte des discontinuités en nombre et places déterminées pour adapter l'impédance de masse du connecteur. 7. Procédé de fabrication d'un connecteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste à partir d'une impédance caractéristique désirée, à choisir un dessin particulier du réseau de traits conducteurs, puis à calculer l'un au moins des paramètres suivants - largeur des traits, - nombre de traits par unité de surface, - inclinaison des traits relativement aux lignes de masse, - positions et nombre de coupures de traits dans le réseau d'adaptation, - positions et nombre de trous métallisés de connexion des lignes de masse au réseau d'adapttion, - dimension des barrettes de court circuit en contact avec le réseau d'adaptation. 8. Procédé de fabrication selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il consiste à réaliser le #tracé d'un typon de la face arrière du connecteur souple à partir du calcul d'adaptation d'impédance puis à insoler directement celui-ci pour un procédé de photogravure, ou de photodéposition.