Brevet FR2627328A1 — publié le 19890818

Circuit microélectronique. L'invention concerne un circuit microélectronique. Ce circuit permet de réaliser un découplage électromagnétique par l'intermédiaire d'une cloison séparant deux cavités, à vocation électrique active, d'un bottier hyperfréquence (ou H.F.). Dans les dispositifs de l'art connu, un découplage électromagnétique est réalisé par une cloison obtenue en usinant les deux cavités adjacentes du boîtier H.F. La transition électrique entre les deux cavités (composant électronique, piste ou câble) est obtenue grâce à une ouverture usinée dans la cloison et rasant le fond interne du bottier; celle-ci pouvant d'ailleurs être de forme complexe, épousant le plus précisément possible la silhouette de la transition électrique. La position, la forme ainsi que la précision d'emplacement de l'ouverture rendent son usinage dans la cloison difficile, et même quelquefois impossible; dès lors que les petites dimensions des cavités ne permettent pas le passage de l'outil. L'invention a pour objet de pallier ces inconvénients. L'invention propose, en effet, un circuit microélectronique comportant un boîtier hyperfréquence avec au moins un substrat microélectronique incorporé, ce bottier étant muni d'une cavité longitudinale dans laquelle est disposé chaque substrat, caractérisé en ce que ce bottier est muni d'au moins un couple de logements latéraux usinés de part et d'autre de la cavité, et en ce qu'une cloison métallique amovible est disposée audessus du substrat correspondant entre ces deux logements pour venir obstruer en partie ladite cavité. L'invention permet ainsi d'établir simultanément une liaison électrique entre les deux cavités ainsi que le découplage électromagnétique nécessaire, tout en s'affranchissant des problèmes d'usinage décrits ci-dessus. De plus, l'invention améliore les performances électriques du bottier H.F. par le fait que les deux substrats précités, logés, dans deux cavités voisines, se réunissent en un seul et unique substrat; cette solution offre l'avantage de limiter les jeux ou "vides" dus à l'addition des tolérances de fabrication - usinage des cavités, de découpe du substrat, de positionnement du ou des composants actifs etc... Ces "vides" sont d'ailleurs nuisibles au fonctionnement -2- électrique du bottier H.F. En outre, l'invention facilite le montage de l'ensemble, car chaque composant actif peut être monté et soudé sur le substrat avant que ce dernier ne soit logé dans le bottier. L'invention permet donc de réduire les temps de montage ainsi que les risques de malfaçon. Avantageusement, la cloison est formée d'une partie centrale munie dans sa partie inférieure d'une ouverture et sur les côtés de deux ailettes élastiques par rapport à celle-ci pour venir se bloquer respectivement dans chaque ouverture latérale; Ce peut être par exemple une lame métallique qui a été pliée de part et d'autre de sa partie centrale pour former deux ailettes inclinées par rapport à celle-ci. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple non limitatif, en référence aux figures annexées sur lesquelles: - la figure 1 représente une vue de dessus du circuit microélectronique de l'invention, le bottier étant présenté sans son couvercle; - la figure 2 représente une vue en coupe transversale du circuit microélectronique de l'invention, selon le plan II-II de la figure 1; - la figure 3 représente une cloison amovible utilisée dans le circuit microélectronique de l'invention tel que représenté aux figures 1 et 2. Le circuit microélectronique de l'invention, représenté à la figure 1, comprend: - un bottier H.F. 10 dans lequel est usiné une cavité longitudinale 11, un couvercle 12 pouvant lui être fixé en utilisant des moyens de fixation 9, par exemple des vis, associés par exemple à des trous 13 de manière à fermer la cavité 11; - au moins un substrat microélectronique 21; - une cloison amovible 14 qui peut être disposée dans deux logements latéraux 15 et 16 usinés dans les parois latérales du bottier 10 de part et d'autre de la cavité 11. Le circuit représenté à titre d'exemple sur la figure 1 est un amplificateur A.F.B. (amplificateur faible bruit) fonctionnant par exemple dans la bande de fréquence 10,3 GHz - 10,7 GHz. Ce circuit comprend quatre parties: - un circulateur d'entrée 17; -3- - un amplificateur proprement dit 18; - un circulateur de sortie 19; - une ligne d'adaptation d'impédance 20; Ces différentes parties formées de substrats gravés sont représentées schématiquement sur la figure 1. L'amplificateur proprement dit 18 est formé d'un substrat 21 gravé sur lequel sont soudés les composants actifs 22, ici au nombre de deux, et des composants "C.M.S." 23 (composants montés en surface) tels que capacités, résistances... Une fiche d'entrée coaxiale 24, et une fiche de sortie coaxiale 25 permettent d'effectuer une liaison respectivement avec le circulateur 17 et avec la ligne 20. Deux rainures 31 et 32 sont réalisées à proximité de l'entrée et de la sortie du bottier 10, pour permettre un meilleur positionnement respectivement du circulateur 17 par rapport à la fiche 24 et de la ligne 20 par rapport à la fiche 25. - La cloison amovible 14, représentée plus particulièrement à la figure 3, est formée d'une partie centrale plane 26 munie dans sa partie inférieure d'une ouverture 27, ici semi-circulaire, et sur ses deux c8tés de deux ailettes latérales 28 et 29 présentant une certaine élasticité par rapport à celle-ci. Cette cloison 14 peut être, comme ici, une lame métallique qui a été pliée de part et d'autre de la partie centrale 26 pour former deux ailettes 28 et 29 inclinées par rapport à celle-ci. Sur les figures 1 et 2, cette cloison 14 est représentée une fois disposée dans le bottier 10 entre les deux orifices 15 et 16. Une plaque absorbante 30, représentée à la figure 2, est disposée entre la partie supérieure de cette cloison 14 et le couvercle 12 pour amortir les vibrations éventuelles dans le sens vertical lors de l'utilisation du circuit dans un matériel, les vibrations longitudinales étant amorties du fait de l'élasticité de cette cloison 14. Cette cloison 14 est réalisée en un matériau à faible transmission et à grand pouvoir de réflexion du rayonnement électromagnétique dû à la présence d'au moins un élément actif (transistors 22): Elle peut ainsi être réalisée en bronze béryllium. La plaque 30 est en matériau absorbant d'un point de vue 4 radioélectrique. De manière connue lebottier 10 et son couvercle peuvent être réalisés en aliage d'aluminium, le (ou les) substrats en ferrite, epoxy ou durold. A titre d'exemple l'amplificateur A.F.B. précité fonctionnant dans la bande 10,3 GHz - 10,7 GHz a été réalisé avec un bottier de dimensions de l'ordre de 72 cm x 21 cm x 16 cm. La mise en place du circuit de l'invention est effectuée de la manière suivante: - on usine la cavité 11 dans le bottier 10 en réalisant les deux logements latéraux 15 et 16 face à face de part et d'autre de la cavité 11; - on met en place la cloison 14 par simple pression verticale après avoir logé le (ou les) substrats (21); le blocage de la cloison 14 s'effectuant grâce à l'élasticité des deux ailettes 28 et 29; - on dispose une plaque absorbante 30 à vocation électrique au-dessus de la cloison 14 pour permettre le maintien vertical de celle-ci; - on fixe le couvercle 12 au-dessus du bottier 10. Les caractéristiques de l'invention permettent donc de réaliser un montage-câblage précis très simplifié et de meilleure qualité, la cloison 14 amovible étant installée en fin de montage. Il est bien entendu que la présente invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et que l'on pourra remplacer ses éléments constitutifs par des éléments équivalents sans, pour autant, sortir du cadre de l'invention. Ainsi le circuit microélectronique réalisé peut être autre chose qu'un amplificateur, il peut de plus comporter un nombre quelconque de substrat. Il peut en effet permettre d'obtenir les résultats suivants - augmentation de l'isolation entrée/sortie de bottiers amplificateurs: amplificateurs sur substrat à faible permittivité; amplificateurs à grand gain ( + 20 dB); - augmentation de l'isolation entre un dispositif suivi ou précédé d'un dispositif rayonnant: * isolation entre un isolateur microstrip et un amplificateur; -- 5 -- * isolation entre un isolateur microstrip et un oscillateur; * isolation entre un amplificateur et un filtre microstrip; - réfection des signaux perturbateurs: entre un amplificateur et un mélangeur 5. entre un mélangeur et un oscillateur local. -6- REVENDICATIONS 1/ Circuit microélectronique comportant un bottier hyperfréquence (10) avec au moins un substrat (21) microélectronique incorporé, ce bottier étant muni d'une cavité (11) longitudinale dans laquelle est disposée chaque substrat (21), caractérisé en ce que ce bottier (10) est muni d'au moins un couple de logements latéraux (15, 16) usinés de part et d'autre de la cavité (11), et en ce qu'une cloison (14) métallique amovible est disposée au-dessus du substrat correspondant entre ces deux logements (15, 16) pour venir obstruer en partie ladite cavité (11). 2/ Circuit hyperfréquence selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cloison (14) est formé d'une partie centrale (26) munie dans sa partie inférieure d'une ouverture (27) et sur les côtés de deux ailettes (28, 29) élastiques par rapport à celle-ci pour venir se bloquer respectivement dans chaque ouverture latérale (15, 16). 3/ Circuit hyperfréquence selon la revendication 2, caractérisé en ce que la cloison (14) a une partie centrale (26) plane. 4/ Circuit hyperfréquence selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que la cloison (14) a une partie centrale (26) rectangulaire. 5/ Circuit hyperfréquence selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la cloison (14) est une lame métallique qui a été pliée, de part et d'autre de la partie centrale, pour former deux ailettes (28, 29) inclinées par rapport à celle-ci. 6/ Circuit hyperfréquence selon la revendication 5, caractérisé en ce que la lame métallique est en bronze béryllium. 7/ Circuit hyperfréquence selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une plaque absorbante (30) est disposée entre le bottier (10) et son couvercle (12).