Brevet FR2633459A1 — publié le 19891229

CONNECTEUR PERMANENT POUR CARTES DE CIRCUITS IMPRIMES L'invention concerne un système de connexions notamment applicable à des cartes électroniques, par exemple des circuits électriques fixés sur des substrats céramiques, permettant d'une part, d'assurer la continuité des connexions de part et d'autre d'un drain thermique et d'autre part, de prélever, si besoin est, des signaux pour les tests. L'utilisation de deux cartes électroniques munies de substrats céramiques et séparées par un drain thermique nous oblige à employer des systèmes de connexions particuliers pour obtenir des liaisons rigides et fiables, facilitant aussi des prélèvements de signaux lorsque les cartes sont en fonctionnement. En effet, jusqu'à présent, des connecteurs, plus ou moins flexibles, étaient utilisés Ils n'offraient pas toujours les garanties de liaisons de part leur forme et leur fixation ; de plus, les prélèvements de signaux pour des tests ou connexions de circuits n'étaient possibles qu'une fois la carte retirée de son environnement. Les buts de cette invention sont d'assurer la continuité des plans de masse et de liaisons entre les cartes électriques en réduisant les risques de diaphonie de part et d'autre d'un drain thermique, de prélever des signaux sur des cartes en fonctionnement et d'occuper un minimum de surface utile. L'objet de l'invention est un connecteur pour des cartes électroniques, comprenant n pistes, n > 1, portées par un substrat isolant, caractérisé en ce que chaque extrémité du connecteur, supportant les n pistes, est destiné à être relié à un circuit imprimé et en ce que ces n pistes comportent une zone de tests sur laquelle on peut venir faire des tests. L'invention et ses caractéristiques seront mieux comprises à la lecture de la description qui va suivre et des figures qui représentent - Fiv. 1, une vue de dessus du connecteur selon l'invention, - Fig.2, une vue en coupe de la structure du connecteur selon l'invention - Fla.3, une vue de profil du connecteur selon l'invention, - Fiv.4, une application du connecteur sur un ensemble constitué de deux cartes électroniques séparées par un drain thermique - Fiv 5, un connecteur de masse. En référence à la figure 1. une vue de dessus du connecteur selon l'in rention a été élaborée Ce connecteur comporte deux zones de laisons 1 et 2 permettant la connexion avec des cartes électroniques. Ces zones de liaisons 1 et 2 sont réalisées avec des parties conductrices reposant sur des pistes conductrices 4 ; ces parties conductrices sont espacées par une faible largeur de l'ordre de 250 m + 50 iJm pour résoudre les problèmes de densité de liaison, et leur structure est en métal, par exemple, en étain (Sn) ou en plomb (Pb). La fixation des parties conductrices 1 et 2 sur des cartes de circuits imprimés comportant des composants électroniques, est réalisée, par exemple, par gravure.Les pistes conductrices 4 permettent d'établir la liaison électrique entre les zones de liaison 1 et 2 et, de ce fait, entre les cartes de circuits imprimés en présence. Ces pistes conductrices 4 ont une largeur semblable à celles des parties conductrices pour les mêmes raisons que celles évoquées précédemment.Sur ces pistes conductrices et sur une largeur déterminée, une zone de tests 3 a été implantée ; cette zone de tests, positionnée sur un substrat isolant, est en relation directe avec les pistes conductrices grâce à un perçage du substrat isolant ; ce perçage étant réalisé, les trous sont ensuite métallisés pour établir la liaison électrique ; ces trous sont en liaison avec des pastilles conductrices 5 sur lesquelles des appareils de tests seront positionnés ; le diamètre de ces pastilles conductrices est suffisamment important par exemple de l'ordre de 0,9um de manière à ce que des appareils de mesures, munis des prises de tests d'un diamètre inférieur, viennent se positionner sur ce connecteur pour savoir où donner une information.Pour que ce connecteur puisse servir de prise de tests, on établira au moins un point de tests par piste. Dans l'exemple de la figure 1, deux points de tests, par piste, ont été effectués, la géométrie représentée . est obtenue pour que les points de test ne se chevauchent pas, ceci entraînant certaines perturbations dans les liaisons électriques. Les deux pastilles conductrices situées dans l'alignement de la piste n et distantes de d, sont situées dans líalignement de la piste n+l a la distance d', on retrouve sur la piste n+2 la distance d initiale et l'on procède ainsi de suite. Ce connecteur comporte par exemple 91 pistes c'est-à-dire que 182 pastilles conductrices ont été réalisées pour pouvoir tester ou émuler des cartes électroniques.On peut également, suivant une autre configuration de pistes, utiliser ce type de connecteur à d'autres fins. En effet, il n'est pas toujours souhaitable d'établir des liaisons entre deux cartes électroniques, par contre, on peut être éventuellement intéressé par des prélèvements de signaux ou l'envoi de signaux en certains points d'une carte électronique et non sur les deux. Pour cela, on prévoit, comme le montre les pistes 6 et 7 de la figure 1, un tracé de pistes différent. On double ainsi la capacité de prise de test en Interrompant la liaison électrique, par l'intermédiaire d'un substrat isolant, sur une même piste. Dans notre exemple, le connecteur comportant 182 pastilles conductrices, il y a donc 182 prises de test possibles pouvant être utilisées. Deux trous 8 et 9 sont également représentés à la figure 1. Ils servent à l'insertion du connecteur dans un ensemble défini par les deux cartes électroniques et munis de plots de fixation assurant ainsi le maintien de ce connecteur ces plots peuvent être employés éguelement comme pions de centrage facilitant, par exemple, l'insertion d'un dispositif de tests. Pour compléter le schéma de la figure 1, la structure du connecteur 10 est définie par la figure 2. Sur cette figure, une coupe du connecteur a été effectuée, suivant le plan (AA') de la figure 1, pour permettre de mieux identifier les éléments composant le connecteur et définir ainsi leur structure. Tout d'abord comme nous le montre la figure 2, le connecteur se compose de différents types de matériaux : des éléments conducteurs et des éléments isolants. On prend, par exemple, comme élément conducteur le plomb (Pb), le cuivre (Cu) et l'étain (Zn) et le kapton (Kp) et le coverlay (Co) comme élément isolant ~ la partie infériellre (il) du connecteur est constituée, par exemple, d'une couche de coverlay ; de part et d'autre de cette couche, deux parties conductrices 12 et 13, par exemple en plomb ou en étain, permettant d'effectuer la liaison électrique avec une carte électronique ; sur cette partie inférieure, une couche conductrice 14, par exemple en cuivre, est posée ;; cette dernière 14 est recouverte d'une couche isolante 15, par exemple en kapton ; cette couche conductrice correspond à une piste 4 de la figure 1. Pour établir une liaison électrique entre une zone de tests comportant des pastilles conductrices 16 et la couche conductrice 14, un perçage de la partie isolante 15 est réalisé ; les trous 17, dus au perçage, sont ensuite métallisés assurant ainsi la liaison Le contact direct entre la couche conductrice 14 et les pastilles conductrices 16 permet à des dispositifs de test de venir se positionner pour communiquer avec les cartes électroniques. L'épaisseur des différents éléments conducteurs ou isolants utilisées est déterminée de manière à obtenir un connecteur peu épais, mais suffisamment solide pour une manipulation facile. La forme du connecteur de la figure 3 est obtenue à partir du connecteur de la figure 1. La figure 3 représentée est une vue de profil du connecteur 10 après transformation pour son utilisation. Les éléments sont les suivants - la partie 18 correspond à la zone de tests, - la partie 19 concerne l'ensemble des pistes 4 - la partie 20 représente les zones de liaisons 1 et 2 permettant une liaison électrique avec des cartes électroniques. L'utilisation du connecteur pour des cartes électroniques, notamment munies de substrats céramiques, et séparées par un drain thermique. oblige l'emploi particulier d'une forme de connecteur pour faciliter l'insertion et la fixation. Cette forme peut être, par exemple, un U inversé et est usinée notamment au moyen d'un outil de cambrage qui, d'une part, grâce À des rayons de courbures r de part et d'autre de la zone de tests 18 et, d'autre part, grâce à d'autres rayons de courbure r' au niveau de la zone de liaison 20, permet d'obtenir la forme souhaitée. Sur la figure 4, une utilisation du connecteur décrit précédemment est réalisée. Deux cartes 21 et 22, sur lesquelles sont posés des composants électroniques 23, sont munies de deux substrats céramiques 24 et 25 et sont séparées par un drain thermique 26. Afin d'assurer, dans un premier temps, la continuité du plan de masse entre les deux cartes 21 et 22, et dans un deuxième temps pour établir les connexions nécessaires entre les deux circuits, les connecteurs sont positionnés de la manière suivante : le connecteur de masse 27 est posé sur l'extrémité 28 du drain thermique ; ce dernier 27 est représenté à la figure 5 et est réalisé de la manière suivante : on utilise le même principe de réalisation que celui décrit précédemment, les différences avec le connecteur de la figure 3 sont une absence de zone de tests et une dimension inférieure de manière à ce que le deuxième connecteur 29 vienne se positionner sur le connecteur de masse 27 ; celui-ci est fixé sur chacune des cartes électroniques 21 et 22 et la liaison électrique est établie, par exemple, par brasage. La continuité du plan de masse se trouve donc ainsi assurer.Après avoir réalisé cette Liaison, le deuxième connecteur est Installé, il a des fonctions supplémentaires puisqu'il est muni d'une zone de test 30 ; celle-ci est utilisée pour réaliser des tests de notre choix par exemple, des prélèvements de signaux peuvent être effectués. La fixation de ce connecteur bénéficie du même principe que celui du connecteur de masse. Grâce à cette disposition, la connexion ainsi établie permet de résoudre de nombreux problèmes : continuité du plan de masse, connexion entre deux circuits avec possibilité d'effectuer des tests, facilité de raccordement, diminution de surface utile lors d'un raccordement de circuits, continuité d'impédance, c est-à-dire que l'on a une ligne homogène avec une impédance caractéristique et enfin diminution des risques de diaphonie grâce au système de fixation. L'utilisation de ce type de connecteur est pratique lors d'une connexion entre deux cartes électroniques mais il serait envisageable d'utiliser ce principe pour établir plusieurs liaisons entre de nombreux circuits. REVENDICATIONS 1. Connecteur pour des cartes électroniques, comprenant n pistes, n > l, portées par un substrat isolant, caractérisé en ce que chaque extrémité du connecteur, supportant les n pistes, est destiné à être relié à un circuit imprimé et en ce que ces n pistes comportent une zone de tests (3) sur laquelle on peut venir faire des tests. 2. Connecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le connecteur comporte des pastilles conductrices (16) fixées sur un substrat isolant (15), en liaison avec des pistes conductrices (14) par l'intermédiaire de trous métallisés (17) percés dans le substrat isolant (15). 3. Connecteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les pistes conductrices (14) reposent sur un substrat isolant (11). 4. Connecteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les parties conductrices (12 et 13) sont fixées sur les extrémités de chacune des pistes conductrices (14). 5. Connecteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les pistes conductrices (14) sont sensiblement parallèles et situées à un pas déterminé. 6. Connecteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les pistes conductrices (14) sont interrompues de manière à obtenir deux liaisons électriques différentes . 7. Connecteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la forme du connecteur est obtenue au moyen d'un outil de cambrage.