Brevet FR2639505A1 — publié le 19900525

CIRCUIT IMPRIME PERFECTIONNE DESCRIPTION La présente invention a pour objet un circuit imprimé perfectionné. Il peut s'agir notamment, mais non exclusivement, d'une ligne multiplaque (biplaque, triplaque, etc...) ou d'un circuit imprimé de connexion entre plusieurs composants, ou d'un thermocouple extra-plat, etc... Le domaine d'application de l'invention est donc, très généralement, celui de l'électronique. - Un circuit imprimé comprend, de manière classique, un ou plusieurs conducteurs déposés sur un ou plusieurs films isolants diélectriques (circuit dit multicouches). Le métal utilisé est le plus souvent le cuivre et les isolants appartiennent à la famille des polyimides, du polytétrafluoroéthylène, des époxydes, des polyesters, des fluorocarbones, des polysulfones, du polyethersulfone, le polyétherétherkétone. On peut trouver une description de ces cir- cuits par exemple dans le brevet américain US-A-3,244,795. Si ces circuits imprimés présentent de nom- breux avantages et ont donc connu un remarquable essor ces dernières années, ils présentent néanmoins quelques inconvénients, notamment une faible résistance aux rayon- nements, une sensibilité à l'humidité et à certains produits chimiques, etc..., ce qui les rend peu aptes aux applications en environnement agressif. Le but de la présente invention est justement de remédier à ces inconvénients. A cette fin, l'invention propose un circuit imprimé offrant une excellente résis- tance aux rayonnements, n'absorbant pas l'humidité, présentant une intertie chimique remarquable à l'égard des solvants, des acides, des hydrocarbures, etc... toutes caractéristiques qui confèrent au circuit de l'invention de nombreux avantages. Ce résultat est atteint gr ce à l'utilisa- tion, pour constituer au moins les deux films diélec- triques disposés à la surface extérieure du circuit, et qui sont donc directement exposés aux conditions ambiantes, d'un matériau diélectrique chargé par une trame de verre. Si le matériau diélectrique peut être l'un de ceux que l'on connaÂt aujourd'hui pour cette application, la présence de la trame de verre a pour effet surprenant de supprimer les inconvénients évoqués plus haut et de conférer ainsi au circuit les qualités annoncées. Naturellement, on peut charger d'une trame de verre également les films internes au circuit, si besoin est. De façon plus précise, la présente invention a donc pour objet un circuit imprimé comprenant au moins un conducteur plat et au moins un film diélectrique, caractérisé par le fait qu'au moins les films diélectri- ques à la surface du circuit sont chargés par une trame de verre. De nombreux modes de réalisation sont possi- bles, selon la fonction électrique à remplir et selon les matériaux utilisés: - pour ce qui est de la fonction électrique, le circuit de l'invention peut être une ligne de trans- mission se présentant sous forme de pistes conductrices superposées et isolées les unes des autres par des films diélectriques et/ou adhésifs (ligne biplaque, triplaque ou multiplaque), - il peut s'agir aussi d'une sonde de tempé- rature avec seulement deux conducteurs plats disposés côte à côte ou l'un au-dessus de l'autre, et formant un thermocouple. Pour ce qui est des matériaux utilisables, tous les matériaux diélectriques connus à ce jour ou à venir, et réputés aptes à être utilisés dans les cir- cuits imprimés multicouches sont utilisables et, notam- ment, ceux qui ont été énumérés plus haut. De toute façon, les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux après la description qui va suivre, d'exemples de réalisation donnés à titre explicatif et nullement limitatif. Cette description se réfère à des dessins annexés sur les- quels: - la figure I représente un mode de réalisa- tion de l'invention sous forme de ligne triplaque, - la figure 2 montre un autre mode de réali- sation de l'invention sous forme de thermocouple. La partie (a) de la figure I représente une ligne triplaque vue en coupe transversale et la partie (b) cette même ligne vue en coupe longitudinaLe à l'extrémité de la ligne. Cette dernière vue permet d'illustrer le dégagement des divers conducteurs pour permettre le raccordement à un connecteur électrique (non représenté). La ligne de la figure 1 comprend successi- vement: - une couche A supérieure en matériau diélec- trique chargé par une trame de verre, - une couche B formée par une couche diélec- trique b' sur laquelle adhère une première microplaque métallique b", une couche C d'un matériau adhésif, - une couche D comprenant une couche diélec- trique d' sur laquelle adhère une deuxième microplaque de métal d", - une couche E d'adhésif, - une couche F fournie d'une couche diélec- trique f' avec une troisième microplaque f", - une couche inférieure G en matériau diéLec- trique chargé par une trame de verre. Avec une teLle ligne, Le deuxième conducteur est généralement porté à une haute tension et Le premier et le troisième sont portés à une basse tension, éven- tuellement la masse. A titre explicatif, on peut indiquer que les matériaux suivants et les épaisseurs suivantes (ex- primées en micromètres) peuvent être employés: couches A, G: diélectrique chargé d'une trame de verre; épaisseur: 25 couches B, D et F: laminés polyimide cuivré, épaisseur du film: 20 épaisseur du cuivre: 17,5 ou 35 ou 70 couches C et E: adhésif époxy, épaisseur: 50 Avec des lignes triplaques de ce type, le demandeur a mesuré certaines caractéristiques électriques qui sont en moyenne les suivantes: - capacité linéique: environ 800 pF/m, - vitesse de propagation: environ 110 000 km/s à 30 MHz, environ 145 000 km/s à 270 MHz, - impédance caractéristique: environ 10, - résistance linéique de chaque conducteur en courant continu: 0,15 n/m. Le procédé de réalisation d'une telle ligne est semblable aux procédés de l'art antérieur en ce qui concerne les couches B à F (non chargées). On peut utiliser des produits en rouleau, par exemple ceux de la Société FORTIN LAMINATING et notamment la série POLY COAT EP (film kapton adhésif époxy), POLY CORE EP (kapton cuivré adhésif époxy), POLY CAST EC (film adhésif). La pression à appliquer est de l'ordre de 7 kg/cm2 et la température de l'ordre de 171 C, le tout à appliquer pendant 60 minutes, avec température de refroidissement de 60 C avant ouverture de la presse. Pour ce qui est de l'obtention des couches A et G, en diélectrique chargé a'une trame de verre, on peut s'y prendre par pression entre 10 et 20 kg/cm2 à une température supérieure à 2200C. La figure 2 représente une sonde température en vue de dessus (a) et en coupe transversale (b). La sonde comprend deux couches J, K, toutes deux en diélectrique chargé d'une trame de verre, et deux conduc- teurs M et N reliées aux deux extrémités d'un thermo- couple T. Dans tous les exemples décrits, le circuit peut finalement être recouvert, sur L'une ou l'autre de ses faces extérieures, par une couche d'adhésif. REVENDICATIONS 1. Circuit imprimé comprenant au moins un conducteur plat et au moins un film diéLectrique, carac- térisé par le fait qu'au moins les films diéLectriques à la surface du circuit (A, G) sont chargés par une trame de verre. 2. Circuit selon la revendication 1, caracté- risé par le fait qu'il constitue une ligne triplaque comprenant un conducteur intérieur plat (d") intercalé entre deux conducteurs extérieurs plats (b", f") des films isolants (C, E, f', d', b') entre le conducteur intérieur (d") et chaque conducteur extérieur (b", f"), et un film diélectrique extérieur (A, G) recouvrant les conducteurs extérieurs (b", f"), chaque film diélec- trique extérieur (A, G) au moins étant chargé par une trame de verre. 3. Circuit selon la revendication 1, caracté- risé par le fait qu'il constitue une sonde de température à deux conducteurs plats (M, N) reliés à un thermocouple (T) et recouverts de part et d'autre d'un film diélectri- que (J, K) chargé par une trame de verre. 4. Circuit selon la revendication 1, caracté- risé par le fait qu'il comprend en outre au moins un film adhésif entre deux films diélectriques, notamment un adhésif époxy. 5. Circuit selon la revendication 1, caracté- risé par le fait que l'un au moins des films diélectri- ques charges par une trame de verre est en matériau pris dans le groupe comprenant les polyimides, les époxy- des, les polyesters, les fluorocarbones, les polysul- fones, les polyéthersulfones, les polyétherétherkétone, le polytétrafluoroéthylène.