Brevet FR2657220A1 — publié le 19910719

CIRCUIT IMPRIME POUR LE SUPPORT ET L'INTERCONNEXION DE COMPOSANTS ELECTRONIQUES, COMPORTANT UN DISPOSITIF DE DEBRASAGE La présente invention concerne ce qu'on désigne habituellement par l'expression de circuit imprimé, ou carte de circuit imprimé, c'est-à-dire un support de composants électroniques, assurant en outre leur interconnexion à l'aide d'un circuit imprimé sur le support. Plus précisément, l'invention a pour objet un circuit imprimé destiné à être connecté par brasure sur un autre circuit imprimé, et comportant un dispositif de débrasage. Les exigences de miniaturisation des équipements électroniques conduisent à disposer les composants très proches les uns des autres sur leur carte de circuit imprimé support, les différentes cartes formant l'équipement étant elles-mêmes disposées parallèlement les unes aux autres, à intervalle aussi faible que possible.Dans certaines applications, notamment lors de la réalisation de plans mémoire, on est amené à disposer sur une ou plusieurs cartes de circuit imprimé, outre des composants comme précédemment, une pluralité de sous-ensembles ou modules ; un module est un circuit imprimé, en général de plus petite taille que son circuit imprimé support, souvent réalisé en céramique ; les modules sont munis de broches, ou pattes, de connexion sur un côté ; ils sont disposés parallèlement les uns aux autres, perpendiculairement à leur circuit imprimé support et connectés à ce dernier par brasure à l'aide des pattes de connexion. Afin de gagner de la place sur le circuit imprimé support, les modules sont souvent montés "à plat", c'est-à-dire que leurs pattes de connexion ne traversent pas le support. Un tel ensemble de circuits, très dense, est difficile à réparer. En effet, la panne d'un module, une fois détectée, exige qu'il soit remplacé, donc débrasé ; or, la compacité de l'ensemble est souvent telle qu'il n'est pas possible de glisser un outil chauffant jusqu'aux pattes du module concerné. On procède alors globalement à la refusion de toutes les connexions du circuit imprimé support et au remplacement du module défectueux. L'inconvénient de cette méthode est, bien entendu, le risque de retrouver les défauts sur des brasures qui étaient correctes avant la refusion. Ce risque est d'autant plus grand que le nombre de connexions est grand, or il atteint facilement un ou plusieurs milliers dans ce genre d'équipement. La présente invention a pour objet un circuit imprimé susceptible de former un des modules précédents et comportant un dispositif permettant son débrasage sélectif. Plus précisément, le support du circuit imprimé porte des pattes de connexion sur son bord inférieur et, sur celle de ses faces qui ne porte pas les composants, des moyens résistifs connectés entre deux plots disposés au voisinage du bord supérieur du support. Les moyens résistifs sont constitués par une bande de matériau conducteur, déposée sur le support de sorte à présenter une longueur maximale et, de préférence, à occuper sensiblement toute la surface du support D'autres objets, particularités et résultats de l'invention ressortiront de la description suivante, donnée à titre d'exemple non limitatif et illustrée par les dessins annexés, qui représentent - la figure 1, une vue schématique d'un circuit imprimé portant un ensemble de modules - la figure 2, une vue schématique d'une face d'un module - la figure 3, le schéma d'un mode de réalisation du dispositif selon l'invention, disposé sur l'autre face d'un module tel que représenté figure 2 - la figure 4, un mode de réalisation des connexions d'un module sur son circuit imprimé support. Sur ces différentes figures, les mêmes références se rapportent aux mêmes éléments. Sur la figure 1, on a donc représenté de façon très schématique une carte de circuit imprimé CI portant des composants électroniques C1 et des modules M. La carte CI est classiquement constituée par un substrat isolant S, en matériau plastique ou céramique, formant support pour les composants C1 ; elle se termine généralement par un connecteur C, disposé sur sensiblement toute la longueur de l'un des côtés de la carte CI et comportant des moyens de connexion électrique, par exemple des broches B, permettant l'interconnexion des composants et circuits portés par la carte CI avec le reste de l'équipement. La carte CI porte des composants C1 dont quelques-uns sont schématisés sur la figure. Les composants C1 sont fixés sur la carte et connectés à celle-ci, à l'aide de pattes de connexion lorsqu'ils sont encapsulés ou de fils de connexion lorsqu'ils ne sont pas encapsulés ; ces pattes et ces fils sont brasés à des plots de connexion portés par le support S, les plots étant eux-mêmes interconnectés et reliés au connecteur C par des pistes conductrices, déposées sur le support S ou dans le support si celui-ci est multicouches. Pour la clarté du dessin, les fils, pattes, plots et pistes ne sont pas représentés. La carte CI porte encore un ensemble de modules M. Chacun de ces modules est également constitué par une carte de circuit imprimé en matériau isolant, en général céramique. Les modules M portent chacun des composants électroniques C2, qui peuvent être encapsulés ou non et qui sont, comme les compo sants C1, interconnectés à l'aide de fils conducteurs ou de pattes, brasés sur des plots disposés sur le module et interconnectés par des pistes conductrices. Comme précédemment, pour la clarté du dessin, fils, pattes, plots et pistes d'interconnexion des composants C2 ne sont pas représentés. L'un des côtés des modules M est muni de languettes conductrices, ou pattes, PM destinées à être brasées à plat sur la carte support CI, afin d'assurer la connexion des circuits C2 portés par les modules M au reste du circuit imprimé CI. Pour les raisons de compacité déjà mentionnées, les modules M sont disposés parallèlement les uns aux autres à des distances aussi faibles que possibles. Ils sont même, dans certaines applications, disposés non plus perpendiculairement comme représenté figure 1 mais obliquement par rapport à la carte CI, de façon à pouvoir diminuer la distance séparant deux cartes CI consécutives. Il apparaît ainsi que, lorsqu tune panne est détectée dans l'un des modules M et exige son remplacement, il est le plus souvent impossible d'accéder à l'aide d'un outil chauffant aux pattes PM du module concerné. Il est alors nécessaire de chauffer l'ensemble de la carte CI, procédant ainsi à la refusion de l'ensemble des brasures, pour pouvoir remplacer le module défectueux, avec les inconvénients déjà cités qu une telle méthode comporte. La figure 2 représente schématiquement un exemple d'implantation de composants sur un module. Cette figure représente celle des faces, repérée 1, d'un module M qui porte les composants électroniques C2. A titre d'exemple, on a représenté quatre grands composants C2, qui peuvent être par exemple des mémoires, et six petits composants annexes, disposés entre les mémoires précédentes. Les composants C2 sont entourés de petites zones métallisées PC formant les plots de connexion des composants. Pour la clarté du dessin, on n ta pas représenté les fils ou les pattes reliant les composants C2 à leurs plots Pcs Entre certains des plots PC, on a représenté des bandes conductrices, ou pistes, P réalisant l'interconnexion électrique de ces plots. L'interconnexion des autres plots PC peut être réalisée soit de la même manière, soit par des pistes enterrées dans l'épaisseur du module, ce dernier étant alors du type multicouches. On a également représenté les pattes P M du module sous forme de languettes, connectées à l'une de leurs extrémités par des pistes aux plots PC et, à l'autre de leurs extrémités, destinées à être brasées à plat sur la carte CI supportant le module. La figure 4 représente un mode de réalisation de la connexion à plat du module M au circuit imprimé CI. Sur cette figure, on retrouve le circuit imprimé CI, sur lequel le module M est disposé perpendiculairement. La face 1 du module M porte les composants, et sa face 2, les moyens résistifs ; il est connecté au circuit CI à plat, c'est-à-dire par des pattes de connexion PM qui ne traversent pas le support CI. A titre d'exemple, on a représenté des pattes de connexion PM disposées sur chacune des faces 1 et 2. La figure 3 représente l'autre face d'un module M tel que, par exemple, celui décrit figure 2, cette face portant le dispositif selon l'invention. Sur cette figure, on retrouve donc le support isolant S et les pattes PM de connexion du module M, vus cette fois du côté de la face, repérée 2, qui ne porte pas les composants électroniques. Selon l'invention, cette face porte des moyens résistifs R connectés entre deux plots, repérés PR, disposés de préférence au voisinage de celui de ses bords qui est opposé aux pattes PM. Les moyens résistifs R sont constitués par une bande 20 de matériau électriquement conducteur, déposée sur le support S de sorte à présenter une longueur telle que soit obtenue une valeur (r) de résistance pré définie entre les plots PR. Les plots PR sont réalisés en un matériau conducteur de préférence peu oxydable, tel qu'un alliage nickel-or par exemple. Lorsqu'on souhaite débraser les pattes P M de la carte CI, on applique une différence de potentiel (V) entre les plots PR à l'aide de tout moyen connu (pince par exemple). Cela a pour effet l'élévation de la température du support S. Les paramètres (V, r) sont choisis pour que ltélévation de température soit suffisante pour faire fondre la brasure liant les pattes P M à la carte CI (en général, de l'ordre de 2000C). Le module peut ainsi être remplacé, sans que les autres brasures portées par la carte CI n'aient été suffisamment chauffées pour être fondues. En outre, afin de faciliter l'accès aux plots P, ceux-ci sont disposés aussi près que possible R du bord accessible du module, c'est-à-dire le bord opposé à celui qui porte les pattes PM. Dans le cas où le support S est constitué par un matériau du type céramique, ceux-ci étant très sensibles aux chocs thermiques, il est préférable de chauffer ensemble de la surface du support et non seulement une bande qui pourrait, par exemple, être disposée à proximité des pattes PM. A cet effet, la bande R est disposée de sorte à occuper sensiblement toute la surface de la face 2. Par ailleurs, le matériau constituant les moyens résistifs R doit être compatible avec le matériau constituant le support S. Dans le cas où ce dernier est en céramique, les moyens résistifs peuvent être en un métal réfractaire, tel que le tungstène. Cette considération limite le choix des matériaux et peut conduire, comme dans le cas de la céramique, à retenir un métal de relativement faible résistivité. Il est donc nécessaire, pour que soit obtenue à l'extrémité des pattes PM une température suffisante pour la refusion de la brasure, de disposer d'une grande longueur de résistance. A cet effet, une disposition sinueuse, comme représentée sur la figure, en grecque etc... convient à la fois à l'exigence de surface et à l'exigence de longueur. Dans une variante de réalisation, la bande R est déposée par sérigraphie ; dans le cas d'un module en alumine, on peut utiliser une encre de sérigraphie classique, par exemple à base d'oxyde de ruthénium, dont la résistance est supérieure à celle du tungstène. Dans une autre variante de réalisation (non représentée), l'amplitude des sinuosités de la bande R n'est pas constante mais plus faible au milieu du module que sur les bords, de façon à obtenir une variation de température aussi faible que possible d'un petit côté du module à l'autre. Dans une autre variante de réalisation (non représentée), la résistance R est recouverte d'une couche électriquement isolante (verre ou alumine par exemple). Dans une autre variante de réalisation (non représentée), le module étant du type multicouche, la face 2 portant la résistance R constitue une couche interne du module, celui-ci pouvant alors porter des composants sur ses deux faces externes, les plots P R émergeant sur l'une des faces externes. REVENDICATIONS 1. Support de circuit imprimé pour la connexion de composants électroniques, caractérisé par le fait qu'il comporte - des languettes conductrices formant pattes de connexion (PM) du circuit imprimé, disposées sur un bord de support (S) et destinées à être brasées sur un deuxième circuit imprimé (CI) - des moyens résistifs (R), disposés sur une face (2) du support (S) qui n'est pas destinée à recevoir les composants, comportant une bande (20) de matériau électriquement conductueur - deux plots de connexion (PR), entre lesquels sont connectés les moyens résistifs, disposés au voisinage de celui des bords du support qui est opposé à celui qui porte les pattes. 2. Support selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les paramètres des moyens résistifs (R), en fonction de la différence de potentiel susceptible d'être appliquée entre les plots, sont tels que ltélévation de température du support (S) qui résulte de l'application d'une telle différence de potentiel soit suffisante pour débraser les pattes de connexion (PM). 3. Support selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les moyens résistifs (R) sont disposés sur une face externe du support (S). 4. Support selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait qutil est multicouche et que les moyens résistifs (R) sont disposés sur une face interne du support (S). 5. Support selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la bande (20) formant les moyens résistifs (R) est disposée de sorte à occuper sensiblement toute la surface de la face (2) où elle est déposée. 6. Support selon la revendication 5, caractérisé par le fait que la bande (20) est disposée de façon sinueuse. 7. Support selon la revendication 6, caractérisé par le fait que l'amplitude des sinuosités est telle que soit minimisée la variation de température le long du module (M).