Brevet FR2668677A1 — publié le 19920430

i La présente invention concerne un circuit électrique haute fréquence et, plus particulièrement, un procédé et un appareil de mise à La terre destinés à être utilisés dans un semblable circuit électrique haute fréquence afin d'éliminer le rayonnement dû à l'existence de discontinuités dans un trajet de mise à la terre. Dans un circuit électrique haute fréquence, les craque- lures ou Les interruptions présentes dans un trajet de mise à la terre jouent le rôle d'antennes, qui rayonnent de L'énergie aux hautes fréquences Cette énergie est disruptive dans les appli- cations des signaux haute fréquence Pour des signaux électriques ayant des fréquences dans la gamme des gigahertz, par exemple de 20 à 40 G Hz ou plus, les procédés ordinaires de mise à la terre entre des plans de terre de plaquettes de circuit et les parois conductrices du boîtier qui utilisent des contacts métalliques laissent des intervalles entre les p Lans de terre et Les parois de boîtier voisines des plaquettes de circuit, Lesque Ls intervalles forment des antennes aux hautes fréquences Ces antennes rayonnent de l'énergie à des fréquences de résonance, et à leurs harmoni- ques, qui sont directement Liées aux dimensions des interval Les. On souhaite obtenir un procédé de mise à la terre destiné à être utilisé dans les circuits électriques haute fréquence et permettant d'éliminer Les craquelures et les interruptions qui existent dans le trajet de mise à La terre ménagé entre une plaquette de circuit et un boîtier et qui peuvent jouer le rôLe d'antennes, afin d'éliminer le rayonnement d'une énergie parasite pouvant produire des mesures erronées avec un signal d'entrée de haute fréquence. Par conséquent, la présente invention propose un procédé et un appareil de mise à la terre destinés à être utilisés dans des circuits électriques haute fréquence, lesquels assurent L'existence d'un trajet de mise à la terre électrique qui est dépourvu de toute craquelure et de toute discontinuité On imprègne un matériau élastomère à l'aide d'un matériau conducteur, ou on Le dote de trajets conducteurs à sa surface, de façon à produire un élastomère conducteur présentant une très faible résistance On place l'élastomère conducteur à l'intérieur d'une cavité ménagée dans un boîtier conducteur et dans laquelle une plaquette de circuit possédant un plan de mise à la terre est située, de manière à réaliser la connexion électrique entre le plan de mise à la terre et le boîtier conducteur L'éLastomère conducteur est légèrement plus grand que la cavité, de sorte que, lorsqu'on fixe un couvercle au boîtier pour fermer la cavité, la pression appliquée à l'élastomère conducteur fait que ce dernier se déforme et remplit toutes les discontinuités existant dans les trajets de mise à la terre, qui pourraient, sinon, exister. La description suivante, conçue à titre d'illustration de l'invention, vise à donner une meilleure compréhension de ses caractéristiques et avantages; elle s'appuie sur les dessins annexés: la figure 1 est une vue en section droite d'un boîtier dans lequel est incluse une plaquette de circuit, utilisant le procédé de mise à la terre selon l'invention; la figure 2 est une vue éclatée d'une partie de la vue en section droite de la figure 1; et la figure 3 est un graphe montrant la réduction de rayon- nement qui résulte de l'utilisation du procédé de mise à la terre selon l'invention. Comme on peut le voir sur les figures 1 et 2, un boîtier conducteur 10, fait en un matériau tel que du laiton, ou autre, possède une plate- forme solidaire 12 de support de plaquette de circuit, sur laquelle une plaquette de circuit 14 est montée La plaquette de circuit 14 possède un côté 16 pour le circuit électro- nique et un côté 18 de plan de mise à la terre Un éLément élastomère conducteur 20 possède une forme qui remplit la région 22 se trouvant au-dessus de la plaquette de circuit 14 jusqu'à une hauteur qui est légèrement supérieure à la hauteur atteinte par cette région lorsqu'un couvercle est fixé sur le boîtier 10 pour fermer la région On peut former l'élément élastomère conducteur en imprégnant un polymère souple, par exemple du caoutchouc de silicone, à l'aide de particules d'argent, jusqu'à une proportion qui amène une résistivité ne dépassant pas un ohm par carré La partie de polymère remplie d'argent est une feuille relativement mince qui est placée dans le fond d'un moule de transfert et que l'on remplit avec un matériau polymère souple pur Selon une autre possibilité, un substrat sacrificiel, par exemple du cuivre, peut posséder des fils conducteurs étroitement rapprochés, par exemple des fils de 0,1 mm de large présentant un écartement de 0,1 mm, en un matériau tel que de l'or déposé à sa surface afin de former un circuit connecteur souple On place le circuit connecteur souple au fond d'un moule de transfert et on le remplit avec un matériau polymère souple On retire ensuite le substrat sacrificiel Une autre possibilité consiste simplement à imprégner un bloc élastomère placé dans un moule au moyen d'un matériau conducteur, par exemple l'argent Dans tous les modes de réalisation, la résistivité des surfaces qui seront en contact avec le plan de mise à la terre 18 de la plaquette de circuit 14 et les parois du boîtier 10 est inférieure à un ohm par carré, et de préférence, de l'ordre de 0,2 ohm par carré. Comme représenté de façon plus détaillée sur la figure 2, lorsqu'on place le couvercle au-dessus de la région 22 et qu'on le fixe au boîtier 10, une pression est appliquée à l'élément élasto- mère conducteur 20, ce qui amène celui-ci à se déformer La défor- mation de l'élément élastomère conducteur 20 entraîne le remplis- sage de toutes les discontinuités existant dans le trajet de mise à la terre entre le plan de mise à la terre 18 de la plaquette de circuit 14 et les parois du boîtier 10 Ceci assure une bonne mise à la terre de la plaquette de circuit 14, sans formation d'antennes" du fait de discontinuités qui pourraient rayonner une partie du signal de haute fréquence venant de la plaquette de circuit. La figure 3 montre les rayonnements harmoniques à 5,5 et 11 G Hz, ainsi que plusieurs résonances plus petites, qui se produisent lorsqu'on utilise des procédés classiques de mise à la terre métallique ou bien lorsqu'on applique une pression insuf- fisante à l'élastomère conducteur 20, comme indiqué par la ligne en trait interrompu, et l'absence de ces résonnances, comme indiqué par la ligne en trait continu, lorsqu'on utilise le procédé de mise à la terre selon l'invention en employant une pression appropriée à l'éLastomère conducteur, comme indiqué ci-dessus. Ainsi, l'invention fournit un procédé de mise à la terre destiné à être utilisé dans un circuit électrique haute fréquence, lequel procédé fait appel à un élastomère conducteur comprimé placé à l'intérieur d'une cavité de manière à produire un trajet de mise à la terre dépourvu de discontinuités entre une plaquette de circuit et une paroi de la cavité. Bien entendu, l'homme de l'art sera en mesure d'imaginer, à partir du procédé et de l'appareil dont la description vient d'être donnée à titre simplement illustratif et nullement limitatif, diverses variantes et modifications ne sortant pas du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Procédé de mise à la terre d'une plaquette de circuit ( 14) se trouvant dans un environnement de hautes fréquences, la plaquette de circuit possédant un plan de mise à la terre ( 18) d'un côté, en relation avec un boîtier conducteur ( 10) à l'intérieur duquel la plaquette de circuit est située, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations suivantes: former un élastomère conducteur ( 20) possédant une faible résistivité par carré, l'élastomère conducteur ayant une configura- tion lui permettant de remplir une cavité ( 22) se trouvant à l'intérieur du boîtier conducteur et formée entre la plaquette de circuit et les parois du boîtier conducteur; placer l'élastomère conducteur à l'intérieur de la cavité de manière à réaliser un contact entre le plan de mise à la terre de la plaquette de circuit et les parois du boîtier conducteur; et déformer l'élastomère conducteur afin d'amener ce dernier à s'insinuer dans les discontinuités qui existent dans un trajet de mise à la terre formé entre le plan de mise à la terre et les parois, afin d'empêcher le rayonnement d'énergie en provenance des discontinuités. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'opération de formation comprend l'opération qui consiste à imprégner un bloc de matériau élastomère à l'aide d'un matériau conducteur afin de former l'élastomère conducteur. 3 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'opération de formation comprend les opérations suivantes: remplir une feuille relativement mince de polymère souple à l'aide d'un matériau conducteur afin de produire une feuille conductrice; placer la feuille conductrice dans le fond d'un moule; et remplir la feuille conductrice à l'aide du matériau polymère souple afin de produire l'élastomère conducteur. 4 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'opération de formation comprend les opérations suivantes: étendre plusieurs conducteurs électriques étroitement rapprochés sur un substrat sacrificie L afin de former une feuille connectrice souple; placer la feuille connectrice souple dans le fond d'un moule; remplir la feuille connectrice souple à l'aide d'un matériau polymère souple de façon à couvrir les conducteurs; et retirer le substrat sacrificiel afin de produire l'élastomère conducteur. 5 Appareil de mise à la terre d'une plaquette de circuit ( 14), la plaquette de circuit possédant un plan de mise à la terre ( 18) d'un côté, en relation avec un boîtier conducteur ( 10) à l'intérieur duquel la plaquette de circuit est située, caractérisé en ce qu'il comprend: un élastomère conducteur ( 20) possédant une faible résistivité par carré, l'élastomère conducteur étant situé à l'intérieur du boîtier et étant placé de manière à réaliser une connexion électrique entre le plan de mise à la terre et le boîtier conducteur; et un moyen servant à déformer l'élastomère conducteur afin d'amener ce dernier à s'insinuer dans les discontinuités d'un trajet de mise à la terre formé entre le plan de mise à la terre et le boîtier conducteur, de manière à éliminer le rayonnement d'énergie parasite provoqué par les discontinuités en réponse à des signaux de haute fréquence. 6 Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que L'élastomère conducteur comprend un bloc de matériau élastomère imprégné d'un matériau conducteur. 7 Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'élastomère conducteur comprend: une feuille d'un polymère souple rempli à l'aide d'un matériau conducteur; et un remplissage d'un matériau polymère souple collé à la feuille du polymère souple. 8 Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'élastomère conducteur comprend un bloc de matériau polymère souple possédant plusieurs fils conducteurs placés à la surface du bloc. 9 Procédé de fabrication d'un élément élastomère conduc- teur, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations suivantes: étendre plusieurs conducteurs électriques étroitement rapprochés sur un substrat sacrificiel afin de former un feuille connectrice souple; placer la feuille connectrice souple dans le fond d'un moule; remplir la feuille connectrice souple à l'aide d'un matériau polymère souple couvrant les conducteurs; et retirer le substrat sacrificiel afin de produire l'élé- ment élastomère conducteur.