Brevet FR2722639A1 — publié le 19960119

Procédé pour établir une liaison électrique entre deux circuits imprimés situés sur les faces opposées d'une plaquette, et carte électronique comportant une telle liaison La présente invention concerne un procédé pour établir une liaison électrique entre deux circuits imprimés situés sur les faces opposées d'une plaquette en matériau isolant. Des liaisons électriques de ce type sont relativement fréquentes dans les cartes électroniques disponibles actuellement sur le marché, que ces cartes comportent un circuit électronique accessible ou non physiquement de l'extérieur. Les procédés utilisés pour réaliser ces liaisons ne donnent toutefois pas pleinement satisfaction. Ils sont en effet difficiles et coûteux à mettre en oeuvre. Par ailleurs, les liaisons électriques qu'ils permettent d'établir ne sont pas toujours fiables. La présente invention se propose plus particulièrement de remédier à ces inconvénients et, pour ce faire, elle a pour objet un procédé pour établir une liaison électrique entre deux circuits imprimés situés sur les faces opposées d'une plaquette en matériau isolant, qui se caractérise en ce qu'il comprend les étapes consistant - à ménager dans la plaquette un trou comportant au moins une partie terminale évasée - à déverser dans le trou, à partir de la partie terminale évasée, une quantité de matière conductrice polymérisable insuffisante pour remplir complètement ladite partie terminale évasée, la matière conductrice ayant une viscosité prédéterminéc de manière à former à l'issue du déversement une protubérance faisant saillie hors de la partie terminale évasée - à polymériser la matière conductrice pour la rigidifier au moins superficiellement - à exercer une pression sur la protubérance afin de transférer dans la partie terminale évasée la matière conductrice située hors de celle-ci, la matière conductrice située dans la partie terminale évasée définissant ainsi une surface plane de niveau avec la face correspondante de la plaquette ; et - à appliquer les circuits imprimés contre la matière conductrice située au niveau de chacune des extrérnités du trou, cette étape pouvant etre réalisée avant l'une des étapes précédentes. Ce procédé peut être facilement mis en oeuvre. Il permet en outre l'établissemene de liaisons électriques particulièrement fiables, la présence d'une surface plane entre la matière conductrice et le circuit imprime adjacent autorisant l'établissement d'un bon contact entre ces éléments. Il évite par ailleurs que la quantité de matière conductrice à déverser dans Ic trou doive être déterminée avec précision. L'espace non rempli de la partie terminale évasée du trou peut en effet servir de réservoir tampon capable d'absorber un éventuel excès de matière déversée. Lorsque le trou ménagé dans la plaquette a une section transversale importante et que les forces de capillarité ne sont pas suffisantes pour empêcher la matière conductrice de s'écouler du côté opposé à la partie terminale évasée, il est souhaitable de déposer la plaquette sur un support plan avant d'effectuer le déversement. Afin de pouvoir séparer facilement la plaquette et le support plan à l'issue du déversement, une couche de matériau antiadhésif peut avantageusement être interpose entre la matière conductrice et le support plan. Lorsque le trou comporte deux parties terminales évasées, l'une supérieure et l'autre inférieure, il est souhaitable que la matière conductrice déversée ne remplisse pas complètement ces deux parties. Grace à cette disposition, la quantité de matière conductrice déversée n'a pas en effet à être déterminée avec précision, ce qui permet des gains de temps appréciables et des investissements moindres. Afin d'accélérer encore la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, il est souhaitable de chauffer la matière conductrice au niveau de la partie terminale évasée inférieure pour la durcir au moins superficiellement, le chauffage étant effectué soit directement soit par l'intermédiaire du support plan chauffé. La matière conductrice, une fois durcie superficiellement, empêche la matière encore fluide de s'écouler hors du trou, ce qui permet de transférer sans tarder la plaquette vers le poste de traitement suivant. Selon un mode de mise en oeuvre particulier du procédé conformc à l'invention, l'application des circuits imprimés contre la matière conductrice est effectuée en réalisant d'abord lesdits circuits imprimés sur deux plaques en matériau isolant, puis en fixant ces dernières contre la plaquette. Selon ce mode de mise en oeuvre, la pression sur la protubérance est exercée par la plaque correspondante tors de sa fixation contre la plaquette. La présente invention concerne également les cartes électroniques comportant une plaquette en matériau isolant et deux circuits imprimés situés sur les faces opposcs de la plaquette, et dans lesquelles les deux circuits imprimés sont reliés par une liaison électrique établie par la mise en oeuvre du procédé présenté ci-dessus. On notera ici que les cartes électroniques conformes à l'invention sont des cartes comportant un circuit électronique accessible ou non physiquement depuis l'extérieur. Un mode de mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention scra décrit ciaprès à titre d'exemple nullement limitatif en référence au dessin annexé dans lequel - la figure 1 est ùne vue en coupe schématique et partielle d'une carte électronique obtenue par la mise en oeuvre du procédé selon l'invention ; et - les figures 2 à 4 sont des vues en coupe schématiques ct partielles destinées à illustrer la mise en oeuvre de ce procédé. La carte électronique qui est représentée en coupe schématique et partielle sur la figure 1 comprend un corps 1 constitué d'une plaquette intermédiaire 2 réalisée en un matériau isolant et de deux:plaques extemes 3, 4 également en matériau isolant, fixées par collage ou thermoscellage contre les grandes faces de la plaquette 2. Elle comprend également deux circuits imprimés 5, 6 s'étendant le premicr entre la plaquette 2 et la plaque 3 et le second entre la plaquette 2 et la plaque 4. Ces deux circuits imprimés, qui font partie du circuit électronique (non représenté) de la carte, sont reliés électriquement par une matière conductrice 7 disposée dans un trou 8 ménage dans la plaquette 2. Le trou 8 comporte deux parties terminales évasées 9 reliées entre clles par une partie centrale 10 présentant un rétrécissement dans sa partie médiane. La matière conductrice 7 est de préférence constituée par une encre ou une colle conductrice polymérisable. Elle définit deux surfaces planes 11 situées dans le plan des grandes faces de la plaquette 2 et ne remplit pas entièrement les parties terminales évasées 9 du trou. Grâce à la configuration particulière du trou 8 et des surfaces planes 11 de la matière conductrice 7, la liaison électrique entre les circuits imprimés 5 et 6 est particulièrement résistante et sure. On va maintenant décrire un mode de mise en oeuvre particulier du procédé permettant d'établir cette liaison. Tout d'abord, on réalise un perçage cylindrique 12 dans la plaquette 2, comme représenté sur la figure 2, après quoi, on évase les parties terminales du perçagc 12 de façon à former le trou 8 et ses deux parties terminales 9 qui ont la forme d'entonnoir représentée sur la figure 3. L'opération d'évasement s'accompagne du refoulement de la matière située au niveau des parties terminales du perçage 12 vers la partie centrale dc ce dcmicr, laquelle se déforme pour adopter un profil semblable à celui représenté en 13 sur la figure 3. On notera ici que le perçage 12 et l'évasement des parties terminales de ce dernier sont réalisables avec des outils de poinçonnage classiques. Les deux opérations ci-dessus ont été réalisées l'une après l'autre, mais il va de soi qu'elles pourraient l'être simultanément à l'aide d'outils dc poinçonnage appropriés. En variante, les opérations d'évasement pourraient hêtre réalisées par fraisage, auquel cas la partie centrale du trou 8 resterait cylindrique. On dépose ensuite la plaquette 2 sur un support plan 14 dont la face supérieure a été préalablement recouverte d'une couche de matériau antiadhésif 15, comme représenté sur la figure 4, après quoi l'on déverse la matière conductrice polymérisable 7 dans le trou 8. Le support plan 14 peut avantageusement être chauffé afin que la matière polymérisable, en venant au contact du matériau antiadhésif 15, se rigidifie relativement rapidement et forme un film mince 16 destiné à l'empêcheur de s'écouler par la partie terminale évasée inférieure 9 au cas où l'on enlèverait trop tot la plaquette 2 du support plan 14. On notera ici que la matière conductrice 7 a un volume inférieur à celui du trou 8 afin de ne pas remplir entièrement la partie évasée supérieure 9 de ce dernier et qu'elle présente une viscosité telle qu'elle forme, à l'issue du déversement, une protubérance 17 faisant saillie au-dessus de la face supérieure de la plaquette 2, comme représenté sur la figure 4. On polymérise maintcnant la matière conductrice afin de la rigidifier, sa polymérisation pouvant etre réalisée soit en laissant la plaquette 2 pendant une période de temps prédéterminée au contact du support plan 14 que l'on a chauffé à cet effet, soit en transférant la plaquette 2 dans un four de polymérisation. Grâce à la couche de matériau antiadhésif 15 déposée sur le support plan 14, la matière conductrice 7 ne risque pas de coller à ce dernier lors de l'enlèvement de la plaquette 2. On réalise ensuite les circuits imprimés S et 6 sur les plaques 3 et 4 respectivement, par gravure, sérigraphie ou tout autre technique connuc, après quoi l'on fixe les plaques 3 et 4 contre la plaquette 2 en veillant à ce que les circuits imprimés 5 et 6 soient toumés vers cette dernière. Pendant la fixation, la plaque 3 exerce une pression telle sur la protubérance 17 que la matière conductrice faisant saillie sur la face supérieure de la plaquettc est refoulée dans la partie évasée supérieure 9 du trou 8, comme représenté sur la figure 1. On notera ici que la fixation des plaques 3 et 4 contre la plaquette 2 peut etre réalisée par collage, thermoscellage ou toute autre technique connue d'assemblage d'éléments en matière plastique. Des modifications pourraient être apportées au procédé qui vient d'être décrit sans que l'on sorte pour autant du cadre de la présente invention, Ainsi, la partie terminale inférieure du trou 8 pourrait ne pas être évasée. Par ailleurs, on pourrait renoncer à déposer la plaquette 2 sur le support plan 14 à condition que la matière conductrice 7 déversée dans le trou 8 présente une viscosité suffisante pour former, au niveau de la partie évasée inférieure 9 une protuberance ayant un volume inférieur à celui de cette partie évasée. Dans ce cas, la matière conductrice faisant saillie sur la face inférieure de la plaquette 2 serait refoulée dans la partie évasée inférieure 9 par la plaque 4 lors de la fixation de cette dernière contre la plaquette 2. D'autre part, les circuits imprimés 5 et 6 pourraient être réalisés sur les faces opposées de la plaquette 2 plutôt que d'être réalisés sur les plaques 3 et 4. Par ailleurs, en l'absence du support plan chauffant 14, le film mince 16 pourrait être réalisé sous l'influence d'un apport de chaleur assuré par un système de chauffage sans contact, par exemple par une source de rayonnement infra-rouge. Dans ce cas, ce film mince 16 empêcherait la protubérance inférieure de matière conductrice de tomber. Le support plan 14 pourrait enfin être constitué par la plaque inférieure 3 elle- meme. REVENDICATIONS 1) Procédé pour établir une liaison électrique entre deux circuits imprimés (5, 6) situés sur la faces opposées d'une plaquette (2) en matériau isolant, caracténsé en ce qu'il comprend les étapes consistant - à ménager dans la plaquette (2) un trou (8) comportant au moins une partie terminale évasée (9); - à déverser dans le trou (8), à partir de la partie terminale évasée (9), une quantité de matière conductrice polymérisable (7) insuffisante pour remplir complètement ladite partie terminale évasée, la matière conductrice ayant une viscosité prédéterminée de manière à former à l'issue du déversement une protuberance (17) faisant saillie hors de la partie terminale évasée - à polymériser la matière conductrice (7) pour la rigidifier au moins superficiellement - à exercer une pression sur la protubérance (17) afin de transférer dans la partie terminale évasée (9) la matière conductrice située hors de celle-ci, la matière conductrice située dans la partie terminale évasée définissant ainsi une surface plane (11) de niveau avec la face correspondante de la plaquette (2); et - à appliquer les circuits imprimés (5, 6) contre la matière conductrice (7) située au niveau de chacune des extrémités du trou (8), cette dernière étape pouvant être réalisée avant l'une des étapes précédentes. 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à déposer la plaquette (o) sur un support plan (14) avant de déverser la matière conductrice (7), de manière à obturer l'extrémité du trou (8) qui est opposée à la partie terminale évasée (9). 3) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il consiste à interposer une couche de matériau antiadhésif (15) entre le support plan (14) et la matière conductrice (7). 4) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé cn ce qu'il consiste à déverser dans le trou (8), lorsque celui-ci comporte deux parties terminales évasées (9), l'une supérieure et l'autre inférieure, une quantité dc matière conductrice (7) insuffisante pour remplir complètement les deux parties terminales évasées (9). 5) Procédé selon la revendication A, caractérisé en ce qu'il consiste à chauffcr la matière conductrice (7) au niveau de la partie terminale évasée inférieure (9) pour la durcir au moins superficiellement. 6) Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le chauffage dc la matière conductrice (7) est assuré par le support plan (14) chauffé. 7) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé cn ce que pour appliquer les circuits imprimés (5, 6) contre la matière conductrice (7), on réalise lesdits circuits imprimés sur deux plaques en matériau isolant (3, 4) et Iton fixe ces deux plaques contre la plaquette (2), lesdits circuits étant tournées vers ccttt dernière. 8) Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la pression sur la protubérance (17) est exercée par la plaque correspondante (3), lors de sa fixation contre la plaquette (2). 9) Carte électronique comportant une plaquette en matériau isolant (2) et deux circuits imprimés (5, 6) situés sur les faces opposées de la plaquette, ces deux circuits imprimés étant reliés par une liaison électrique réalisée par la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes.