Brevet FR2742258A1 — publié le 19970613

La présente invention concerne un câble plat. De manière générale et connue en soi, les câbles plats comprennent au moins un conducteur longitudinal, intercalé entre au moins deux couches d'un matériau isolant. Les câbles plats sont largement utilisés dans l'industrie électronique et dans l'informatique. La technique de fabrication des câbles en nappe, extrudés ou extrudo laminés permet l'assemblage de conducteurs par une matière fondue qui est ensuite refroidie. Il existe aussi, des câbles plats à conducteurs plats laminés qui résultent de l'encapsulage des dits conducteurs entre deux films complexes, composés généralement d'une couche thermoplastique thermostable destinée à apporter des propriétés mécaniques et électriques au câble, et d'une ou plusieurs couches thermoplastiques permettant le collage par pression à chaud. Suivant les cas, on peut ajouter dans ce complexe, différentes couches, soit pour permettre un bon accrochage entre les deux films cités précédemment et/ou pour permettre un meilleur accrochage sur le conducteur encapsulé. L'avantage principal de ce câble appelé FFC (flat flexible cable) est un coût d'installation moindre par rapport aux autres produits. Les produits électroniques grand public ne nécessitent pas obligatoirement de composants sophistiqués bien que les contrôles effectués pour diminuer les risques de pannes potentiels soient de plus en plus sévères. L'effort pour ce type de marché se porte beaucoup plus sur les coûts qui tendent à être les plus bas possibles. Il arrive bien entendu que certaines applications requièrent des critères très techniques comme des essais en flexion avec des FFC qui doivent résister à plusieurs millions de cycles. Les FFC conviennent parfaitement pour ces applications et détrônent de loin toutes les autres techniques citées précédemment. Cependant, malgré le peu de courant ou de tension qui doit passer dans ces câbles, la technique actuelle de fabrication des FFC impose l'utilisation de marges importantes. Ces marges qui sont situées aux deux extrémités latérales du FFC laminé sont obligatoires pour éviter une détérioration et un délaminage du produit lors d'une utilisation par exemple en flexion. Elles peuvent mesurer de quelques dixièmes de millimètres à quelques millimètres de large, au-delà des conducteurs situés le plus à l'extérieur. Ces marges obligatoires et importantes présentent différents autres inconvénients, et notamment: - une tolérance inhérente aux marges nécessaire et due au procédé; - une largeur totale importante par rapport aux câbles en nappe extrudés; - un volume d'implantation plus important dû à la largeur; - une tenue mécanique des marges limitée notamment en cas de frottement contre d'autres pièces (tenue limitée à l'abrasion, faible résistance au déchirement, risque de délaminage etc.). Il apparaît clairement que les marges nécessaires à la fabrication de ces produits constituent un handicap certain notamment pour des applications très techniques. Pour exemple la simple utilisation d'un câble en mouvement dans un boîtier tolérance aux dimensions du câble contenant celui-ci, nécessite de tenir compte de la tolérance maximum du câble mais aussi d'une tolérance maximum du boîtier. Ceci signifie qu'en cas de côtes minimum du câble et de côtes maximum du boîtier, le jeu très important qui en résulte peut avoir comme conséquence une usure prématurée du câble et du boîtier ainsi que des bruits engendrés par des vibrations éventuelles. La surface peut également poser un problème. En effet, les marges nécessaires à la fabrication des FFC prennent la place de un, voire deux conducteurs que l'on pourrait installer en lieu et place des marges si celles-ci pouvaient être supprimées. En outre, dans un environnement o les phénomènes d'ondes électromagnétiques peuvent perturber les signaux émis, les câbles FFC n'échappent pas à la règle. Or, si les marges étaient réduites, le blindage déposé autour de ces FFC serait de largeur moindre et serait donc moins cher. Par ailleurs, les diverses opérations mécaniques effectuées avec le câble (dévidage, torsion...) peuvent provoquer des décalages transversaux des deux films emprisonnant les conducteurs. Ces décalages éliminent toute possibilité d'alignement précis en vis-à-vis des zones de dénudage partiel, réalisées au préalable sur chacun des films, et interdisent ainsi les connections transversales avec le câble. La présente invention a pour but de résoudre les problèmes techniques et économiques précédents. Ce but est atteint selon l'invention au moyen d'un câble plat comprenant, au moins un conducteur longitudinal intercalé entre au moins deux couches d'un matériau isolant, caractérisé en ce que lesdites couches sont constituées par des plis longitudinaux autour du conducteur, en une ou plusieurs épaisseurs, d'au moins un ruban de matière thermostable, enduit préalablement, sur au moins sa face interne, avec un adhésif thermofusible. On entend par - matière thermostable - une matière qui a été étirée selon deux directions et qui possède, en conséquence, une grande stabilité thermique. L'adhésif thermofusible est une substance qui, outre ses propriétés adhésives, a une température de fusion inférieure à celle du ruban thermostable qui forme son support. Selon une caractéristique avantageuse, ledit ruban est enduit d'adhésif sur ses deux faces. Les épaisseurs d'adhésifs peuvent, le cas échéant, varier sur le ruban de façon à modifier localement l'épaisseur du câble ou à créer des zones pour le dénudage. Selon une variante de réalisation, les plis longitudinaux sont formés, au moins sur les bords latéraux, de replis du ruban sur lui-même. Selon une autre variante, les plis longitudinaux sont formés par des replis de tronçons indépendants de plusieurs rubans de natures éventuellement différentes. Par ailleurs, lesdites couches peuvent comporter localement des interruptions de dénudage. Selon encore une variante de réalisation, les bords d'extrémités du ruban sont fixés de manière jointive. Selon une autre variante, ledit ruban a une épaisseur variable sur sa largeur. De préférence, le ruban de matière thermostable est réalisé avec une matière choisie dans le groupe constitué par les polyesters thermostables (PET), les téréphtalates, les polyoléfines, les polyimides, la polyéther cétone (pek), la polyéther éther cétone (peek), le polysulfure de phénilène (pps), la polysulfone (psu), la polyétherimide (pei). Par ailleurs, l'adhésif est choisi, de préférence, dans le groupe constitué des polymères de styrène, des polyoléfines, des téréphtalates, des polymères cellulosiques, des polyamides, des méthacrylates, du polychlorure de vinyl (PVC), des élastomères thermoplastiques (etp), du polyuréthane (pur), du polyéthylène téréphtalate (pet), du polybutylène téréphtalate (pbt). Dans le câble de l'invention, les marges sont réduites au minimum à l'épaisseur du ruban, qui est elle-même très faible. Par conséquent, il n'existe pas de risque de délaminage des bords latéraux du câble, comme cela est le cas avec les câbles plats traditionnels, lorsqu'ils sont soumis à des agressions mécaniques ou à des chocs thermiques. Lorsque les bords d'extrémité du ruban sont disposés de manière jointive, les efforts produits par des flexions répétitives appliquées au câble, ne s'exercent pas dans la zone de collage, ce qui permet d'améliorer la résistance du câble à la flexion et donc sa durée de vie. En outre, chaque couche étant constituée d'un repli longitudinal d'un seul troncon de ruban, il devient possible de réaliser des zones de dénudage partiel en vis-à-vis de part et d'autre du câble et sans décalage de positionnement. Par suite, des connections partielles transversales sont facilement réalisables. Par ailleurs, il est possible d'obtenir de très bonnes propriétés diélectriques du câble en lui donnant une grande épaisseur par plusieurs plis de ruban autour du ou des conducteurs. Le câble de l'invention est facile à réaliser et possède une structure qui est plus homogène et plus compacte que celle des câbles plats traditionnels. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre accompagnée des dessins sur lesquels: - la figure 1 représente une vue schématique en coupe transversale d'un premier mode de réalisation du câble de l'invention; - les figures 2, 3, 4 et 5 représentent des vues schématiques d'autres modes de réalisation du câble de l'invention. Le câble plat de l'invention comprend, en général, au moins un et dans le mode de réalisation des figures, par exemple, trois conducteurs longitudinaux C intercalés entre, au moins deux couches d'un matériau isolant. Les couches isolantes sont constituées par des plis longitudinaux R0, R1, R2... autour des conducteurs C, d'un ruban 1 de matière thermostable. Le ruban 1 est enduit préalablement, sur au moins sa face interne, avec un adhésif thermofusible. Les plis longitudinaux R0, R1... forment ainsi une ou plusieurs épaisseurs de matériau isolant autour des conducteurs C. La matière thermostable est choisie, de préférence, dans le groupe constitué par les polyesters thermostables (PET), les téréphtalates, les polyoléfines, les polyimides, la polyéther cétone (pek), la polyéther éther cétone (peek), le polysulfure de phénilène (pps), la polysulfone (psu), la polyétherimide (pei). L'adhésif est choisi, de préférence, dans le groupe constitué par les polymères de styrène, les polyoléfines, les téréphtalates, les polyamides, les méthacrylates et les polymères cellulosiques, le polychlorure de vinyl (PVC), des élastomères thermoplastiques (etp), le polyuréthane (pur), le polyéthylène téréphtalate (pet), polybutylène téréphtalate (pbt). Cet adhésif peut être appliqué sur son ruban support, par exemple, sous forme d'un liquide ou d'un gel chaud résultant de la fusion préalable de granulés. Dans le mode de réalisation de la figure 1, les plis RO, R1, R2 sont formés, au moins sur les bords latéraux, par des replis du ruban 1 par lui-même. Le bord libre de l'extrémité externe du ruban 11 est fixé sur le pli de base R0. Le bord libre de l'extrémité interne 10 du ruban 1 est, quant à lui, fixé, par exemple, au contact du conducteur latéral C. Dans ce cas, l'épaisseur du câble plat n'est pas uniforme mais on dispose d'une plus grande surface de collage. Les couches isolantes formées des plis RO, R1, R2 sont, le cas échéant, pourvues localement d'interruptions ou de cavités formant autant de zones de dénudage permettant les connections transversales partielles avec seulement certains conducteurs du câble et sans risques de décalage. Dans le mode de réalisation de la figure 2, les bords libres 10, 11 d'extrémité, respectivement du pli R0 et du pli R2 du ruban 1, sont fixés de manière jointive, ce qui permet d'obtenir une épaisseur uniforme et une meilleure finition. Dans le mode de réalisation de la figure 3, le câble plat comporte plusieurs plis longitudinaux réalisés avec des tronçons indépendants de largeurs prédéterminées de plusieurs rubans 1, 2, 3 de natures différentes. On peut ainsi réaliser, le cas échéant, un enrobage composite des conducteurs C, en utilisant des matières isolantes différentes pour chaque repli. Les bords d'extrémités des plis de chaque repli sont ici également jointifs, ce qui nécessite des largeurs croissantes pour les tronçons de rubans 1, 2, 3 superposés. En outre, les épaisseurs respectives de chacun des tronçons de rubans 1, 2, 3 pourront être différentes. On pourra éventuellement prévoir que les tronçons de ruban 1, 2, 3 sont enduits d'adhésif sur leurs deux faces, pour renforcer la tenue des couches entre elles. Bien entendu, dans le cas o l'on souhaite utiliser des tronçons distincts mais de largeurs égales, les bords d'extrémité des plis ne peuvent plus être jointifs pour toutes les couches, du fait de l'augmentation progressive de l'épaisseur. Dans ces conditions, il est nécessaire de déterminer, au préalable, la largeur unique des tronçons, de telle sorte que chaque couche recouvre complètement la couche située immédiatement en dessous, comme représenté sur la figure 4. Dans le mode de réalisation représenté sur cette figure, il subsiste des espaces vides V, dans les différentes couches, qui sont éventuellement comblés par l'adhésif. Ces espaces vides V sont créés du fait que la largeur unique des tronçons est insuffisante pour que les extrémités des plis R3, R5, d'une part, et R6, R8, d'autre part, soient réunies. Ici, seules les extrémités des plis RO et R2 se chevauchent et l'extrémité du pli R2 est fixé en vis-à-vis de celle du pli R3. Dans le mode de réalisation de la figure 5, le câble plat comporte quatre conducteurs C, C. Ces conducteurs C, C ont des dimensions différentes, de sorte qu'il est préférable d'utiliser un ruban 1 dont l'épaisseur n'est pas uniforme et varie sur la largeur ou bien un ruban d'épaisseur uniforme mais avec une enduction adhésive dont l'épaisseur est variable. REVENDICATIONS 1. Câble plat comprenant, au moins un conducteur longitudinal (C, C) intercalé entre, au moins deux couches d'un matériau isolant, caractérisé en ce que lesdites couches sont constituées par des plis (Ro, R1...) longitudinaux, autour du conducteur (C, C), en une ou plusieurs épaisseurs d' au moins un ruban (1) de matière thermostable, enduit préalablement sur au moins sa face interne, avec un adhésif thermofusible. 2. Câble selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit ruban (1) est enduit d'adhésif sur ses deux faces. 3. Câble selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les plis longitudinaux ( R0, R1, R2...) sont formés, au moins sur les bords latéraux, de replis du ruban (1) sur lui-même. 4. Câble selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les plis longitudinaux ( R0, R1, R2...) sont formés par des replis de tronçons indépendants de plusieurs rubans (1,2,3) de natures éventuellement différentes. 5. Câble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites couches comportent localement des interruptions de dénudage. 6. Câble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les bords libres d'extrémités (10,11) du ruban (1) sont fixés de manière jointive. 7. Câble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit ruban (1) a une épaisseur variable sur sa largeur. 8. Câble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le ruban (1) de matière thermostable est réalisé avec une matière choisie dans le groupe constitué par les polyesters thermostables (PET), les téréphtalates, les polyoléfines, les polyimides, la polyéther cétone (pek), la polyéther éther cétone (peek), le polysulfure de phénilène (pps), la polysulfone (psu), la polyétherimide (pei). 9. Câble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'adhésif est choisi dans le groupe constitué des polymères de styrène, des polyoléfines, des téréphtalates, des polymères cellulosiques, des polyamides, du méthacrylate, du polychlorure de vinyl (PVC), des élastomères thermoplastiques (etp), du polyuréthane (pur), du polyéthylène téréphtalate (pet), du polybutylène téréphtalate (pbt).