Brevet FR2772998A1 — publié le 19990625

La présente invention se rapporte à la connexion d'un dispositif électronique, tel qu'un circuit intégré (par exemple un microprocesseur), sur un autre dispositif électronique, tel qu'un circuit imprimé, une carte mère ou analogue. On sait que, pour réaliser une telle connexion, lesdits dispositifs électroniques sont pourvus de plura- lités de contacts respectifs, positionnés selon des dis- positions semblables, de sorte que, lorsque le premier dispositif électronique est mis en place sur le second, chacun de ses contacts est en appui contre un contact dudit second dispositif électronique. On sait également qu'il peut être nécessaire, dans une telle connexion, de modifier un signal électrique, une tension d'alimentation, l'affectation ou la corres- pondance des contacts respectifs, etc... entre lesdits dispositifs électroniques, ou bien encore de modifier le- dit premier dispositif électronique en évitant de modi- fier le second. Aussi, par exemple par les documents EP-A-0 641 046 et FR-A-2 722 334, on connaît déjà un dispositif d'inter- connexion interposé entre lesdits premier et second dis- positifs électroniques et apte à apporter les modifica- tions nécessaires à la connexion entre ces derniers. Un tel dispositif d'interconnexion comporte une plaquette de circuit imprimé, portant éventuellement des composants actifs, comprenant une première et une seconde faces op- posées limitées par un chant périphérique et pourvues respectivement de jeux de premiers et seconds contacts périphériques interconnectés, les dispositions des pre- miers et seconds contacts périphériques desdites première et seconde faces correspondant respectivement à celles des contacts desdits premier et second dispositifs élec- troniques. Ainsi, un contact dudit premier dispositif électronique peut être électriquement relié à un contact dudit second dispositif électronique, par l'intermédiaire d'un premier contact de ladite première face et d'un se- cond contact de ladite seconde face, interconnectés par ladite plaquette de circuit imprimé. Ainsi, dans une telle connexion, ledit dispositif d'interconnexion porte ledit premier dispositif électro- nique et est lui-même porté par ledit second dispositif électronique. Il en résulte quelques conséquences sur la fixation desdits dispositifs entre eux. En général, la fixation dudit premier dispositif électronique sur ledit dispositif d'interconnexion ne soulève que peu de diffi- culté, car la première face de la plaquette du dispositif d'interconnexion est apparente et, de plus, ledit premier dispositif comporte généralement des languettes (pattes) de connexion périphériques. En revanche, la fixation de la plaquette dudit dispositif d'interconnexion sur le se- cond dispositif électronique est malaisée, car ladite plaquette cache les contacts dudit second dispositif électronique. Cela interdit donc de réaliser lesdits se- conds contacts périphériques du dispositif d'intercon- nexion, ainsi que ceux du second dispositif électronique, sous la forme de plages conductrices métallisées. Dans la pratique, on est obligé de réaliser les seconds contacts périphériques dudit dispositif d'interconnexion sous la forme de broches mâle et les contacts dudit second dispo- sitif électronique sous la forme de broches femelle, coo- pérantes. Il est bien connu que de tels connecteurs à broches mâle et femelle coopérantes présentent de nombreux incon- vénients. Non seulement ils sont de coût élevé, mais en- core ils nécessitent une grande précision de la présenta- tion des broches mâle vis-à-vis de broches femelle, ainsi qu'une extrême rectitude et un excellent parallélisme desdites broches mâle. De plus, ils présentent un encom- brement en hauteur important et ils ne permettent pas une grande densité de contacts. La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvénients et d'éviter l'utilisation de connec- teurs à broches mâle et femelle avec les dispositifs d'interconnexion mentionnés ci-dessus. Quoique non exclu- sivement, elle est particulièrement appropriée aux systè- mes électroniques de technologie CMS (Composants Montés en Surface), mise en oeuvre lorsque le volume disponible est faible. Il est tout spécialement avantageux de l'uti- liser lorsque le premier dispositif électronique subit des modifications et que l'on veut éviter de changer le- dit second dispositif électronique. A cette fin, selon l'invention, le dispositif d'in- terconnexion entre deux dispositifs électroniques, ce dispositif d'interconnexion portant l'un desdits disposi- tifs électroniques et étant porté par l'autre de ceux-ci, et comportant une plaquette de circuit imprimé comprenant deux faces opposées limitées par un chant périphérique, la première desdites faces comportant un jeu de premiers contacts périphériques aptes à coopérer avec un ensemble de contacts périphériques prévus sur ledit dispositif électronique porté par ledit dispositif d'interconnexion, tandis que la seconde desdites faces comporte un jeu de seconds contacts périphériques aptes à coopérer avec un ensemble de contacts prévus sur ledit dispositif électro- nique portant ledit dispositif d'interconnexion, lesdits premiers et seconds contacts périphériques portés par lesdites faces opposées de ladite plaquette étant inter- connectés, est remarquable: - en ce que lesdits seconds contacts périphériques, aptes à coopérer avec les contacts du dispositif électronique portant ledit dispositif d'interconnexion, sont consti- tués par des plages électriquement conductrices portées par ladite seconde face; - en ce que, à chacun desdits seconds contacts périphéri- ques, est associée une rainure à paroi conductrice, pratiquée dans ledit chant de la plaquette et en liai- son électrique avec ledit second contact associé; et - en ce que lesdites rainures à paroi conductrice sont électriquement isolées desdits premiers contacts péri- phériques de ladite première face. Ainsi, chaque rainure à paroi conductrice est élec- triquement reliée à un second contact du dispositif d'in- terconnexion et peut être utilisée pour relier électri- quement ledit second contact au contact correspondant du dispositif électronique portant. De plus, chaque rainure reste constamment visible sur le chant de la plaquette et permet de localiser ledit second contact caché par ledit dispositif d'interconnexion. Lesdits seconds contacts peuvent donc être réalisés sous la forme de plages con- ductrices. Le procédé d'interconnexion de deux dispositifs électroniques au moyen d'un dispositif d'interconnexion peut donc résider, conformément à la présente invention: - en ce qu'on réalise lesdits seconds contacts périphéri- ques du dispositif d'interconnexion et lesdits contacts du dispositif électronique portant ce dernier sous la forme de plages conductrices, lesdits contacts dudit dispositif électronique portant faisant saillie à l'ex- térieur du contour de ladite plaquette, lorsque celle- ci est en position sur ledit dispositif électronique portant; - en ce qu'on forme, dans le chant de ladite plaquette, des rainures à paroi conductrice, donc chacune d'elles est associée et en liaison électrique avec un desdits seconds contacts périphériques, mais est électriquement isolée desdits premiers contacts périphériques; - en ce qu'on applique ladite seconde face de ladite pla- quette contre ledit dispositif électronique portant, de façon que chacun desdits seconds contacts périphériques soit appliqué sur un contact dudit dispositif électro- nique portant; et - en ce qu'on fixe ledit dispositif d'interconnexion sur ledit dispositif électronique portant par des doses de soudure assurant les connexions électriques respectives entre les parois conductrices des rainures et les par- ties saillantes desdits contacts du dispositif électro- nique portant. De préférence, lesdites rainures à paroi conduc- trice présentent une direction au moins sensiblement or- thogonale aux faces de ladite plaquette et elles sont isolées desdits premiers contacts périphériques du dispo- sitif d'interconnexion par un chanfrein. Elles peuvent présenter une forme au moins approximativement hémicylin- drique. Aussi, pour réaliser un tel dispositif d'intercon- nexion, on peut procéder de la façon suivante: - sur lesdites première et seconde faces de ladite pla- quette, on réalise respectivement lesdits premiers et seconds contacts périphériques sous la forme de plages électriquement conductrices; - dans chacun desdits seconds contacts périphériques, on perce un trou cylindrique traversant ladite plaquette; - on revêt la paroi desdits trous cylindriques d'une cou- che électriquement conductrice; - on élimine la bordure périphérique de ladite plaquette, de façon que chacun des trous à paroi électriquement conductrice devienne une rainure à paroi conductrice de forme au moins approximativement hémicylindrique; et - on pratique un chanfrein à la périphérie de ladite pla- quette, entre ledit chant et ladite première face, pour éliminer toute possibilité de contact entre lesdites rainures à paroi conductrice et lesdits premiers con- tacts périphériques. Avantageusement, ladite plaquette du dispositif d'interconnexion comprend un circuit imprimé multicouche. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments sembla- bles. La figure 1 est une vue, en perspective éclatée partielle, d'un exemple de réalisation de l'intercon- nexion conforme à la présente invention. La figure 2 est une vue en coupe partielle du dis- positif d'interconnexion conforme à la présente inven- tion, selon la ligne de coupe II-II de la figure 1. Les figures 3, 4 et 5 sont respectivement des vues du dessus, de face et du dessous de la portion du dispo- sitif montrée par la figure 2. La figure 6 illustre, en coupe transversale par- tielle, la connexion du dispositif conforme à la présente invention sur une carte de circuit imprimé. La figure 7 correspond à la vue de dessus de la connexion de la figure 6. La figure 8 illustre, en coupe transversale par- tielle, la connexion du dispositif conforme à la présente invention entre ladite carte de circuit imprimé et un composant électronique. Sur la figure 1, on a représenté schématiquement en perspective un dispositif d'interconnexion 1 conforme à la présente invention, destiné à être interposé entre un composant électronique 2, par exemple un microprocesseur, et une carte mère 3. Le composant 2 comporte un ensemble de contacts la- téraux périphériques 4, par exemple constitués par des pattes ou languettes métalliques. La carte mère 3 com- porte également un ensemble de contacts 5, réalisés sous la forme de plages métalliques à la surface de ladite carte mère 3. Chaque contact 5 est relié à un conducteur 6, partiellement représenté. Comme le montrent également les figures 2 à 5, le dispositif d'interconnexion 1 conforme à la présente in- vention comporte une plaquette isolante de circuit impri- mé 7, avantageusement de type à circuit imprimé multicou- che, comprenant une face supérieure 8 et une face infé- rieure 9 limitées par un chant périphérique 10. La face supérieure 8 de la plaquette 7 porte un jeu 11 de contacts 12, réalisés sous la forme de plages con- ductrices et reliés à des conducteurs 13, partiellement représentés. Les contacts 12 sont disposés en correspon- dance avec les contacts 4 du composant 2. La face inférieure 9 de la plaquette 7 porte un jeu 14 de contacts 15, réalisés sous la forme de plages con- ductrices et reliés à des conducteurs 16, partiellement représentés. Les contacts 15 sont disposés en correspon- dance avec les contacts 5 de la carte mère 3. Grâce aux conducteurs 13 et 16, qui font avantageu- sement partie d'un circuit imprimé multicouche et qui traversent la plaquette 7 de façon usuelle non représen- tée, chaque contact 12 est relié électriquement à au moins un contact 15 et réciproquement, éventuellement avec interposition de composants électroniques non repré- sentés. Par ailleurs, dans le chant 10 de la plaquette 7 sont disposées des rainures hémicylindriques 17, dont la paroi est revêtue d'une couche métallique 18 et dont la direction générale est orthogonale aux faces 8 et 9 de la plaquette 7. Chaque rainure 17 est associée à un contact du jeu 14 de la face inférieure 9, avec sa couche mé- tallique 18 électriquement reliée au contact 15 corres- pondant. Les contacts 12 de la face supérieure 8 sont isolés électriquement des rainures métallisées 17, grâce à un chanfrein périphérique 19 mordant à la fois sur la face supérieure 8 et sur le chant périphérique 10. On remarquera que, sur la figure 1, on n'a repré- senté qu'un nombre limité de contacts 4, 5, 12 et de rai- nures métallisées 17, pour des raisons de clarté du des- sin, mais que, dans la réalité, ces contacts et rainures peuvent être beaucoup plus nombreux et plus denses. De ce qui précède, on comprendra aisément que, comme le montrent les figures 6 et 7, il est possible d'appliquer le dispositif d'interconnexion 1 sur la carte mère 3 de façon que chacun des couples contact 15 - rai- nure métallisée 17 dudit dispositif d'interconnexion se trouve à l'aplomb d'un contact 5 de ladite carte mère 3 et repose sur celui-ci. Des doses de soudure ou brasure , logées en partie dans les rainures métallisées 17 et soudées sur les parties 5A des contacts 5 débordant à l'extérieur du dispositif d'interconnexion 1, permettent de fixer le dispositif d'interconnexion 1 sur la carte mère 3 et d'assurer d'excellentes liaisons électriques entre les éléments de chaque triplet contact 5 - contact - rainure métallisée 17. Bien entendu, antérieurement ou postérieurement à la fixation du dispositif d'interconnexion 1 sur la carte mère 3, le composant électronique 2 peut être fixé et re- lié électriquement audit dispositif d'interconnexion 1, en fixant chacun de ses contacts 4 sur le contact 12 de la face supérieure 8 par une dose de soudure 21 (voir la figure 8). Pour obtenir le dispositif d'interconnexion 1 con- forme à la présente invention et décrit ci-dessus, on peut opérer de la façon suivante: a) sur une plaquette isolante 7, comportant une face supé- rieure 8 et une face inférieure 9 limitées par un chant périphérique 22, on commence par former, par les tech- niques usuelles connues des circuits imprimés, les jeux des contacts 12 et 15 et les réseaux des conducteurs 13 et 16 (voir la figure 9A); b) on pratique ensuite à travers chacun desdits contacts , un trou cylindrique 23, au voisinage du chant péri- phérique 22 (voir la figure 9B); c) de façon usuelle dans la technique des circuits impri- més, les trous cylindriques 23 sont métallisés, c'est- à-dire revêtus d'une couche métallique 24 sur leur pa- roi cylindrique (voir la figure 9C); d) la bordure 25 de ladite plaquette 7, comprise entre les axes des trous métallisés 23 et le chant périphérique 22 est alors éliminé, par exemple par sciage ou par dé- tourage, pour former les rainures métallisées 17 et le chant 10 (voir les figures 9C et 9D); e) enfin, le chanfrein 19 est usiné à cheval sur la face supérieure 8 et sur le chant 10, pour assurer l'isola- tion électrique entre les contacts 12 de la face supé- rieure 8 et les rainures métallisées 17 (voir la figure 9E). REVENDICATIONS 1. Dispositif d'interconnexion (1) entre deux dis- positifs électroniques (2 et 3), ce dispositif d'inter- connexion (1) portant l'un (2) desdits dispositifs élec- troniques et étant porté par l'autre (3) de ceux-ci, et comportant une plaquette de circuit imprimé (7) compre- nant deux faces opposées (8 et 9) limitées par un chant périphérique (10), la première (8) desdites faces compor- tant un jeu (11) de premiers contacts périphériques (12) aptes à coopérer avec un ensemble de contacts périphéri- ques (4) prévus sur ledit dispositif électronique (2) porté par ledit dispositif d'interconnexion (1), tandis que la seconde (9) desdites faces comporte un jeu (14) de seconds contacts périphériques (15) aptes à coopérer avec un ensemble de contacts (5) prévus sur ledit dispositif électronique (3) portant ledit dispositif d'intercon- nexion (1), lesdits premiers et seconds contacts périphé- riques (12 et 15) portés par lesdites faces opposées (8 et 9) de ladite plaquette (7) étant interconnectés, caractérisé: - en ce que lesdits seconds contacts périphériques (15), aptes à coopérer avec les contacts (5) du dispositif électronique (3) portant ledit dispositif d'intercon- nexion (1), sont constitués par des plages électrique- ment conductrices portées par ladite seconde face (9); - en ce que, à chacun desdits seconds contacts périphéri- ques (15), est associée une rainure (17) à paroi con- ductrice (18), pratiquée dans ledit chant (10) de la plaquette (7) et en liaison électrique avec ledit se- cond contact associé; et - en ce que lesdites rainures (17) à paroi conductrice (18) sont électriquement isolées desdits premiers con- tacts périphériques (12) de ladite première face (8). 2. Dispositif d'interconnexion selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que lesdites rainures à paroi conduc- trice (17) présentent une direction au moins sensiblement orthogonale auxdites faces (8 et 9) de ladite plaquette (7). 3. Dispositif d'interconnexion selon l'une des re- vendications 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdites rainures à paroi conduc- trice (17) sont électriquement isolées desdits premiers contacts périphériques (12) par un chanfrein périphérique (19). 4. Dispositif d'interconnexion selon l'une des re- vendications 1 à 3, caractérisé en ce que chacune desdites rainures à paroi conductrice (17) présente une forme au moins approximati- vement hémicylindrique. 5. Dispositif d'interconnexion selon l'une des re- vendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite plaquette (7) comprend un circuit imprimé multicouche. 6. Procédé d'interconnexion de deux dispositifs électroniques (2 et 3) au moyen d'un dispositif d'inter- connexion (1) portant l'un (2) desdits dispositifs élec- troniques et étant porté par l'autre (3) de ceux-ci, et comportant une plaquette de circuit imprimé (7) compre- nant deux faces opposées (8 et 9) limitées par un chant périphérique (10), la première (8) desdites faces compor- tant un jeu (11) de premiers contacts périphériques (12) aptes à coopérer avec un ensemble de contacts périphéri- ques (4) prévus sur ledit dispositif électronique (2) porté par ledit dispositif d'interconnexion (1), tandis que la seconde (9) desdites faces comporte un jeu (14) de seconds contacts périphériques (15) aptes à coopérer avec un ensemble de contacts (5) prévus sur ledit dispositif électronique (3) portant ledit dispositif d'intercon- nexion (1), lesdits premiers et seconds contacts périphé- riques (12 et 15) portés par lesdites faces opposées (8 et 9) de ladite plaquette (7) étant interconnectés, caractérisé: - en ce qu'on réalise lesdits seconds contacts périphéri- ques (15) du dispositif d'interconnexion (1) et lesdits contacts (5) du dispositif électronique (3) portant ce dernier sous la forme de plages conductrices, lesdits contacts (5) dudit dispositif électronique portant (3) faisant saillie (5A) à l'extérieur du contour de ladite plaquette (7), lorsque celle-ci est en position sur le- dit dispositif électronique portant (3); - en ce qu'on forme, dans le chant (10) de ladite pla- quette (7), des rainures (17) à paroi conductrice (18), donc chacune d'elles est associée et en liaison élec- trique avec un desdits seconds contacts périphériques (15), mais est électriquement isolée desdits premiers contacts périphériques (12); - en ce qu'on applique ladite seconde face (9) de ladite plaquette (7) contre ledit dispositif électronique por- tant (3), de façon que chacun desdits seconds contacts périphériques (15) soit appliqué sur un contact (5) dudit dispositif électronique portant (3); et - en ce qu'on fixe ledit dispositif d'interconnexion (1) sur ledit dispositif électronique portant (3) par des doses de soudure (20) assurant les connexions électri- ques respectives entre les parois conductrices (18) des rainures (17) et les parties saillantes (5A) desdits contacts (5) du dispositif électronique portant (3). 7. Procédé de réalisation d'un dispositif d'inter- connexion (1) entre deux dispositifs électroniques (2 et 3), ce dispositif d'interconnexion (1) étant apte à por- ter l'un (2) desdits dispositifs électroniques et à être porté par l'autre (3) de ceux-ci, et comportant une pla- quette de circuit imprimé (7) comprenant deux faces oppo- sées (8 et 9) limitées par un chant périphérique (10), la première (8) desdites faces comportant un jeu (11) de premiers contacts périphériques (12) aptes à coopérer avec un ensemble de contacts périphériques (4) prévus sur ledit dispositif électronique (2) porté par ledit dispo- sitif d'interconnexion (1), tandis que la seconde (9) desdites faces comporte un jeu (14) de seconds contacts périphériques (15) aptes à coopérer avec un ensemble de contacts (5) prévus sur ledit dispositif électronique (3) portant ledit dispositif d'interconnexion (1), lesdits premiers et seconds contacts périphériques (12 et 15) portés par lesdites faces opposées (8 et 9) de ladite plaquette (7) étant interconnectés, caractérisé: - en ce que, sur lesdites première et seconde faces (8 et 9) de ladite plaquette (7), on réalise respectivement lesdits premiers et seconds contacts périphériques (12, ) sous la forme de plages électriquement conductri- ces; - en ce que, dans chacun desdits seconds contacts péri- phériques (15), on perce un trou cylindrique (23) tra- versant ladite plaquette (7); - en ce qu'on revêt la paroi desdits trous cylindriques (23) d'une couche électriquement conductrice (24); - en ce qu'on élimine la bordure périphérique (25) de la- dite plaquette (7), de façon que chacun des trous (23) à paroi électriquement conductrice (24) devienne une rainure à paroi conductrice (17) de forme au moins ap- proximativement hémicylindrique; et - en ce qu'on pratique un chanfrein (19) à la périphérie de ladite plaquette (7), entre ledit chant (10) et la- dite première face (8), pour éliminer toute possibilité de contact entre lesdites rainures à paroi conductrice (17) et lesdits premiers contacts périphériques (12).