Brevet FR2796512A1 — publié le 20010119

CARTE A MEMOIRE POUR EMETTRE DES SIGNAUX ACOUSTIQUES L'invention concerne une carte à mémoire pour émettre des signaux acoustiques, du type comprenant un micromodule de commande, un transducteur électro- acoustique et une pile, et se rapporte plus particulièrement à la connectique qui assure les connexions électriques entre le micromodule et le transducteur. Une telle carte est conçue pour convertir des données binaires délivrées par le micromodule en signaux acoustiques au moyen du transducteur électro-acoustique et transmettre ces signaux sur une ligne téléphonique au travers du microphone d'un téléphone. D'une manière générale, le transducteur électro-acoustique comprend un élément piézoélectrique qui est monté par collage à l'intérieur d'une cavité du corps de la carte en ménageant un espace suffisant pour délimiter une chambre acoustique. La présence de cette chambre entraîne une fragilisation de la carte sur le plan mécanique. En outre, si la carte est au format carte de crédit, c'est-à-dire avec une épaisseur de l'ordre de 0,76 mm, il n'est plus possible d'aménager cette chambre acoustique. Pour pallier de tels inconvénients, la demanderesse a déposé une Demande de Brevet Français FR-97 13902 portant sur un procédé d'émission de signaux acoustiques à partir d'une carte à mémoire ou à puce, qui consiste à utiliser la carte comme une membrane vibrante et à la mettre en vibration à partir d'un élément piézoélectrique qui est logé à l'intérieur d'une cavité de la carte pour la transformer en une source émettrice de signaux acoustiques. En outre, au niveau de la carte elle-même, le micromodule de commande et l'élément piézoélectrique du transducteur électro-acoustique sont implantés à distance l'un de l'autre. Il faut donc prévoir une connectique de raccordement qui fait intervenir des conducteurs électriques de liaison et des contacts généralement réalisés par soudage ou au moyen d'une colle conductrice. Or, les contraintes mécaniques auxquelles la carte est inévitablement soumise sont un facteur de destruction de ces contacts rigides rendant la carte inutilisable. Un but de l'invention est notamment de pallier ce risque de détérioration de la carte pour mettre en oeuvre un procédé d'émission de signaux acoustiques d'une manière fiable, efficace et durable. A cet effet, l'invention propose une carte à mémoire pour l'émission de signaux acoustiques, du type comprenant au moins un micromodule de commande et un élément piézoélectrique avec deux électrodes et une connectique pour assurer les connexions électriques entre les deux électrodes et deux bornes de sortie du micromodule de commande, caractérisée en ce que ladite connectique comprend deux lames conductrices élastiquement déformables qui prennent au moins respectivement appui sur les deux électrodes de l'élément piézoélectrique pour établir des contacts non rigides. Avantageusement, les deux lames prennent également respectivement appui sur les deux bornes de sortie du micromodule de commande. Selon un mode de réalisation de l'invention, chaque lame, vers son extrémité en contact avec une électrode de l'élément piézoélectrique, présente au moins un bossage élastiquement déformable par lequel le contact électrique est établi, sachant qu'un bossage peut être également prévu vers l'autre extrémité de chaque lame pour établir le contact électrique avec une borne de sortie du micromodule de commande. D'une manière générale, l'élément piézo- électrique est constitué par un disque métallique surmonté d'un disque céramique métallisé, ces deux disques formant les deux électrodes qui sont par conséquent situées à deux niveaux différents. Selon l'invention, le bossage de la lame associé au disque métallique de l'élément piézoélectrique permet de compenser la différence de niveau précité entre les deux électrodes, l'autre lame en contact avec le disque céramique métallisé étant avantageusement revêtue d'une matière isolante pour éviter tout court-circuit avec le disque métallique. Selon un mode de réalisation avantageux, les deux lames sont réalisées à l'identique pour simplifier les opérations de montage, et elles peuvent présenter des ondulations sur leur longueur pour absorber des déformations et rester ainsi au contact des électrodes de l'élément piézoélectrique et des bornes de sorties du micromodule de commande. D'une manière générale, l'élément piézo- électrique est monté dans une cavité de positionnement qui est ajustée à sa taille, et les deux lames peuvent également assurer une fonction de maintien mécanique de l'élément piézoélectrique dans sa cavité pendant les opérations de fabrication de la carte. Une telle connectique utilisée pour connecter l'élément piézoélectrique au micromodule de commande présente les avantages de renforcer la fiabilité de la carte en la rendant moins fragile aux contraintes mécaniques, de faciliter les opérations de montage, de permettre un gain de productivité élevé et d'obtenir un coût de fabrication notablement réduit. En effet, les contacts par simple pression entre les lames et les électrodes de l'élément piézoélectrique, ne sont pas rigides et ne risquent pas de se rompre sous l'effet des contraintes résultant soit d'une déformation mécanique en flexion de la carte, soit des vibrations mécaniques de l'élément piézoélectrique. Concrètement, les lames peuvent se déformer élastiquement tout en restant au contact des électrodes, ces contacts présentant également l'avantage d'être auto-nettoyant. Les opérations de montage sont simplifiées car, en supprimant l'établissement de contacts par soudage ou collage, on évite une opération qui nécessite une grande précision. En outre, dans le cas de contacts réalisés par collage, il s'avère que les colles conductrices utilisées jusqu'à présent ne polymérisent qu'après plusieurs heures à une température de l'ordre de C. Il en résulte une simplification de l'outillage de fabrication et une augmentation de la cadence de fabrication avec un coût réduit. D'une manière générale, la carte selon l'invention est utilisée comme une membrane vibrante qui est mise en vibration par l'élément piézoélectrique pour constituer une source émettrice de signaux acoustiques. De tels signaux émis au contact du microphone d'un combiné ou poste téléphonique, qui forme une cavité résonnante, sont alors amplifiés avant d'être transmis par le réseau téléphonique. D'autres avantages, caractéristiques et détails de l'invention ressortiront du complément de description qui va suivre en référence aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple et dans lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective éclatée d'une carte à mémoire selon l'invention, - la figure 2 est une vue de dessus pour illustrer un mode de réalisation de la connectique de raccordement électrique entre le micromodule de commande et l'élément piézoélectrique de la carte à mémoire, et - la figure 3 est une vue de côté de l'un des éléments de la connectique de raccordement électrique représentée sur la figure 2. La carte à mémoire 1 telle qu'illustrée à la figure 1 comprend notamment un micromodule de commande , un élément piézoélectrique 12 et une pile 14, qui viennent respectivement se loger dans trois cavités 10a, 12a, et 14a ménagées dans le corps 16 de la carte 1. Le micromodule de commande 10 comprend une puce P à circuits intégrés et une interface d'entrée- sortie I. L'élément piézoélectrique 12 se présente sous la forme d'un disque métallique Dl surmonté d'un disque céramique D2 de plus petit diamètre. Une première électrode El de l'élément piézoélectrique 12 est formé par le disque métallique D1, alors que sa seconde électrode E2 est formée par une métallisation déposée sur la surface supérieure du disque céramique D2. Les deux électrodes El et E2 ne sont donc pas au même niveau. Une connectique L assure les connexions électriques entre le micromodule de commande 10 et les deux électrodes E1 et E2 de l'élément piézo- électrique 12. Selon un mode de réalisation illustré sur les figures 2 et 3, cette connectique L est constituée par des lames conductrices souples et élastiquement déformables, en l'occurrence deux lames Li et L2 qui prennent au moins directement appui sur les deux électrodes El et E2 pour former des contacts électriques qui sont élastiques et non rigides. Plus précisément, en se reportant à la figure 3, une extrémité de chaque lame L1 et L2 est repliée pour former au moins un bossage 15 élastiquement déformable qui vient en appui sur l'électrode associée El ou E2 pour établir un contact électrique de type glissant et auto- nettoyant. Le bossage 15 formé vers une extrémité de chaque lame L1 et L2 peut ainsi se déformer à la manière d'un ressort pour rester toujours au contact de son électrode associée. En outre, le bossage 15 de la lame L1 permet d'assurer le contact avec l'électrode El en compensant la différence de niveau entre les deux électrodes El et E2. La lame L2 qui vient en contact avec l'électrode E2 portée par le disque céramique D2, est revêtue d'une couche isolante 17 dans sa partie qui est susceptible de venir au contact de l'électrode El pour éviter un court-circuit. Les deux lames Ll et L2 doivent également être électriquement reliées à deux bornes de sortie du micromodule de commande 10. Ces connexions peuvent être également établies par simple contact. A cet effet, les deux autres extrémités des deux lames peuvent présenter un autre bossage 15 pour réaliser également des contacts électriques élastiquement déformables avec les deux bornes de sortie du micromodule 10. D'une manière générale, chaque lame Ll et L2 peut également présenter des ondulations 15a sur sa longueur (figure 3), de manière à pouvoir absorber des déformations, en s'allongeant par exemple, tout en restant au contact des électrodes El et E2 de l'élément piézoélectrique 12 et des bornes de sortie du micromodule 10. Avantageusement, les deux lames L1 et L2 sont réalisées à l'identique pour faciliter leur fabrication et les opérations de montage. En fabrication, l'ordre de montage des éléments constitutifs de la carte à mémoire 1 est par exemple le suivant: - on met en place l'élément piézoélectrique 12 dans sa cavité 12a et la pile 14 dans sa cavité 14a, on met en place les deux lames Ll et L2 dans deux rainures rectilignes 20 ménagées dans le corps 16 de la carte 1 entre les deux cavités 10a et 12a pour établir les contacts avec les deux électrodes El et E2 de l'élément piézoélectrique 12, tout en maintenant ce dernier dans sa cavité 12a, - on rapporte sur le corps 16 de la carte 1 une feuille 22 éventuellement maintenue par une couche de colle suivant le procédé utilisé, et on découpe une ouverture 26 pour le passage du micromodule 10, la feuille 22 une fois en place exerçant une pression suffisante sur les lames Ll et L2 pour établir des contacts francs avec les électrodes El et E2 de l'élément piézoélectrique 12, et - on introduit le micromodule 10 par l'ouverture 26 pour venir le loger dans la cavité 10a avec établissement automatique des contacts électriques avec les deux lames L1 et L2, le micromodule 10 pouvant être maintenu en place par une goutte de colle préalablement déposée au fond de la cavité 10a. La carte ainsi assemblée forme un ensemble solidaire et compact. REVENDICATIONS 1. Carte à mémoire pour l'émission de signaux acoustiques, du type comprenant au moins un micromodule de commande (10) et un élément piézoélectrique (12) avec deux électrodes (E1,E2) et une connectique pour assurer les connexions électriques entre les deux électrodes (El,E2) et deux bornes de sortie du micromodule de commande (10), caractérisée en ce que ladite connectique comprend deux lames conductrices élastiquement déformables (L1,L2) qui prennent au moins respectivement appui sur les deux électrodes (E1,E2) de l'élément piézoélectrique (12) pour établir des contacts non rigides. 2. Carte selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux lames (L1,L2) prennent également respectivement appui sur les deux bornes de sortie du micromodule de commande (10). 3. Carte selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que chaque lame (L1;L2), vers son extrémité en contact avec une électrode (El,E2) de l'élément piézoélectrique (12), présente au moins un bossage élastiquement déformable (15) par lequel le contact électrique est établi. 4. Carte selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'une des électrodes (E2) est située dans la partie centrale de l'élément piézoélectrique (12), et en ce que la lame (L2) qui vient au contact de cette électrode (E2) est revêtue d'une matière isolante (17) pour éviter tout court- circuit avec l'autre électrode (El). 5. Carte selon la revendication 4, caractérisée en ce que les deux électrodes (El,E2) de l'élément piézoélectrique (12) sont situées à deux niveaux différents, et en ce que le bossage (15) des lames (L1,L2) permet de compenser cette différence de niveau. 6.Carte selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le micromodule de commande (10) de l'élément piézoélectrique (12) sont respectivement logés dans deux cavités (0la,12a) ménagées dans le corps (16) de la carte, et en ce que les deux lames (L1,L2) sont logées dans deux rainures (20) ménagées entre lesdites cavités (10a,12a). 7. Carte selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque lame (L1,L2) présente des ondulations (15a) sur sa longueur. 8. Carte selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les deux lames (L1,L2) sont identiques.15 9. Carte selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'élément piézoélectrique (12) est logé dans une cavité (12a) ajustée à sa taille, et en ce que les deux lames (L1,L2) assurent également une fonction de maintien mécanique de l'élément piézoélectrique (12) dans sa cavité (12a) au cours des opérations de fabrication de la carte. 10. Carte selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la carte est utilisée comme membrane pour former une source de signaux acoustiques.