Brevet FR2813710A1 — publié le 20020308

PROCEDE DE FABRICATION D'UN INTERCONNECTEUR POUR LA MICROCONNECTIQUE CONSTITUE D'UN SUPPORT TEXTILE A ELEMENTS CONDUCTEURS TRAVERSANTS ET INTERCONNECTEUR AINSI OBTENU La présente invention a trait à la microconnectique et plus particulièrement aux dispositifs de connexion, plus couramment dénommés "interposers" par les professionnels, destinés à s'interposer, à des fins de connexion, entre deux circuits imprimés, rigides ou souples, ou entre un composant tel qu'un circuit intégré à contacts affleurants sous sa surface inférieure et un circuit imprimé à plots de contact affleurants. Différentes technologies existent pour connecter de tels éléments. Par le brevet GB 1 587 416, on connaît un dispositif de connexion constituant un film conducteur anisotropique formé d'un film ou feuille en matériau élastomère dans la masse duquel, perpendiculairement au plan du film sont disposés des conducteurs électriques sous formes de fils ou fibres de longueur de préférence légèrement supérieure à l'épaisseur dudit film. Le procédé de fabrication d'un tel "interposer" consiste à dispenser dans une matrice élastomère non-conductrice liquide des fils conducteurs magnétisables, à former une nappe et soumettre celle-ci à un champ magnétique perpendiculaire à la nappe, tout en rassemblant en faisceaux les fils en des points déterminés en sorte d'obtenir un film isolant électriquement en X, Y c'est-à-dire dans son plan, mais conducteur en Z par le biais d'une pluralité de faisceaux transversaux de fibres conductrices, lesdits faisceaux étant distribués suivant un réseau déterminé, les extrémités desdits faisceaux faisant saillie sur les deux faces opposées du film. Une telle technique est sophistiquée, délicate à mettre en oeuvre et coûteuse. De surcroît, elle ne peut s'appliquer qu'à des substrats en élastomère et nécessite un moule spécial et des conducteurs sous forme de fils ou fibres en matériau à la fois conducteur de l'électricité et magnétisable. Dans le brevet GB 2 269 061, on décrit la réalisation d'un film conducteur anisotropique constitué à partir de bandelettes élastomères emprisonnant des fils conducteurs alignés disposés parallèlement suivant un plan parallèle aux faces opposées de chaque bandelette. Une ou plusieurs bandelettes accolées sont flanquées de couches plus épaisses d'élastomère isolantes en sorte de former un sandwich. Les extrémités des fils conducteurs dépassent légèrement sur les tranches opposées desdites bandelettes. La technique de réalisation consiste à découper les fils à la longueur désirée et à les noyer dans une matrice d'élastomère constituant le substrat des bandelettes. Les fils doivent être bien entendu alignés convenablement avec le bon intervalle de séparation. Cette technique n'est ni plus simple, ni plus pratique, ni plus économique que la technique précédente. Le brevet US 5 599 193 a trait à un dispositif d'interconnexion électrique constitué d'une feuille d'élastomère percée de part en part afin de recevoir des plots élastomères isolants recouverts d'une couche conductrice, en saillie de part et d'autre de la feuille en sorte d'établir des liaisons électriques au travers de la feuille. Par le brevet US 5 681 647, on connaît également un film conducteur anisotropique réalisé à partir d'un substrat polymère percé de trous traversants dans lesquels sont introduits des éléments conducteurs en forme de clous dont la partie centrale est constituée d'un matériau dur, cependant que les deux extrémités, en saillie de part et d'autre du film, sont en des matériaux fusibles. Les diverses techniques décrites brièvement ci-dessus ont en commun d'être complexes, coûteuses, ce qui réduit leurs domaines d'application. La présente invention a précisément pour but de pallier les inconvénients de ces techniques en proposant un procédé de fabrication d'interconnecteur destiné à la microconnectique plus simple, pratique, rapide et économique à mettre en oeuvre. A cet effet, I'invention a pour objet un procédé de fabrication d'un interconnecteur pour la microconnectique caractérisé en ce qu'il consiste à constituer au travers d'un support mince formé d'un support textile réalisé à partir d'un matériau non conducteur de l'électricité, au moins un plot d'un matériau élastomère conducteur de l'électricité affleurant sur les deux faces dudit support textile. Par support textile on entend tout support tissé ou non tissé y compris les papiers absorbants, les papiers filtres ou analogues. Avantageusement lesdits plots conducteurs sont réalisés par pénétration sous pression d'un élastomère polymérisé ensuite par exemple aux ultraviolets. Généralement une multiplicité de tels plots sont constitués dans le support textile suivant une distribution régulière de pas déterminé ou irrégulière selon les applications. De préférence, le support textile est un non-tissé, un tel support ayant I'avantage de présenter perpendiculairement à son plan une grande compressibilité qui, jointe à l'élasticité axiale des plots, confère à l'interconnecteur une "compliance" transversale, c'est-à-dire une aptitude à se déformer élastiquement pour s'adapter aux surfaces de contact à connecter, tout à fait intéressante. L'invention a également pour objet les interconnecteurs réalisés conformément au procédé ci-dessus. Ce procédé a pour avantages caractéristiques en comparaison avec les techniques antérieures évoquées plus haut, de proposer des interconnecteurs particulièrement économiques du fait du faible coût des supports utilisés, à savoir des supports textiles, qu'ils soient tissés, non tissés ou même à mailles tricotées, qui sont des produits industriels courants offrant une grande diversité de nature et de texture. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre de modes de mise en oeuvre du procédé de l'invention, description donnée à titre d'exemple uniquement et en regard du dessin annexé sur lequel: la figure 1 représente schématiquement en vue de dessus un support textile tissé muni de plots conducteurs selon l'invention, et - la figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne II- II du dispositif de la figure 1. Sur les figures, on a représenté schématiquement en 1 un support tissé avec ses fils de trame 2 et ses fils de chaîne 3 entrecroisés. Perpendiculairement au plan de la trame et dans toute l'épaisseur du tissu sont par exemple injectés sous pression, conformément à l'invention, une pluralité de plots 4 d'élastomère dont les extrémités affleurent les faces opposées du tissu 1. Le tissu 1 est réalisé à partir d'un matériau non conducteur de l'électricité et la nature du matériau ainsi que la texture du tissu peuvent varier selon les applications envisagées. A titre d'exemple, le tissu peut être réalisé à partir de fibres de polyamide ou de polybutylène téréphtalate. Les plots 4 sont injectés à travers le tissu 1 et s'insinuent entre les fils de trame et de chaîne. Le matériau des plots 4 est un élastomère conducteur de l'électricité qui, après injection, est polymérisé par exemple sous lumière ultraviolette par défilement. La conductitivité du silicone est obtenue par exemple à l'aide d'une charge constituée de particules d'argent, cependant qu'afin d'améliorer la tenue en température le silicone pourra être avantageusement fluoré. L'injection est faite par exemple à l'aide d'une seringue amenée au contact du tissu 1 à l'emplacement désiré et dont le piston est commandé pour délivrer la quantité d'élastomère nécessaire à un plot 4, I'opération étant répétée automatiquement par déplacement de la seringue en regard des emplacements voulus, afin de réaliser un réseau de plots à pas déterminé. La longueur et le diamètre des plots 4 dépendent du type du tissu 1 et de sa texture. Il est à noter que l'ensemble des plots peut être réalisé en une seule passe à l'aide d'un dispositif d'injection à buses en nombre et à écartement en correspondance avec le réseau de plots à obtenir. La "compliance" en épaisseur de l'interconnecteur ainsi réalisé est donnée par la texture du tissu 1 et l'élasticité des plots 4. De préférence, le support textile utilisé pour la fabrication d'un interconnecteur selon l'invention est un non-tissé. La technique de fabrication d'un non-tissé permet en effet d'obtenir un support de caractéristiques très variables pouvant être exactement adaptées aux emplois envisagés des interconnecteurs. Par exemple et selon une technique connue, on réalise un substrat à partir de fibres de diamètre inférieur à 25 micromètres et de longueur inférieure à 10 cm en balles en vrac, grossièrement démêlées par une opération de cardage, mises en long par étalement sur un tapis roulant, appliquées en plusieurs couches puis entrelacées par aiguilletage. Le substrat est ensuite terminé par encollage par adjonction d'un adhésif ou par thermosoudage en fonction des fibres utilisées. Sur un tel substrat, on met en place les plots conducteurs, analogues aux plots 4 des figures 1 et 2, par injection au travers du non-tissé, d'un élastomère conducteur, polymérisé ensuite par exemple aux ultra-violets. Dans cette application, la résine d'élastomère injectée ne remplit pas une cavité mais pénètre en diffusant dans l'épaisseur du non-tissé, occupant par la même les interstices du non-tissé de façon continue. En variante, on peut envisager une implantation des plots 4 par une autre technique par exemple par impression à la manière de la sérigraphie sur tissus imprimés. En jouant sur la pression d'impression et la mouillabilité des fibres du support non-tissé, on peut réaliser une traversée du support par diffusion de l'élastomère dans l'épaisseur du support. Le réglage des divers paramètres de fabrication du support permet d'ajuster la nappe non-tissée au cahier des charges en ce qui concerne l'épaisseur, la densité, les caractéristiques mécaniques en Z, c'est-àdire perpendiculairement au plan de la nappe. Le substrat ainsi obtenu a une structure très fine et statistiquement uniforme. Des fibres de toute nature (coton, polymère, polypropylène, polyester, polyamide, époxy, fibres de verre, de "Kevlar", etc...) peuvent être utilisées. Le recours à un support non-tissé est par ailleurs économique et permet des cadences de production importantes. Enfin, I'invention n'est évidemment pas limitée aux modes de mise en oeuvre décrits ci-dessus mais en couvre au contraire toutes les variantes. C'est ainsi que le support textile pourrait être à mailles tricotées, ou constitué d'un papier absorbant ou d'un papier filtre. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'un interconnecteur pour la microconnectique caractérisé en ce qu'il consiste à constituer au travers d'un support mince formé d'un support textile (1) réalisé à partir d'un matériau non conducteur de l'électricité, au moins un plot (4) d'un matériau élastomère conducteur de l'électricité affleurant sur les deux faces dudit support textile (1). 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits plots conducteurs (4) sont réalisés par pénétration sous pression d'un élastomère polymérisé ensuite. 3. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la pénétration est réalisée par injection sous pression à l'aide d'une seringue ou analogue. 4. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la pénétration est réalisée par impression analogue à l'impression par sérigraphie de tissus imprimés. 5. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on constitue simultanément une multiplicité de plots conducteurs (4) dans le support textile (1) suivant une distribution régulière, de pas déterminé, desdits plots (4), ou non. 6. Interconnecteur réalisé conformément au procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5. 7. Interconnecteur selon la revendication 6, caractérisé en ce que le support est un support textile constitué par un non-tissé.