Brevet FR3121003A1 — publié le 20220923

La présente invention concerne un ensemble (1) comprenant : - un circuit imprimé (2) comprenant un plan de masse (6) et un orifice traversant (7) présentant une surface interne (8) métallisée ; et - une nappe (10) s’étendant à travers l’orifice traversant (7) de sorte qu’une portion de surface (11) électriquement conductrice de la nappe (10) est en contact avec la surface interne (8) métallisée de l’orifice traversant (7). Figure pour l’abrégé : Fig. 2 Reprise de masse du blindage d’une nappe filaire blindée DOMAINE DE L'INVENTION L’invention concerne de manière générale une liaison pour un circuit imprimé. ETAT DE LA TECHNIQUE Les flex rigides 1’ sont généralement utilisés afin d’interconnecter deux circuits imprimés de manière blindée. Un flex rigide 1’ comprend, de manière connue en soi, une couche de cuivre formant des pistes conductrices, une couche de cuivre formant un plan de masse et deux écrans électrostatiques recouverts par un film isolant. Les différentes couches et écrans sont stratifiés les uns sur les autres. Un blindage peut en outre être rapporté du côté des pistes conductrices. Comme cela est illustré sur la , un tel flex rigide 1’ peut être placé entre deux connecteurs d’un circuit imprimé et raccordé mécaniquement à la référence de potentiel (plan de masse) de chaque circuit imprimé par l’intermédiaire de pistes conductrices et de fixations mécaniques. Toutefois, le plan de masse et le blindage d’un flex rigide 1’ ne sont pas en contact entre eux, formant ainsi des fentes le long du flex rigide 1’ susceptibles de réaliser un couplage avec les champs électromagnétiques extérieurs au flex rigide 1’. De plus, les reprises de masse réalisées par les connecteurs aux extrémités ne sont pas équipotentielles à hautes fréquences, ce qui peut poser des problèmes dans certaines applications. Le flex 1’ étant rigide, il ne peut en outre pas être plié au risque de le casser. Le flex rigide 1’ doit en effet rester sensiblement plan. Son coût est en outre très élevé. Enfin, en production, le risque d’endommagement des flex rigides 1’ est relativement élevé (notamment le risque d’arrachage partiel du blindage). Les flex rigides 1’ doivent alors être mis au rebut, ce qui augmente encore le coût de revient du blindage. Un but de l’invention est de remédier aux inconvénients précités, en proposant une solution permettant de faire circuler les signaux entre deux circuits imprimés de manière blindée qui soit facile et rapide à réaliser pour un coût moindre. Un autre but de l’invention est de proposer des moyens d’interconnexion de circuits imprimés qui puissent être raccordés au plan de masse des circuits imprimés par l’intermédiaire d’une connexion présentant une très faible impédance de sorte à assurer une reprise de masse équipotentielle sur une large gamme de fréquences avec le plan de masse des circuits imprimés. Il est à cet effet proposé, selon un premier aspect de l’invention un ensemble comprenant : - un circuit imprimé comprenant un plan de masse et un orifice traversant présentant une surface interne métallisée ; et - une nappe s’étendant à travers l’orifice traversant de sorte qu’une portion de surface électriquement conductrice de la nappe est en contact avec la surface interne métallisée de l’orifice traversant. Certaines caractéristiques préférées mais non limitatives de l’ensemble selon le premier aspect sont les suivantes, prises individuellement ou en combinaison : - la nappe comprend un feuillard métallique recouvert par un matériau isolant excepté dans une zone du feuillard métallique formant la portion de surface électriquement conductrice ; - le feuillard métallique comprend un alliage d’aluminium ; - l’ensemble comprend en outre une pluralité de conducteurs métalliques, lesdits conducteurs métalliques s’étendant de part et d’autre du feuillard métallique de sorte à former deux embouts ; - au moins un des embouts de la nappe est soudé sur la deuxième face ; - le circuit imprimé comprend en outre un connecteur du type zéro force d’insertion, un des embouts de la nappe étant raccordé au connecteur ; - la portion de surface électriquement conductrice est fixée contre la surface interne métallisée ; - la portion de surface électriquement conductrice est collée sur la surface interne métallisée à l’aide d’une colle électriquement conductrice ; et/ou - la nappe est fixée mécaniquement par collage sur la première face et/ou la deuxième face à proximité de l’orifice traversant. Selon un deuxième aspect, l’invention propose un procédé de fabrication d’un ensemble selon le premier aspect, comprenant les étapes suivantes : S1 : usiner un orifice traversant dans un circuit imprimé comprenant un plan de masse, S2 : métalliser une surface interne de l’orifice traversant ; S3 : introduire une nappe dans l’orifice traversant du circuit imprimé en la positionnant sur le circuit imprimé de sorte à mettre en contact la surface interne métallisée de l’orifice traversant avec une surface électriquement conductrice de la nappe. Optionnellement, la nappe comprend un feuillard métallique recouverte par un matériau isolant et la surface électriquement conductrice est obtenue par décapage du matériau isolant. DESCRIPTION DES FIGURES D’autres caractéristiques, buts et avantages de l’invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels : La illustre de façon schématique un exemple de nappe filaire blindée pouvant être utilisée avec un ensemble conforme à un mode de réalisation de l’invention ; La est une vue en coupe schématique d’un ensemble conforme à un mode de réalisation de l’invention ; La est un organigramme d’étapes d’un procédé de fabrication d’un ensemble selon un mode de réalisation de l’invention ; et La , qui a déjà été décrite, illustre un exemple de flex rigide conforme à l’art antérieur. Sur l’ensemble des figures, les éléments similaires portent des références identiques. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION Un circuit imprimé 2 présente, de manière connue en soi, une première face 3, ou face élément 3 configurée pour recevoir un ou plusieurs composants électroniques 5, et une deuxième face 4 opposée à la première face 3, ou face soudure 4. Le circuit imprimé 2 peut être de tout type (monocouche, bicouche ou multicouche) et comprend un plan de masse 6, qui peut par exemple être placé entre deux couches du circuit imprimé 2. Un orifice traversant 7, est formé dans le circuit imprimé 2. De préférence, l’orifice traversant 7 est formé à proximité d’un bord du circuit imprimé 2, c’est-à-dire à l’écart des pistes conductrices du circuit imprimé 2, afin de ne pas gêner le routage du circuit imprimé 2. L’orifice traversant 7 est délimité par une paroi dont la surface interne 8 est métallisée (c’est-à-dire qu’elle est recouverte d’une fine couche métallique 9 d’une épaisseur de quelques micromètres, ou métallisation 9) et est connectée électriquement au plan de masse 6 du circuit imprimé 2. Une nappe filaire 10 est positionnée sur le circuit imprimé 2. La nappe filaire 10 comprend une portion de surface 11 électriquement conductrice et s’étend à travers l’orifice traversant 7 de sorte que la portion de surface 11 électriquement conductrice est en contact avec la surface interne 8 de l’orifice traversant 7. La portion de surface 11 électriquement conductrice est donc connectée électriquement au plan de masse 6 via la métallisation 9. L’ensemble 1 comprenant la nappe filaire 10 et l’orifice traversant 7 métallisé forme ainsi un puits CEM (pour Compatibilité ElectroMagnétique). La fixation de la nappe filaire 10 sur le circuit imprimé 2 est donc rapide et facile à réaliser, dans la mesure où il suffit de positionner la nappe filaire 10 sur le circuit imprimé 2 et d’introduire la partie de la nappe filaire 10 comprenant la portion de surface 11 électriquement conductrice dans l’orifice traversant 7 pour réaliser la reprise de masse de la nappe filaire 10. La reprise de masse étant réalisée directement grâce à la métallisation 9 de la surface interne 8 de l’orifice traversant 7, sans nécessiter de pièce mécanique, la connexion de la nappe filaire 10 présente en outre une très faible impédance et est équipotentielle sur une large gamme de fréquences avec le plan de masse 6 du circuit imprimé 2. L’orifice traversant 7 présente de préférence une forme allongée afin de recevoir la nappe filaire 10. Une largeur de l’orifice traversant 7 est de préférence faible, afin d’assurer un maintien mécanique de la nappe filaire 10 et de limiter l’encombrement nécessaire sur le circuit imprimé 2. Par exemple, l’orifice traversant 7 peut présenter une forme oblongue. Une largeur de l’orifice traversant 7 peut être comprise entre le double de l’épaisseur de la nappe filaire 10 et environ un centimètre. La nappe filaire 10 comprend des conducteurs flexibles 15 recouverts d’un feuillard métallique 12, par exemple en alliage d’aluminium, qui est lui-même recouvert par un matériau isolant 13 tel qu’un film polyester ou polyimide, typiquement du kaptan, excepté dans une zone du feuillard métallique 12 formant la portion de surface 11 électriquement conductrice. A titre d’exemple, le matériau isolant 13 peut être localement décapé au laser de sorte à dévoiler une portion de surface 11 du feuillard métallique 12, cette portion de surface 11 pouvant alors servir de portion de surface 11 électriquement conductrice. Les conducteurs flexibles comprennent une pluralité de conducteurs métalliques 15, typiquement des conducteurs en cuivre (pouvant éventuellement être étamés ou dorés), qui sont enrobés dans une couche isolante 16, par exemple des rubans de polyester ou polyimide. La nappe filaire 10 peut typiquement comprendre une quarantaine de conducteurs 15 en cuivre formant ensemble une couche d’une épaisseur de l’ordre de 0.3 millimètres. Les conducteurs métalliques 15 s’étendent au-delà du feuillard métallique 12 de sorte à former des embouts 17 au niveau des extrémités de la nappe filaire 10. Chaque embout 17 est configuré pour être raccordé à un circuit imprimé 2 par l’intermédiaire d’un orifice traversant 7 métallisé formé dans le circuit imprimé 2 correspondant. La forme et la surface de la portion de surface 11 électriquement conductrice dépendent de la forme et des dimensions de l’orifice traversant 7. De préférence, la portion de surface 11 s’étend sur au moins 50 % de la largeur (qui correspond à la dimension de la nappe filaire 10 entre deux tranches opposées) de la nappe filaire 10, de préférence sur au moins 75% de sa largeur, et sur une longueur de l’ordre d’une dizaine ou d’une vingtaine de centimètres. Au sein du feuillard métallique 12, les conducteurs métalliques 15 sont enrobés sur toute la périphérie de la nappe filaire 10 par le feuillard métallique 12. Plus précisément, les conducteurs métalliques 15 sont isolés sur 360° tout le long de la nappe filaire 10, sauf au niveau des extrémités de la nappe filaire 10 qui forment les embouts 17. Le blindage de la nappe filaire 10 est donc optimal. En particulier, les risques de couplage des signaux sont éliminés. La nappe filaire 10 est en outre souple et peut être pliée suivant des rayons de courbure très faibles de par sa constitution (conducteurs métalliques 15 entourés d’un feuillard métallique 12 et d’un matériau isolant 13), il est possible de la plier pour lui conférer une forme permettant de s’adapter à l’espace disponible. Par ailleurs, le coût d’une nappe filaire 10 est de l’ordre de quelques dizaines d’euros, en comparaison avec un flex rigide dont le coût est de l’ordre de quelques centaines d’euros. Le coût de revient d’un puits CEM 1 conforme à l’invention est donc fortement réduit. La nappe filaire 10 peut être fixée par tous moyens sur le circuit imprimé 2. Dans une première forme de réalisation, la nappe filaire 10 peut être fixée par collage sur le circuit imprimé 2. Par exemple, la nappe filaire 10 peut être collée sur la face élément 3 et/ou sur la face soudure 4 à l’aide d’une colle structurale 18, c’est-à-dire une colle capable d’assurer un maintien mécanique de la nappe filaire 10 sur le circuit imprimé 2. Par exemple, une ligne de colle structurale 18 peut être appliquée au niveau des arrêtes de l’orifice traversant 7 ou sur la face élément 3 et la face soudure 4 dans une zone adjacente à l’orifice traversant 7. A titre d’exemple, sur la , une première ligne de colle est appliquée sur la face élément 3, à côté de l’orifice traversant 7, et une deuxième ligne de colle est appliquée sur la face soudure 4, à côté de l’orifice traversant 7, du côté d’un connecteur 20. Le cas échéant, la colle structurale 18 peut être réversible afin de permettre un désassemblage de la nappe filaire 10 ou et/ou la réparation du circuit imprimé 2. Par exemple, la nappe filaire 10 peut être collée à l’aide d’une colle epoxy, telle que la colle epoxy flexible EC-2216 B/A ou la colle DP490 commercialisées par 3M. Dans une deuxième forme de réalisation, qui peut être cumulée avec la première, la nappe filaire 10 peut être raccordée mécaniquement au circuit imprimé 2. La nappe filaire 10 peut en outre être fixée à la face interne 8 de l’orifice traversant 7, typiquement à l’aide d’une colle électriquement conductrice 1, afin d’assurer une reprise du blindage. La colle conductrice 19 peut alors être appliquée sur tout ou partie de la face interne 8 de l’orifice traversant 7. Par exemple, la colle électriquement conductrice 19 peut être une colle à base d’argent. Dans une forme de réalisation, les embouts 17 de la nappe filaire 10 peuvent chacun être raccordés à un connecteur 20 du type zéro force d’insertion ZIF (acronyme anglais de Zero Insertion Force) qui est préalablement fixé sur la deuxième face 4 du circuit imprimé 2. On notera qu’un connecteur ZIF 20 est généralement présent sur un circuit imprimé 2, notamment pour la connexion des flex rigides 1’. La fixation de la nappe filaire 10 par l’intermédiaire de connecteurs 20 est optionnelle. Ainsi, dans une variante de réalisation, le circuit imprimé 2peut ne pas comprendre de connecteur 20 ou ne comprendre qu’un seul connecteur 20, auquel cas le ou les embouts 17 de la nappe filaire 10 peuvent être directement soudés sur le circuit imprimé 2. En d’autres termes, les deux embouts 17 de la nappe filaire 10 peuvent être soudés sur la face 3, 4 correspondante du ou des circuits imprimés 2, ou en variante l’un des embouts 17 peut être soudé (voir par exemple la zone de soudure 21 illustrée sur la ) sur la face 3, 4 correspondante du circuit imprimé 2 tandis que l’autre des embouts 17 est raccordé à un connecteur 20. L’assemblage de la nappe filaire 10 avec le ou les circuits imprimés 2 peut donc être plus rapide et pour un coût plus faible en comparaison avec le blindage par flex rigides 1’. Il suffit en effet d’appliquer quelques lignes de colle structurale 18 et/ou conductrice 19, de positionner la nappe filaire 10 sur la face élément 3 en la pliant le cas échéant, puis de connecter et/ou souder les embouts 17 au circuit imprimé 2. En comparaison, l’utilisation de flex rigides 1’ conventionnel implique de fournir et de modifier la forme (découpe) du flex rigide 1’ pour l’adapter à la forme requise, de le fixer à l’aide de plusieurs liaisons mécaniques 2’, ce qui signifie non seulement que le coût de production du puits CEM est plus élevé (le flex rigide étant plus cher que la nappe filaire 10) mais également que le temps de production est plus long en raison des nombreuses liaisons mécaniques 2’. On notera en outre que la mise en œuvre d’une nappe filaire 10 avec reprise de masse par métallisation d’un orifice traversant 7 dans un circuit imprimé 2 est non seulement efficace, même à hautes fréquences, mais en outre peu encombrante, compte-tenu de la faible épaisseur de la nappe filaire 10 et de son mode de connexion à faible impédance au plan de masse 6 du circuit imprimé 2. Un tel ensemble 1 peut notamment être utilisé dans un viseur ou dans tout équipement utilisant actuellement des flex rigides 1’. L’ensemble 1 peut être fabriqué conformément aux étapes suivantes : S1 : usiner un orifice traversant 7 dans le circuit imprimé 2 ; S2 : métalliser la surface interne 8 de l’orifice traversant 7 de sorte que la surface interne 8 soit connectée électriquement au plan de masse du circuit imprimé 2 ; S3 : introduire la nappe filaire 10 dans l’orifice traversant 7 du circuit imprimé 2 en la positionnant sur le circuit imprimé 2 de sorte à mettre en contact la surface interne 8 métallisée de l’orifice traversant 7 avec la surface électriquement conductrice 11 de la nappe filaire 10. Le cas échéant, la surface électriquement conductrice 11 peut être préalablement obtenue par décapage du matériau isolant 13 afin de dévoiler localement le feuillard métallique 12. Ensemble (1) comprenant : - un circuit imprimé (2) comprenant un plan de masse (6) et un orifice traversant (7) présentant une surface interne (8) métallisée ; et - une nappe (10) ; la nappe (10) s’étendant à travers l’orifice traversant (7) de sorte qu’une portion de surface (11) électriquement conductrice de la nappe (10) est en contact avec la surface interne (8) métallisée de l’orifice traversant (7). Ensemble (1) selon la revendication 1, dans lequel la nappe (10) comprend un feuillard métallique (12) recouvert par un matériau isolant (13) excepté dans une zone du feuillard métallique (12) formant la portion de surface (11) électriquement conductrice. Ensemble (1) selon la revendication 2, dans lequel le feuillard métallique (12) comprend un alliage d’aluminium. Ensemble (1) selon l’une des revendications 2 ou 3, comprenant en outre une pluralité de conducteurs métalliques (15), lesdits conducteurs métalliques (15) s’étendant de part et d’autre du feuillard métallique (12) de sorte à former deux embouts (17). Ensemble (1) selon la revendication 4, dans lequel au moins un des embouts (17) de la nappe (10) est soudé sur la deuxième face (4). Ensemble (1) selon l’une des revendications 4 ou 5, dans lequel le circuit imprimé comprend en outre un connecteur (20) du type zéro force d’insertion, un des embouts (17) de la nappe (10) étant raccordé au connecteur (20). Ensemble (1) l’une des revendications 1 à 6, dans laquelle la portion de surface (11) électriquement conductrice est fixée contre la surface interne (8) métallisée. Ensemble (1) selon la revendication 7, dans lequel la portion de surface (11) électriquement conductrice est collée sur la surface interne (8) métallisée à l’aide d’une colle électriquement conductrice (19). Ensemble (1) selon l’une des revendications 1 à 8, dans laquelle la nappe est fixée mécaniquement par collage sur la première face et/ou la deuxième face (4) à proximité de l’orifice traversant (7). Procédé de fabrication d’un ensemble (1) selon l’une des revendications 1 à 9, comprenant les étapes suivantes : S1 : usiner un orifice traversant (7) dans un circuit imprimé (2) comprenant un plan de masse (6), S2 : métalliser une surface interne (8) de l’orifice traversant (7) ; S3 : introduire une nappe (10) dans l’orifice traversant (7) du circuit imprimé (2) en la positionnant sur le circuit imprimé (2) de sorte à mettre en contact la surface interne (8) métallisée de l’orifice traversant (7) avec une surface électriquement conductrice (11) de la nappe (10). Procédé selon la revendication 10, dans laquelle la nappe (10) comprend un feuillard métallique (12) recouverte par un matériau isolant (13), la surface électriquement conductrice étant obtenue par décapage du matériau isolant (13).