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NICKEL
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silver
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DES
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palladium
(1)
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Gene Or Protein
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Etre
(4)
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Silver A
(2)
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Rela
(1)
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Tric
(1)
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Generic
(2/ 2)
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cation
(1)
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metal
(1)
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Physical
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de 25 volts
(1)
[20][_]
Polymer
(1/ 1)
[21][_]
Polybutadiene
(1)
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2514191A1
Family ID 1885303
Probable Assignee Nippon Mektron Kk
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title CONDUCTEUR OMNIBUS STRATIFIE DE HAUTE CAPACITE
Abstract
_________________________________________________________________
BARRE OMNIBUS STRATIFIEE COMPRENANT DEUX CONDUCTEURS PLATS ALLONGES
QUI SONT SEPARES PAR UNE COUCHE DE MATIERE ISOLANTE CONTENANT DES
CONDENSATEURS. LES CONDENSATEURS 12 SONT FORMES D'UNE PASTILLE PLATE 7
CONSTITUEE D'UN MATERIAU DIELECTRIQUE ET PLACEE ENTRE DES ELECTRODES
CONDUCTRICES 10, 11 ET ILS SONT DISPOSES ENTRE LES CONDUCTEURS DE LA
BARRE OMNIBUS, CHACUNE DES ELECTRODES 10, 11 DES CONDENSATEURS ETANT
EN CONTACT ELECTRIQUE AVEC UN DES CONDUCTEURS DE LA BARRE OMNIBUS,
LESDITES ELECTRODES 10, 11 DES CONDENSATEURS 12 ETANT FORMEES DE
NICKEL OU D'UN ALLIAGE A FORTE TENEUR EN NICKEL.
Description
_________________________________________________________________
CONDUCTEUR OMNIBUS STRATIFIE DE HAUTE CAPACITE.
La presente invention concerne des barres omnibus multicouches ou
stratifiees qui contiennent des condensateurs noyes ou incorpores Ces
barres omnibus sont habituellement assemblees de maniere qu'une
matiere isolante et des conducteurs soient places en condition de
recouvrement ou de stratification pour former la barre omnibus, les
condensateurs etant incorpores directement a cette barre omnibus Plus
particulierement, l'invention concerne une barre omnibus stratifiee de
haute capacite contenant des condensateurs et dans laquelle les
electrodes des condensateurs sont en nickel ou principalement en
alliage de nickel-en vue de resoudre le probleme consistant dans la
formation de trajets de fuite resultant d'une migration d'silver.
Du fait des perfectionnements importants realises dans le domaine de
l'informatique venant s'ajouter a la grande densite d'accumulation de
composants electro- niques sur des plaquettes a circuits, les barres
omnibus d'alimentation en courant et les barres omnibus de fourni-
ture de signaux doivent avoir des caracteristiques de faible
inductance et de faible impedance et une grande capacite de
distribution pour eviter les effets indesi- rables des parasites de
haute frequences.
On sait utiliser des barres omnibus stratifiees dans lesquelles les
couches conductrices sont imbriquees et espacees par un film isolant
d'une permissivite rela- tivement elevee comme des composants
d'alimentation en courant et de fourniture de signaux, ces composants
etant communement appeles des barres omnibus multicouches ou des
barres omnibus stratifiees Cependant, les materiaux dielectriques
normalement utilises pour former la partie isolante d'espacement sont
limites en ce qui concerne la constante dielectrique L'utilisation de
materiaux de tres grande constante dielectrique a ete proposee mais on
a rencontre des difficultes non seulement en ce qui concerne le cout,
mais egalement des difficultes pratiques concer- nant le niveau et les
limitations de la constante dielec- tric. * 2 Dans le brevet US n 4
266 091, on a decrit une barre omnibus stratifiee comportant des
condensateurs et permettant d'obtenir un systeme d'alimentation en
courant sensiblement perfectionne Dans ce brevet, on a revendique
l'incorporation directe a la barre omnibus de condensateurs qui sont
de preference constitues par des pastilles ceramiques pourvues
d'electrodes en silver Les condensateurs sont loges dans des fenetres
ou evidements menages dans la feuille isolante existant entre les
conduc- teurs de la barre omnibus et ils sont relies electriquement
et/ou mecaniquement a la barre omnibus Bien que des barres omnibus
realisees conformement a ce brevet offrent des avantages importants,
il peut se poser le probleme de la migration d'silver qui etablit des
trajets de fuite alte- rant l'efficacite des condensateurs incorpores
Ces trajets de fuite, qui peuvent etre consideres comme reduisant
effectivement la resistance d'isolation des elements capacitifs
individuels, peuvent diminuer les performances de la barre omnibus.
L'invention a pour but de resoudre le probleme pose par la migration
d'silver a l'aide d'une barre omnibus stratifiee de haute capacite
perfectionnee.
Conformement a la presente invention, il est prevu un ensemble de
barre omnibus a conducteurs multiples, comprenant un premier
conducteur omnibus qui est forme d'une bande plate allongee de matiere
conductrice, au moins un second conducteur omnibus forme d'une bande
plate allongee de matiere conductrice, lesdits premier et second
conducteurs omnibus etant espaces et isoles electriquement l'un de
l'autre, et au moins un condensateur interpose entre lesdits
conducteurs omnibus, ledit condensateur comprenant un corps plat forme
d'un materiau dielectrique et comportant des faces opposees, ainsi
qu'une electrode conductrice constituee de nickel ou principalement
d'un alliage de nickel et placee sur chacune desdites faces opposees,
lesdites electrodes etant reliees electriquement a des surfaces
opposees, dirigees vers l'interieur, desdits conducteurs omnibus.
D'autres avantages et caracteristiques de l'invention seront mis en
evidence dans la suite de la description, donnee a titre d'exemple non
limitatif, en reference aux dessins annexes dans lesquels: - la fig 1
est une vue schematique d'une barre omnibus stratifiee dans laquelle
sont noyes ou incorpores des condensateurs conformes au brevet US 4
266 091, la fig 2 represente un schema de circuit electrique
equivalent de la barre omnibus de la fig 1, la fig 3 est une vue en
perspective de la structure d'un condensateur faisant l'objet du
brevet US 4266 091, et la fig 4 est une vue en coupe d'un condensateur
de barre omnibus conforme a la presente invention.
En considerant d'abord les figures 1, 2 et 3, on voit qu'on a
represente une structure de barre omnibus stratifiee dans laquelle
sont incorpores ou noyes des condensateurs pour former un systeme
perfectionne de distri- bution de courant ou de signaux conformement
au brevet precite Comme indique sur la fig l, deux conducteurs omnibus
1 et 3 comportent des bornes 2 et 4 faisant partie integrante des
conducteurs et respectivement reparties aux intervalles necessaires le
long des elements conducteurs.
Ces conducteurs 1 et 3 sont agences de maniere a presenter le decalage
necessaire pour leurs bornes respectives 2 et-
4, un film isolant 5 etant interpose entre les conducteurs 1 et 3 Le
film isolant est pourvu d'ouvertures ou fenetres destinees a recevoir
et contenir les condensateurs 6 et l'ensemble de la structure est
ensuite stratifie sous forme d'un ensemble final qui est recouvert
d'un film isolant exterieur (non represente) Les condensateurs 6 sont
constitues de plaques ceramiques minces 7, caracterisees par une
grande constante dielectrique, et deux couches conductrices 8, 9
d'silver formant des electrodes exterieures.
Lors de l'assemblage de l'unite, quand les condensateurs ont ete
positionnes dans les fenetres de la bande isolante 5, une des
electrodes, par exemple l'electrode 8, entre en contact avec la
surface du conducteur 1 qui est dirigee vers l'interieur tandis que
l'autre electrode, par exemple = 4 l'electrode 9, entre en contact
avec la surface du conduc- teur 3 qui est dirigee vers l'interieur
Comme cela a ete decrit dans le brevet americain precite, on peut
utiliser un adhesif conducteur pour former une liaison conductrice
entre les electrodes 8 et 9 et les surfaces, dirigees vers
l'interieur, des conducteurs l et 3 devront entrer en contact avec les
electrodes; le film 5 peut etre lie par un adhesif non conducteur aux
conducteurs l et 3.
La barre omnibus stratifiee ainsi obtenue conformement au brevet
americain precite possede une capacite totale extremement elevee qui
comprend, comme indi- que sur la fig 2, la capacite des conducteurs 6
ainsi que la capacite repartie 12 du film isolant 5 Cependant-il est
evident que la representation de la fig 2 n'est pas destinee a
illustrer ou mettre-en evidence des valeurs- relatives de capacite des
condensateurs 6 et du film-isolant En fait, la capacite des
condensateurs 6 est bien plus grande, notamment de plusieursordres de
grandeur, que la capacite de la couche isolante 5 Des barres omnibus
de haute capacite realisees conformement a cette structure connue
conviennent en particulier pour etre utilisees avec des plaquettes a
circuits de haute densite et elles offrent des avantages importants
par-rapport a l'utilisa- tion de condensateurs externes.
Bien que des avantages significatifs aient ete obtenus avec la
structure connue, on s'est heurte dans certaines circonstances a un
probleme qu'on peut definir comme le probleme de la migration d 4
silver L'silver se trouvant dans les electrodes 8 et 9 peut, lors de
l'appli- cation d'une charge electrique dans un environnement humide,
donner lieu aaun deplacement ou a une migration.
Cela se traduit par la formation de trajets de fuite autour des bords
de la pastille capacitive (et il en resulte une reduction sensible de
la resistance d'isolation de la pastille); on enregistre alors une
reduction sensible de l'efficacite des elements capacitifs Des
tentatives ont ete faites pour supprimer ou attenuer le probleme de la
migration d'silver par melange de palladium avec l'silver, ou bien par
impregnation avec de la paraffine ou du polybutadiene en vue d'assurer
une protection contre l'humidite; on a egalement suggere de creer une
lisiere dielectrique autour des pastilles capacitives en arretant les
electrodes en silver a courte distance des bords des pastilles
ceramiques Cependant aucune des solutions precitees n'a permis de
changer fondamentalement le fait que l'utilisation d'electrodes en
silver ou en alliage d'silver peut provoquer, en fonction de
l'efficacite des traitements anti-humidite et d'autres conditions,
l'apparition du probleme de migra- tion d'silver; il risque egalement
de se produire une formation de trajets de fuite et-par consequent une
perte resultante d'efficacite des elements capacitifs A titre
d'exemple, dans un essai o on a fait intervenir une tempe- rature de
40 centigrades, une humidite relative de 90 'C et une charge de 25
volts en courant continu, on a enre- gistre une diminution de la
resistance aux bornes d'un condensateur de 104 megohms a moins de 1
megohm dans une periode de 24 heures.
Conformement a la presente invention, qui est mise en evidence sur la
fig 4, les faces opposees d'une feuille plane de matiere fortement
dielectrique 7 (de preference une pastille ceramique) sont pourvues
d'elec- trodes 10 et ll qui sont constituees soit de nickel soit d'un
alliage metallique contenant principalement du nickel Des pastilles
capacitives pourvues des electrodes en alliage de nickel ne sont pas
affectees par le probleme de migration du metal de l'electrode comme
dans les realisations connues faisant intervenir des electrodes en
silver En consequence, il ne s'etablit pas de trajets de fuite dans
les elements capacitifs realises conformement a la presente invention
et il ne se produit egalement pas de diminution de la resistance
d'isolation desdites pasti- les En consequence, en realisant des
barres omnibus - stratifiees conformement a la structure de la fig 1
et en leur incorporant des pastilles capacitives 12 ayant la structure
de la fig 4, on augmente remarquablement les performances et la
fiabilite des barres omnibus stratifiees de haute capacite dans
lesquelles sont incorpores ou noyes des condensateurs, sans que cela
se traduise par une augmentation sensible de cout.
Le procede de realisation des condensateurs 12 de la fig 4 par
formation d'electrodes en nickel ou en alliage a forte teneur en
nickel sur la pastille ceramique elimine totalement les processus
compliques, delicats et couteux qui ont ete utilises par le passe pour
resoudre le probleme de la migration d'silver Il est ainsi po ible
d'eliminer les traitements anti-humidite et l'obligation de former des
lisieres dielectriques isolantes sur les condensateurs Il est
particulierement important de noter que, puisque les electrodes en
nickel conformes a l'inven- tion doivent seulement etre mises en place
egalement sur les deux surfaces des elements ceramiques 7, il n'y a
aucune limite a la forme que peuvent prendre les pastilles capacitives
Les problemes rencontres dans l'art anterieur ont souvent impose que
les condensateurs ceramiques soient profiles avec soin et avec
precision en formes de carres ou de rectangles comportant des bords ou
lisieres nettement definis On ne rencontre pas une telle limitation
avec les electrodes en nickel conformes a l'invention et il en resulte
qu'on enregistre une augmentation significative du degre de liberte a
la conception ainsi qu'une augmenta- tion importante des performances
et de la fiabilite des barres omnibus stratifiees de haute capacite
contenant les condensateurs perfectionnes conformes a la presente
invention.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1 Ensemble de barre omnibus a conducteurs multi- ples, caracterise en
ce qu'il comprend un premier cond Uc- teur omnibus (1) qui est forme
d'une bande plate allongee de matiere conductrice, au moins un second
conducteur omnibus (3) forme d'une bande plate allongee de matiere
conductrice, lesdits premier et second conducteurs omnibus etant
espaces et isoles electriquement l'un de l'autre, et au moins un
condensateur interpose (12) entre lesdits conducteurs omnibus (13),
ledit condensateur (12) compre- nant un corps plat (7) forme d'un
materiau dielectrique et comportant des faces opposees, ainsi qu'une
electrode conductrice (10, ll)- constituee de nickel ou principalement
d'un alliage de nickel et placee sur chacune desdites faces opposees,
lesdites electrodes etant reliees electriquement a des surfaces
opposees, dirigees vers l'interieur, desdits conducteurs omnibus (1,
3).
2 Ensemble de barre omnibus selon la revendication 1, caracterise en
ce que ledit materiau dielectrique est-. une matiere ceramique.
3 Ensemble de barre omnibus selon l'une des-reven- dications 1 ou 2,
caraderise en ce qu'il comprend une couche (5) formee d'une matiere
isolante et placee entre lesdits conducteurs omnibus (1, 3), ladite
couche de matiere isolante comportant une ouverture destinee a
recevoir ledit conden- sateur.
4 Ensemble de barre omnibus selon la revendication 1, caracterise en
ce qu'il comprend un moyen-pour incorporer mecaniquement ladite barre
omnibus a un ensemble final.
5 Ensemble de barre omnibus a conducteurs multi- ples, caracterise en
ce qu'il comprend un conducteur omnibus (1), forme d'une bande plate
allongee de matiere-conductrice, au moins un second conducteur omnibus
(3) forme d'une bande plate allongee de matiere conductrice, lesdits
premier et second conducteurs omnibus etant espaces et electriquement
isoles l'un de l'autre, et plusieurs condensateurs (12) interposes
entre lesdits conducteurs omnibus (1, 3), lesdits condensateurs (12)
comprenant chacun un corps plat (7) forme 2-5 514191 and d'un materiau
dielectrique et comportant des faces opposees, ainsi q'une electrode
conductrice (10, 11) formee de nickel ou d'un alliage contenant
principalement du nickel et placee sur chacune desdites faces
opposees, lesdites electrodes (10, 11) etant reliees electriquement a
des surfaces opposees, dirigees vers l'interieur, desdits conducteurs
omnibus (1, 3).
6 Ensemble de barre omnibus selon la revendica- tion 5, caracterise en
ce que ledit materiau dielectrique est une matiere ceramique.
7 Ensemble de barre omnibus selon l'une des revendications 5 ou 6,
caracterise en ce qu'il comprend une couche (5) de matiere isolante
qui est placee entre lesdits conducteurs omnibus (1, 3), ladite couche
de- matiere isolante comportant plusieurs ouvertures destinees a
recevoir lesdits condensateurs.
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