FR2607999A1 - Ensemble de circuit electronique commande en temperature - Google Patents

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Abstract

UNE STRUCTURE DE CIRCUIT HYBRIDE COMPORTE UN CIRCUIT ELECTRIQUE 14 ET UN CIRCUIT DE CHAUFFAGE 18 DESTINE A CE DERNIER, TOUS DEUX MONTES SUR UN UNIQUE SUBSTRAT. ON ECONOMISE UNE PLACE IMPORTANTE SUR LE SUBSTRAT EN MONTANT LES COMPOSANTS DU CIRCUIT ELECTRIQUE SUR UNE PREMIERE SURFACE DU SUBSTRAT ET LES ELEMENTS DU CIRCUIT DE CHAUFFAGE SUR LA SURFACE OPPOSEE. UN CIRCUIT DE COMMANDE DE TEMPERATURE 16 EST PREVU, DE PREFERENCE SUR LA MEME SURFACE QUE LES COMPOSANTS DU CIRCUIT ELECTRIQUE. DES RESISTANCES DE PRECISION 20 PERMETTANT DE COMMANDER LE GAIN ET D'AUTRES FONCTIONS PEUVENT ETRE PREVUES SUR UN SUBSTRAT DISTINCT 22 QUI PEUT ETRE MONTE DIRECTEMENT SUR LE SUBSTRAT UNIQUE OU SUR UN ELEMENT SEPARATEUR 24 PLACE ENTRE EUX. DES RESISTANCES DE PRECISION SONT EN CONTACT THERMIQUE AVEC LE CIRCUIT DE CHAUFFAGE COMMANDE EN TEMPERATURE, DE SORTE QUE L'ON AUGMENTE PLUS ENCORE LA STABILITE DU CIRCUIT.

Description

La présente invention concerne un circuit électrique et,
pLus particulièrement, un ensemble de circuit permettant de main-
tenir un circuit électrique à une température commandée afin de fournir des caractéristiques de fonctionnement dépendant de la température qui sont commandées de manière précise à des composants
du circuit.
On sait que les caractéristiques électriques de compo-
sants de circuit, qu'ils soient discrets ou intégrés, sont fréquem-
ment sensibles à la température et varient avec elle. Par conséquent, dans la technique antérieure, on a essayé de stabiliser
les caractéristiques de fonctionnement et les paramètres éLec-
triques des circuits électroniques en tentant de maintenir une
température ambiante relativement constante pour le circuit.
Typiquement, les paramètres électriques de composants de circuit, tels que des résistances, sont mesurés à des températures constantes connues et restent sensiblement constants. On sait donc faire fonctionner un circuit à une température prédéterminée de manière à maintenir les caractéristiques électriques de celui-ci à des valeurs fixes. Toutefois, la commande et la stabilisation de la température se sont révélées coûteuses à mettre en oeuvre du fait de la nécessité d'ajouter un circuit et de la place supplémentaire
qu'il faut lui réserver.
Les difficultés rencontrées dans la technique antérieure pour atteindre un fonctionnement stabilisé en température se sont
souvent rapportées à l'obtention d'une combinaison du circuit élec-
tronique à stabiliser avec l'appareil permettant de commander la température ambiante. En outre, et plus spécialement, il s'est révélé difficile de combiner le circuit à commander avec un appareil de chauffage particulier pour produire la température de
fonctionnement voulue.
C'est pourquoi, dans la technique antérieure, on a admis de commander la température ambiante d'un circuit en enfermant le
circuit à l'intérieur d'une structure du type four.
Toutefois, cette approche de la technique antérieure est
coûteuse et tend donc à décourager les efforts pour faire fonc-
tionner des circuits électroniques aux températures voulues. En plus de demander un circuit générateur de chaleur, les ensembles de commande de température selon la technique antérieure nécessitent une enceinte. Une telle enceinte, même si elle ne sert qu'à entourer une plaquette de circuit ou un ensemble particuliers, ajoute à la fois à la dépense de fabrication du dispositif et à la
place et au volume qu'il nécessite.
Par conséquent, un fonctionnement stabilisé en tempéra-
ture s'est révélé incompatible avec la réalisation de circuit électroniques et de dispositifs peu coûteux. La précision qu'il est
possible d'obtenir en faisant fonctionner des circuits éLec-
troniques à des températures connues et commandées a donc éte réservée aux dispositifs plus coûteux et n'a généralement pas été fournie aux dispositifs moins coûteux, tels que ceux utilisés dans
l'électronique de grande consommation.
Il existe donc un besoin dans la technique antérieure pour des ensembles de commande de température faciles à mettre en
oeuvre et peu coûteux, applicables à des circuits électroniques.
Plus spécialement, il existe un besoin en ce qui concerne les dispositifs générateurs de chaleur et de commande de chaleur qui ne nécessitent pas des fours coûteux ou un volume important pour leur
mise en oeuvre.
C'est donc un but de l'invention de surmonter les diffi-
cultés de la technique antérieure et de fournir un ensemble de commande de température électronique peu coûteux permettant de commander la température de fonctionnement ambiante de dispositifs électriques. Un but plus particulier de l'invention est de fournir un ensemble de commande de chaleur pour dispositifs électriques, o la structure de commande de la chaleur ne demande aucun accroissement
sensible de place et de volume pour sa mise en oeuvre.
Un but plus particulier de l'invention est de fournir un ensemble de commande de température et de production de chaleur
pour circuit électronique, qui ne demande pas d'enceinte.
Un autre but de l'invention est de fournir une structure permettant de mettre en oeuvre un circuit électronique compact, comportant, sur une unique plaquette de circuit, à la fois un circuit de fonctionnement et un circuit générateur de chaleur
commandé en température destiné au circuit de fonctionnement.
Un autre but de l'invention est de fournir une structure du type sandwich, o un circuit électronique est placé sur une face d'un substrat et un circuit résistant générateur de chaleur est
placé sur la face opposée du substrat.
Un autre but de l'invention est de fournir un circuit hybride comportant un circuit électronique sur une face d'un substrat et un circuit générateur de chaleur sur la face opposée du
substrat.
Un autre but de l'invention est de fournir un circuit hybride comportant un circuit électronique sur une face d'un substrat et un circuit générateur de chaleur sur la face opposée du substrat, en même temps qu'un ensemble dans lequel des réseaux résistants en pellicules minces ou épaisses sont formés sur un substrat distinct, et o le substrat distinct comportant le réseau résistant est monté en connexion avec le circuit générateur de
chaleur sur la face opposée du substrat mentionné en premier.
Un autre but de l'invention est de monter un circuit hybride comportant à la fois un circuit électronique et un circuit
générateur de chaleur d'un premier côté d'un séparateur en céra-
mique possédant une conductivité thermique connue, et en bonne conductance thermique avec celui-ci, et de monter sur l'autre côté
du séparateur un réseau résistant de résistances adaptées uti-
lisés dans Le circuit électronique.
Selon ces buts de l'invention, et selon d'autres buts de l'invention, il est généralement proposé un ensemble de circuit électronique comprenant un circuit électrique formé sur un substrat, une commande de température formée sur le substrat, et un circuit de chauffage formé sur le substrat et destiné à chauffer le circuit électrique afin qu'il fonctionne dans des conditions de température prédéterminées. Le circuit générateur de chaleur est connecté à la commande de température de manière à répondre à celle-ci, tandis que le circuit générateur de chaleur est en étroite conductivité thermique avec le circuit électrique de 26O7e99 manière à éliminer la nécessité d'une enceinte thermique destinée
à le loger.
De préférence, l'ensemble comporte une structure de circuit électrique hybride, et le circuit éLectrique comporte au moins un composant, par exemple une puce de circuit intégré, monté sur le substrat. La commande de température constitue un circuit supplémentaire monté sur le suDstrat, qui peut également être un circuit intégré. Le circuit générateur de chaleur comporte des résistances en pellicules déposées par des moyens sérigrapniques,
c'est-à-dire à l'aide de masques, sur le substrat.
Selon le mode de réalisation préféré de l'invent'on, le composant à circuit intégré du circuit électrique est monté sur une
première surface du substrat tandis que les résistances en peli-
cules génératrices de chaleur sont formées sur la face opoosée du
substrat.
Le composant de la commande de température, qui est monté sur le substrat, est de préférence monté sur la même face du
substrat que le composant de circuit électrique.
Selon un autre aspect de l'invention, il est écgalement proposé un réseau distinct, permettant de commander le gain, par exemple, des composants du circuit électrique. Le circuit distinct est de préférence formé de composants adaptés les uns aux autres, par exemple des résistances adaptées de précision ayant par exemple une adaptation de 1 ppm/ C. Le réseau distinct est de préférence formé sur un substrat distinct, monté sur la face opposée du
substrat portant le composant et l'élément chauffant.
Le substrat distinct peut être lié à la face opposée du substrat du composant et de l'élément chauffant. Selon une autre possibilité, un séparateur en céramique à conductivité thermique élevée peut être lié suivant l'une de ses surfaces à la face opposée du substrat portant le composant et l'élément chauffant, et
le substrat distinct peut être lié à la face opposée du sépara-
teur en céramique.
De plus, le réseau distinct peut être scellé dans un boitier de verre permettant un fonctionnement et une stabilité améliorés, du fait qu'il empêche la poussière, L'humidité, etc.,
d'altérer ses divers composants.
Le substrat distinct et le substrat du composant et de l'élément chauffant sont Chacun dotés de connecteurs de contact le long d'un bord respectif de chacun d'eux Le substrat distinct peut être monté sur le substrat du composant de façon que les deux groupes de fils conducteurs se trouvent le long d'un premier bord aie la structure combinée, de manière à former un SIP (boîtier à sorties alignées). Selon une autre possibilité, les deux substrats peuvent être montés de façon que les connecteurs soient formés sur des bords opposes de la structure combinée, de manière à former un
DIP (boîtier double-ligne).
La description suivante, conçue à titre d'illustration de
l'invention, vise à donner une meilleure compréhension de ses caractéristiques et avantages; elle s'appuie sur les dessins annexes, parmi lesquels: la figure 1 montre une plaquette de circuit hybride icorporant l'invention; ta figure 2 est une vue latérale d'une structure du type - ndwic h omportant le circuit hybride de la figure 1 et un substrat distinct portant un réseau de résistances de précision; la figure 3 illustre le réseau de résistances formé sur e -ibstrat distinct de la figure 2; et
la figure 4 est une représentation simplifiée de l'inter-
connexion de circuit entre un composant monté sur le circuit hybric._ de la figure 1 et le réseau de résistances de la figure 3o Selon l'invention, il est donc proposé une plaquette de
circuit hybride, telle que représentée sur la figure 1, qui incor-
pore à la fois un circuit électrique et un circuit générateur de
chaleur, ainsi qu'un circuit de commande de température associé.
On se reporte maintenant à la figure 1, qui montre un ensemble structurel 10, qui comprend un substrat 12, sur lequel est
formé un circuit électrique, sy? ' sée par un amplificateur 14.
Le cirr:lectri' i- de ses composants peuvent
être formés tain, e -nts dispositifs élec-
triques et - -; -. te, lueAinsi des
composés discrets, en peLLicules, ou int6grs,peuv.ent,être. uti-
Lisés. Le substrat 12 es't ainsi,-de:-o.rférence. une pLacL qet-te de -circuit hybride pouvant être utiliseepo w e moot.age de composants -disçrets ou --int6grés,; ainsi querpour. O nfoer, cdes 'coi.sânts en
:. -peLlic-ule: réa.lisés par;des:procédées,-du-t.ye sérigraphique. -.
::;:' Dans um Giirit utiLisant-l'*,nventionq, un c-onert.isseur -numéique-anal:ogique -DAC).,.>e5t- formeé, qui.-incorpore u nJpuce de
--circuit -intégré.-.oneant,-..arampificateur-14.:Comme -écrit ci-
après, des--réseaux.: d._omman Éede gain et;, en--partkc-l-i:er des
: réseaux résistant;s-per.mettar3t de commander Le gain de. <-Uamr.Lificà-
teur-14 peuvent éoal-.meÉrt-:tre- placés sur- te substrat 12.: Selon l!invetion, il est disposé, sur le substrat 12, un circtijt 16 de commndJ. -d"'.éLéments chauffants ainsi qu'un circuit de
chauffaoe 18. De'.flree,;l.circuit--de chauffage 18 est cons-
titué d'une config.u.ratic.qeetre.aceée.e resistances en -e: "cutes,
minces ou épaisses, déposées par un procé6.-s-érigraphicque, c'est-à-
dire-.,à L'aide de ms. o.ues,...e'substrat-12.Dans ladescr.Dticnri suivante, le terme. "composant" se- rappor.-te aux c cot.osants du circuit él.ectriaue,;,par,--exempLe -L' amp.if cat.e'r- '4','par opposition
aux divers- éléments- dU -eicuit,-de- cha.uffage.18.. -
À - Comme celsg- e'égaet a _en:prent- p n sur la figure 1, t'es composants du ci.rcui;tl:ec,1riquee, par exemle-. l'amplificateur. 14,
sont montés (ou formés).su..une..-fàace du s.ubstrati-2, ci-après dési-
gnée.comme la surn-faVp.èbi-;ant-,les composanos: ii du' substrat. Les ,éLémpfmentfgu circ-uit.de,affa'e 18,- représen.tés par des. Lignes en trait irpr'rompu, sont de pré-férence formés-sljr ta f"aâ-e'opposée du sus-.trat.-,-Dans cet.ensenmble. e,su.bstrat -12lest>de tp;rréférence formé
- 'd'-un matériau à hautepconduct- 9e, 'herm.iquie, -yarexéemPie n maté-
riau. d. itype céramique, *,i-;ree-.:asuter'r-' un bon contact 30.,-tIer. mique -entre Le;ci.r.u=it:,,de'dhau;ft.age, les composants chauffés,;
- et -le circuit de commande.de'-temprature.: -
, -,*; s'Un avant ag-7maiQat-de-t',nenmble de. U-l'invention est l'utiLisation efficace- de:,-,Lt-p'Ua fferie xpar -'le Èsustrat,
* - LaqueLle.' est gaspiLtée-dans.le's- -structures de:.La, technique anté-
35. rieure...;.-PLus particàLièrement, L -fait d'utiliser-la facé.-, poste-
rieure.d'un substrat-paur Le support d'un circuiVt de tbauffage réduit la place demandée par Le circuit électronique chauffé tout entier et réduit donc La dimension du substrat. En résultat, les
conditions imposées pour Le chauffage diminuent, ceLLes se rappor-
tant à la commande se simplifient, ce qui entraîne avantageusement une réduction de la complexité du circuit de commande de chaleur 16. La taille réduite de l'ensemble hybride 10 permet que le circuit de chauffage 18 chauffe les composants du circuit sans exiger l'emploi d'une enceinte, ce qui réduit encore le coût de
formation du circuit électrique chauffé.
Selon un autre aspect de l'invention, la orécision du
fonctionnement des divers composants formés et montés sur la sur-
face du substrat 12 portant les composants s'accroît du fait qu'il
est prévu un réseau distinct de composants adaptés orécis.
Ainsi, le gain de l'amplificateur 14 d'un convertisseur numériqueanalogique incorporant l'invention peut être commandé avec précision à l'aide d'un réseau résistant de résistances en pellicules adaptées, comme représenté en 20 sur la figure 3. Les résistances du réseau 20 peuvent être des résistances en pellicules minces ou en pellicules épaisses. Le réseau résistant distinct peut être placé sur un substrat distinct 22, comme représenté sur la
figure 2.
Dans le substrat 22 séparément prévu, des résistances (ou d'autres composants de circuit) peuvent être adaptées de façon à se suivre entre elles d'aussi près qu'à I ppm/ C, et le substrat distinct 22, qui comporte le réseau adapté 20, peut être monté
séparément sur le substrat 12.
Comme on l'aura compris à l'aide de la description
suivante, le substrat distinct peut être monté directement sur la face postérieure du substrat 12. Selon une autre possibilité, comme représenté sur la figure 2, un élément d'écartement 24 en céramique de conductivité thermique élevée peut être utilisé entre les deux substrats. Dans la structure en sandwich de la figure 2, le substrat 12 portant les composants est monté sur une première face de l'élément d'écartement 24 en céramique, tandis que le substrat distinct incorporant le réseau de commande de précision est monté
sur l'autre face de l'éLément d'écartement.
L'ensemble de circuit mis en oeuvre à l'aide de la struc-
ture de l'invention est représenté schématiquement sur la figure 4.
Comme représenté, l'amplificateur 14 par exemple est monté sur la face du substrat 12 portant les composants, ainsi que cela est illustré en 23. Le circuit 20 de commande de gain, qui peut être constitué de deux résistances de 10 kQ par exemple est monté sur le substrat distinct 22. Le réseau résistant 20 placé sur le substrat 22 peut être connecté aux composants du circuit électrique se trouvant sur le substrat 12 d'une manière quelconque connue dans la technique. Selon un autre aspect de l'invention, on note que, dans l'ensemble présenté sur la figure 2, les deux substrats 12 et 22
sont chacun liés à une face respective de l'élémer-t d'écar-
tement 24 au moyen d'une mince couche moléculaire de résine époxy
thermique conductrice, ou par un moyen analogue.
Ainsi, le circuit de chauffage 18 est en bon contact électrique à la fois avec les composants montés sur la surface du substrat 12 portant les composants et avec le réseau résistant du substrat 22, ce qui permet une commande de température améliorée pour les circuits se trouvant sur chaque substrat. A cet égard, la conductivité thermique élevée de l'élément séparateur de céramique, en combinaison avec l'existence d'un environnement chauffé pour le substrat 22 et le circuit de commande de gain porté par celui-ci, entraîne un gain thermique de l'ordre de 20 pour le réseau
résistant 20.
Par conséquent, alors que le coefficient de température
typique d'un réseau résistant adapté peut être dans l'inter-
valle de 1 à 5 ppm/ C, le coefficient du réseau 20, monté sur le substrat 22 et en contact thermique avec le circuit de chauffage 18
du substrat 12 tel que représenté sur la figure 2 selon l'inven-
tion, est ramené à un niveau de quelques dixièmes de ppm/ C.
Il faut toutefois noter que le substrat 22 peut être
lié directement à la face postérieure du substrat 12, sans l'élé-
ment de séparation de céramique intermédiaire 24.
L'élément séparateur 24 est utilisé dans le mode de réalisation de La figure 2 pour assurer que les résistances du réseau résistant 20 et du circuit de chauffage 18 ne vont pas s'accrocher entre elles ou interférer d'une quelconque autre manière dans leurs fonctionnements respectifs. En empêchant un tel contact accidentel et en offrant tout le jeu nécessaire pour les
fils conducteurs et les connecteurs des deux substrats, on simpli-
fie la fabrication du dispositif en employant l'élément séparateur de céramique 24. Toutefois, en prévoyant un jeu suffisant entre les deux substrats et en donnant une épaisseur suffisante à la résine
époxy de soudage par exemple, on peut monter le substrat 22 direc-
tement sur le substrat 12, comme ci-dessus noté.
Dans le mode de réalisation préféré, le réseau résistant est scellé à l'aide d'un couvercle de verre s'étendant au-cessus du substrat 22, de manière à améliorer la stabilité du réseau en éliminant toute exposition à l'humidité, à la poussière, ou à
d'autres agents contaminants.
Comme ci-dessus mentionné, et comme l'aura remarque
l'homme de l'art spécialiste du domaine auquel l'invention appar-
tient, les composants et éléments de chaque substrat sont dotés de fils conducteurs et de connecteurs permettant un contact avec des dispositifs extérieurs, des sources électriques extérieures, etc. Comme on peut le voir sur les figures 1 et 2, des broches de connexion 26 sont prévues sur un bord du substrat 12. Les broches 26 assurent un contact avec les divers composants électriques se trouvant sur la surface du substrat portant les composants, aussi bien qu'avec les éléments du circuit de chauffage. Comme le montre également la figure 2, des broches de connexion 28 sont prévues sur un bord du substrat 22 pour assurer le contact avec le réseau
résistant 20 qu'il porte.
Dans l'ensemble présenté sur la figure 2, les broches de connexion 26 et 28 se trouvent suivant le même bord de la structure combinée. Ainsi, on peut monter la structure présentée sur la figure 2 dans une prise femelle pour plaquette de circuit à la
manière d'un boîtier à sorties alignées (SIP). Toutefois, on com-
prendra que les broches de connexion 26 et 28 peuvent être placées sur les bords opposés de la structure combinée. Un tel ensemble conduit à une structure de bottier double-ligne (DIP) et peut être utilisé pour monter la structure combinée dans une prise femelle de type DIP d'une plaquette de circuit. On réalisera plus facilement
la structure DIP avec un ensemble dans lequel l'élément d'écarte-
ment, ou séparateur, de céramique 24 n'est pas utilisé.
Il a donc été décrit un ensemble dans lequel un circuit électrique et un circuit de chauffage associé sont tous deux montés sur un unique substrat. Plus spécialement, il a été décrit un ensemble dans lequel on économise une place importante en montant les composants du circuit électrique sur une première face du substrat et les éléments du circuit de chauffage sur la face
opoosée. Un circuit de commande de température est prévu, de préfé-
rence sur la même face que les composants du circuit électrique, pour contrôler avec précision la température des composants. Des résistances de précision destinées à assurer une commande de gain et d'autres fonctions sont également prévues, sur un substrat sépoaré qui Peut être monté directement sur le premier substrat ou a l'aide d'un élément de séparation placé entre eux. Les résistances de précision sont par conséquent également chauffées par le circuit de chauffage commandé en température, ce qui améliore encore la
stabilité du circuit.
La description précédente du mode de réalisation préféré
de l'invention a été présentée dans le cadre d'un exemple. Bien entendu, l'homme de l'art sera en mesure d'imaginer, à partir de
l'ensemble dont la description vient d'être donnée à titre simple-
ment illustratif et nullement limitatif, diverses variantes ne
sortant pas du cadre de l'invention.

Claims (19)

REVENDICATIONS
1. Ensemble de circuit électronique, caractérisé en ce qu'il comprend: un substrat (12); un circuit électrique (14) formé sur ledit substrat; un moyen de commande de température (16) formé sur ledit substrat; et un circuit générateur de chaleur (18) formé sur ledit
substrat afin de chauffer ledit circuit électrique pour qu'il fonc-
tionne dans des conditions de température prédéterminées, ledit circuit générateur de chaleur étant connecté audit moyen de commande de température et répondant à celui-ci, ledit circuit générateur de chaleur étant en relation étroite de conductivité thermique avec ledit circuit électrique afin d'éliminer la nécessité d'une enceinte thermique pour celui-ci
2. Ensemble de circuit électronique selon la revendication
1, caractérisé en ce qu'il comprend une structure de circuit élec-
trique hybride, en ce que ledit circuit électrique comporte au moins un composant (14) monté sur ledit substrat,
en ce que ledit moyen de commande de température cons-
titue un circuit supplémentaire monté sur ledit substrat, et en ce que ledit circuit générateur de température comprend des résistances (20) en pellicules réalisées par une
technique du type sérigraphique sur ledit substrat.
3. Ensemble de circuit électronique selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit composant du circuit électrique est
monté sur une première surface dudit substrat, constituant une sur-
face qui porte des composants,
et en ce que lesdites résistances en pellicules généra-
trices de chaleur sont formées sur la surface opposée dudit substrat.
4. Ensemble de circuit électronique selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit moyen de commande de température comporte un composant de commande de température monté sur Ledit substrat.
5. Ensemble de circuit électronique selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit composant du circuit électrique
comprend une puce de circuit intégré.
6. Ensemble de circuit électronique selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit composant du circuit électrique est
monté sur une première surface dudit substrat, constituant une sur-
face qui porte des composants,
et en ce que lesdites résistances en pellicules généra-
trices de chaleur sont formées sur la surface opposée dudit substrat, ledit composant de commande de température étant monté
sur ladite surface du substrat qui porte des composants.
7. EnsembLe de circuit électronique, caractérisé en ce qu'il comprend: un substrat (12); un circuit électrique (14) formé sur ledit substrat; un moyen de commande de température (16) formé sur ledit substrat; et un circuit générateur de chaleur (18) formé sur ledit
substrat afin de chauffer ledit circuit électrique pour cu'iL fonc-
tionne dans des conditions de température prédéterminées, ledit circuit générateur de chaleur étant connecté audit moyen de commande de température et répondant à celui-ci, ledit circuit générateur de chaleur étant en étroite relation de conductivité thermique avec ledit circuit électrique afin d'éliminer la nécessité d'une enceinte thermique pour celui-ci,
ledit ensemble comportant une structure de circuit éLec-
trique hybride, ledit circuit électrique comportant au moins un composant (14) monté sur ledit substrat, ledit moyen de commande de température constituant un circuit supplémentaire monté sur ledit substrat, en ce que Ledit composant du circuit éLectrique est monté sur une première surface dudit substrat, constituant une surface qui porte des composants, et ledit circuit générateur de chaleur est for-é sur la surface opposée dudit substrat, et en ce que l'ensemble comprend en outre un réseau distinct (20) formé de composants adaptés entre eux et constituant une partie de haute précision dudit circuit électrique, ledit circuit distinct étant formé sur u- substrat distinct (22), Ledit substrat distinct étant monté sur Lacite face
opposée dudit substrat mentionné en premier.
8. Ensemble de circuit électronique selon la re.endication 7, caractérisé en ce que ledit substrat distinct est lié à ladite
surface opposée dudit substrat mentionné en premier.
9. Ensemble de circuit électronique selon la re.endicatio-
7, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un moyen séparateur (24) lié à ladite surface opposée dudit substrat mertionne en
premier, ledit moyen séparateur possédant une conducti.ité ther-
mique élevée, et en ce que ledit substrat distinct est lié adit moyen séparateur.
10. Ensemble de circuit électronique selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit substrat mentionné en premier est lié à une première surface dudit moyen séparateur et ledit substrat
distinct est lié à une surface opposée dudit moyen séparateur.
11. Ensemble de circuit électronique selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit réseau distinct est scellé dans un
logement de verre en vue de permettre une stabilité et un fonction-
nement améliorés.
12. Ensemble de circuit électronique selon la revendication 7, caractérisé en ce que plusieurs broches de connexion (26) sont prévues le long d'un bord dudit substrat mentionné en premier et plusieurs broches de connexion distinctes (28) sont prévues le long
d'un bord dudit substrat distinct.
13. Ensemble de circuit électronique selon la revendication 12, caractérisé en ce que ledit substrat distinct est monté sur ledit substrat mentionné en premier suivant un montage choisi de
manière à former une structure DIP.
14. Ensemble de circuit électronique selon la revendication 13, caractérisé en ce que ledit substrat distinct est monté sur
ledit substrat mentionné en premier de manière à former une struc-
ture combinée possédant une paire de bords parallèles, ledit bord dudit substrat mentionné en premier et ledit bord dudit substrat distinct étant situés le long de bords opposés
de ladite paire de bords de la structure combinée.
15. Ensemble de circuit électronique selon la revendication 12, caractérisé en ce que ledit substrat distinct est monté sur ledit substrat mentionné en premier suivant un montage choisi pour
former une structure SIP.
16. Ensemble de circuit électronique selon la revendication , caractérisé en ce que ledit substrat distinct est monté sur
ledit substrat mentionné en premier de manière à former une struc-
ture combinée possédant une paire de bords parallèles, ledit bord dudit substrat mentionné en premier et ledit bord dudit substrat distinct étant situés le long d'un bord commun
de ladite paire de bords de la structure combinée.
17. Ensemble de circuit électronique selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit réseau distinct comprend un réseau résistant de résistances en pellicules (20) réalisé par une technique du type sérigraphique sur ledit substrat distinct afin de
commander le fonctionnement desdits composants du circuit élec-
trique situés sur ladite surface portant des composants dudit
substrat mentionné en premier.
18. Ensemble de circuit électronique selon la revendication 17, caractérisé en ce que ledit circuit générateur de chaleur comprend des résistances en pellicules réalisées par une technique
du type sérigraphique-sur ledit substrat.
19. Ensemble de circuit électronique selon La revendication 7, caractérisé en ce que ledit circuit générateur de chaleur comprend des résistances en pellicuLes réalisées par une technique
du type sérigraphique sur ledit substrat.
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2635612B1 (fr) * 1988-08-18 1992-02-21 Alsthom Cgee Procede et auxiliaire d'ajustage dynamique pour circuit electronique hybride
US5165046A (en) * 1989-11-06 1992-11-17 Micron Technology, Inc. High speed CMOS driver circuit
US5029277A (en) * 1990-02-28 1991-07-02 Motorola, Inc. Optically compensated bipolar transistor
FR2697717B1 (fr) * 1992-10-29 1994-12-16 Thomson Csf Dispositif de réchauffage de cartes électroniques.
US5523619A (en) * 1993-11-03 1996-06-04 International Business Machines Corporation High density memory structure
DE9413550U1 (de) * 1994-08-23 1996-01-11 Dylec Ltd., Saint Peter Port, Guernsey Halbleiteranordnung mit wenigstens einem Halbleiterbauelement
EP0727928B1 (fr) * 1995-02-18 1996-09-18 Hewlett-Packard GmbH Ensemble électronique possédant de meilleures caractéristiques thermiques
DE19645095A1 (de) * 1996-11-01 1998-05-07 Ego Elektro Geraetebau Gmbh Beheizung
DE19851172A1 (de) * 1998-11-06 2000-05-11 Alcatel Sa Anordnung zur Erwärmung einer bestückten gedruckten Schaltung
JP4576238B2 (ja) * 2005-01-06 2010-11-04 オリジン電気株式会社 電子部品装置、及びそれを用いた直流高電圧電源装置
US7278308B2 (en) * 2005-12-08 2007-10-09 Honeywell International Inc. Thermal isolation between heating and sensing for flow sensors

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3444399A (en) * 1965-09-24 1969-05-13 Westinghouse Electric Corp Temperature controlled electronic devices
US3703651A (en) * 1971-07-12 1972-11-21 Kollmorgen Corp Temperature-controlled integrated circuits
DE2354719A1 (de) * 1973-11-02 1975-05-15 Licentia Gmbh Anordnung zur temperaturstabilisierung
US3897643A (en) * 1969-08-08 1975-08-05 Texas Instruments Inc Integrated heater element array and drive matrix
US4146903A (en) * 1977-09-16 1979-03-27 National Semiconductor Corporation System for limiting power dissipation in a power transistor to less than a destructive level
GB2038102A (en) * 1978-12-20 1980-07-16 Ferranti Ltd Circuit board temperature controller
GB2057761A (en) * 1979-08-29 1981-04-01 Kyoto Ceramic Semiconductor device supporter having a heating element

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1363163A (fr) * 1963-02-06 1964-06-12 Thomson Houston Comp Francaise Perfectionnements aux étuves pour composants électroniques
DE1245458B (de) * 1966-04-27 1967-07-27 Telefunken Patent Integrierte Schaltung, deren Traegerplaettchen gut waermeleitfaehig ist
GB1307818A (en) * 1969-04-14 1973-02-21 Electronic Components Ltd Thick film substrates
US3571517A (en) * 1969-05-08 1971-03-16 Bell Telephone Labor Inc Automatic intercept number identification system
US3781515A (en) * 1969-08-08 1973-12-25 Texas Instruments Inc Integrated heater element array and drive matrix
ZA738333B (en) * 1972-11-03 1974-11-27 Shannon Ltd Document filing systems
JPS5734355A (en) * 1980-08-06 1982-02-24 Tektronix Inc Integrated circuit device
GB2163008A (en) * 1984-08-08 1986-02-12 Varian Associates Miniature, temperature controlled phase detector

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3444399A (en) * 1965-09-24 1969-05-13 Westinghouse Electric Corp Temperature controlled electronic devices
US3897643A (en) * 1969-08-08 1975-08-05 Texas Instruments Inc Integrated heater element array and drive matrix
US3703651A (en) * 1971-07-12 1972-11-21 Kollmorgen Corp Temperature-controlled integrated circuits
DE2354719A1 (de) * 1973-11-02 1975-05-15 Licentia Gmbh Anordnung zur temperaturstabilisierung
US4146903A (en) * 1977-09-16 1979-03-27 National Semiconductor Corporation System for limiting power dissipation in a power transistor to less than a destructive level
GB2038102A (en) * 1978-12-20 1980-07-16 Ferranti Ltd Circuit board temperature controller
GB2057761A (en) * 1979-08-29 1981-04-01 Kyoto Ceramic Semiconductor device supporter having a heating element

Also Published As

Publication number Publication date
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US4841170A (en) 1989-06-20
GB2198593A (en) 1988-06-15
GB2198593B (en) 1991-07-03
FR2607999B1 (fr) 1993-10-15
GB8728066D0 (en) 1988-01-06
DE3741579A1 (de) 1988-06-16
JPS63278260A (ja) 1988-11-15
FR2682552A1 (fr) 1993-04-16

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