WO2004091054A1 - Composant electronique a connecteur unique regroupant des signaux radio-frequences et des signaux numeriques, support, systeme electronique et procede de mise en oeuvre correspondants - Google Patents

Composant electronique a connecteur unique regroupant des signaux radio-frequences et des signaux numeriques, support, systeme electronique et procede de mise en oeuvre correspondants Download PDF

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Thierry Lys
Jacques Goriaux
Jean-Christophe Le Liboux
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Definitions

  • the field of the invention is that of producing and assembling electronic systems, comprising a support, such as a printed circuit, and / or more components attached thereto, using means of connection.
  • the invention relates to the connection and securing i of a component on its support.
  • the invention relates in particular to components provided with such connection means, as well as the corresponding printed circuits, the implementation method and the electronic systems thus obtained.
  • Modules The invention relates in particular, but not exclusively, to macrocomponents, or modules, which group together several components on the same substrate, so as to form a single element ready to be added, ensuring a set of functions. They may in particular be radio communication modules, intended for example for radio telephones, and grouping processing of radio frequency (RF) signals and processing in base bands.
  • RF radio frequency
  • two specific connectors are provided, one comprising a plurality of contacts for digital signals, and another conventionally of the coaxial type, for RF signals.
  • the invention particularly aims to overcome these drawbacks of the prior art.
  • an objective of the invention is to provide a card-to-card assembly technique making it possible to obtain a reduced thickness, compared with known systems.
  • an objective of the invention is to provide such a technique making it possible to obtain a reduced thickness, for example of the order of two millimeters for connection, or even less, while allowing the exchange of RF signals.
  • the invention also aims to provide such a technique, of course not requiring the increase in the surface of the component or module.
  • a particular objective of the invention is to provide, in the field of radiocommunications, a module of dimension less than 31 x 44 millimeters.
  • the invention also aims to provide such a technique, making it possible to reduce the cost of manufacturing the modules or components, as well as the costs and the assembly times.
  • Another objective of the invention is to provide such a technique making it possible to optimize the distribution of the constituent elements of a module.
  • Yet another objective of the invention is to provide such a technique, allowing easy mounting, using conventional means. 4. Essential characteristics of the invention
  • an electronic component intended to be attached to a support comprising an interconnection structure, having a plurality structurally identical contacts, including:
  • At least a first connection contact is dedicated to the transmission of radio frequency signals
  • At least one group of at least two second connection contacts, adjacent to said first contact or contacts, are connected to earth so as to at least partially isolate said first contact or contacts;
  • At least a third contact is dedicated to transmitting digital signals.
  • an interconnection structure is used, making it possible to pass radio frequency (RF) signals and digital signals simultaneously, without them disturbing each other, because the second contacts isolate the or the first contacts, on a principle similar to that of a Faraday cage.
  • RF radio frequency
  • the electronic component comprises a single card-to-card connection element which extends substantially linearly.
  • a single connector is thus used to pass all the signals.
  • said contacts are pins. It can also be other types of connection contacts, as required, as will be described in a second embodiment.
  • said second contacts include two sets at least eight contacts, on either side of said first contact or contacts. In some cases, a lower number can however be considered.
  • said third contacts are preferably organized so as to group respectively in the same set of neighboring contacts at least one of the following groups of signals:
  • such an electronic component comprises a set of third contacts dedicated to fast signals, said set being distant from said first and second contacts.
  • said connector extends transversely over said component, parallel to the edges of the latter.
  • said connector can advantageously extend substantially in a central position relative to said parallel edges.
  • said component forms a module integrating on the same support at least two interconnected components.
  • said module can advantageously be organized into two distinct sub-assemblies, separated by said connector.
  • a first of said subsets can thus correspond to the processing of radio frequency signals and the second to the processing of baseband signals.
  • An advantageous distribution is thus obtained, in particular a limitation of the lengths of the tracks carrying the different signals, and in particular the RF signals.
  • the electronic component comprises at least one metal casing forming a shield.
  • each of said subsets is preferably covered by a metal casing forming a shield.
  • At least one of said metal housings is designed so as to form means for supporting and / or guiding said component on said support.
  • at least one of said metal boxes is designed so that it can be secured to said support.
  • At least one of said metal boxes is advantageously designed so as to be able to be joined to said support using at least one welding point.
  • said welding point connects said metal housing to the electrical ground of said support.
  • said interconnection structure has 100 contacts.
  • said contacts of the electronic component are distributed in two dimensions on its lower surface.
  • the contacts are not located in a substantially linear fashion, but extend over the entire surface of the electronic component (in two dimensions).
  • the second contacts form at least one portion of the crown partially or totally surrounding the said first contact or contacts.
  • the first contact (s) are correctly isolated from the third contact (s) via the second.
  • the first contacts are located on an edge of the component, only a portion of the ring of second contacts is sufficient for good insulation.
  • the interconnection structure comprises at least two first neighboring contacts for the transmission of RF signals.
  • the interconnection structure comprises at least two first neighboring contacts for the transmission of RF signals.
  • said first neighboring contacts are interconnected.
  • said interconnection structure is designed to allow a transfer to the surface of said component.
  • said contacts are made according to well known techniques BGA (from the English “Bail Grid Array”) or LGA (from the English “Land Grid Array”), or the like.
  • BGA from the English "Bail Grid Array”
  • LGA from the English "Land Grid Array”
  • the contacts are made using balls or copper pads according to a conventional technique.
  • the invention also relates to the supports intended to receive one (or more) component as described above.
  • This support may be in the form of a printed circuit comprising an interconnection structure, having a plurality of structurally identical contacts, among which:
  • At least a first connection contact is dedicated to the transmission of radio frequency signals;
  • At least one group of at least two second connection contacts, adjacent to said first contact or contacts, are connected to earth so as to at least partially isolate said first contact or contacts;
  • At least a third contact is dedicated to transmitting digital signals.
  • This interconnection structure can in particular be a female connector (in the first embodiment) or a receiving surface according to the BGA (or LGA) technique.
  • said printed circuit comprises means for supporting and / or guiding said component.
  • the invention also relates to electronic systems associating such a support and at least one component.
  • Methods of implementation The invention also relates to a method of implementation on a support of at least one electronic component, comprising a step of distributing the structurally identical contacts of an interconnection structure as follows:
  • this method comprises in particular, for the first embodiment, during assembly, a step of placing said component using a fitting template provided for this purpose, taking into account at least one predefined reference mark on said support.
  • this method also comprises a step of adjusting said template, so as to adapt it to a particular support.
  • said adjustment step advantageously comprises a positioning of two guide elements mounted to slide respectively in two perpendicular directions.
  • the method advantageously comprises a step of joining of said component to said support. Said joining step can thus preferably comprise an operation of depositing at least one welding point between said support and at least one metal case of said component. 5.
  • FIGS. 8A to 8C are three top views of the distribution of the contacts of a module in the case of contacts produced according to the BGA technique. 6. Description of the preferred embodiments
  • the invention therefore relates to a particularly simple and effective technique of card-to-card connection of a component which has to exchange RF signals and digital signals with its support. According to the invention, this is possible using a single connector, having a plurality of structurally identical contacts. This connector also advantageously allows the transmission of power supplies.
  • a system is thus obtained whose size can be reduced, the assembly simplified, and the cost price lowered.
  • Figure 1 illustrates schematically, the principle of the distribution of the contacts on a connector, according to a first preferred embodiment of the invention in which the contacts are pins.
  • Other types of contact can of course be envisaged without departing from the scope of the invention as will be described later (second preferred embodiment).
  • the connector therefore firstly comprises a pin 11, dedicated to the transmission of radio frequency (RF) signals.
  • RF radio frequency
  • these RF signals do not require the presence of a special connector (and thicker), conventionally of the coaxial type.
  • the inventors have in fact found that it was sufficient to provide at least one isolation pin, on either side.
  • two sets 12 t and 12 2 of at least eight pins all connected to the electrical ground frame the pin 11. These two sets 12 t and 12 2 perform a function similar to that of a Faraday cage, making it possible to separate RF signals of baseband and digital signals 13.
  • the fast switching time signals 131 which prove to be relatively disruptive, will be distant from the RF pin 11.
  • the power supplies 132 may be placed near the isolation assembly 12,.
  • the analog signals which are generally sensitive and the signal buses will also be grouped together.
  • the embodiment described in more detail below relates to a radiotelephony module of the GSM / GPRS type, which uses a connector 100 points, for example of the NAIS type (registered trademark), of reference AXK6F00345EJ. It should be noted here that the invention does not concern the connector, which can on the contrary be a commercially available connector, but the particular organization of its pinout, so as to allow new applications, and in particular transmission on the same connector RF signals and digital signals.
  • Appendix 1 presents a specific example of pinout for this connector.
  • the RF signal is protected by 19 ground connection points, which ensure that the digital signals do not interfere too much with the RF signal.
  • FIGS. 2 and 3 respectively in perspective and in top view. This particular module has dimensions of 32 x 44 x 3 millimeters, the connector having a thickness of 2 millimeters.
  • This module must process on the one hand baseband signals, and on the other hand RF signals. It has been organized into two separate cells 21 and 22, in which the elements necessary for baseband processing and RF processing are distributed respectively. Each of these cells 21 and 22 have a shield, for example, of the bowl type.
  • the module of Figure 3 must therefore be attached to the printed circuit of Figure 4, to form the assembly illustrated in Figure 5.
  • a boss 53, 53 2 is advantageously provided on the printed circuit, at the level of the two cells 21 and 22, so that these come to bear on the printed circuit. Such bosses could of course be provided alternatively on the shields of the cells 21 and 22.
  • solder points will advantageously and also bring the the mass of the circuit for these shields.
  • templates which carry an opening corresponding to the footprint of the module, and means of positioning of these in relation to the particular printed circuit (customer card).
  • This template therefore includes one / or more means of association with a marker produced on the customer card, in the case where a template is provided for each type of card. These markers make it possible to precisely position the template on the customer card. The opening is then in place and you just have to insert the module into it.
  • a universal template can be provided, which can adapt to any type of card.
  • adjustment elements are provided, in the form of slides 61 and 62 mounted in slides, which are adjusted on the first card of a series, in the dimensions X and Y, as illustrated in FIG. 7, so that the opening 63 is in the proper position, relative to the card which will be wedged against the sliding 61 and 62. It is also advantageous to adjust the height Z. It is then enough to place each card and then mount the module using the opening 63.
  • the contacts can be made according to the conventional BGA technique using balls as a contact element (the contacts could also be designed according to the LGA technique or a similar technique) as illustrated in FIG. 8A.
  • the first connection contacts dedicated to the transmission of radio-frequency signals are produced by means of first balls 81.
  • Second balls 82 form the second connection contacts, connected to ground.
  • the third connection contacts dedicated to the transmission of digital signals are produced by means of third balls 83. All the balls 81, 82 and 83 are identical, which allows easy assembly, according to known techniques. There is no need to use special beads or a specific mounting technique.
  • the second balls 82 can form a complete crown around the first balls 81.
  • the first balls 81 can be grouped in a corner as shown in FIG. 8C.
  • the connection of the second balls 82 to ground also makes it possible to give a reference to the RF signal.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Abstract

L'invention concerne un composant électronique destiné à être rapporté sur un support, comprenant une structure d'interconnexion, présentant une pluralité de contacts structurellement identiques, parmi lesquels, au moins un premier contact de connexion est dédié à la transmission de signaux radio-fréquences ; au moins un groupe d'au moins deux deuxièmes contacts de connexion, voisin du ou desdits premiers contacts, sont reliés à la masse de fagon à isoler au moins partiellement le ou lesdits premiers contacts ; au moins un troisième contact est dédié des transmissions de signaux numériques.

Description

Composant électronique à connecteur unique regroupant des signaux radio-fréquences et des signaux numériques, support, système électronique et procédé de mise en œuvre correspondants.
1. Domaine de l'invention 1.1. Domaine général
Le domaine de l'invention est celui de la réalisation et de l'assemblage de systèmes électroniques, comportant un support, tel qu'un circuit imprimé, et un/ou plusieurs composants rapportés sur celui-ci, à l'aide de moyens de connexion.
Plus précisément, l'invention concerne la connexion et la solidarisation i d'un composant sur son support.
L'invention concerne en particulier des composants munis de tels moyens de connexion, ainsi que les circuits imprimés correspondants, le procédé de mise en œuvre et les systèmes électroniques ainsi obtenus.
1.2. Les modules L'invention concerne en particulier, mais non exclusivement, les macrocomposants, ou modules, qui regroupent plusieurs composants sur un même substrat, de façon à former un élément unique prêt à être rapporté, assurant un ensemble de fonctions. Il peut notamment s'agir de modules de radiocommunication, destinés par exemple à des radio-téléphones, et regroupant des traitements de signaux radio-fréquences (RF) et des traitements en bandes de base.
2. Art antérieur
Le titulaire de la présente demande de brevet a déjà développé et diffusé plusieurs modules de ce type, qui sont prévus pour être rapportés cartes à cartes (« board to board » en anglais) sur un circuit imprimé.
Pour cela, on prévoit deux connecteurs spécifiques, l'un comprenant une pluralité de contacts pour les signaux numériques, et un autre classiquement de type coaxial, pour les signaux RF.
La présence de ces deux connecteurs peut rendre difficile le montage, du fait qu'il faut précisément positionner le module, et qu'il peut y avoir des jeux de fabrication. Cela pose également des problèmes de coûts, puisqu'il faut prévoir deux connecteurs, en respectant précisément leur positionnement relatif.
En outre, ces connecteurs augmentent l'encombrement du module, l'épaisseur de l'ensemble une fois monté. Or, on sait que l'encombrement, et en particulier l'épaisseur, soit toujours être réduit, pour pouvoir proposer des produits également de petite taille.
Ainsi, il est souhaitable d'obtenir une connexion carte à carte de moins de deux millimètres, ce qui n'existe pas à l'heure actuelle parmi les solutions de l'art antérieur, lorsque des signaux RF doivent être échangés. 3. Objectifs de l'invention
L'invention a notamment pour objectif de pallier ces inconvénients de l'art antérieur.
Plus précisément, un objectif de l'invention est de fournir une technique d'assemblage carte à carte permettant d'obtenir une épaisseur réduite, par rapport aux systèmes connus. En particulier, un objectif de l'invention est de fournir une telle technique permettant d'obtenir une épaisseur réduite, par exemple de l'ordre de deux millimètres pour la connexion, voir moins, tout en permettant l'échange de signaux RF.
L'invention a également pour objectif de fournir une telle technique, ne nécessitant bien sûr pas l'augmentation de la surface du composant ou du module.
Ainsi, à titre d'exemple, dans un mode de réalisation particulier, un objectif particulier de l'invention est de fournir, dans le domaine des radiocommunications, un module de dimension inférieure à 31 x 44 millimètres.
L'invention a encore pour objectif de fournir une telle technique, permettant de réduire le coût de fabrication des modules ou des composants, ainsi que les coûts et les temps de montage.
Un autre objectif de l'invention est de fournir une telle technique permettant d'optimiser la répartition des éléments constitutifs d'un module.
Encore un autre objectif de l'invention est de fournir une telle technique, permettant un montage aisé, à l'aide de moyens classiques. 4. Caractéristiques essentielles de l'invention
Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront plus clairement par la suite, sont atteints selon l'invention à l'aide d'un composant électronique destiné à être rapporté sur un support, et comprenant une structure d'interconnexion, présentant une pluralité de contacts structurellement identiques, parmi lesquels :
- au moins un premier contact de connexion est dédié à la transmission de signaux radio-fréquences ;
- au moins un groupe d'au moins deux deuxièmes contacts de connexion, voisin du ou desdits premiers contacts, sont reliés à la masse de façon à isoler au moins partiellement le ou lesdits premiers contacts ;
- au moins un troisième contact est dédié à des transmissions de signaux numériques.
Ainsi, selon l'invention, on utilise une structure d'interconnexion, permettant de faire passer simultanément des signaux radio-fréquences (RF) et des signaux numériques, sans qu'ils se perturbent mutuellement, du fait que les deuxièmes contacts isolent le ou les premiers contacts, selon un principe similaire à celui d'une cage de Faraday.
On notera qu'il n'est pas évident de prévoir au moins deux contacts voisins dédiés à la masse. Selon l'art antérieur, un seul contact est en effet suffisant.
4.1. Premier mode de réalisation
Selon un premier mode de réalisation, le composant électronique comprend un élément de connexion carte à carte unique qui s'étend sensiblement linéairement. On utilise ainsi un connecteur unique pour faire passer l'ensemble des signaux.
Avantageusement lesdits contacts sont des broches. Il peut également s'agir d'autres types de contacts de connexion, en fonction des besoins, comme il sera décrit dans un second mode de réalisation. De façon préférentielle, lesdits deuxièmes contacts comprennent deux jeux d'au moins huit contacts, de part et d'autre du ou desdits premiers contacts. Dans certains cas, un nombre inférieur peut cependant être envisagé.
Selon un autre aspect de l'invention, lesdits troisièmes contacts sont préférentiellement organisés de façon à regrouper respectivement dans un même ensemble de contacts voisins au moins un des groupes de signaux suivants :
- des groupes de signaux à temps de commutation rapides ;
- des groupes de signaux analogiques ;
- des bus de signaux ;
- des alimentations électriques. Notamment, un tel composant électronique comprend un ensemble de troisièmes contacts dédiés à des signaux rapides, ledit ensemble étant éloigné desdits premiers et deuxièmes contacts.
Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, ledit connecteur s'étend transversalement sur ledit composant, parallèlement aux bords de ce dernier.
Notamment, ledit connecteur peut avantageusement s'étendre sensiblement en position centrale par rapport auxdits bords parallèles.
De façon avantageuse, ledit composant forme un module intégrant sur un même support au moins deux composants interconnectés. Dans ce cas, ledit module peut avantageusement être organisé en deux sous-ensembles distincts, séparés par ledit connecteur.
Notamment, un premier desdits sous-ensembles peut ainsi correspondre au traitement de signaux radio-fréquences et le second au traitement de signaux en bande de base. On obtient ainsi une répartition avantageuse, notamment une limitation des longueurs des pistes portant les différents signaux, et en particulier les signaux RF.
Selon un autre aspect avantageux de l'invention, le composant électronique comprend au moins un boîtier métallique formant blindage. Dans le cas décrit précédemment, chacun desdits sous-ensembles est préférentiellement recouvert par un boîtier métallique formant blindage.
Préférentiellement, au moins un desdits boîtiers métalliques est conçu de façon à former moyens de support et/ou de guidage dudit composant sur ledit support. Par ailleurs, avantageusement, au moins un desdits boîtiers métalliques est conçu de façon à pouvoir être solidarisé audit support.
Notamment, au moins un desdits boîtiers métalliques est avantageusement conçu de façon à pouvoir être solidarisé audit support à l'aide d'au moins un point de soudure. De façon préférentielle, ledit point de soudure relie ledit boîtier métallique à la masse électrique dudit support.
On obtient ainsi un montage simple et efficace, avec une opération unique assurant simultanément le maintien mécanique du composant et sa mise à la masse. Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, ladite structure d'interconnexion présente 100 contacts.
4.2. Deuxième mode de réalisation
Selon un deuxième mode de réalisation, lesdits contacts du composant électronique sont répartis en deux dimensions sur sa surface inférieure. Ainsi, les contacts ne sont pas localisés de façon sensiblement linéaire, mais s'étendent sur toute la surface du composant électronique (en deux dimensions).
Avantageusement, les seconds contacts forment au moins une portion de couronne entourant partiellement ou totalement le ou lesdits premiers contacts. De cette façon, le ou les premiers contacts sont correctement isolés du ou des troisièmes contacts par l'intermédiaire des seconds. Dans le cas où les premiers contacts sont situés sur un bord du composant, seule une portion de couronne de seconds contacts suffit à la bonne isolation.
De manière préférentielle, la structure d'interconnexion comprend au moins deux premiers contacts voisins pour la transmission de signaux RF. Ainsi, on pourra dédier plusieurs contacts à la transmission de signaux radio-fréquences, en fonction des besoins, et notamment de la puissance de ces signaux.
Avantageusement, lesdits premiers contacts voisins sont interconnectés. Selon un mode de réalisation particulier, ladite structure d'interconnexion est conçue pour permettre un report en surface dudit composant.
De manière préférentielle, lesdits contacts sont réalisés selon les techniques bien connues BGA (de l'anglais « Bail Grid Array ») ou LGA (de l'anglais « Land Grid Array »), ou similaires. Ainsi, les contacts sont réalisés grâce à des billes ou à des plages de cuivre selon une technique classique.
4.3. Supports
L'invention concerne également les supports prévus pour recevoir un (ou plusieurs) composant tel que décrit ci-dessus. Ce support peut se présenter sous la forme d'un circuit imprimé comprenant une structure d'interconnexion, présentant une pluralité de contacts structurellement identiques, parmi lesquels :
- au moins un premier contact de connexion est dédié à la transmission de signaux radio-fréquences ; - au moins un groupe d'au moins deux deuxièmes contacts de connexion, voisin du ou desdits premiers contacts, sont reliés à la masse de façon à isoler au moins partiellement le ou lesdits premiers contacts ;
- au moins un troisième contact est dédié à des transmissions de signaux numériques.
Cette structure d'interconnexion peut notamment être un connecteur femelle (dans le premier mode de réalisation) ou une surface de réception selon la technique BGA (ou LGA).
Avantageusement, ledit circuit imprimé comprend des moyens de support et/ou de guidage dudit composant. 4.4. Systèmes électroniques
L'invention concerne encore les systèmes électroniques associant un tel support et au moins un composant.
4.5. Procédés de mise en oeuvre L'invention concerne également un procédé de mise en oeuvre sur un support d'au moins un composant électronique, comprenant une étape de répartition des contacts structurellement identiques d'une structure d'interconnexion de la façon suivante :
- au moins un premier contact de connexion dédié à la transmission de signaux radio-fréquences ;
- au moins un groupe d'au moins deux deuxièmes contacts de connexion, voisin du ou desdits premiers contacts, sont reliés à la masse de façon à isoler au moins partiellement le ou lesdits premiers contacts ; - au moins un troisième contact dédié à des transmissions de signaux numériques. Avantageusement, ce procédé comprend notamment, pour le premier mode de réalisation, lors du montage, une étape de mise en place dudit composant à l'aide d'un gabarit de pose prévu à cet effet, prenant en compte au moins un repère prédéfini sur ledit support.
Selon un mode de réalisation préférentiel, ce procédé comprend également une étape de réglage dudit gabarit, de façon à l'adapter à un support particulier.
Cela permet de disposer d'un outil (gabarit) unique pour l'assemblage sur plusieurs types de supports (correspondants par exemple à différents radio- téléphones). Bien sûr, il est également possible de prévoir un gabarit pour chaque type de support.
Dans ce cas, ladite étape de réglage comprend avantageusement un positionnement de deux éléments de guidage montés coulissants respectivement selon deux directions perpendiculaires. Par ailleurs, le procédé comprend de façon avantageuse une étape de solidarisation dudit composant audit support. Ladite étape de solidarisation peut ainsi comprendre de façon préférentielle une opération de dépôt d'au moins un point de soudure entre ledit support et au moins un boîtier métallique dudit composant. 5. Liste des figures
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préférentiel de l'invention, donné à titre de simple exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés, parmi lesquels : - la figure 1 présente un exemple de répartition des broches d'un connecteur selon l'invention ; la figure 2 est une vue en perspective d'un exemple de module mettant en œuvre l'invention ; la figure 3 est une vue de dessus du module de la figure 2 ; - la figure 4 présente un circuit imprimé prévu pour recevoir le module des figures 2 et 3 ; la figure 5 est une vue en coupe du module des figures 2 et 3 monté sur le circuit imprimé de la figure 3 ; la figure 6 est un exemple d'outil prévu pour faciliter le montage du composant des figures 1 et 2 sur un circuit imprimé ; la figure 7 illustre le principe de réglage de l'outil de la figure 6 ; les figures 8A à 8C sont trois vues de dessus de la répartition des contacts d'un module dans le cas de contacts réalisés selon la technique BGA. 6. Description des modes de réalisation préférentiels
L'invention concerne donc une technique particulièrement simple et efficace de connexion carte à carte d'un composant devant échanger avec son support des signaux RF et des signaux numériques. Selon l'invention, cela est possible à l'aide d'un connecteur unique, présentant une pluralité de contacts tous structurellement identiques. Ce connecteur permet également avantageusement la transmission des alimentations.
On obtient ainsi un système dont l'encombrement peut être réduit, le montage simplifié, et le coût de revient abaissé. On peut en effet utiliser un connecteur classique. Cela présente en outre l'avantage de permettre de réduire l'épaisseur de ce connecteur.
6.1. Premier mode de réalisation (1 dimension)
La figure 1 illustre de façon schématique, le principe de la répartition des contacts sur un connecteur, selon un premier mode préférentiel de réalisation de l'invention dans lequel les contacts sont des broches. D'autres types de contact peuvent bien sûr être envisagés sans sortir du cadre de l'invention comme cela sera décrit par la suite (deuxième mode préférentiel de réalisation).
Le connecteur comprend donc tout d'abord une broche 11, dédiée à la transmission de signaux radio-fréquences (RF). Ainsi, selon l'invention, ces signaux RF ne nécessitent pas la présence d'un connecteur spécial (et plus épais), classiquement du type coaxial. Pour isoler suffisamment cette broche 11 des autres broches portant des signaux numériques, les inventeurs ont en effet constaté qu'il était suffisant de prévoir au moins une broche d'isolation, de part et d'autres. Ainsi, deux ensembles 12t et 122d'au moins huit broches toutes reliées à la masse électrique encadrent la broche 11. Ces deux ensembles 12t et 122 assurent une fonction similaire à celle d'une cage de Faraday, permettant de séparer les signaux RF des signaux bandes de base et numériques 13.
Ces différents signaux sont avantageusement eux-mêmes regroupés de façon à optimiser la gestion et la réduction des perturbations. Ainsi, les signaux à temps de commutation rapide 131, qui s'avèrent relativement perturbateurs seront éloignés de la broche RF 11. Les alimentations 132 pourront être placées à proximité de l'ensemble d'isolation 12,. On regroupera également les signaux analogiques qui sont généralement sensibles et les bus de signaux.
Le mode de réalisation décrit plus en détail par la suite concerne un module de radiotéléphonie de type GSM/GPRS, qui utilise un connecteur 100 points, par exemple du type NAIS (marque déposée), de référence AXK6F00345EJ. Il faut noter ici que l'invention ne concerne pas le connecteur, qui peut au contraire être un connecteur du commerce, mais l'organisation particulière de son brochage, de façon à permettre les applications nouvelles, et en particulier la transmission sur un même connecteur de signaux RF et de signaux numériques.
L'annexe 1 présente un exemple particulier de brochage (« pinout » en anglais) de ce connecteur. Comme on le notera à la lecture de cette annexe, le signal RF est protégé par 19 points de connexion à la masse, qui permettent d'assurer que les signaux numériques ne viennent pas trop perturber le signal RF.
On notera également que, pour faciliter le routage de la carte du côté numérique, on s'est donné un peu de souplesse sur le positionnement du connecteur 100 points, de façon à ne pas effectuer trop de traversées, et à isoler le plus possible les signaux à commutation rapide, par rapport aux signaux sensibles. Le module équipé de ce connecteur est illustré par les figures 2 et 3, respectivement en perspective et en vue de dessus. Ce module particulier a des dimensions de 32 x 44 x 3 millimètres, le connecteur ayant une épaisseur de 2 millimètres.
Ce module doit traiter d'une part des signaux en bande de base, et d'autre part des signaux RF. Il a été organisé en deux alvéoles distinctes 21 et 22, dans lesquelles sont répartis respectivement les éléments nécessaires au traitement bande de base et au traitement RF. Chacune de ces alvéoles 21 et 22 possèdent un blindage, par exemple, de type gamelle.
Ces deux alvéoles 21 et 22 sont séparées par le connecteur 23 qui se trouve donc en position centrale sur le module.
Cette approche est nouvelle, les connecteurs étant généralement réalisés sur un bord du module. Cette approche selon l'invention permet cependant d'optimiser le routage des signaux vers l'une ou l'autre des alvéoles (les distances étant réduites), et l'isolation des signaux étant améliorée). Ainsi, il n'y a aucun signal RF circulant sous l'alvéole bande de base 21, ni aucun signal bande de base circulant sous l'alvéole RF 22. On note cependant que cet emplacement rend un peu plus difficile l'assemblage, ce qui peut nécessiter l'utilisation d'un outillage spécifique, décrit par la suite (figures 6 et 7).
Le module de la figure 3 doit dont être rapporté sur le circuit imprimé de la figure 4, pour former l'assemblage illustré en figure 5.
Il apparaît clairement sur cette figure que l'ensemble est de très faible épaisseur.
Le fait que le connecteur 23 soit central pourrait poser des problèmes d'appui, le module 51 pouvant légèrement basculer. Pour éviter ou à tout le moins limiter ce risque, on prévoit avantageusement un bossage 53,, 532 sur le circuit imprimé, au niveau des deux alvéoles 21 et 22, de façon que celles-ci viennent prendre appui sur le circuit imprimé. De tels bossages pourraient bien sûr être prévus de façon alternative sur les blindages des alvéoles 21 et 22.
Suivant encore une autre approche, on peut prévoir des formes complémentaires sur le blindage et sur le circuit imprimé, qui pourrait également faciliter le guidage et la mise en place du module.
Une fois le module mis en place, on pourra avantageusement solidariser ce dernier sur le circuit intégré, par exemple avec un ou deux points de soudure appliqués directement sur le blindage des alvéoles 21 et 22. Ces points de soudure seront avantageusement et également une mise à la masse du circuit pour ces blindages. On peut également prévoir d'autres moyens de solidarisation, tel qu'un collage.
On comprend que la position centrale du connecteur rend alors plus difficile son montage sur le module comparativement au cas classique où ce connecteur est sur un bord. En effet, le monteur ne voit pas exactement où se trouve le connecteur, et risque donc de tâtonner et le cas échéant de détériorer le connecteur.
Pour éviter ce problème, et permettre une mise en œuvre industrielle, les inventeurs ont développé des outils spécifiques, sous la forme de gabarits, qui portent une ouverture correspondant à l'empreinte du module, et des moyens de positionnement de celles-ci par rapport au circuit imprimé (carte cliente) particulier. Ce gabarit comprend donc un/ou plusieurs moyens d'association à un repère réalisé sur la carte client, dans le cas où on prévoit un gabarit pour chaque type de carte. Ces repères permettent de positionner précisément le gabarit sur la carte client. L'ouverture est alors bien en place et il suffit d'y insérer le module.
Selon une autre approche, illustrée par la figure 6, on peut prévoir un gabarit universel, pouvant s'adapter à tout type de cartes. Pour cela, on prévoit des éléments de réglage, sous la forme de coulisseaux 61 et 62 montés dans des glissières, que l'on règle sur la première carte d'une série, dans les dimensions X et Y, comme illustré en figure 7, de façon que l'ouverture 63 soit dans la position adéquate, par rapport à la carte qui sera calée contre les coulissants 61 et 62. On peut également avantageusement régler la hauteur Z. Il suffit alors de placer chaque carte puis de monter le module à l'aide de l'ouverture 63. 6.2. Deuj ème mode de réalisation (2 dimensions)
Suivant un deuxième mode préférentiel de réalisation, les contacts peuvent être réalisés selon la technique classique BGA utilisant des billes comme élément de contact (les contacts pourraient aussi être conçus selon la technique LGA ou une technique similaire) comme illustré en figure 8A. Dans ce cas les premiers contacts de connexion dédiés à la transmission de signaux radio-fréquences sont réalisés au moyen de premières billes 81. Des secondes billes 82 forment les seconds contacts de connexion, reliés à la masse. Les troisièmes contacts de connexion dédiés à la transmission de signaux numériques sont réalisés au moyen de troisièmes billes 83. Toutes les billes 81, 82 et 83 sont identiques, ce qui permet un montage facile, selon les techniques connues. Il n'est pas nécessaire d'utiliser des billes particulières ou une technique de montage spécifique.
Pour faire passer des signaux RF de puissance élevée, il peut être nécessaire d'utiliser plusieurs premières billes 81 voisines interconnectées par un élément 84. En effet, cela permet d'éviter la détérioration éventuelle des premières billes en répartissant la puissance dans celles-ci.
Les signaux RF étant particulièrement sensibles au bruit et aux différentes perturbations générés par d'autres signaux, l'isolation les premières billes 81 et les troisièmes billes 83 est nécessaire. Cette isolation est mise en œuvre dans le mode préférentiel de réalisation de la figure 8A au moyen des deuxièmes billes 82 formant une portion de couronne autour des premières billes 81.
Selon une autre implantation, illustrée par la figure 8B, les deuxièmes billes 82 peuvent former une couronne complète autour des premières billes 81.
Selon une troisième implantation, les premières billes 81 peuvent être regroupées dans un coin comme représenté en figure 8C. La connexion des secondes billes 82 à la masse permet également de donner une référence au signal RF.

Claims

REVENDICATIONS
1. Composant électronique destiné à être rapporté sur un support, caractérisé en ce qu'il comprend une structure d'interconnexion présentant une pluralité de contacts structurellement identiques, parmi lesquels : - au moins un premier contact de connexion est dédié à la transmission de signaux radio-fréquences ;
- au moins un groupe d'au moins deux deuxièmes contacts de connexion, voisin du ou desdits premiers contacts, sont reliés à la masse de façon à isoler au moins partiellement le ou lesdits premiers contacts ;
- au moins un troisième contact est dédié à des transmissions de signaux numériques.
2. Composant électronique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un élément de connexion carte à carte unique, s'étendant sensiblement linéairement.
3. Composant électronique selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que lesdits contacts sont des broches.
4. Composant électronique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdits deuxièmes contacts comprennent deux jeux d'au moins 8 contacts, de part et d'autre du ou desdits premiers contacts.
5. Composant électronique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdits troisièmes contacts sont organisés de façon à regrouper respectivement dans un même ensemble de contacts voisins au moins un des groupes de signaux suivants : - des groupes de signaux à temps de commutation rapides ;
- des groupes de signaux analogiques ;
- des bus de signaux ;
- des alimentations électriques.
6. Composant électronique selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble de troisièmes contacts dédiés à des signaux rapides, et en ce que ledit ensemble est éloigné desdits premiers et deuxièmes contacts.
7. Composant électronique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit connecteur s'étend transversalement sur ledit composant, et éloigné des bords dudit composant auxquels il est parallèle.
8. Composant électronique selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit connecteur s'étend sensiblement en position centrale par rapport auxdits bords parallèles.
9. Composant électronique selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il forme un module intégrant sur un même support au moins deux composants interconnectés.
10. Composant électronique selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit module est organisé en deux sous-ensembles distincts, séparés par ledit connecteur.
11. Composant électronique selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'un premier desdits sous-ensembles correspond au traitement de signaux radio- fréquences et le second au traitement de signaux en bande de base.
12. Composant électronique selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un boîtier métallique formant blindage.
13. Composant électronique selon les revendications 10 et 12, caractérisé en ce que chacun desdits sous-ensembles est recouvert par un boîtier métallique formant blindage.
14. Composant électronique selon l'une quelconque des revendications 12 et
13, caractérisé en ce qu'au moins un desdits boîtiers métalliques est conçu de façon à former moyens de support et/ou de guidage dudit composant sur ledit support.
15. Composant électronique selon l'une quelconque des revendications 12 à
14, caractérisé en ce qu'au moins un desdits boîtiers métalliques est conçu de façon à pouvoir être solidarisé audit support.
16. Composant électronique selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'au moins un desdits boîtiers métalliques est conçu de façon à pouvoir être solidarisé audit support à l'aide d'au moins un point de soudure.
17. Composant électronique selon la revendication 16, caractérisé en ce que ledit point de soudure relie ledit boîtier métallique à la masse électrique dudit support.
18. Composant électronique selon l'une quelconque des revendications 1 à 17, caractérisé en ce que ladite structure d'interconnexion présente 100 contacts.
19. Composant électronique selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits contacts sont répartis en deux dimensions sur une surface inférieure dudit composant.
20. Composant électronique selon la revendication 19, caractérisé en ce que lesdits seconds contacts forment au moins une portion de couronne entourant partiellement ou totalement le ou lesdits premiers contacts.
21. Composant électronique selon l'une quelconque des revendications 19 et
20, caractérisé en ce que ladite structure d'interconnexion comprend au moins deux premiers contacts voisins.
22. Composant électronique selon la revendication 21, caractérisé en ce que lesdits premiers contacts voisins sont interconnectés.
23. Composant électronique selon l'une quelconque des revendications 19 à 22, caractérisé en ce que ladite structure d'interconnexion est conçu pour permettre un report en surface dudit composant.
24. Composant électronique selon la revendication 23, caractérisé en ce que lesdits contacts sont réalisés selon la technique BGA ou LGA.
25. Circuit imprimé formant support pour au moins un composant électronique destiné à être rapporté sur ledit support, caractérisé en ce qu'il comprend une structure d'interconnexion présentant une pluralité de contacts structurellement identiques, parmi lesquels :
- au moins un premier contact de connexion est dédié à la transmission de signaux radio-fréquences ;
- au moins un groupe d'au moins deux deuxièmes contacts de connexion, voisin du ou desdits premiers contacts, sont reliés à la masse de façon à isoler au moins partiellement le ou lesdits premiers contacts ;
- au moins un troisième contact est dédié à des transmissions de signaux numériques.
26. Circuit imprimé selon la revendication 25, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de support et/ou de guidage dudit composant.
27. Système électronique comprenant sur un support au moins un composant électronique destiné à être rapporté sur ledit support, caractérisé en ce qu'il comprend une structure d'interconnexion présentant une pluralité de contacts structurellement identiques, parmi lesquels :
- au moins un premier contact de connexion est dédié à la transmission de signaux radio-fréquences ;
- au moins un groupe d'au moins deux deuxièmes contacts de connexion, voisin du ou desdits premiers contacts, sont reliés à la masse de façon à isoler au moins partiellement le ou lesdits premiers contacts ;
- au moins un troisième contact est dédié à des transmissions de signaux numériques.
28. Procédé de mise en oeuvre sur un support d'au moins un composant électronique, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de répartition des contacts structurellement identiques d'une structure d'interconnexion de la façon suivante :
- au moins un premier contact de connexion dédié à la transmission de signaux radio-fréquences ; - au moins un groupe d'au moins deux deuxièmes contacts de connexion, voisin du ou desdits premiers contacts, sont reliés à la masse de façon à isoler au moins partiellement le ou lesdits premiers contacts ;
- au moins un troisième contact dédié à des transmissions de signaux numériques.
29. Procédé de mise en oeuvre selon la revendication 28, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de mise en place dudit composant à l'aide d'un gabarit de pose prévu à cet effet, prenant en compte au moins un repère prédéfini sur ledit support.
30. Procédé de mise en œuvre selon la revendication 29, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de réglage dudit gabarit, de façon à l'adapter à un support particulier.
31. Procédé de mise en œuvre selon la revendication 30, caractérisé en ce que ladite étape de réglage comprend un positionnement de deux éléments de guidage montés coulissant respectivement selon deux directions perpendiculaires.
32. Procédé de mise en oeuvre selon l'une quelconque des revendications 28 à 31, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de solidarisation dudit composant audit support.
33. Procédé de mise en oeuvre selon la revendication 32, caractérisé en ce que ladite étape de solidarisation comprend une opération de dépôt d'au moins un point de soudure entre ledit support et au moins un boîtier métallique dudit composant.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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