WO2000019791A1 - Dispositif de protection d'un circuit electrique contre les phenomenes de microdecharges d'interface - Google Patents

Dispositif de protection d'un circuit electrique contre les phenomenes de microdecharges d'interface Download PDF

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Pierre Johannet
Philippe Guuinic
Pierre Fontaine
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Definitions

  • the interface micro-discharges appear to be the phenomenon mainly responsible for the degradation of the transmission and the detection of electronic signals. This is particularly the case with regard to the degradation of musicality observed in audio and / or video frequency signal processing devices, such as High Fidelity channels, HiFi, even in the case where these devices satisfy to conventional noise reduction standards and criteria.
  • micro-discharges occur whenever electric charges, linked to insulators, in particular when these charges are present at the interface of this insulator, are subjected to variable electric fields.
  • the phenomenon of micro-discharges is further favored by the existence of mechanical vibrations of which the electronic or electrical circuits can be the seat.
  • these electrical charges are most often located on the surface of the aforementioned electrical insulators, either at the conductor / insulator interface itself, as in the case of electric or electronic cables, or at the junction between two insulators, like this systematically appears to be the case at the level of the insulator / air interfaces.
  • the electric field which excites these micro-discharges, can be either of internal origin or of external origin such as for example the electric field generated by the sector at industrial frequencies.
  • an electric charge, or a set of electric charges linked to electric insulators is subjected to a variable electric field, the new state of equilibrium of the electrostatic system thus formed can only be obtained through the phenomenon of micro-discharges , which can be analyzed as a local dielectric breakdown phenomenon, on the scale of the roughness of the insulating and / or conductive materials which house them.
  • micro-discharges although of very low amplitude, of the order of a millivolt, however have very short rise or fall times, close to, or even less than a nanosecond.
  • Corresponding measurements could indeed allow the identification of frequencies associated with the transient phenomena and waves generated by the MDI between 1 and 100 GHz or more.
  • the aforementioned electromagnetic phenomena propagate in the form of electromagnetic waves, hereinafter referred to as MDI waves, in particular in the form of surface electromagnetic waves. along the aforementioned conductor / insulator, insulator / insulator and insulator / air interfaces.
  • the MDI phenomena are synchronous with the latter and result in the generation of an electromagnetic wave correlated with, if not modulated by, these electric fields or these vibrations.
  • MDIs could be highlighted by means of suitable antennas, in this case doublets or dipoles of 4 to 10 cm.
  • the MDIs could in particular be highlighted:
  • the signals generated by the MDIs are correlated with the input signal, in low frequency baseband, the amplitude and the frequency of recurrence of the signals generated by MDI varying according to the low frequency input signal;
  • the object of the present invention is to remedy the drawbacks of the solutions proposed previously by the implementation of new or complementary solutions with regard to them.
  • Another object of the present invention is, consequently, the implementation of a device for protecting an electric circuit against the phenomena of interface micro-charges having the object of suppressing the creation and the propagation of the MDI wave associated with these phenomena.
  • Another object of the present invention is, also, the implementation of a device for protecting an electrical circuit against the phenomena of interface micro-discharges capable of application to the majority. t of the constituent elements of audio- and / or video-frequency devices, that these elements in fact constitute active or passive elements, capable of generating MDI phenomena and the MDI wave which is generated by the latter.
  • the device for protecting an electrical circuit against the phenomena of interface micro-discharges, object of the present invention, these phenomena being generators of radio interference in audio frequencies, is remarkable in that it comprises at least one protective element formed by a electromagnetic absorbent veil, the electrical resistivity of which is between 0.004 x 10 "3 ⁇ xm and 5 x 10 " 3 ⁇ xm, this absorbent veil making it possible to attenuate the phenomena of interface micro-discharges.
  • - Figure 1 shows a sectional view of a device for protecting an electrical circuit against the phenomena of interface micro-discharges, according to the subject of the present invention
  • - Figures 2a to 2c relate to different embodiments of the device for protecting an electrical circuit against the phenomena of interface micro-discharges, in the case of a protective veil formed, either by a non-woven fabric, or by a veil woven protector or by a protective film placed on a support;
  • FIGS. 3a and 3b to 3f relate to a particular embodiment of a device according to the object of the present invention, more particularly intended for systems for reading media from recordings of audio signals or data such as microgroove reading table and device for reading an optical compact audio and / or video disc;
  • - Figures 4a and 4b relate to a specific embodiment of a device according to the object of the present invention more particularly intended for electroacoustic transducer systems such as loudspeakers implemented in a High Fidelity chain ;
  • - Figures 5a and 5b relate to a particular embodiment of a device according to the object of the present invention more particularly intended for the protection of a drive motor for reading table microsillon, d '' a compact disc or the capstan of a magnetic tape, in a High Fidelity recording / playback device for audio and / or video signals;
  • FIG. 6a to 6c show a device for protecting an electrical circuit against interface micro-charges, in accordance with the object of the present invention, applied to plug-in boxes or housings audio and / or video recording / playback devices;
  • FIGS. 7a to 7c show a sectional view of a protection of a circuit device that electrically against the interface microdischarges phenomena according to the object of the present invention, more particu larly ⁇ applied to circuits electrical of any type, when the latter are produced in the form of a printed circuit, respectively of specific printed circuits in which, thanks to the integration into the latter of a device in accordance with the object of the present invention, the phenomena interface micro-downloads are substantially eliminated;
  • FIGS. 8a to 8c represent a sectional view of a device for protecting an electrical circuit against the phenomena of interface micro-discharges, in accordance with the object of the present invention, applied to connection cables used in the High Fidelity audio and / or video installations;
  • FIG. 9a represents a device for protecting an electrical circuit against the phenomena of interface micro-discharges produced in the form of a passive component making it possible to filter and attenuate the electromagnetic wave associated with these phenomena;
  • - Figure 9b shows an impedance diagram, as a function of frequency, of a component as shown in Figure 9a, when the latter is wound to form a sleeve;
  • FIG. 9g represents an embodiment in rolled-up form of a component having characteristics of a filter with capacitance resistances of the electromagnetic wave associated with the phenomena of interface micro-discharges;
  • FIG. 9h shows an electrical equivalent diagram of the component shown in Figure 9g;
  • FIG. 10a to 10f show, in section, an optical recording / reading medium for digital audio- and / or video frequency data, provided with a device for protecting an electrical circuit against the phenomena of micro-discharges of conforming interface to the subject of the present invention, this type of optical recording / reading medium for digital audio- and / or video frequency data being particularly remarkable in that the phenomena of interface micro-discharges and the parasites associated with the latter are substantially deleted at source, when these are read by a conventional reading device;
  • FIG. 11 shows, in an illustrative manner, different successive stages of implementation of a method of manufacturing a support for optical recording / reading of digital audio- and / or video frequencies data, in accordance with object of the present invention
  • the device protection of an electrical circuit in accordance with the object of the present invention, relates to any circuit or any object involving the creation of electric potentials and / or currents, either specifically for the purpose of electrical supply or the transmission of electrical signals carrying information to other electrical circuits, either by the creation of electrical charges, electrical currents and parasitic electrical potentials during the use of the latter, these electrical circuits and objects, seat of electrical phenomena, then being capable of generating phenomena of interface micro-discharges generating radio interference in audi frequency.
  • the circuit shown in a section view in FIG. 1 relates to a printed circuit provided with elements such as resistor R, capacitance C, transistor T and self-inductance L installed on a PCB printed circuit board.
  • object of the present invention comprises at least one protective element 1, formed by an electromagnetic absorbent veil whose electrical resistivity is between 0.004 10 "3 ⁇ xm and 5 10 "3 ⁇ x m. This absorbent veil 1 person puts to mitigate the phenomena of MDI, by absorption of the MDI wave.
  • the absorbent veil completely surrounding and enveloping the electrical circuit considered, in order to ensure complete protection.
  • the electromagnetic absorbent veil placed in the vicinity of the metallized face of the PCB printed circuit, face opposite to the face containing the components, is preferably constituted by an electromagnetic absorbent veil itself 1 0 which is superimposed a layer of electrically insulating material li, in order to avoid any short circuit between the metallizations of the metallized face of the PCB printed circuit.
  • the electromagnetic absorbent veil can consist of a texture formed from organic fibers covered with an electrically conductive coating.
  • the texture corresponds to a non-woven element, called non-woven, formed on the basis of metallic or organic fibers, in particular carbon or conductive polymer, covered if necessary with conductive metal. tor.
  • the aforementioned surface resistance parameter can then be chosen as a function of the percentage of conductive fibers used.
  • the above-mentioned electromagnetic absorbent veil 1 can be constituted by a fabric formed from woven electrically conductive fibers. It is recalled that a fabric designates a flexible, resistant surface constituted by a regular assembly of interlaced textile threads, either woven or meshed. In this case, these fabrics are mainly used in the semiconductor industry, in order to limit the static charges in the manufacturing processes. These fabrics can also be used to protect enclosures confined to electromagnetic radiation during transmission and / or reception.
  • a particularly suitable textile, commercially available, is the textile marketed under the name ISOWAVE by the company SCHLEGEL BVA, Roc esterlaan 4, 8470 GISTEL Belgium, in France and in Europe.
  • the aforementioned fabric has an impedance of 0.05 ohm per square and very high electromagnetic wave absorption coefficients, of the order of 100 dB for a frequency band of radio signals between 1 GHz and 10 GHz .
  • an absorption coefficient of 65 dB depending on the experimental conditions, that is to say a higher absorption coefficient from 30 to 40 dB to that of the absorbent masses commonly used.
  • Such a fabric appears particularly well suited to constitute an electromagnetic absorbent veil consisting of titutive of a protection device in accordance with the object of the present invention, insofar as, firstly, such a fabric is available in a metallic copper version and a metallic silver version whose resistance per square is more on the other hand, such a fabric appears particularly thin, light and very handy, this fabric having a mass not exceeding 40 g / m 2 .
  • the aforementioned fabric can be shaped, and ultimately molded, by thermoforming, for the coating of organs or components, as shown in FIG. 1, in order to ensure sufficient cohesion between the protected circuit and the protection device of such a circuit, in accordance with the object of the present invention.
  • the electromagnetic absorbent web 1 can be formed by an electromagnetic absorbent film, this electromagnetic absorbent film naturally having an electrical surface resistance whose value corresponds to the range of values previously mentioned in the description. In such a case, however, the electromagnetic absorbent film is deposited on a substrate S, this substrate corresponding for example to the insulating layer of an electrical or electronic conductor whose insulator / conductor interface is the seat of MDI phenomena.
  • such an electromagnetic absorbent veil may consist of a veil of semiconductor material, a plastic film charged with electrically conductive particles, the corresponding film 1 being deposited on the substrate S, thus that will be described in more detail later in the description.
  • a more detailed description of a device for protecting an electrical circuit against MDI phenomena, in accordance with the subject of the present invention, more particularly intended for protecting electrical circuits for reading a signal recording medium or video frequency data in a device for reading an audio and / or video recording, from a rotary signal or audio and / or video data recording medium, will now be given in connection with FIGS. 3a and 3b .
  • FIG. 3a relates to the protection of a microgroove disc, denoted DMS, which, during common use, is placed on the rotary plate PR of a reading table TL in order to ensure the reading of this micro disc - DMS groove by a TLE reading head carried by a BL reading arm.
  • DMS microgroove disc
  • microgroove discs are in particular produced from a material such as vinyl, a material recognized as being particularly electrostatic, which therefore attracts dust and other particles present in the air.
  • Such a phenomenon results in crackles caused by MDI phenomena generating audible parasites, or by the friction of the diamond of the TLE read head on the dust accumulated on the microgroove disc.
  • micro-discharges propagate by surface waves on the surface of the microgroove disc and are picked up by the read head and then reinjected via the read signal into the amplification circuits, which, by detection, causes parasites. cited above.
  • object of the present invention consists in placing, on the rotary plate PR, between the microgroove disc DMS and the rotary plate PR, a protective element consisting of an electromagnetic absorbent sheet 1, which can advantageously have the shape of the rotary plate PR and the dimensions of the latter.
  • the protective element 1 was constituted by a cover plate produced by one to four layers of non-woven copper metal, sold by the company SCHLEGEL, of thickness 0.1 mm and intended absorption of the above-mentioned high frequency electromagnetic waves.
  • an additional precaution may consist in surrounding the TLE read head with an envelope constituted by the protective element formed by the abovementioned absorbent veil, only the support rod of the read point being thus free, as shown in section in Figure 3a.
  • Figure 3b there is shown the application of a protection device, according to the ob- jet of the present invention, to a compact disc, denoted CD, with optical reading.
  • the TLE reading head is constituted by a laser allowing the reading on the reading face CDi of the compact disc CD, the reading face CDi being constituted by a layer of etched polycarbonate, covered with a metallization ME , and the face opposite to the reading face CD 2 comprising for example a screen printing and a layer of varnish V deposited on the metallization ME.
  • object of the present invention it consists, for a CD compact disc installed on its drive support, of placing an electromagnetic absorbent web disc 1 on the CD compact disc, that is to say on the layer of varnish thereof, as shown in section in Figure 3b.
  • the absorbent sail disc 1 can then advantageously have the same dimensions as those of the compact disc CD.
  • the aforementioned phenomenon can be highlighted in the following way.
  • switching to pause mode for a few tens of seconds, followed by a new passage to playback mode allows a much more defined and clearer signal to be highlighted , an impression of gain in the low frequencies and an appreciation of better level sound planes being clearly perceptible.
  • the reading laser beam scanning the same reading range the excitation of these same areas by the laser beam leads to exhaustion of the MDI phenomenon, which of course reduces the parasitic phenomena associated with the latter.
  • the reading face CDi is formed by a thin aluminized layer constituting the metallization ME, with a thickness of 0.6 to 0.8 nm (nanometer), deposited on the etched polycarbonate with a thickness of 0.8 mm, metallization on which a layer of epoxy varnish with a thickness of 7 to 8 ⁇ m is formed.
  • the metallization ME of extremely thin thickness - a lighted electric bulb is visible by transparency through the latter - does not constitute a reflective screen for electromagnetic waves. For this reason, the major part of the electromagnetic waves associated with the MDI phenomena induced by photoelectric effect is in fact transmitted by the unread surface CD 2 of the support CD.
  • - absorbent fleece disc made from a copper non-woven or silver-nickel non-woven, referenced CO.60830 and N MP 61027 respectively, manufactured by the company SCHLEGEL BVA. This disc can be used, either for compact discs with optical reading, or for microgrooves.
  • these absorbent veil discs can be kept permanently on each optical disc, or, if necessary, used on a case-by-case basis.
  • absorbent webs produced in the form of electromagnetic absorbent films can be used on any digital disc with optical reading, DSD disc or DVD.
  • the aforementioned digital disks can then be coated with an intrinsic semiconductor product in the last stages of their treatment by simple spraying, deposition and then centrifugation for example.
  • a particularly advantageous product appears to be the semiconductor product produced and marketed under the brand name BAYTRON by the company BAYER CHEMIE in Germany.
  • This product has the advantage of being transparent, very stable and insensitive to ultraviolet radiation, while the surface resistance can be adjusted over large ranges of values.
  • the optimal resistivity of the films thus produced is close to 0.68 ohm / m, which corresponds to a resistance of 0.68 ⁇ 10 6 ohm per square for a thickness of 1 ⁇ m.
  • the protection device object of the present invention, can advantageously comprise, in addition to the aforementioned electromagnetic absorbent veil disc, bearing the reference 1, as in FIG. 3b, a device electrically conductive, referenced 20 , in electrical contact via conductive elements 2 ⁇ with the absorbent web disc 1, the electrically conductive device assembly 2 . and conductive elements being connected to a damping resistor RT to earth for example, in order to ensure the evacuation of static electrical charges stored in the vicinity of the electromagnetic absorbent web 1.
  • the assembly constituted by the electrically conductive device 2 0 and the conductive elements 2 ⁇ directly in contact with the disc in electromagnetic absorbent web 1 can be articulated around an axis 2 3 in order to allow the adapted positioning of the assembly, which can then be aligned on one of the spokes of the CD compact disc.
  • FIG. 3d Other embodiments of the absorbent veil disc, in accordance with the object of the present invention, as represented in FIG. 3d, can consist in providing a first electromagnetic absorbent veil disc, bearing the reference l ', constituted by a fabric or texture as mentioned previously in the description, on which is superimposed an absorbent veil disc, bearing the reference 1.
  • a first electromagnetic absorbent veil disc bearing the reference l '
  • an absorbent veil disc bearing the reference 1.
  • the superposition of a first and a second absorbent fleece disc has also been shown to be satisfactory.
  • FIG. 3e A particularly advantageous embodiment of a multilayer absorbent web disc, in accordance with the object of the present invention, is described in relation to FIG. 3e.
  • the absorbent web 1 is in fact formed by a plurality of electromagnetic absorbent webs la, lb, le, ld, superimposed so as to form a multi-layer composite absorbent web.
  • each successive electromagnetic absorbent veil, la to ld has an electrical resistivity pa, pb, pc, pd increasing from the electromagnetic absorbent contact veil la, intended to come into physical contact with the support d 'recording.
  • the external electromagnetic absorbent veil ld, opposite the electromagnetic absorbent veil la in the sandwich structure thus produced is constituted by a material that is substantially electrically insulating, the resistivity pd of which is greater than 10 8 ⁇ x m.
  • the electromagnetic absorbent veil 1a consisted of a non-woven ISOWAVE copper marketed by the company SCHLEGEL BVA under the reference IWCO.60830.
  • the electromagnetic absorbent sheet le consisted of a dissipative PVC material with a pc resistivity of between 2 10 ⁇ 3 and 3 10 "3 ⁇ xm for a thickness of 0.3 to 0.5 mm.
  • the material used was the product marketed by SEKISUI CHEMICALS under the reference G406 AS-ELSON / DC
  • the electromagnetic absorbent veil ld consisted of a polypropylene plastic sheet with a thickness of 0.1 mm and a resistivity pd> 10 8 ⁇ x m.
  • multi-layer electromagnetic absorbent sheets With regard to the use of multi-layer electromagnetic absorbent sheets, it is indicated that the sheets of the aforementioned materials have been superimposed and then assembled using an aerosol adhesive, by pressing, then cut to the dimensions of a recording medium, such as '' a CD disc, outside diameter 12 cm, inside diameter 16 mm. Following experiments, it appeared advantageous not to put the protective device and the CD disc in direct contact, but to interpose an insulating sheet of polycarbonate or polypropylene type, a material commonly used with overhead projectors, of thick between 50 and 150 ⁇ m. Furthermore, as shown in FIG. 3f, the combination of absorbent sheets of different resistivities as described above can be replaced by a stack of 3 to 5 sheets of SCHLEGEL BVA non-woven absorbent copper, ref. I CO.60830 or SCHLEGEL BVA absorbent non-woven silver, ref. NWMP.61027.
  • the variety of absorbent materials thus used makes it possible to widen the absorption band for the waves emitted.
  • the interposition of an insulating layer le between the CD disc and the first conductive layer ld of the device, object of the invention leads to creating an interval where the emitted wave can be propagated by undergoing multiple reflections and absorptions. , which considerably attenuates it.
  • the layers le and lf are thus insulating, 0.1 mm thick.
  • one or other of the layers la or lb can be replaced by a non-woven silver SCHLEGEL BVA isowave ref. NWMP.61027 or by a graphite veil.
  • FIGS. 4a and 4b Another example of implementation of the device for protecting an electrical circuit against MDIs, in accordance with the object of the present invention, more particularly adapted to the protection of a transducer electromagnetic such as a loudspeaker used in a sound reproduction device of an audio recording and / or video frequencies, will now be described in connection with FIGS. 4a and 4b.
  • a loudspeaker is formed by a cylinder head, denoted SH, provided with an air gap E in which a mobile electric coil Co can move, this mobile electric coil being associated with a membrane M, the assembly thus formed constituting an audiofrequency transducer such as a loudspeaker.
  • the protection device object of the present invention, makes it possible to protect the moving winding Co against the phenomenon of MDI.
  • the aforementioned device is constituted by a protective coating formed by an electromagnetic absorbent veil, bearing the reference l a , as described above, and further thermoformed on the walls of the air gap E of the cylinder head SH, as well as 'an absorbent veil, bearing the reference l b applied, and if necessary thermoformed, on the wall of the membrane M in particular in the vicinity of the moving winding Co.
  • the support for the mobile electrical Co winding can also be formed by means of the electromagnetic absorbent veil bearing in this case, in FIG. 4b, the reference 1.
  • the membrane M itself can also be produced from such a material, in order to allow the drainage of the static charges which appear on the surface of this membrane M and which, consequently, modify its sound by RAHBECK effect.
  • the membrane M can also be covered with a veil of semiconductor product such as the BAYTRON product previously mentioned in the description.
  • FIGS. 5a and 5b Another application of the devices for protection against MDI phenomena, in accordance with the object of the present invention, for the protection of vibrating organs such as motors or transformers used in an apparatus for reading an audio recording and / or video frequencies, will now be given in connection with FIGS. 5a and 5b.
  • FIG. 5a there is shown, in section, a motor for driving a reading medium such as a compact disc for example, this motor conventionally comprising, in a carcass Ca, a stator winding Stat, a rotor winding Ro and connection and supply wires for the AStat stator and the Aro rotor.
  • a tree transmission ensures the training of a capstan, itself adapted to the drive of the recording medium.
  • the protection device comprises a protective element 1, which can then be thermoformed around the motor, so as to encapsulate the latter by the aforementioned protective element.
  • the protective veil thus formed can be connected to the ground by a damping impedance RT. This can be made up of a resistance of 1.5 M ⁇ and an earth choke of 2.5 mH for example.
  • the power cables of these motors can be screened under conditions which will be described later in the description.
  • the parasitic radiation phenomenon is the same, and the transformer carcass shown in FIG. 5b can, in the same way, be provided with a protective element 1 constituting an encapsulation of the assembly, as shown in Figure 5b.
  • This encapsulation can then be carried out by thermoforming in a similar manner.
  • a metallic fabric ME can be superimposed on the encapsulating veil. lation 1, this metallic textile then being connected to earth by the above-mentioned damping impedance.
  • the same measure can be taken for the protection of the transformers.
  • Another application of the devices for protection against MDI phenomena relates to the protection of boxes of electronic devices, in particular of devices used in the composition of a HiFi system.
  • Such an application relates, on the one hand, to the metal boxes, as shown in FIG. 6a, on the other hand, to the electrically insulating boxes, as shown in FIG. 6b, or also to the cable entries in the boxes or boxes of any type, as shown in Figure 6c.
  • these boxes or boxes can contain a device for reading an audio and / or video frequency recording from a signal or data recording medium.
  • the device for protecting these electronic circuits against MDI phenomena comprises at least one protective coating, denoted 1, formed by an electromagnetic absorbent veil, as described previously in the description.
  • an electromagnetic absorbent veil As shown in partial cutaway perspective in FIG. 6a, the electromagnetic absorbent sheet 1 is placed on the internal face of the box.
  • the box being electrically conductive, in the embodiment of FIG. 6a, this the latter is also electrically connected to earth via an RT damping impedance.
  • the electromagnetic absorbent veil 1 thus makes it possible to prevent the interface micro-discharges generated by the parts of the electrical circuits contained inside the boxes from being thus collected by others, the propagation of the electromagnetic wave associated with these phenomena being thus substantially suppressed.
  • the materials capable of being used to produce the above-mentioned internal coatings 1 or external coatings 1 it is indicated that all of the materials previously mentioned in the description can be used.
  • the production of a semiconductor film using the BAYTRON product from the company BAYER CHEMIE has made it possible to obtain particularly significant results.
  • the semiconductor film thus produced on the internal face of the electrical insulating box was produced by spraying of the BAYTRON product considered, using a film of thickness not exceeding 10 to 20 ⁇ m.
  • a particularly advantageous application of the protection device, object of the present invention relates, as shown in FIG. 6c, to the grommets constituting the cable entries in the insulating and / or conducting boxes.
  • the electromagnetic wave associated with MDI phenomena propagates as a surface wave at the insulator / air interface of the conductors.
  • the implementation of such a grommet can be carried out in the following manner: when the box is provided with a box body COF and a cover COU covering this box body, the gap between the closed cover and the box body constitutes a grommet for cables such as flat cables comprising for example at least the flat cable CP, as shown in section in FIG.
  • the electromagnetic wave associated with the phenomena of interface micro-discharges is thus absorbed on arrival in a housing by the coating 1, which makes it possible to reduce the corresponding level of radiation.
  • the grommet described in connection with FIG. 6c appears particularly advantageous when the cable CP is a cable sold under the brand FLATLINE, consisting of copper ribbons coated with polytetrafluoroethylene coating.
  • the printed circuit board PCB has a first face, on which the components are mounted, and a second face, opposite the first face, comprising the printed circuits, and therefore the metallizations, to which these components are connected.
  • the device for protection against the phenomena of interface micro-discharges, object of the present invention comprises a protective element formed by an electromagnetic absorbent veil as described previously in the description. , this protective element bearing the reference 1.
  • the protective element can be formed by a simple electromagnetic absorbent veil, as described previously with FIG. 1, in the lower part, on the metallization side, the electromagnetic absorbent veil 1 can be advantageously made up, not only of the veil itself absorbing electromagnetic bearing the reference 1_, but also a layer of insulating material 1 2 affixed on the metallization side.
  • the layer of insulating material 1 2 may in fact be constituted by a semiconductor material of sufficiently low resistivity not to cause the short circuit of the metallizations, but of sufficiently high conductivity to ensure proper flow of electrical charges and thus reduce the phenomenon of interface micro-discharges and propagation of the electromagnetic wave associated with them.
  • the protective element in the lower part of the PCB printed circuit shown in Figure 7a is formed by the protective veil itself 1 0 and the insulating or semiconductor layer 1 2 above.
  • This layer can for example be produced by spraying a layer or film of BAYTRON product manufactured by the company BAYER CHEMIE.
  • FIG. 7a a specific printed circuit board, allowing the implementation of audio frequency components in an apparatus for reproduction and amplification of audio and / or video signals, comprising, integrated in this board, a device for protection according to the object of the present invention will now be described in connection with FIG. 7b.
  • the printed circuit board advantageously comprises an elementary printed circuit board, denoted PCB, comprising a first face free of printed circuits, the upper face in FIG. 7b, and a second face , opposite this first face and corn- carrying the printed circuits considered, the underside of this printed circuit board PCB shown in FIG. 7b.
  • PCB an elementary printed circuit board
  • the printed circuit board comprises an electromagnetic absorbent veil, bearing the reference 1, as described previously in the description, this veil being placed on the first face, upper face, of the basic printed circuit board PCB.
  • the first face of the elementary wafer made of insulating material referenced IB, of this sandwich structure is intended to receive the audio frequency components, while the second face of the elementary printed circuit board PCB comprising the printed circuits, is intended to receive the connection of the audio frequency components to these printed circuits.
  • the electromagnetic absorbent sheet 1 consisting of a metallic textile or, if necessary, a non-woven fabric, forming the above-mentioned sandwich structure, is then laminated between the two PCB and IB wafers.
  • the PCB and IB boards can be made of polyethylene.
  • trafluoroethylene a material that offers good resistance to interface micro-discharges.
  • the sandwich structure thus obtained can then be stabilized by pressing or scaling, optionally followed by baking, in order to ensure sintering of the polytetrafluoroethylene.
  • the assembly can then be accompanied by a coating of a semiconductor film from the BAYTRON product previously mentioned in the description.
  • the semiconductor film can be affixed to either of the aforementioned faces of the sandwich structure, the upper face or the lower face.
  • FIG. 7c This latter embodiment is shown in FIG. 7c in which the film attached to the upper face of the aforementioned sandwich structure bears the reference l ′ and therefore corresponds to a semiconductor film attached under the conditions mentioned above.
  • the upper face of the elementary printed circuit board PCB can be separated from the electromagnetic absorbent sheet itself separating the first elementary printed circuit board PCB from the board in insulating material IB via a layer or film of semiconductor material, also bearing the reference l 'because corresponding to a material of the same kind as the layer l' previously mentioned and represented on the upper face of the sandwich structure in Figure 7c.
  • the second layer of semiconductor material 1 ′ is then affixed to the upper face of the elementary printed circuit board PCB and thus separates this upper face from the semi-absorbent web. driver 1 above.
  • the assembly thus produced can be subjected to the aforementioned scaling and sintering operations.
  • FIGS. 8a to 8c Another particularly remarkable application of a device for protecting against micro-discharges from the interface of an electrical circuit, in accordance with the object of the present invention, will now be described in connection with FIGS. 8a to 8c relative to connection cables of apparatus for reading an audio and / or video frequency recording from a medium for recording signals or audio and / or video frequencies, apparatus for amplifying these signals or audio data and / or video frequencies, and audio reproduction of these signals and audio and / or video frequencies.
  • the cables likely to benefit from the installation of a protection device can be cables substantially of any kind such as coaxial cables, as well as shown in Figures 8a and 8b, or flat cables such as FLATLINE cables as shown in Figure 8c.
  • the cable comprises, on the peripheral face of the latter, a coating bearing the reference 1, formed by an electromagnetic absorbent veil as described previously in the description.
  • a coaxial cable was wrapped from an electromagnetic absorbent veil constituted by a woven or non-woven material as described above in the description, this veil being shaped and cut out in the form of strips of given given length. The wrapping is carried out by covering the parts of tape to ensure total recovery of the whole. The junction points of the overlapping strip parts can then be subjected to a spot welding process or the like, in order to maintain the cohesion of the assembly.
  • the recovery of the entire coaxial cable is carried out from a longitudinal winding of the material, folding along the edges of a generator of the external part of the coaxial cable considered, and welding of the two raised edges thus formed.
  • edges of the covering are simply overlapped and fixed by welding, for example.
  • the bare conductors used for wiring or inductance in HiFi installation circuits can be covered with metallic textile by wrapping or wrapping, or any other suitable method, as described in connection with the figures. 8a to 8c.
  • the filtering of the parasitic currents thus generated is difficult because the conventional methods by inductance or ferrite are substantially inoperative from approximately 1 GHz. Indeed, the stray capacitances of the coils where the skin effect in the ferrites reduce any inductance effect from a critical frequency corresponding most often to the low threshold of MDI phenomena, that is to say of around 1 GHz.
  • the device for protection against the MDI phenomena of an electrical circuit in accordance with the object of the present invention, can also consist, from the electromagnetic absorbent veil previously mentioned in the description, to constitute a protection circuit proper, associated with the electrical circuit to be protected.
  • the aforementioned electromagnetic absorbent sheet, bearing the reference 1 can then advantageously be provided with an electrical input connection, denoted Ci, and an electrical outlet connection, denoted Cost .
  • the electromagnetic absorbent sheet 1, the input connection and the output connection form a transmission line with very low attenuation below the cut-off frequency thereof and a transmission line with very high attenuation at from and beyond this cutoff frequency.
  • the absorption of the electromagnetic wave associated with the MDI phenomena being a function of the overall length of the transmission line thus formed, it is advantageous, in a preferred embodiment, to wind the electromagnetic absorbent veil 1 on itself in order to reduce the ohmic resistance and to increase the length of the path for electromagnetic wave ⁇ gnically and absorption thereof while reducing the overall size of the component thus produced.
  • the aforementioned component then has the following properties:
  • FIG. 9b the transfer function of such a component is shown when the electromagnetic absorbent veil was a silver woven fabric, sold by the company SCHLEGEL BVA.
  • This transfer function represented in logarithmic impedance / frequency coordinates, clearly highlights the characteristics of the aforementioned component for which, for a frequency band between 0 kHz and 15 MHz, the abscissa axis being graduated in frequencies, the impedance of this component varies substantially linearly in a range of values between 0.024 ohm and 00
  • the growth of the impedance of the aforementioned component is substantially exponential as a function of the frequency.
  • such a component is constituted by a ribbon wound on itself to form a substantially cylindrical element such as a sleeve MA, the electrical input connection Ci and the Cost output electrical connection being formed at the opposite end of the aforementioned cylindrical member or sleeve.
  • the winding can be made from a woven fabric or nonwoven tape sold by the so ⁇ ciety SCHLEGEL mentioned above, corresponding to a texture formed from son of silver 5 ⁇ m in diameter coated with conductive polymer.
  • the length of the tape or ribbon used for winding can vary from one to ten meters depending on the final resistance to be obtained.
  • the table below gives the value of the approximate resistances obtained as a function of the length of the ribbon used.
  • the resistance value indicated corresponds to a resistance value measured at the line cutoff frequency as shown in FIG. 9b.
  • the ends of the sleeve thus formed can be tied using a copper wire or an electrically conductive wire, in order to ensure the connections of the aforementioned input and output connections.
  • the aforementioned ligatures or input / output connections can then advantageously be protected by means of encapsulation sheaths, denoted Gi and Go.
  • Resistances of larger values can be obtained by using shorter lengths of electromagnetic absorbent web or, if necessary, by placing several elements in series.
  • FIG. 9d Another embodiment of a component constituting a protection device in accordance with the object of the present invention, but more particularly adapted to the implementation of a component itself free of parasitic electromagnetic radiation or to the removal of the latter will now be described in connection with FIG. 9d.
  • FIG. 9d there are substantially the same elements as in the case of FIG. 9c, these same elements having the same references.
  • the input sheaths Gi and output Go can be replaced by a single sheath, denoted Gi in FIG. 9d.
  • an electromagnetic absorbent veil 1 is provided, which surrounds the encapsulation sheath Gi, this electromagnetic absorbent veil 1 being provided with a connection so as to allow the connection of the latter to a reference electrical potential, such as that the earth potential for example, by means of an impedance depreciation, as mentioned previously in the description.
  • a second encapsulation sheath G 2 can then be provided so as to ensure the cohesion of the assembly and the protection of the electromagnetic absorbent web 1, as shown in FIG. 9d.
  • the input / output sheaths Gi, Go, the first and the second sheath d, G 2 can be produced by a heat-shrinkable sheath.
  • these components can advantageously be installed at the critical locations of a HiFi installation, these critical locations being defined as the locations which appreciably allow the free propagation of the electromagnetic wave associated with MDI phenomena by propagation of surface waves type.
  • the aforementioned powders can be compressed graphite powders and metallic powders in air or insulating media such as semiconductor polymers.
  • FIG. 9c or 9d a silver-nickel textile marketed by the company SCHLEGEL BVA under the reference NWMP 61027, a device being connected in series on the phase and a device being connected in series on the neutral and connected to a spectrum analyzer device.
  • NWMP 61027 a silver-nickel textile marketed by the company SCHLEGEL BVA under the reference NWMP 61027
  • the above devices or components provide a 30 dB attenuation at 1.8 GHz.
  • the attenuation is increased at high frequency where it reaches 50 dB at 1.8 GHz while the attenuation is moderate but regular up to 900 MHz.
  • the three components are connected in series and connected on the phase, respectively on the neutral, from the male plug PM and connected to a female plug PF intended to constitute an output plug connected to the spectrum analyzer.
  • a box or box made up of a semiconductor material, or if necessary by an insulating material but coated with a semiconductor external coating, as mentioned previously in the description and referenced CO, carried out the maintenance of the the assembly, the external part or the semiconductor case CO being connected by a damping resistor to earth.
  • the junction points of the components CCu, CAg-Ni and CFe were themselves connected to the semiconductor package CO or semiconductor coating of the latter, via a resistance circuit R of a few ohms and a capacitance C with a value of 25 pF.
  • the RT earth resistance had a value of 1 M ⁇ and was accompanied by a SCHAFFNER type filter, referenced RE1-16 / 4.
  • resistors R With regard to the resistors R, it is indicated that the latter were produced by the filament of a vacuum bulb of low power, thus achieving a vacuum resistance free from phenomena of interface micro-discharges.
  • semiconductor partitions, denoted Cl made it possible to separate the filtering branch relating to the phase of the filtering branch relating to neutral.
  • this component may advantageously comprise, in addition to an external sheath G of insulating material such as a heat-shrinkable material, a first component or circuit Ci and a second component or circuit C 2 .
  • the two circuits are connected in series but they are physically separated by means of a substantially cylindrical permanent magnet PM making it possible to generate a longitudinal magnetic excitation H, along the longitudinal axis of symmetry of the first and second component Ci, C 2 .
  • the aforementioned magnetic field or excitation allows, on the currents, to exert a magnetron effect, the currents no longer propagating along substantially rectilinear lines, but, due to the magnetron effect thus produced, according to circular paths having as axis of symmetry the longitudinal axis of symmetry XX above.
  • the circuits or components Ci, C 2 as shown in FIG. 9f can be identical or distinct, in accordance with the embodiment previously mentioned with FIG. 9e.
  • a end sealing Se is provided at each end of the sleeve G.
  • this device comprises a first cylindrical element, denoted Ei, formed by an electromagnetic absorbent veil ribbon wound on itself by means of one of the materials previously mentioned in the description and constituting a core central with an input connection and an output connection, denoted Cii respectively Coi.
  • a succession of substantially tubular elements denoted E 2 , E 3 in FIG. 9g is also provided, these elements forming sleeves in successive overlap and alternately constituted by a tubular element of electrically insulating material I x , I 2 and a tubular element - Area formed by a winding of electromagnetic absorbent web ribbons E 2 , E 3 , as shown in the aforementioned Figure 9g.
  • the tubular elements E 2 , E 3 are produced in a similar manner to the tubular element Ei. They are also provided with an input connection Ci 2 , respectively Ci 3 , and with an output connection Co 2 , respectively Co 3 .
  • the assembly thus formed by the first substantially cylindrical element Ei and the succession of tubular elements E 2 , E 3 and their insulating elements Ii, I 2 has, in a cross section plane of this first cylindrical element Ei and of the succession tubular elements I ⁇ , E 2 I 2f E 3 , a succession of concentric circular zones made of electromagnetic absorbent veil tape and electrically insulating material respectively. All of these elements and the input connections Cii to Ci 3 and output Coi to Co 3 thus form a radioelectric filter with capacitance resistances making it possible to attenuate the electromagnetic wave associated with the phenomena of MDI.
  • FIG. 9h An electrical diagram equivalent to the interface micro-discharge protection device according to the subject of the present invention, as shown in FIG. 9g, is represented in FIG. 9h. It is a symmetrical T filter made up of elementary T filters with capacity resistances. It is indicated that the capacities C shown in FIG. 9h correspond in fact in a particularly advantageous manner to capacities free from micro-discharges, which are immediately absorbed by the textile in the case where these interface micro-discharges occur.
  • FIGS. 10a to 10e show a view in section along a radial plane of a support d CD-type recording with this device.
  • the optical data recording medium comprises a metal disk, or a metallization denoted ME, this metallization being associated with a face for recording / reading this data, constituted by a polycarbonate layer, denoted CD.
  • the polycarbonate layer CD 0 has an etched face, which is metallized by the metallic layer ME, the metallic layer interface ME-etched face of the polycarbonate layer CD 0 , constituting the reading face CDi of the aforementioned CD recording medium.
  • the face of the metal disc or of the metallic layer ME in the form of a disc opposite to the recording face comprises a protective layer of varnish V and, where appropriate, an appropriate serigraphy.
  • the latter also comprises an electromagnetic absorbent veil, bearing the reference 1, whose surface electrical resistance is between 0.004 ohm per square and 0.5 ohm per square.
  • This electromagnetic absorbent veil makes it possible to attenuate the MDI phenomena and the parasites associated with these phenomena.
  • the web 1 is shown superimposed on the layer of varnish V and permanently attached to the latter. It may therefore consist, as mentioned previously in the description, of a layer of semiconductor material such as the BAYTRON material sold by the company BAYER CHEMIE.
  • the optical data recording / reading medium provided with a device in accordance with the object of the present invention, comprises an electromagnetic absorbent sheet 1 constituted by a film of transparent semiconductor material formed on the polycarbonate layer CD 0 on the free face of the latter, and therefore facing the recording / reading face denoted CDi.
  • the electromagnetic absorbent veil may consist of a film of BAYTRON material also marketed by the company BAYER CHEMIE. The conditions for forming such a film will be described later in the description.
  • the absorbent fleece 1 may consist of at least one metallized plastic film affixed to the face opposite to the recording / reading face, that is to say on the free face of the layer of varnish V.
  • the layer 1 of metallized conductive plastic material may be a plastic material marketed by SEKISUI CHEMICALS under the reference ELSON G406AS or SOFT PVC of thickness 0.5 or 0.3 mm.
  • the absorbent web 1 constituted by a metallized plastic film affixed to the opposite face of the recording / reading face, that is to say on the free face of the layer of varnish V, may further include, as shown in Figure lOd, a coating of electrically insulating material, bearing the reference 3.
  • This insulating material, referenced 3 may be constituted by a very insulating synthetic sheet of thickness 0.1 to 0.3 mm and made of a material such as polypropylene.
  • the layer of varnish V comprises a layer of semiconductor material 1, in a manner analogous to the embodiment of FIG. 10c, while in addition, the interface produced by metallization ME and the polycarbonate layer CD 0 , that is to say the etched part thereof, is produced by means of a layer of semi-material conductor thin enough to ensure reading of the reading face CDi shown for this reason in the same way as in the case of FIG. 10c.
  • the layer allows it, on the one hand, to ensure the reading of the reading face CD X that is that is to say during the illumination by a laser beam, the transmission of this laser beam by the etched face of the polycarbonate layer towards the metallization ME, then the reflection by the latter and the return towards the reading device in l absence of notorious attenuation, whereas this layer of semiconductor material allows it, on the other hand, to appreciably suppress the phenomenon of interface micro-discharges between the polycarbonate insulator and the metallization and, consequently, the phenomena of micro-discharges during excitation by the read laser beam.
  • a preferred embodiment of an optical reading data recording-reading medium, such as a CD, in which the absorbent web has a multilayer structure, will now be described in conjunction with FIG. 10O.
  • the recording medium in accordance with the object and of the present invention, further comprises a plurality of superimposed electromagnetic absorbent sails, denoted la, lb, le.
  • the aforementioned electromagnetic absorbent webs are interposed between the metallization ME and the layer of varnish V, which can constitute the layer le.
  • the electromagnetic absorbent webs have an increasing electrical resistivity from the electromagnetic absorbent web of contact la, in physical contact with the surface CD 2 opposite the reading face CDi.
  • the electromagnetic absorbent veil can then be constituted by the layer of V epoxy varnish whose electrical resistivity is greater than 10 8 ⁇ xm and serving as a final protective layer.
  • the electromagnetic absorbent sheet 1a in physical contact with the metallization layer ME, was constituted by a layer of BAYTRON semiconductor polymer material referenced CCP105T, marketed by BAYER CHEMIE. This layer had a thickness of 7 ⁇ m after hardening and a surface resistance of 10 3 to 10 4 ⁇ per square.
  • the electromagnetic absorbent veil 1b in physical contact with the electromagnetic absorbent veil 1a, consisted of a layer of the above-mentioned BAYTRON semiconductor polymer material, of appreciably thick thickness but having after hardening an over-resistance. facie from 10 8 to 10 9 ⁇ per square.
  • the method of implementing the successive layers of the multilayer structure will be described later in the description.
  • a preferred manufacturing process may consist, from a coded Ep test, of producing by molding, by injection of polycarbonate into an M mold, an engraved pancake GG made of polycarbonate, of depositing by metallic vapor deposition the metallization ME on the engraved face to constitute the CDi reading side, then deposit a layer of varnish on the metallization by centrifugation.
  • a film of semiconductor material such as the BAYTRON material is then deposited on the layer of varnish V by centrifugation.
  • the centrifugation operation more commonly called “spin coa ting" operation in Anglo-Saxon language in the corresponding technical field, consists in placing the engraved wafer GG provided with its metallization layer ME, provided with its layer of varnish V, on a TE rotary drive table.
  • a nozzle A makes it possible to deposit, in the vicinity of the center of the engraved wafer GG, on the layer of varnish V, as shown in FIG. 11, a rod of semiconductor material BSC, while the drive table TE and the wafer engraved GG are moving rotation at low speed, less than or equal to four or five revolutions per minute for example.
  • the nozzle A When the flange BSC is formed, the nozzle A is closed and the drive table TE and the engraved wafer GG are driven at high speed, greater than 1500 rpm in two seconds.
  • the centrifugal force applied to the strand of BSC semiconductor material causes it to spread into a homogeneous layer over the entire surface of varnish V.
  • Curing processes by crosslinking with UV radiation can be applied when the material MSC semiconductor used is a polymer such as BAYTRON.
  • the layer of varnish V is replaced directly by the layer of semiconductor material.
  • a film of semiconductor material such as BAYTRON material, is deposited on the free face, not etched, of the polycarbonate wafer GG.
  • the deposition is carried out by centrifugation.
  • a film of semiconductor material is deposited during an intermediate step prior to the metallization step.
  • the deposit is also made by centrifugation.
  • the deposition of the film of semiconductor material on the varnish layer V, or of the latter is followed by a step of depositing a layer of material insulator, layer 3 shown in Figure lOd. It is indicated in particular that for the implementation of the aforementioned variants, the same process can be implemented on the ME metallization layer or on any suitable intermediate surface.
  • each layer of electromagnetic absorbent web can, as shown in FIG. 12a, be implemented by centrifugation, as described in relation to the Figure 11.
  • each layer 1a, 1b can then be subjected to a curing process by UV crosslinking for implementation. of the next superimposed layer, as shown in Figure 12b.

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Abstract

L'invention concerne un dispositif de protection d'un circuit électrique contre les phénomènes de microdécharges d'interface. Il comporte au moins un élément protecteur (1) formé par un voile absorbant électromagnétique, de résistivité électrique comprise entre 0,004 10<-3> OMEGA x m et 5 10<-3> OMEGA x m, permettant d'atténuer les phénomènes de microdécharges d'interface. Application à la protection d'éléments d'appareils audio et vidéofréquences.

Description

DISPOSITIF DE PROTECTION D'UN CIRCUIT ELECTRIQUE CONTRE LES PHENOMENES DE MICRODECHARGES D'INTERFACE
Les microdécharges d'interface, ci-après désignées par MDI, apparaissent comme le phénomène en majorité responsable de la dégradation de la transmission et de la détection des signaux électroniques. C'est en particulier le cas pour ce qui concerne la dégradation de la musicalité observée dans les appareils de traitement de signaux au- dio- et/ou vidéofréquences, tels que les chaînes Haute Fidélité, HiFi, même dans le cas où ces appareils satisfont aux normes et critères de réduction de bruit classiques.
Ces microdécharges se produisent chaque fois que des charges électriques, liées à des isolants, en particu- lier lorsque ces charges sont présentes à l'interface de cet isolant, sont soumises à des champs électriques variables. Le phénomène de microdécharges est en outre favorisé par l'existence de vibrations mécaniques dont les circuits électroniques ou électriques peuvent être le siège. Enfin, ces charges électriques sont localisées le plus souvent à la surface des isolants électriques précités, soit à l'interface conducteur/isolant elle-même, comme dans le cas des câbles électriques ou électroniques, soit à la jonction entre deux isolants, comme cela appa- raît être systématiquement le cas au niveau des interfaces isolant/air.
Le champ électrique, excitateur de ces microdécharges, peut être soit d'origine interne, soit d'origine externe tel que par exemple le champ électrique engendré par le secteur aux fréquences industrielles. Lorsqu'une charge électrique, ou un ensemble de charges électriques liées à des isolants électriques, est soumise à un champ électrique variable, le nouvel état d'équilibre du système électrostatique ainsi formé ne peut être obtenu que par l'intermédiaire du phénomène de microdécharges, lequel s'analyse en un phénomène de rupture diélectrique local, à l'échelle de la rugosité des matériaux isolants et/ou conducteurs qui abrite ces dernières.
Ces microdécharges, bien que de très faible ampli- tude, de l'ordre du millivolt, présentent toutefois des temps de montée ou de descente très brefs, voisins de, voire inférieurs à une nanoseconde. Des mesures correspondantes ont pu en effet permettre la mise en évidence de fréquences associées aux phénomènes transitoires et ondes engendrées par les MDI comprises entre 1 et 100 GHz ou plus .
A de tels niveaux de fréquences, et en raison de leur mode de création, les phénomènes électromagnétiques précités se propagent sous forme d'ondes électromagnéti- ques, ci-après désignés par ondes MDI, en particulier sous forme d'ondes électromagnétiques de surface le long des interfaces conducteur/isolant, isolant/isolant et isolant/air précités.
En raison de l'excitation apportée par les champs électriques, les phénomènes de MDI sont synchrones avec ces derniers et se traduisent en conséquence par la génération d'une onde électromagnétique corrélée avec, sinon modulée par, ces champs électriques ou ces vibrations.
Aux fréquences élevées considérées précitées, tou- tes les jonctions métal/métal présentes sur les circuits électroniques présentent sensiblement des propriétés re- dresseuses. En conséquence, ces jonctions remplissent en fait une fonction parasite de détection de l'onde MDI, en réinjectant, dans le signal utile, un signal parasite cor- rélé avec les champs électriques excitateurs mais forte- ment distordu. Le signal résultant est finalement ressenti comme fortement affecté de distorsion, particulièrement par l'audiophile averti.
Alors que les champs électriques excitateurs jouent un rôle essentiel, les vibrations mécaniques et, bien entendu, les champs électrostatiques externes, jouent un rôle complémentaire.
En particulier, la présence de champs électrostatiques externes facilite en fait l'extraction des charges électriques, lors des variations du champ électrique exci- tateur, par superposition des états d'équilibre. Un tel phénomène est mis en évidence, a contrario, par l'utilisation connue et l'efficacité des produits antistatiques sur les câbles ou autres organes des appareils HiFi.
Les vibrations mécaniques, quant à elles, appa- raissent comme un facteur multiplicateur des MDI d'une importance considérable. Ces vibrations provoquent une variation, une réduction, au moins temporaire, de la distance de rupture électrique, ce qui accentue le nombre des MDI engendrées. L'existence de telles vibrations mécani- ques est bien entendu critique pour une installation audio ou HiFi dont l'effet technique premier n'est autre que de faire vibrer l'air environnant au moyen des haut-parleurs ou analogues.
En outre, en raison du fait que ces vibrations sont fortement corrélées avec le signal audiofréquence, les MDI engendrées dans ces conditions sont, pour cette raison, de nature à perturber l'écoute de manière appréciable .
Différents travaux de recherche, relatifs aux MDI et à 1 ' éradication de ces dernières, ont jusqu'à ce jour été effectués.
En premier lieu, on peut citer les travaux effectués par Pierre JOHANNET.
Au cours de ces travaux, la détection des MDI a pu être mise en évidence au moyen d'antennes adaptées, en 1 ' occur- rence des doublets ou dipôles de 4 à 10 cm.
Les MDI ont pu en particulier être mises en évidence :
- sur un amplificateur, où il a été constaté de manière tout à fait significative que les signaux engendrés par les MDI sont corrélés avec le signal d'entrée, en bande de base basse fréquence, l'amplitude et la fréquence de récurrence des signaux engendrés par les MDI variant en fonction du signal basse fréquence d'entrée ;
- sur un câble secteur ;
- sur un haut-parleur, phénomène particulièrement significatif car l'amplitude des tensions électriques d'entrée, dans ce cas, ne dépasse pas quelques volts, et ces tensions sont exclusivement à basse fréquence.
A la suite de ces premiers travaux, différentes solutions ont été proposées par Pierre JOHANNET. Ces solu- tions ont fait l'objet d'une description complète dans les demandes de brevet français n° 96 12369, 97 06045 et 97 07837 déposées au nom de ELECTRICITE DE FRANCE, introduites dans la présente demande de brevet à titre de référence . Les solutions proposées précitées donnent satisfaction. Elles consistent essentiellement à éviter la création des MDI en engendrant, au voisinage des interfaces, une équipotentialité locale visant à atténuer les champs électriques excitateurs ou électrostatiques, à absorber les MDI lorsque celles-ci sont produites, à dimi- nuer ou supprimer les vibrations mécaniques indésirables, à éliminer les signaux électriques parasites engendrés par les MDI à l'entrée et à la sortie des circuits électriques ou électroniques intermédiaires au moyen de filtres passifs adaptés, à concevoir des circuits spécifiques intrin- sèquement protégés contre les MDI.
En deuxième lieu, on peut également citer les travaux effectués par Pierre FONTAINE.
Au cours de ces travaux, ce dernier a constaté qu'en superposant à un signal audiofréquence en bande de base, 10 Hz à 20 kHz environ, un signal de faible amplitude, n'excédant pas 500 mV, mais à très haute fréquence, supérieure à 200 kHz, à l'entrée d'un amplificateur audiofréquence en fonctionnement, le son engendré par le signal de sortie résultant apparaissait dur, distordu et en défini- tive très désagréable.
En troisième lieu, on peut citer les travaux relatés par l'article publié par Olivier DRUANT, Jacques BAUDET, Bernard DEMOULIN, intitulé " Caractérisa tion des amplificateurs opérationnels soumis à des signaux de fré- guence très supérieure à leur bande passante ", article publié par la revue des Electriciens et Electroniciens, n°l, janvier 1998. Les travaux précités ont montré que le fonctionnement des amplificateurs opérationnels est très perturbé en présence de signaux parasites dont la fréquence est voisine de 700 MHz. En quatrième lieu, des mesures de distorsion effectuées sur un amplificateur audiofréquences, mesures d'un signal résultant différence entre le signal de sortie, atténué par la valeur de gain de l'amplificateur, et le signal d'entrée ont permis la mise en évidence de signaux parasites dans la bande de 1 à 2 GHz.
En cinquième lieu, il faut mentionner, lors d'essais de conformité d'amplificateurs, ou autres appareils à capot ouvert, aux normes de compatibilité électromagnéti- que la mise en évidence de taux de rayonnement élevés à haute fréquence.
Enfin, l'utilisation d'absorbants micro-ondes et autres filtres à très hautes fréquences pour 1 ' éradication des MDI montre indirectement, grâce à l'efficacité mani- feste dans l'amélioration de la qualité sonore ainsi obtenue, l'existence incontestable des phénomènes parasites engendrés par les MDI.
La présente invention a pour objet de remédier aux inconvénients des solutions proposées antérieurement par la mise en œuvre de solutions nouvelles ou complémentaires vis-à-vis de celles-ci.
Un autre objet de la présente invention est, en conséquence, la mise en œuvre d'un dispositif de protection d'un circuit électrique contre les phénomènes de mi- crodecharges d'interface ayant pour objet de supprimer la création et la propagation de l'onde MDI associée à ces phénomènes .
Un autre objet de la présente invention est, également, la mise en œuvre d'un dispositif de protection d'un circuit électrique contre les phénomènes de microdécharges d'interface susceptible d'application à la majori- té des éléments constitutifs d'appareils audio- et/ou vi- déofréquences, que ces éléments constituent en fait des éléments actifs ou passifs, susceptibles d'engendrer des phénomènes MDI et l'onde MDI qui est engendrée par ces derniers.
Le dispositif de protection d'un circuit électrique contre les phénomènes de microdécharges d'interface, objet de la présente invention, ces phénomènes étant générateurs de parasites radioélectriques en audiofréquences, est remarquable en ce qu'il comporte au moins un élément protecteur formé par un voile absorbant électromagnétique, dont la résistivité électrique est comprise entre 0,004 x 10"3 Ω x m et 5 x 10"3 Ω x m, ce voile absorbant permettant d'atténuer les phénomènes de microdécharges d'interface.
Il trouve application, de manière préférentielle mais non limitative, à la protection de l'ensemble des éléments d'appareils audio- et/ou vidéofréquences, éléments actifs de ces derniers tels que circuits d'amplifi- cation, d'alimentation électriques ou haut-parleurs, ou éléments passifs tels que câbles de liaison ou d'alimentation électrique et supports d'enregistrement et de lecture de signaux audio et/ou vidéofréquences .
Le dispositif, objet de la présente invention, se- ra mieux compris à la lecture de la description et à l'observation des dessins ci-après, introduits à titre de purs exemples non limitatifs, et dans lesquels :
- la figure 1 représente une vue en coupe d'un dispositif de protection d'un circuit électrique contre les phénomènes de microdécharges d'interface, conforme à l'objet de la présente invention ; - les figures 2a à 2c sont relatives à différents modes de réalisation du dispositif de protection d'un circuit électrique contre les phénomènes de microdécharges d'interface, dans le cas d'un voile protecteur formé, soit par un intissé, soit par un voile protecteur tissé ou encore par un film protecteur placé sur un support ;
- les figures 3a et 3b à 3f sont relatives à un mode de réalisation particulier d'un dispositif conforme à l'objet de la présente invention, plus particulièrement destiné à des systèmes de lecture de supports d'enregistrements de signaux ou données audiofréquences tels que table de lecture d'un microsillon et dispositif de lecture d'un disque optique compact audio et/ou vidéo ;
- les figures 4a et 4b sont relatives à un mode de réalisation spécifique d'un dispositif conforme à l'objet de la présente invention plus particulièrement destiné à des systèmes transducteurs électroacoustiques tels que les haut-parleurs mis en œuvre dans une chaîne à Haute Fidélité ; - les figures 5a et 5b sont relatives à un mode de réalisation particulier d'un dispositif conforme à l'objet de la présente invention plus particulièrement destiné à la protection d'un moteur d'entraînement de table de lecture d'un microsillon, d'un disque compact ou du cabestan d'une bande magnétique, dans un appareil d'enregistrement/lecture à Haute Fidélité de signaux audio et/ou vidéofréquences ;
- les figures 6a à 6c représentent un dispositif de protection d'un circuit électrique contre les microdé- charges d'interface, conforme à l'objet de la présente invention, appliqué aux boîtiers ou caissons enfichables d'appareils d'enregistrement/lecture audio et/ou vidéofréquences ;
- les figures 7a à 7c représentent une vue en coupe d'un dispositif de protection d'un circuit électri- que contre les phénomènes de microdécharges d'interface conforme à l'objet de la présente invention, plus particu¬ lièrement appliqué à des circuits électriques de tout type, lorsque ces derniers sont réalisés sous forme de circuit imprimé, respectivement de circuits imprimés spé- cifiques dans lesquels, grâce à l'intégration dans ces derniers d'un dispositif conforme à l'objet de la présente invention, les phénomènes de microdécharges d'interface sont sensiblement supprimés ;
- les figures 8a à 8c représentent une vue en coupe d'un dispositif de protection d'un circuit électrique contre les phénomènes de microdécharges d'interface, conforme à l'objet de la présente invention, appliqué à des câbles de liaison utilisés dans les installations audio- et/ou vidéofréquences à Haute Fidélité ; - la figure 9a représente un dispositif de protection d'un circuit électrique contre les phénomènes de microdécharges d'interface réalisé sous forme de composant passif permettant de filtrer et atténuer l'onde électromagnétique associée à ces phénomènes ; - la figure 9b représente un diagramme d'impédance, en fonction de la fréquence, d'un composant tel que représenté en figure 9a, lorsque celui-ci est enroulé pour former un manchon ;
- les figures 9c à 9f représentent différents mo- des de réalisation et de mise en œuvre d'un composant sous forme enroulée et permettant de filtrer et atténuer l'onde électromagnétique associée aux phénomènes de microdécharges d'interface ;
- la figure 9g représente un mode de réalisation sous forme enroulée d'un composant présentant des caracté- ristiques de filtre à résistances capacités de l'onde électromagnétique associée aux phénomènes de microdécharges d'interface ;
- la figure 9h représente un schéma équivalent électrique du composant représenté en figure 9g ; - les figures 10a à lOf représentent, en coupe, un support d' enregistrement/lecture optique de données numériques audio- et/ou vidéofréquences , muni d'un dispositif de protection d'un circuit électrique contre les phénomènes de microdécharges d'interface conforme à l'objet de la présente invention, ce type de support d'enregistrement/lecture optique de données numériques audio- et/ou vidéofréquences étant particulièrement remarquable en ce que les phénomènes de microdécharges d'interface et les parasites associés à ces derniers sont sensiblement sup- primés à la source, lors de la lecture de ces derniers par un appareil de lecture conventionnel ;
- la figure 11 représente, de manière illustra- tive, différentes étapes successives de mise en œuvre d'un procédé de fabrication d'un support d' enregistre- ment/lecture optiques de données numériques audio- et/ou vidéofréquences, conforme à l'objet de la présente invention ;
- la figure 12a et la figure 12b représentent une variante de mise en œuvre du procédé représenté en figure 11 pour la mise en œuvre d'un voile absorbant électromagnétique multicouches . PC1YFR99/02300
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Une description plus détaillée d'un dispositif de protection d'un circuit électrique contre les phénomènes de MDI, conforme à l'objet de la présente invention, sera maintenant donnée en liaison avec la figure 1. D'une manière générale, le dispositif de protection d'un circuit électrique, conforme à l'objet de la présente invention, concerne tout circuit ou tout objet mettant en jeu la création de potentiels et/ou de courants électriques, soit de manière spécifique en vue de l'ali- mentation électrique ou de la transmission de signaux électriques porteurs d'informations à d'autres circuits électriques, soit par la création de charges électriques, de courants électriques et de potentiels électriques parasites au cours de l'utilisation de ces derniers, ces cir- cuits électriques et objets, siège de phénomènes électriques, étant alors susceptibles d'engendrer des phénomènes de microdécharges d'interface générateurs de parasites radioélectriques en audiofréquence.
A ce titre, et en conséquence dans le cadre d'un exemple non limitatif, le circuit représenté selon une vue en coupe en figure 1 concerne un circuit imprimé muni d'éléments tels que résistance R, capacité C, transistor T et self-inductance L implantés sur une plaquette à circuit imprimé PCB. Conformément à un aspect particulièrement remarquable du dispositif de protection, objet de la présente invention, celui-ci comporte au moins un élément protecteur 1, formé par un voile absorbant électromagnétique dont la résistivité électrique est comprise entre 0,004 10"3 Ω x m et 5 10"3 Ω x m. Ce voile absorbant 1 per- met d'atténuer les phénomènes de MDI, par absorption de l'onde MDI.
Sur la figure 1, on a représenté le voile absorbant entourant et enveloppant complètement le circuit électrique considéré, afin d'assurer une protection complète. Toutefois, ainsi qu'on le remarquera sur la figure précitée, le voile absorbant électromagnétique, placé au voisinage de la face métallisée du circuit imprimé PCB, face opposée à la face comportant les composants, est de préférence constitué par un voile absorbant électromagnétique proprement dit 10 auquel est superposée une couche de matériau isolant électrique li, afin d'éviter tout court-circuit entre les métallisations de la face métallisée du circuit imprimé PCB. En ce qui concerne les valeurs de résistivité électrique mentionnées précédemment, on indique que ces valeurs précitées seront données à titre d'exemple pour différents produits pour des épaisseurs de voile surfacique déterminées comprises entre 10~3 mm et 0,5 mm pour le voile absorbant électromagnétique considéré. Dans ces conditions, les valeurs de résistivité précitées seront exprimées en résistance surfacique en Ω par carré pour l'épaisseur considérée.
Dans un premier mode de réalisation, tel que re- présenté en figure 2a, le voile absorbant électromagnétique peut être constitué par une texture formée à partir de fibres organiques recouvertes d'un revêtement électriquement conducteur. Dans un tel cas, la texture correspond à un élément non tissé, dit intissé, formé à base de fibres métalliques ou organiques, notamment carbone ou polymère conducteur, recouvertes le cas échéant de métal conduc- teur. Le paramètre de résistance surfacique précitée peut alors être choisi en fonction du pourcentage de fibres conductrices utilisées.
Selon un autre mode de réalisation tel que repré- sente en figure 2b, le voile absorbant électromagnétique 1 précité peut être constitué par un tissu formé à partir de fibres électriquement conductrices tissées. On rappelle qu'un tissu désigne une surface souple, résistante et constituée par un assemblage régulier de fils textiles en- trelacés, soit tissés, soit maillés. Dans ce cas, ces tissus sont essentiellement utilisés dans l'industrie des semi-conducteurs, afin de limiter les charges statiques dans les processus de fabrication. Ces tissus peuvent également être utilisés afin d'assurer une protection d'en- ceintes confinées au rayonnement électromagnétique en émission et/ou en réception. Un textile particulièrement adapté, disponible dans le commerce, est le textile commercialisé sous la dénomination ISOWAVE par la société SCHLEGEL BVA, Roc esterlaan 4, 8470 GISTEL Belgique, en France et en Europe. Le tissu précité présente une impédance de 0,05 ohm par carré et des coefficients d'absorption d'ondes électromagnétiques très élevés, de l'ordre de 100 dB pour une bande de fréquences de signaux radioélec- triques compris entre 1 GHz et 10 GHz. Dans tous les cas d'essais mis en œuvre, on a pu constater qu'un tel tissu présentait typiquement un coefficient d'absorption de 65 dB, en fonction des conditions expérimentales, c'est-à- dire un coefficient d'absorption supérieur de 30 à 40 dB à celui des masses absorbantes couramment utilisées. Un tel tissu apparaît particulièrement bien adapté pour constituer un voile absorbant électromagnétique cons- titutif d'un dispositif de protection conforme à l'objet de la présente invention, dans la mesure où, d'une première part, un tel tissu est disponible dans une version métallique cuivre et une version métallique argent dont la résistance par carré est plus élevée et que, d'autre part, un tel tissu apparaît particulièrement fin, léger et très maniable, ce tissu présentant une masse n'excédant pas 40 g/m2.
En outre, le tissu précité peut être mis en forme, et en définitive moulé, par thermoformage, pour le revêtement d'organes ou de composants, ainsi que représenté sur la figure 1, afin d'assurer une cohésion suffisante entre le circuit protégé et le dispositif de protection d'un tel circuit, conforme à l'objet de la présente invention. Enfin, ainsi que représenté en figure 2c, le voile absorbant électromagnétique 1 peut être formé par un film absorbant électromagnétique, ce film absorbant électromagnétique présentant bien entendu une résistance électrique surfacique dont la valeur correspond à la plage de valeurs précédemment mentionnée dans la description. Dans un tel cas toutefois, le film absorbant électromagnétique est déposé sur un substrat S, ce substrat correspondant par exemple à la couche d'isolant d'un conducteur électrique ou électronique dont l'interface isolant/conducteur est le siège de phénomènes MDI. A titre d'exemple non limitatif, on indique qu'un tel voile absorbant électromagnétique peut être constitué par un voile de matériau semiconducteur, un film plastique chargé de particules électriquement conductrices, le film 1 correspondant étant dé- posé sur le substrat S, ainsi qu'il sera décrit de manière plus détaillée ultérieurement dans la description. Une description plus détaillée d'un dispositif de protection d'un circuit électrique contre les phénomènes MDI, conforme à l'objet de la présente invention, plus particulièrement destiné à la protection des circuits électriques de lecture d'un support d'enregistrement de signaux ou données vidéofréquences dans un appareil de lecture d'un enregistrement audio et/ou vidéofréquences, à partir d'un support d'enregistrement de signaux ou de données audio et/ou vidéofréquences rotatif, sera maintenant donnée en liaison avec les figures 3a et 3b.
La figure 3a est relative à la protection d'un disque microsillon, noté DMS, lequel, lors d'un usage courant, est placé sur le plateau rotatif PR d'une table de lecture TL afin d'assurer la lecture de ce disque micro- sillon DMS par une tête de lecture TLE portée par un bras de lecture BL.
On rappelle que les disques microsillon sont en particulier réalisés à partir d'un matériau tel que le vi- nyle, matériau reconnu comme particulièrement électrosta- tique, lequel attire de ce fait les poussières et autres particules présentes dans l'air.
Un tel phénomène se traduit par des craquements provoqués par des phénomènes MDI générateurs de parasites audibles, soit par le frottement du diamant de la tête de lecture TLE sur les poussières accumulées sur le disque microsillon.
En effet, le frottement permanent de la pointe de lecture dans le sillon du disque microsillon engendre en fait, en continu, des microdécharges très corrélées avec le signal de lecture. PC17FR99/02300
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Ces microdécharges se propagent par ondes de surface à la surface du disque microsillon et sont captées par la tête de lecture puis réinjectées par l'intermédiaire du signal de lecture dans les circuits d'amplifica- tion, ce qui, par détection, provoque les parasites précités .
Conformément à un aspect particulièrement remarquable du dispositif de protection, objet de la présente invention, tel que représenté en figure 3a, celui-ci con- siste à placer, sur le plateau rotatif PR, entre le disque microsillon DMS et le plateau rotatif PR, un élément protecteur constitué par un voile absorbant électromagnétique 1, lequel peut, avantageusement, présenter la forme du plateau rotatif PR et les dimensions de ce dernier. Dans un mode de réalisation non limitatif, on indique que l'élément protecteur 1 était constitué par un couvre-plateau réalisé par une à quatre couches d' intissé métallique cuivre, commercialisé par la société SCHLEGEL, d'épaisseur 0,1 mm et destiné à l'absorption des ondes électromagnétiques haute fréquence précitées. Une amélioration spectaculaire de la musicalité de la lecture d'un disque microsillon DMS a ainsi été systématiquement observée.
En outre, une précaution supplémentaire peut con- sister à entourer la tête de lecture TLE d'une enveloppe constituée par l'élément protecteur formé par le voile absorbant précité, seule la tige support de la pointe de lecture étant ainsi libre, ainsi que représenté en coupe en figure 3a. En outre, sur la figure 3b, on a représenté l'application d'un dispositif de protection, conforme à l'ob- jet de la présente invention, à un disque compact, noté CD, à lecture optique. Dans ce cas, la tête de lecture TLE est constituée par un laser permettant la lecture sur la face de lecture CDi du disque compact CD, la face de lec- ture CDi étant constituée par une couche de polycarbonate gravée, recouverte d'une métallisation ME, et la face opposée à la face de lecture CD2 comportant par exemple une sérigraphie et une couche de vernis V déposée sur la métallisation ME. Conformément à un aspect particulièrement remarquable du dispositif de protection, objet de la présente invention, celui-ci consiste, pour un disque compact CD installé sur son support d'entraînement, à placer un disque en voile absorbant électromagnétique 1 sur le disque compact CD, c'est-à-dire sur la couche de vernis de ce dernier, ainsi que représenté en coupe sur la figure 3b. Le disque de voile absorbant 1 peut alors présenter avantageusement les mêmes dimensions que celles du disque compact CD. Il peut être constitué par un voile tissé, commercialisé par la société SCHLEGEL, ainsi que mentionné précédemment dans la description. Il présente alors un trou central aux dimensions du cabestan d'entraînement du disque compact CD et également du disque à voile absorbant 1 qui est ainsi superposé à ce dernier. La mise en œuvre d'un disque en voile absorbant tel que représenté en figure 3b a montré une amélioration très sensible de la musicalité de l'ensemble lors de la lecture par l'intermédiaire d'une lecture optique, ainsi que mentionné précédemment. Alors que par nature le disque compact apparaît moins générateur de phénomènes électrostatiques que le disque microsillon, la vitesse de rotation plus élevée du disque compact peut toutefois conduire à des phénomènes de décharges électrostatiques dans l'air.
En outre, un phénomène supplémentaire apparaît se- Ion lequel le rayon laser de lecture engendre lui-même des microdécharges au niveau de l'interface metallisation ME/polycarbonate CD0 par effet photoélectrique. En conséquence, l'onde électromagnétique correspondante se propage dans l'épaisseur du disque compact CD et est alors suscep- tible d'être captée par les circuits de lecture.
En effet, le phénomène précité peut être mis en évidence de la façon ci-après. Lors d'une opération de lecture d'un disque compact CD, le passage en mode pause pendant quelques dizaines de secondes, suivi d'un nouveau passage en mode lecture, permet la mise en évidence d'un signal beaucoup plus défini et plus clair, une impression de gain dans les fréquences basses et une appréciation de plans sonores mieux étages étant nettement perceptibles. En mode pause, le rayon laser de lecture balayant la même plage de lecture, l'excitation de ces mêmes zones par le rayon laser conduit à un épuisement du phénomène MDI, ce qui bien entendu réduit les phénomènes parasites associés à ces derniers.
Les principaux phénomènes qui entrent en jeu dans la génération de MDI pendant la rotation d'un support d'enregistrement-lecture de type CD à lecture optique sont :
- les décharges électrostatiques dues au frottement de la surface isolante du support CD avec l'air ; - l'effet photoélectrique du rayon laser sur la couche d'aluminium, la metallisation, portant l'information numérique.
Des essais et observations ont permis de conclure que ce dernier phénomène est prépondérant. En effet, les traitements des supports CD par des produits purement antistatiques donnent des résultats variables en fonction du lecteur, alors que les dispositifs de protection contre les MDI par voile absorbant électromagnétique conformes à l'objet de la présente invention donnent des résultats subjectifs très concordants, quel que soit le type de lecteur, y compris les lecteurs à lecture inversée.
Cette prépondérance des effets photoélectriques s'explique par la structure matérielle du support CD. D'une manière générale, la face de lecture CDi est formée par une mince couche aluminisée constituant la metallisation ME, d'une épaisseur de 0,6 à 0,8 nm (nanomètre) , déposée sur le polycarbonate gravé d'une épaisseur de 0,8 mm, metallisation sur laquelle une couche de vernis époxy d'une épaisseur de 7 à 8 μm est formée.
La metallisation ME, d'épaisseur extrêmement faible - une ampoule électrique allumée est visible par transparence au travers de cette dernière - ne constitue pas un écran réflecteur pour les ondes électromagnétiques. Pour cette raison, la majeure partie des ondes électromagnétiques associées aux phénomènes MDI induits par effet photoélectrique est en fait transmise par la surface non lue CD2 du support CD.
Par ailleurs, ces ondes électromagnétiques ne dé- pendent que du support CD et du rayon laser de lecture. L'énergie électromagnétique correspondante ne peut être PC17FR99/02300
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absorbée dans la matière constitutive du support CD et s'évacue par l'intermédiaire des surfaces libres du support CD, soit :
- dessus et dessous pour les lecteurs classiques ; - sur la surface lue pour les lecteurs à lecture de type TEAC et inversée de type PIONEER ;
- sur la tranche pour l'ensemble des lecteurs.
En conséquence, l'onde électromagnétique associée aux phénomènes MDI perturbe ainsi les circuits analogiques proches, suivant un processus classique de ce type de phénomène .
Il apparaît donc indispensable de provoquer une absorption la plus complète possible de l'onde électromagnétique associée aux phénomènes MDI au niveau des sup- ports CD.
Différents types de voile absorbant électromagnétique ont ainsi pu être mis en œuvre, ces éléments protecteurs se révélant particulièrement efficaces : a) disque de bristol recouvert sur ses deux faces d'une texture de type intissé argent à polymère conducteur, commercialisé par la société SCHLEGEL BVA sous la référence N MP.61027. b) élément protecteur, constitué par un voile absorbant électromagnétique en forme de disque, constitué par une texture intissé cuivre commercialisé par la société SCHLEGEL BVA sous la référence IWCO.60830. c) disque en voile absorbant, constitué par un film polymère conducteur souple.
Différents matériaux ont fait l'objet d'essais particulièrement concluants pour la mise en œuvre de disques en voile absorbant, soit sous forme de disque 1 ef- fectivement superposé au disque optique CD tel que représenté en figure 3b, soit sous forme de disque rapporté par exemple côté face de lecture sur la face externe de la couche de polycarbonate CD0, couche l' telle que représen- tée également sur la figure 3b.
Réalisation du disque 1 superposé sur le disque compact CD :
- texture non tissée nickel-cuivre, commercialisée sous la marque FLECTRON, référencée 3027-217, présentant une épaisseur de 0,487 mm, de résistance électrique surfacique de 1 ohm par carré, produit distribué par la APM, 3481 Rider Trail South, Saint-Louis MO 63045, USA.
- disque en PVC souple, G406AS-ELSON/DC fabriqué par SEKISUI CHEMICALS, sous la référence SOFT PVC G406-AS, de résistance surfacique comprise entre 108 et 109 ohms/carré pour des épaisseurs de 0,1, 0,3 et 0,5 mm.
- disque en voile absorbant réalisé à partir d'un intissé cuivre ou intissé argent-nickel, référencé CO.60830 et N MP 61027 respectivement, fabriqué par la société SCHLEGEL BVA. Ce disque peut être utilisé, soit pour les disques compacts à lecture optique, soit pour les microsillons.
En ce qui concerne la mise en œuvre du disque absorbant en PVC souple commercialisé par la société SEKISUI CHEMICALS, ces disques en voile absorbant peuvent être maintenus à demeure sur chaque disque optique, ou, le cas échéant, utilisés au cas par cas.
En ce qui concerne les voiles absorbants réalisés sous forme de films absorbants électromagnétiques, on in- dique que ces derniers peuvent être utilisés sur tout disque numérique à lecture optique, disque DSD ou DVD. Dans un tel cas, les disques numériques précités peuvent alors être revêtus d'un produit semi-conducteur intrinsèque dans les dernières phases de leur traitement par simple pulvérisation, dépôt puis centrifugation par exemple. Un produit particulièrement avantageux apparaît être constitué par le produit semi-conducteur fabriqué et commercialisé sous la marque BAYTRON par la société BAYER CHEMIE en Allemagne.
Ce produit présente l'avantage d'être transparent, très stable et insensible au rayonnement ultra-violet, alors que la résistance surfacique peut être ajustée sur de grandes plages de valeurs.
Des essais spécifiques mis en œuvre à partir du produit BAYTRON précité ont montré que les meilleurs ré- sultats étaient obtenus par le traitement de la face dite face étiquette correspondant à la face CD2 opposée à la face de lecture, pour réaliser un film, portant la référence 1 sur la figure 3b, ainsi que par le traitement de la surface libre du polycarbonate CD0 pour réaliser le film l' tel que représenté en figure 3b. Le film l' est transparent à la longueur d'onde du faisceau laser de lecture .
Dans ces conditions, la résistivité optimale des films ainsi réalisés est voisine de 0,68 ohm/m, ce qui correspond à une résistance de 0,68.106 ohm par carré pour une épaisseur de 1 μm.
En tout état de cause, il est possible d'agir sur la résistivité intrinsèque du matériau BAYTRON précité, sur la quantité déposée, sur la vitesse de rotation du disque pour assurer par exemple une diffusion correcte du film sur l'ensemble de la surface protégée, ainsi que sur la durée de cette rotation.
Enfin, ainsi que représenté en figure 3c, le dispositif de protection, objet de la présente invention, peut comporter, de manière avantageuse, outre le disque en voile absorbant électromagnétique précité, portant la référence 1 de même que dans la figure 3b, un dispositif électriquement conducteur, référencé 20, en contact électrique par l'intermédiaire d'éléments conducteurs 2χ avec le disque en voile absorbant 1, l'ensemble dispositif électriquement conducteur 2. et éléments conducteurs
Figure imgf000025_0001
étant relié à une résistance d'amortissement RT à la terre par exemple, afin d'assurer l'évacuation de charges électriques statiques stockées au voisinage du voile absorbant électromagnétique 1. On comprend en particulier que l'ensemble constitué par le dispositif électriquement conducteur 20 et les éléments conducteurs 2ι directement en contact avec le disque en voile absorbant électromagnétique 1 peuvent être articulés autour d'un axe 23 afin de permettre la mise en place adaptée de l'ensemble, lequel peut alors être aligné sur un des rayons du disque compact CD.
D'autres modes de réalisation du disque en voile absorbant, conforme à l'objet de la présente invention, tel que représenté en figure 3d, peuvent consister à prévoir un premier disque en voile absorbant électromagnétique, portant la référence l', constitué par un tissu ou une texture ainsi que mentionné précédemment dans la description, auquel est superposé un disque en voile absor- bant, portant la référence 1. En fonction de la nature des matériaux retenus, la superposition d'un premier et d'un deuxième disque en voile absorbant s'est montrée également satisfaisante.
Un mode de réalisation particulièrement avantageux d'un disque en voile absorbant multicouches, conforme à l'objet de la présente invention, est décrit en relation avec la figure 3e.
Selon la figure précitée, le voile absorbant 1 est en fait formé par une pluralité de voiles absorbants électromagnétiques la, lb, le, ld, superposés de façon à for- mer un voile absorbant composite multicouches. Selon un aspect particulièrement remarquable, chaque voile absorbant électromagnétique successif, la à ld, présente une résistivité électrique pa, pb, pc, pd croissante à partir du voile absorbant électromagnétique de contact la, desti- né à entrer en contact physique avec le support d'enregistrement. Ainsi, le voile absorbant électromagnétique externe ld, opposé au voile absorbant électromagnétique la dans la structure en sandwich ainsi réalisée, est constitué par un matériau sensiblement isolant électrique, dont la résistivité pd est supérieure à 108 Ω x m.
Dans un mode de réalisation préférentiel, le voile absorbant électromagnétique la était constitué par un intissé cuivre ISOWAVE commercialisé par la société SCHLEGEL BVA sous la référence IWCO.60830. Ce voile absorbant élec- tromagnétique la présentait une résistivité électrique pa = 0,04 10-3 Ω x m, soit une résistance surfacique de 0,04 Ω par carré pour une épaisseur de 0,1 mm environ. Le voile absorbant électromagnétique lb était constitué par un intissé argent commercialisé par la société SCHLEGEL BVA sous la référence NWMP 61027 et présentait une résistivité électrique pb = 0,25 10~3 Ω x m, soit une résistance surfacique de 0,5 Ω par carré pour une épaisseur de 0,1 mm environ. Le voile absorbant électromagnétique le était constitué par un matériau PVC dissipatif avec une résistivité pc comprise entre 2 10~3 et 3 10"3 Ω x m pour une épaisseur de 0,3 à 0,5 mm. Le matériau utilisé était le produit commercialisé par la société SEKISUI CHEMICALS sous la référence G406 AS-ELSON/DC. Le voile absorbant électromagnétique ld était constitué par une feuille plastique polypropylene d'épaisseur 0,1 mm et de résistivité pd > 108 Ω x m.
Pour ce qui concerne la mise en œuvre de voiles absorbants électromagnétiques multicouches, on indique que les feuilles des matériaux précités ont été superposées puis assemblées grâce à un adhésif aérosol, par pressage, puis découpées aux dimensions d'un support d'enregistrement, tel qu'un disque CD, diamètre extérieur 12 cm, diamètre intérieur 16 mm. A la suite d'expérimentations, il est apparu avantageux de ne pas mettre en contact direct le dispositif de protection et le disque CD, mais d'interposer une feuille isolante de type polycarbonate ou polypropylene, matériau couramment utilisé avec les rétroprojecteurs, d'épaisseur comprise entre 50 et 150 μm. Par ailleurs, ainsi que représenté en figure 3f, l'association de feuillets absorbants de résistivités différentes telle que décrite précédemment peut être remplacée par un empilage de 3 à 5 feuilles d' intissé absorbant cuivre SCHLEGEL BVA, réf. I CO.60830 ou d' intissé absorbant argent SCHLEGEL BVA, réf. NWMP.61027.
Dans ce cas, 4 feuilles d' intissé la, lb, le, ld étant représentées en figure 3f, les différentes couches sont col- lées à l'aide d'un adhésif permanent en aérosol. Une amélioration nette est obtenue :
- soit en remplaçant une couche d' intissé cuivre par un voile de non-tissé carbone,
- soit en déposant une très faible quantité ou voile de graphite aux interfaces cuivre-cuivre. Ce voile est représenté par des hachures entre les couches la, le ; la, lb ; lb, ld sur la figure 3f. Les couches la, lb, le, ld absorbant cuivre SCHLEGEL BVA, IWCO.60830 présentaient une résistance surfacique de 0,05 ohm par carré et une épaisseur de 0,1 mm.
La diversité des matériaux absorbants ainsi employés permet d'élargir la bande d'absorption pour les ondes émises. De même l'interposition d'une couche isolante le entre le disque CD et la première couche conductrice ld du dispositif, objet de l'invention, conduit à créer un intervalle où l'onde émise peut se propager en subissant des réflexions et absorptions multiples, ce qui l'atténue considérablement. Les couches le et lf sont ainsi isolantes, d'épaisseur 0,1 mm. Suivant une variante, l'une ou l'autre des couches la ou lb peut être remplacée par un intissé argent SCHLEGEL BVA isowave réf. NWMP.61027 ou par un voile graphite.
Un autre exemple de mise en œuvre du dispositif de protection d'un circuit électrique contre les MDI, con- forme à l'objet de la présente invention, plus particulièrement adapté à la protection d'un transducteur électromagnétique tel qu'un haut-parleur utilisé dans un appareil de restitution sonore d'un enregistrement audio et/ou vidéofréquences, sera maintenant décrit en liaison avec les figures 4a et 4b. Ainsi que représenté, en coupe, sur les figures précitées, on rappelle qu'un haut-parleur est formé par une culasse, notée SH, munie d'un entrefer E dans lequel un bobinage électrique Co mobile peut se déplacer, ce bobinage électrique mobile étant associé à une membrane M, l'ensemble ainsi formé constituant un transducteur audiofréquences tel qu'un haut-parleur.
Dans un tel cas, le dispositif de protection, objet de la présente invention, permet d'assurer la protection du bobinage mobile Co contre le phénomène des MDI. Dans ce but, le dispositif précité est constitué par un revêtement protecteur formé par un voile absorbant électromagnétique, portant la référence la, tel que décrit précédemment, et en outre thermoformé sur les parois de l'entrefer E de la culasse SH, ainsi qu'un voile absor- bant, portant la référence lb appliqué, et le cas échéant thermoformé, sur la paroi de la membrane M notamment au voisinage du bobinage mobile Co.
En outre, le support du bobinage Co électrique mobile peut également être formé au moyen du voile absorbant électromagnétique portant dans ce cas, en figure 4b, la référence 1.
On rappelle en effet que les bobines mobiles Co des haut-parleurs sont soumises aux vibrations qu'elles engendrent et sont donc une source privilégiée considéra- ble de phénomènes de MDI . Si nécessaire, il est également possible de recouvrir la partie appelée saladier Sa permettant la mise en tension de la membrane M. Il en est de même pour ce qui concerne la culasse SH lorsque l'aimant utilisé, constitu- tif de cette culasse, n'est pas électriquement conducteur, dans le cas notamment où celui-ci est en ferrite.
Lorsqu'en outre, dans le cas de la figure 4b, le support de la bobine mobile Co est réalisé à partir d'un voile absorbant électromagnétique, portant la référence 1, la membrane M elle-même peut également être réalisée à partir d'un tel matériau, afin de permettre le drainage des charges statiques qui apparaissent à la surface de cette membrane M et qui, de ce fait, en modifient la sonorité par effet RAHBECK. Dans une variante de réalisation, on indique que la membrane M peut également être recouverte d'un voile de produit semi-conducteur tel que le produit BAYTRON précédemment mentionné dans la description.
Une autre application des dispositifs de protec- tion contre les phénomènes MDI, conformes à l'objet de la présente invention, à la protection d'organes vibrants tels que moteurs ou transformateurs utilisés dans un appareil de lecture d'un enregistrement audio et/ou vidéofréquences, sera maintenant donnée en liaison avec les figures 5a et 5b.
Sur la figure 5a, on a représenté, en coupe, un moteur d'entraînement d'un support de lecture tel qu'un disque compact par exemple, ce moteur de manière classique comportant, dans une carcasse Ca, un enroulement stator Stat, un enroulement rotor Ro et des fils de connexion et d'alimentation du stator AStat et du rotor Aro. Un arbre de transmission permet d'assurer l'entraînement d'un cabestan, lui-même adapté à l'entraînement du support d'enregistrement .
Dans un tel cas, on indique que les phénomènes MDI sont accrus dans des proportions considérables par effet triboélectrique, c'est-à-dire au niveau des interfaces soumises à des vibrations de toutes origines, en particulier électromagnétiques et/ou sonores. C'est le cas des transformateurs et des moteurs, lesquels rayonnent, par la surface externe de leurs enroulements notamment, de l'énergie électromagnétique parasite.
Ainsi que représenté en figure 5a, le dispositif de protection selon l'invention comporte un élément protecteur 1, lequel peut alors être thermoformé autour du moteur, de façon à réaliser une encapsulation de ce dernier par l'élément protecteur précité. En outre, et de manière non limitative, le voile de protection ainsi formé peut être relié à la terre par une impédance d'amortissement RT. Celle-ci peut être constituée par une résistance de 1,5 MΩ et par une inductance de terre de 2,5 mH par exemple. De même, les câbles d'alimentation de ces moteurs peuvent être blindés dans des conditions qui seront décrites ultérieurement dans la description.
En ce qui concerne les transformateurs, le phéno- mène de rayonnement parasite est le même, et la carcasse du transformateur représenté en figure 5b peut, de la même manière, être munie d'un élément protecteur 1 constituant une encapsulation de l'ensemble, ainsi que représenté en figure 5b. Cette encapsulation peut alors être réalisée par thermoformage de manière semblable. En outre, un textile métallique ME peut être superposé au voile d'encapsu- lation 1, ce textile métallique étant alors relié à la terre par l'impédance d'amortissement précitée. Bien que non représenté en figure 5b, une même mesure peut être prise pour la protection des transformateurs. Une autre application des dispositifs de protection contre les phénomènes MDI, conformes à l'objet de la présente invention, concerne la protection des coffrets d'appareils électroniques, en particulier d'appareils entrant dans la composition d'une chaîne HiFi. Une telle application concerne, d'une part, les boîtiers métalliques, ainsi que représenté en figure 6a, d'autre part, les boîtiers électriquement isolants, ainsi que représenté en figure 6b, ou encore les entrées de câbles dans les boîtiers ou coffrets de tout type, ainsi que représenté en figure 6c.
Dans le cas d'un boîtier métallique, ainsi que représenté en figure 6a, ces boîtiers ou coffrets pouvant contenir un appareil de lecture d'un enregistrement audio et/ou vidéofréquences à partir d'un support d' enregistre- ment de signaux ou données audio et/ou vidéofréquences mobiles entraîné par un moteur, un appareil d'amplification et de restitution sonore de ces signaux ou données audio et/ou vidéofréquences, le dispositif de protection de ces circuits électroniques contre les phénomènes MDI comporte au moins un revêtement protecteur, noté 1, formé par un voile absorbant électromagnétique, tel que décrit précédemment dans la description. Ainsi que représenté en perspective arrachée partielle sur la figure 6a, le voile absorbant électromagnétique 1 est placé sur la face in- terne du coffret. Le coffret étant électriquement conducteur, dans le mode de réalisation de la figure 6a, ce dernier est en outre électriquement relié à la terre par l'intermédiaire d'une impédance d'amortissement RT. Le voile 1 absorbant électromagnétique permet ainsi d'éviter que les microdécharges d'interface engendrées par les par- ties des circuits électriques contenus à l'intérieur des coffrets ne soient ainsi collectées par d'autres, la propagation de l'onde électromagnétique associée à ces phénomènes étant ainsi sensiblement supprimée.
Dans le cas de boîtiers ou coffrets électriquement isolants, ainsi que représenté en figure 6b, outre un revêtement interne 1, tel que représenté sur la figure précitée, il est apparu particulièrement avantageux de prévoir un revêtement externe l' total ou partiel, ce revêtement externe permettant d'éliminer les charges élec- triques statiques présentes à la surface du coffret considéré. Lorsque le coffret est en matériau semiconducteur tel qu'un plastique chargé de carbone par exemple, le revêtement externe peut alors être supprimé, ces coffrets permettant d'évacuer les charges statiques et donc de diminuer les phénomènes de type MDI qui leur sont associés .
En ce qui concerne les matériaux susceptibles d'être utilisés pour réaliser les revêtements interne 1 ou externe l' précités, on indique que l'ensemble des maté- riaux précédemment cité dans la description peut être utilisé. Toutefois, dans un mode de réalisation avantageux, on indique que la réalisation d'un film semi-conducteur au moyen du produit BAYTRON de la société BAYER CHEMIE a permis d'obtenir des résultats particulièrement significa- tifs. Le film semi-conducteur ainsi réalisé sur la face interne du coffret isolant électrique était réalisé par pulvérisation du produit BAYTRON considéré, selon un film d'épaisseur n'excédant pas 10 à 20 μm.
Enfin, une application particulièrement avantageuse du dispositif de protection, objet de la présente invention, concerne, ainsi que représenté en figure 6c, les passe-fils constituant les entrées de câbles dans les coffrets isolants et/ou conducteurs. En effet, l'onde électromagnétique associée aux phénomènes de MDI se propage comme onde de surface à l'interface isolant/air des conducteurs. La mise en œuvre d'un tel passe-fils peut être réalisée de la façon ci-après : lorsque le coffret est muni d'un corps de coffret COF et d'un couvercle COU couvrant ce corps de coffret, l'interstice entre le couvercle fermé et le corps de coffret constitue un passe- fils pour câbles tels que les câbles plats comportant par exemple au moins le câble plat CP, ainsi que représenté en coupe en figure 6c, un revêtement de ce câble plat formé par un voile absorbant électromagnétique, portant la référence 1, formé par un voile absorbant électromagnétique, et un joint élastique JE enrobant l'ensemble constitué par le câble plat CP, le revêtement 1. Ce joint élastique JE permet d'assurer l'étanchéité entre le corps de coffret COF et le couvercle COU.
L'onde électromagnétique associée aux phénomènes de microdécharges d'interface se trouve ainsi absorbée à l'arrivée dans un boîtier par le revêtement 1, ce qui permet de réduire le niveau de rayonnement correspondant. Le passe-fils décrit en liaison avec la figure 6c apparaît particulièrement avantageux lorsque le câble CP est un câ- ble commercialisé sous la marque FLATLINE, constitué de rubans de cuivre colaminé avec un revêtement de polytétra- fluoréthylène.
Une autre application particulièrement avantageuse d'un dispositif de protection contre les phénomènes MDI dont un circuit électrique est susceptible d'être le siège, sera maintenant décrite dans le cas où ce circuit électrique constitue une plaquette à circuits imprimés, en relation avec les figures 7a à 7c.
Sur la figure 7a, on a représenté sensiblement les mêmes éléments que dans le cas de la figure 1 précédemment décrite dans la description. On comprend en particulier que la plaquette à circuits imprimés PCB comporte une première face, sur laquelle sont montés les composants, et une deuxième face, opposée à la première face, comportant les circuits imprimés, et donc les métallisations, auxquels ces composants sont connectés.
Dans le cas du mode de réalisation plus spécifique représenté en figure 7a, le dispositif de protection contre les phénomènes de microdécharges d'interface, objet de la présente invention, comporte un élément protecteur formé par un voile absorbant électromagnétique tel que décrit précédemment dans la description, cet élément protecteur portant la référence 1.
Alors que sur la partie supérieure, comportant les composants, l'élément protecteur peut être formé par un simple voile absorbant électromagnétique, ainsi que décrit précédemment avec la figure 1, dans la partie inférieure, côté metallisation, le voile absorbant électromagnétique 1 peut être avantageusement constitué, non seulement du voile proprement dit absorbant électromagnétique portant la référence 1_, mais également d'une couche de matériau isolant 12 apposée côté metallisation.
D'une manière plus spécifique, on indique que la couche de matériau isolant 12 peut en fait être constituée par un matériau semi-conducteur de résistivité suffisamment faible pour ne pas provoquer le court-circuit des mé- tallisations, mais de conductivité suffisamment élevée pour assurer un écoulement convenable des charges électriques et diminuer ainsi le phénomène des microdécharges d'interface et de propagation de l'onde électromagnétique associée à ces derniers. Dans ces conditions, l'élément protecteur en partie inférieure du circuit imprimé PCB représenté en figure 7a est formé par le voile protecteur proprement dit 10 et la couche isolante ou semi- conductrice 12 précitée. Cette couche peut par exemple être réalisée par pulvérisation d'une couche ou film de produit BAYTRON fabriqué par la société BAYER CHEMIE.
Outre la structure représentée en figure 7a, une plaquette à circuits imprimés spécifique, permettant la mise en œuvre de composants audiofréquences dans un appareil de restitution et d'amplification de signaux audio et/ou vidéofréquences, comportant, intégré dans cette plaquette, un dispositif de protection conforme à l'objet de la présente invention, sera maintenant décrite en liaison avec la figure 7b.
Ainsi que représenté en coupe sur la figure précitée, la plaquette à circuits imprimés comprend avantageusement une plaquette à circuits imprimés élémentaire, notée PCB, comportant une première face exempte de cir- cuits imprimés, la face supérieure sur la figure 7b, et une deuxième face, opposée à cette première face et corn- portant les circuits imprimés considérés, la face inférieure de cette plaquette à circuits imprimés PCB représentée sur la figure 7b.
En outre, constituant un dispositif de protection contre les phénomènes MDI, la plaquette à circuits imprimés comprend un voile absorbant électromagnétique, portant la référence 1, tel que décrit précédemment dans la description, ce voile étant placé sur la première face, face supérieure, de la plaquette à circuits imprimés élémen- taire PCB.
Enfin, une plaquette élémentaire, notée IB, en matériau électriquement isolant, comportant également une première et une deuxième face, est superposée sur le voile absorbant électromagnétique 1, la deuxième face de la pla- quette élémentaire IB étant placée sur le voile absorbant électromagnétique 1. L'ensemble ainsi formé par la plaquette à circuits imprimés élémentaire PCB, le voile absorbant électromagnétique 1 et la plaquette élémentaire IB, forme une structure en sandwich. La première face de la plaquette élémentaire en matériau isolant référencée IB, de cette structure en sandwich, est destinée à recevoir les composants audiofréquences, alors que la deuxième face de la plaquette à circuits imprimés élémentaire PCB comportant les circuits imprimés, est destinée à recevoir la connexion des composants audiofréquences à ces circuits imprimés. Le voile absorbant électromagnétique 1 constitué par un textile métallique ou, le cas échéant, un intissé, formant la structure sandwich précitée, est alors laminé entre les deux plaquettes PCB et IB. De préférence, les plaquettes PCB et IB peuvent être constituées en polyté- PC17FR99/02300
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trafluoréthylène, matériau qui offre une bonne résistance aux microdécharges d'interface.
La structure en sandwich ainsi obtenue, telle que représentée en figure 7b, peut ensuite être stabilisée par pressage ou calaminage suivi éventuellement d'une cuisson, afin d'assurer un frittage du polytétrafluoréthylène . L'ensemble peut ensuite être accompagné d'une enduction d'un film semi-conducteur à partir du produit BAYTRON précédemment mentionné dans la description. Le film semi- conducteur peut être apposé sur l'une ou l'autre des faces précitées de la structure sandwich, la face supérieure ou la face inférieure.
Ce dernier mode de réalisation est représenté en figure 7c dans lequel le film rapporté sur la face supé- rieure de la structure sandwich précitée porte la référence l' et correspond donc à un film semi-conducteur rapporté dans les conditions précédemment mentionnées. De la même manière, et dans un mode de réalisation avantageux, on indique que la face supérieure de la plaquette à circuits imprimés élémentaire PCB peut être séparée du voile absorbant électromagnétique séparant lui-même la première plaquette à circuits imprimés élémentaire PCB de la plaquette en matériau isolant IB par l'intermédiaire d'une couche ou film de matériau semi-conducteur, portant également la référence l' car correspondant à un matériau de même nature que la couche l' précédemment mentionnée et représentée sur la face supérieure de la structure sandwich en figure 7c. La deuxième couche de matériau semiconducteur 1 ' est alors apposée sur la face supérieure de la plaquette à circuits imprimés élémentaire PCB et sépare ainsi cette face supérieure du voile absorbant semi- conducteur 1 précité. L'ensemble ainsi réalisé peut être soumis aux opérations de calaminage, frittage précitées.
Une autre application particulièrement remarquable d'un dispositif de protection contre les microdécharges d'interface d'un circuit électrique, conforme à l'objet de la présente invention, sera maintenant décrite en liaison avec les figures 8a à 8c relativement à des câbles de connexion d'appareils de lecture d'un enregistrement audio et/ou vidéofréquences à partir d'un support d' enregistre- ment de signaux ou de données audio et/ou vidéofréquences, d'appareils d'amplification de ces signaux ou données audio et/ou vidéofréquences, et de restitution sonore de ces signaux ou données audio et/ou vidéofréquences .
D'une manière générale, on indique que les câbles susceptibles de bénéficier de l'installation d'un dispositif de protection, conforme à l'objet de la présente invention, peuvent être des câbles sensiblement de toute nature tels que des câbles coaxiaux, ainsi que représenté en figures 8a et 8b, ou des câbles plats tels que les câ- blés FLATLINE tels que représentés en figure 8c.
Dans tous les cas, le câble comporte, sur la face périphérique de ce dernier, un revêtement portant la référence 1, formé par un voile absorbant électromagnétique tel que décrit précédemment dans la description. Dans le cas de la figure 8a, on a procédé à un enrubannage d'un câble de type coaxial à partir d'un voile absorbant électromagnétique constitué par un matériau tissé ou intissé tel que décrit précédemment dans la description, ce voile étant conformé et découpé sous forme de bandes de longueur donnée déterminée. L' enrubannage est réalisé par recouvrement des parties de ruban pour assurer un recouvrement total de l'ensemble. Les points de jonction des parties de bandes en recouvrement peuvent être alors soumis à un processus de soudure par point ou analogue, afin de maintenir la cohésion de l'ensemble. Dans le cas de la figure 8b, le recouvrement de la totalité du câble coaxial est réalisé à partir d'un enroulement longitudinal du matériau, pliage le long des bords d'une génératrice de la partie externe du câble coaxial considéré, et soudure des deux bords relevés ainsi consti- tués.
Dans le cas d'un câble plat, tel que représenté en figure 8c, les bords du revêtement sont simplement mis en recouvrement et fixés par soudure par exemple.
Outre les modes de réalisation précédents décrits en figures 8a à 8c relativement à des câbles électriques ou électroniques, on indique, dans un mode de réalisation particulièrement avantageux, qu'il est possible de réaliser les conducteurs eux-mêmes à partir d'un textile métallique, pourvu que la résistance globalement obtenue soit suffisamment faible.
Enfin, les conducteurs nus utilisés pour le câblage ou la réalisation d'inductance dans les circuits d'installation HiFi peuvent être recouverts de textile métallique par enrubannage ou guipage, ou tout autre procédé convenable, ainsi que décrit en liaison avec les figures. 8a à 8c.
Une autre application remarquable des dispositifs de protection contre les phénomènes MDI des circuits électriques inhérents au mode de propagation de l'onde élec- tromagnetique associée à ces phénomènes, sera maintenant décrite en liaison avec les figures 9a à 9h. En effet, compte tenu du caractère impulsionnel de ces phénomènes MDI, les parasites et l'onde électromagnétique associés à ces phénomènes occupent une bande de fréquences dont la limite inférieure est comprise entre 0,1 et 10 GHz.
Le filtrage des courants parasites ainsi engendrés est difficile car les méthodes classiques par inductance ou ferrite sont sensiblement inopérantes à partir de 1 GHz environ. En effet, les capacités parasites des bobines où l'effet de peau dans les ferrites réduisent tout effet d'inductance à partir d'une fréquence critique correspondant le plus souvent au seuil bas des phénomènes de MDI, c'est-à-dire de l'ordre de 1 GHz.
Afin de réduire l'inconvénient précité, le dispo- sitif de protection contre les phénomènes MDI d'un circuit électrique, conforme à l'objet de la présente invention, peut également consister, à partir du voile absorbant électromagnétique précédemment mentionné dans la description, à constituer un circuit de protection proprement dit, associé au circuit électrique à protéger.
Dans ce but, ainsi que représenté en figure 9a, le voile absorbant électromagnétique précité, portant la référence 1, peut alors être muni avantageusement d'une connexion électrique d'entrée, notée Ci, et d'une connexion électrique de sortie, notée Coût.
Dans ces conditions, le voile absorbant électromagnétique 1, la connexion d'entrée et la connexion de sortie forment une ligne de transmission à très faible atténuation en deçà de la fréquence de coupure de celle-ci et une ligne de transmission à très forte atténuation à partir et au delà de cette fréquence de coupure. Bien entendu, l'absorption de l'onde électromagnétique associée aux phénomènes MDI étant fonction de la longueur globale de la ligne de transmission ainsi formée, il est avantageux, dans un mode de réalisation préféren- tiel, d'enrouler le voile absorbant électromagnétique 1 sur lui-même afin de diminuer la résistance ohmique et d'augmenter la longueur de parcours de l'onde électroma¬ gnétique et l'absorption de celle-ci tout en diminuant l'encombrement global du composant ainsi réalisé. Le composant précité présente alors les propriétés suivantes :
- absence de capacité parasite interne comme dans le cas de spires lors de la mise en œuvre d'une self-induction classique ; - effet de peau réduit, en raison de l'importante résistivité du matériau utilisé, laquelle est comprise en¬ tre 4 x 10"6 Ω x m et 50 x 10"6 Ω x m;
- fonctionnement analogue à celui d'une ligne dis- sipative à très fort affaiblissement à partir de la fré- quence de coupure de celle-ci.
Sur la figure 9b, on a représenté la fonction de transfert d'un tel composant lorsque le voile absorbant électromagnétique était un textile tissé argent, commercialisé par la société SCHLEGEL BVA. Cette fonction de transfert, représentée en coordonnées logarithmiques impédance/fréquence, met bien en évidence les caractéristiques du composant précité pour lequel, pour une bande de fréquences comprise entre 0 kHz et 15 MHz, l'axe des abscisses étant gradué en fréquences, l'impédance de ce composant varie sensiblement linéairement dans une plage de valeurs comprise entre 0,024 ohm et 00
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20 ohms, alors qu'à partir d'une fréquence de 15 MHz, la croissance de l'impédance du composant précité est sensiblement exponentielle en fonction de la fréquence.
Dans un mode de réalisation préférentielle repré- sente en coupe en figure 9c, un tel composant est constitué par un ruban enroulé sur lui-même pour former un élément sensiblement cylindrique tel qu'un manchon MA, la connexion électrique d'entrée Ci et la connexion électrique de sortie Coût étant formées à l'extrémité opposée de l'élément cylindrique ou manchon précité.
Pour la mise en œuvre de ce type de composant, on indique que l'enroulement peut être réalisé à partir d'un ruban de voile tissé ou intissé commercialisé par la so¬ ciété SCHLEGEL précédemment mentionnée, correspondant à une texture formée à partir de fils d'argent de 5 μm de diamètre enrobés de polymère conducteur.
La longueur de la bande ou du ruban utilisé (e) pour l'enroulement peut varier de un à dix mètres en fonction de la résistance finale à obtenir. Le tableau ci-après donne la valeur des résistances approximatives obtenues en fonction de la longueur du ruban utilisé.
Longueur (mètres) Résistance (ohms) 2 0,035
4 0,015
10 0,005
La valeur de résistance indiquée correspond à une valeur de résistance mesurée à la fréquence de coupure de la ligne telle que représentée en figure 9b. Enfin, les extrémités du manchon ainsi formé peuvent être ligaturées au moyen d'un fil de cuivre ou d'un fil conducteur électrique, afin d'assurer les raccordements des connexions d'entrée et de sortie précitées. Les ligatures précitées ou connexions d'entrée/sortie peuvent alors avantageusement être protégées par l'intermédiaire de gaines d' encapsulation, notées Gi et Go.
Des résistances de valeurs plus importantes peu- vent être obtenues par utilisation de longueurs de ruban de voile absorbant électromagnétique plus courtes ou, le cas échéant, en mettant plusieurs éléments en série.
Un autre mode de réalisation d'un composant constituant un dispositif de protection conforme à l'objet de la présente invention, mais plus particulièrement adapté à la mise en œuvre d'un composant lui-même exempt de rayonnement électromagnétique parasite ou à la suppression de ce dernier, sera maintenant décrit en liaison avec la figure 9d. Sur la figure 9d, on retrouve sensiblement les mêmes éléments que dans le cas de la figure 9c, ces mêmes éléments portant les mêmes références.
Outre les éléments connecteurs d'entrée/sortie Ci, Coût et manchon MA, les gaines d'entrée Gi et de sortie Go peuvent être remplacées par une gaine unique, notée Gi sur la figure 9d. En outre, un voile absorbant électromagnétique 1 est prévu, lequel entoure la gaine d' encapsulation Gi, ce voile absorbant électromagnétique 1 étant muni d'une connexion de façon à permettre la liaison de ce der- nier à un potentiel électrique de référence, tel que le potentiel de terre par exemple, au moyen d'une impédance d'amortissement, ainsi que mentionné précédemment dans la description.
Une deuxième gaine d' encapsulation G2 peut alors être prévue de façon à assurer la cohésion de l'ensemble et la protection du voile absorbant électromagnétique 1, ainsi que représenté sur la figure 9d.
D'une manière générale, on indique que les gaines d'entrée/sortie Gi, Go, la première et la deuxième gaine d, G2 peuvent être réalisées par une gaine thermorétrac- table.
En ce qui concerne l'utilisation des composants tels que représentés en figure 9a et notamment 9c, 9d, on indique que ces composants peuvent avantageusement être installés aux emplacements critiques d'une installation HiFi, ces emplacements critiques étant définis comme les emplacements autorisant sensiblement la libre propagation de l'onde électromagnétique associée aux phénomènes MDI par propagation de type ondes de surface.
Ces points critiques sont par exemple : - les entrées et sorties des circuits,
- les points d'entrée des alimentations sur les cartes électroniques,
- les points d'alimentation secteur, et en particulier l'arrivée sur les transformateurs d'alimentation, - les extrémités des câbles secteur,
- les boucles de contre-réaction qui sont très sensibles aux perturbations haute fréquence,
- les bornes des haut-parleurs dans les enceintes acoustiques, - les bornes d'arrivée et de départ des filtres de répartition des enceintes acoustiques précitées. De tels composants ont fait l'objet d'essais en introduisant des composants de ce type dans un câble secteur en série sur le neutre et la phase. La mise en œuvre de ces composants a permis immédiatement de percevoir une meilleure définition dans les graves du signal audio transmis par l'appareil haute fidélité alimenté à partir de tels circuits, cette meilleure définition étant associée en outre à une grande propreté des sons sur tout le spectre audiofréquences. Les essais ont été répétés avec des résultats semblables pour ce qui concerne les câbles de liaison des sources tels que les tuners ou les lecteurs de disques optiques de type disque CD, ainsi que pour les amplificateurs . Enfin, un essai comparable a été réalisé aux bornes d'une enceinte acoustique, ces composants ayant été connectés en série avec les fils d'alimentation des haut- parleurs, avec une efficacité comparable.
On comprend en particulier que pour les composants précités, en référence à la figure 9b, la croissance rapide de l'impédance au-delà de la fréquence de coupure à raison de 60 dB par octave, explique l'efficacité du filtrage de l'onde électromagnétique associée aux phénomènes de MDI. Outre les textiles métalliques précédemment mentionnés dans la description, on indique que, pour la mise en œuvre des composants précités, il est possible d'envisager l'utilisation de gazes chargées par des poudres ou mélanges semi-conducteurs formés par des particules con- ductrices et des particules isolantes, le cas échéant de poudres ou mélanges semi-conducteurs, de sorte que la con- ductivité globale de l'ensemble soit satisfaisante.
Les poudres précitées peuvent être des poudres de graphite comprimée et des poudres métalliques dans l'air ou des milieux isolants tels que les polymères semiconducteurs .
On indique que les structures à graphite comprimé se rapprochent sensiblement des résistances en carbone aggloméré dont la musicalité est unanimement reconnue dans la communauté audiophile.
En outre, la structure générale obtenue par la mise en œuvre de telles poudres se rapproche de celle du cohéreur de BRANLY dont les manifestations sont liées aux phénomènes de MDI. Les essais précités ont été réalisés dans les conditions ci-après :
- filtrage secteur effectué par insertion de deux circuits, tel que représenté en figure 9c ou 9d, réalisés à partir d'un textile argent-nickel commercialisé par la société SCHLEGEL BVA sous la référence NWMP 61027, un dispositif étant connecté en série sur la phase et un dispositif étant connecté en série sur le neutre et relié à un dispositif analyseur de spectre. Les dispositifs ou composants précités procurent un affai- blissement de 30 dB à 1,8 GHz.
- dispositif constitué par deux tubes contenant du graphite en poudre comprimé, le tube présentant un diamètre de 27 mm et une longueur de 50 mm, 0,1476 ohm et 0,62 ohm. L'affaiblissement obtenu est de 32 dB à 1,8 GHz et la pente d'absorption est plus rapide, des pics d'absorption se manifestant pour certaines fréquences. Le corn- portement d'un tel composant est à rapprocher de celui du cohéreur de BRANLY .
- composant réalisé en laine d'acier fine, qualité 0000, de longueur 75 mm et de diamètre 25 mm constituant ainsi un manchon. On note un affaiblissement très régulier tout le long du spectre compris entre 0 et 1,8 GHz.
- filtre constitué par deux composants en série sur la phase, respectivement le neutre, ces deux composants consistant en un composant cuivre et un composant argent-nickel.
Dans de telles conditions, l'atténuation est accrue en haute fréquence où l'on atteint 50 dB à 1,8 GHz alors que l'atténuation est modérée mais régulière jusqu'à 900 MHz.
- atténuation obtenue avec un filtrage constitué par un composant cuivre, un composant argent-nickel et un composant laine d'acier en série sur la phase, respectivement sur le neutre du câble d'alimentation. L'atténuation atteint dans ce cas 58 dB à 1,8 GHz, ce qui est très satisfaisant, ce d'autant plus que la courbe ob- tenue est très régulière. Dans cette configuration d'essai, les meilleurs tests d'écoute ont été mis en évidence. Le schéma complet du dispositif de filtrage réalisé dans le dernier cas d'essai mentionné est représenté en figure 9e. Dans cette figure, PM désigne une prise secteur mâle destinée à être branchée directement au secteur, CCu désigne un composant cuivre tel que mentionné précédemment, CAg-Ni un composant argent-nickel tel que mentionné précédemment, et CFe un composant à laine d'acier mention- né précédemment. Les trois composants sont connectés en série et connectés sur la phase, respectivement sur le neutre, de la prise mâle PM et reliés à une prise femelle PF destinée à constituer prise de sortie connectée à l'analyseur de spectre. En outre, un boîtier ou coffret constitué par un matériau semi-conducteur, ou le cas échéant par un matériau isolant mais revêtu d'un revêtement externe semi-conducteur, ainsi que mentionné précédemment dans la description et référencé CO, réalisait le maintient de l'ensemble, la partie externe ou le boîtier semi-conducteur CO étant reliée par une résistance d'amor- tissement à la terre. Les points de jonction des composants CCu, CAg-Ni et CFe étaient eux-mêmes reliés au boîtier semi-conducteur CO ou revêtement semi-conducteur de ce dernier, par l'intermédiaire d'un circuit à résistance R de quelques ohms et une capacité C de valeur de 25 pF. La résistance de terre RT avait pour valeur 1 MΩ et était assortie d'un filtre de type SCHAFFNER, référencé RE1-16/4.
En ce qui concerne les résistances R, on indique que ces dernières étaient réalisées par le filament d'une ampoule sous vide de faible puissance, réalisant ainsi une résistance sous vide exempte de phénomènes de microdécharges d'interface. Enfin, des cloisons semi-conductrices, notées Cl, permettaient la séparation de la branche de filtrage relative à la phase de la branche de filtrage re- lative au neutre.
D'une manière générale, ainsi que mentionné précédemment dans la description, on indique que l'efficacité du filtrage, et donc de l'absorption de l'onde électromagnétique associée aux phénomènes de microdécharges d'in- terface, est liée à la longueur de parcours du signal dans les composants ou circuits tels que représentés précédemment en liaison avec les figures 9a à 9e.
Un mode de réalisation particulier non limitatif, permettant d'augmenter la longueur de parcours précitée, sans toutefois multiplier de manière inacceptable le nombre de composants mis en œuvre en série, sera maintenant décrit en liaison avec la figure 9f.
Ainsi que représenté sur la figure précitée en coupe longitudinale, ce composant peut comporter avanta- geusement, outre une gaine externe G en matériau isolant tel qu'un matériau thermorétractable, un premier composant ou circuit Ci et un deuxième composant ou circuit C2. Les deux circuits sont connectés en série mais ils sont physiquement séparés par l'intermédiaire d'un aimant permanent PM sensiblement cylindrique permettant d'engendrer une excitation magnétique H longitudinale, selon l'axe de symétrie longitudinal du premier et du deuxième composant Ci, C2. Dans ces conditions, le champ ou excitation magnétique précité permet, sur les courants, d'exercer un effet ma- gnétron, les courants se propageant non plus selon des lignes sensiblement rectilignes, mais, en raison de l'effet magnétron ainsi réalisé, selon des trajectoires circulaires ayant pour axe de symétrie l'axe longitudinal de symétrie XX précité. Dans ces conditions, on conçoit que la distance de parcours est singulièrement augmentée, ce qui permet d'augmenter encore l'absorption de l'onde électromagnétique associée aux phénomènes de MDI. Les circuits ou composants Ci, C2 tels que représentés en figure 9f peuvent être identiques ou distincts, conformément au mode de réalisation précédemment mentionné avec la figure 9e. Un scellement d'extrémité Se est prévu à chaque extrémité du manchon G .
Enfin, un dispositif de protection contre les phénomènes MDI constituant un filtre de type à résistance ca- pacité vis-à-vis de l'onde électromagnétique associée à ces phénomènes, sera maintenant décrit en référence aux figures 9g et 9h.
Ainsi que représenté sur la figure 9g précitée, ce dispositif comprend un premier élément cylindrique, noté Ei, formé par un ruban de voile absorbant électromagnétique enroulé sur lui-même au moyen de l'un des matériaux précédemment cités dans la description et constituant un noyau central muni d'une connexion d'entrée et d'une connexion de sortie, notées Cii respectivement Coi. Une succession d'éléments sensiblement tubulaires notés E2, E3 sur la figure 9g, est également prévue, ces éléments formant des manchons en recouvrement successif et alternativement constitués par un élément tubulaire en matériau électriquement isolant Ix, I2 et un élément tubu- laire formé par un enroulement de rubans de voile absorbant électromagnétique E2, E3, ainsi que représenté sur la figure 9g précitée. Les éléments tubulaires E2, E3 sont réalisés de manière analogue à l'élément tubulaire Ei. Ils sont également munis d'une connexion d'entrée Ci2, respectivement Ci3, et d'une connexion de sortie Co2, respectivement Co3.
L'ensemble ainsi formé par le premier élément sensiblement cylindrique Ei et la succession d'éléments tubulaires E2, E3 et leurs éléments isolants Ii, I2 présente, dans un plan de section droite de ce premier élément cylindrique Ei et de la succession d'éléments tubulaires Iχ, E2 I2f E3, une succession de zones circulaires concentriques en ruban de voile absorbant électromagnétique et en matériau électriquement isolant respectivement. L'ensemble de ces éléments et les connexions d'entrée Cii à Ci3 et de sortie Coi à Co3 forme ainsi un filtre radioélectrique à résistances capacités permettant d'atténuer l'onde électromagnétique associée aux phénomènes de MDI.
Un schéma électrique équivalent au dispositif de protection contre les microdécharges d'interface conforme à l'objet de la présente invention, tel que représenté en figure 9g, est représenté en figure 9h. Il s'agit d'un filtre en T symétrique composé de filtres en T élémentaires à résistances capacités. On indique que les capacités C représentées sur la figure 9h correspondent en fait de manière particulièrement avantageuse à des capacités exemptes de microdécharges, lesquelles sont immédiatement absorbées par le textile dans le cas où ces microdécharges d'interface se produisent.
Enfin, une application majeure d'un dispositif de protection d'un circuit électrique contre les phénomènes de MDI sera maintenant décrite au support de mémorisation de données vidéo et/ou audiofréquences, ce dispositif étant directement intégré à ce support. On comprend en particulier le caractère d'importance majeure d'une telle application dans la mesure où 1 ' intégra ion directe du dispositif de protection d'un circuit électrique contre les phénomènes de MDI, conforme à l'objet de la présente invention, permet bien entendu de supprimer sensiblement toute création et propagation d'une onde électromagnétique associée à ce phénomène de microdécharges et finalement, d'empêcher l'existence et l'apparition de parasites correspondants .
Ce mode de réalisation s'applique en particulier à un support d'enregistrement/lecture de données à lecture optique tel qu'un disque CD par exemple. Un tel support d'enregistrement, muni de son dispositif de protection conforme à l'objet de la présente invention, sera maintenant décrit en liaison avec les figures 10a à 10e, lesquelles représentent une vue en coupe selon un plan radial d'un support d'enregistrement de type disque CD muni de ce dispositif .
Sur les figures précitées, les mêmes références représentent les mêmes éléments que dans le cas de la figure 3b par exemple. Ainsi que représenté sur la figure 10a, on indique que le support d'enregistrement de données à lecture optique comprend un disque métallique, ou une metallisation notée ME, cette metallisation étant associée à une face d'enregistrement/lecture de ces données, constituée par une couche de polycarbonate, notée CD.. En fait, on comprend que la couche de polycarbonate CD0 comporte une face gravée, laquelle est métallisée par la couche métallique ME, l'interface couche métallique ME-face gravée de la couche de polycarbonate CD0, constituant la face de lec- ture CDi du support d'enregistrement CD précité. La face du disque métallique ou de la couche métallique ME en forme de disque opposée à la face d'enregistrement comporte une couche protectrice de vernis V et, le cas échéant, une sérigraphie appropriée. Selon une caractéristique particulièrement avantageuse du support d'enregistrement/lecture de données à lecture optique conforme à objet de la présente invention, on indique que celui-ci comporte en outre un voile absorbant électromagnétique, portant la référence 1, dont la résistance électrique surfacique est comprise entre 0,004 ohm par carré et 0,5 ohm par carré. Ce voile absorbant électromagnétique permet d'atténuer les phénomènes MDI et les parasites associés à ces phénomènes. Sur la figure 10a, le voile 1 est représenté superposé à la couche de vernis V et rapporté à demeure sur cette dernière. Il peut donc consister, ainsi que mentionné précédemment dans la description, en une couche de matériau semi-conducteur tel que le matériau BAYTRON commercialisé par la société BAYER CHEMIE.
Dans un autre mode de réalisation non limitatif tel que représenté en figure 10b, le support d'enregistrement/lecture de données à lecture optique muni d'un dispositif conforme à l'objet de la présente invention, comporte un voile absorbant électromagnétique 1 constitué par un film de matériau semi-conducteur transparent formé sur la couche de polycarbonate CD0 sur la face libre de cette dernière, et donc en vis-à-vis de la face d'enregistrement/lecture notée CDi.
Dans un tel mode de réalisation, on indique que le voile absorbant électromagnétique peut être constitué par un film de matériau BAYTRON commercialisé également par la société BAYER CHEMIE. Les conditions de formation d'un tel film seront décrites ultérieurement dans la description.
Selon une variante de mise en œuvre d'un support d' enregistrement/lecture de données à lecture optique muni d'un dispositif conforme à l'objet de la présente invention tel que représenté en figure 10c, on indique que le voile absorbant 1 peut être constitué par au moins un film plastique métallisé apposé sur la face opposée à la face d'enregistrement/lecture, c'est-à-dire sur la face libre de la couche de vernis V. Dans un tel mode de réalisation, on indique que la couche 1 en matériau plastique conducteur métallisée peut être un matériau plastique commercialisé par SEKISUI CHEMICALS sous la référence ELSON G406AS ou SOFT PVC d'épaisseur 0,5 ou 0,3 mm.
Dans un mode de réalisation préférentielle non li- itatif, le voile absorbant 1 constitué par un film plastique métallisé apposé sur la face opposée de la face d'enregistrement/lecture, c'est-à-dire sur la face libre de la couche de vernis V, peut comporter en outre, ainsi que représenté en figure lOd, un revêtement de matériau électriquement isolant, portant la référence 3. Ce matériau isolant, référencé 3, peut être constitué par une feuille synthétique très isolante d'épaisseur 0,1 à 0,3 mm et constituée en un matériau tel que le polypropylene. Le fait de prévoir la couche de matériau isolant 3 superposée à la couche de matériau plastique conducteur métallisée 1, ainsi que représenté en figure lOd, permet en fait d'empêcher la propagation de l'onde électromagnétique associée aux phénomènes de MDI, cette onde électromagnétique étant renvoyée vers la couche plastique conductrice métallisée 1 qui assure l'absorption de cette dernière.
L'amélioration obtenue par la mise en œuvre du dispositif et du support d'enregistrement/lecture tel que décrit en liaison avec la figure lOd conformément à l'objet de la présente invention, est décisive dans la mesure où on obtient ainsi un confort d'écoute inégalé. Enfin, dans un mode de réalisation particulier non limitatif, une structure sandwich spécifique, prévoyant une pluralité de couches semi-conductrices jouant chacune le rôle d'un voile absorbant électromagnétique, peut être prévue, ainsi que représenté en figure 10e.
Dans ce mode de réalisation, d'une part, la couche de vernis V, la surface libre de celle-ci, comporte une couche de matériau semi-conducteur 1, de manière analogue au mode de réalisation de la figure 10c, alors qu'en ou- tre, l'interface réalisée par la metallisation ME et la couche de polycarbonate CD0, c'est-à-dire la partie gravée de celle-ci, est réalisée par l'intermédiaire d'une couche de matériau semi-conducteur l' suffisamment fine pour assurer la lecture de la face de lecture CDi représentée pour cette raison de la même manière que dans le cas de la figure 10c. On comprend ainsi que, du fait de l'existence des couches de matériau semi-conducteur 1, l', la couche l' permet, d'une part, d'assurer la lecture de la face de lecture CDX c'est-à-dire lors de l'illumination par un faisceau laser, la transmission de ce faisceau laser par la face gravée de la couche de polycarbonate vers la metallisation ME, puis la réflexion par cette dernière et le retour vers l'appareil de lecture en l'absence d'atténuation notoire, alors que cette couche de matériau semi- conducteur l' permet, d'autre part, de supprimer sensiblement le phénomène de microdécharges d'interface entre l'isolant polycarbonate et la metallisation et, en conséquence, les phénomènes de microdécharges lors de l'excitation par le faisceau laser de lecture. Un mode de réalisation préférentiel d'un support d'enregistrement-lecture de données à lecture optique, tel qu ' un CD, dans lequel le voile absorbant comporte une structure multicouches , sera maintenant décrit en liaison avec la figure lOf .
Selon la f igure précitée , le support d ' enregistre- ment , conforme à l ' obj et de la présente invention, comporte en outre une pluralité de voiles absorbants électromagnétiques superposés , notés la, lb, le . Les voiles absorbants électromagnétiques précités sont intercalés entre la metallisation ME et la couche de vernis V, laquelle peut constituer la couche le .
Selon une caractéristique particulièrement remarquable des voiles absorbants électromagnétiques précités , ceux-ci présentent une résistivité électrique croissante à partir du voile absorbant électromagnétique de contact la, en contact physique avec la surface CD2 opposée à la face de lecture CDi . Le voile absorbant électromagnétique le peut alors être constitué par la couche de vernis V époxy dont la résistivité électrique est pd supérieure à 108 Ω x m et servant de couche de protection finale . Dans un mode de réalisation spécifique , le voile absorbant électromagnétique la , en contact physique avec la couche de metallisation ME, était constitué par une couche de matériau polymère semi-conducteur BAYTRON référencé CCP105T , commercialisé par BAYER CHEMIE . Cette cou- che présentait une épaisseur de 7 μm après durcissement et une résistance surfacique de 103 à 104 Ω par carré . Le voile absorbant électromagnétique lb, en contact physique avec le voile absorbant électromagnétique la , était constitué par une couche de matériau polymère semi- conducteur BAYTRON précité , d ' épaisseur sensiblement adaptée mais présentant après durcissement une résistance sur- facique de 108 à 109 Ω par carré. La variation de la résistance surfacique, variation décroissante, est obtenue par dilution du produit BAYTRON précité et adaptation de l'épaisseur en conséquence. Le procédé de mise en œuvre des couches successives de la structure multicouches sera décrit ultérieurement dans la description.
En ce qui concerne la fabrication de supports de mémorisation conformes à l'objet de la présente invention, tels que décrits précédemment en liaison avec les figures 10a à lOf, on indique, en référence à la figure 11, qu'un procédé de fabrication préférentiel peut consister, à partir d'une épreuve Ep codée, à produire par moulage, par injection de polycarbonate dans un moule M, une galette gravée GG en polycarbonate, à déposer par dépôt métallique en phase vapeur la metallisation ME sur la face gravée pour constituer la face lecture CDi, puis à déposer sur la metallisation une couche de vernis par centrifugation.
Conformément au procédé, objet de l'invention, un film de matériau semi-conducteur tel que le matériau BAYTRON, est ensuite déposé sur la couche de vernis V par centrifugation.
L'opération de centrifugation, plus communément appelée opération de "spin coa ting" en langage anglo-saxon dans le domaine technique correspondant, consiste à placer la galette gravée GG munie de sa couche de metallisation ME, munie de sa couche de vernis V, sur une table d'entraînement en rotation TE. Un ajutage A permet de déposer au voisinage du centre de la galette gravée GG, sur la couche de vernis V, ainsi que représenté en figure 11, un boudin de matériau semi-conducteur BSC, alors que la table d'entraînement TE et la galette gravée GG sont en mouve- ment de rotation à vitesse lente, inférieure ou égale à quatre ou cinq tours par minute par exemple. Lorsque le boudin BSC est formé, l'ajutage A est obturé et la table d'entraînement TE et la galette gravée GG sont entraînés à vitesse rapide, supérieure à 1500 t/mn en deux secondes. La force centrifuge appliquée au boudin de matériau semiconducteur BSC provoque l'étalement de celui-ci en une couche homogène sur l'ensemble de la surface du vernis V. Des processus de durcissement par réticulation au rayonne- ment UV peuvent être appliqués lorsque le matériau semiconducteur MSC utilisé est un polymère tel que le BAYTRON. Selon une première variante de mise en œuvre de ce procédé, la couche de vernis V est remplacée directement par la couche de matériau semi-conducteur. Selon une deuxième variante de mise en œuvre de ce procédé, un film de matériau semi-conducteur, tel que le matériau BAYTRON, est déposé sur la face libre, non gravée, de la galette de polycarbonate GG. Le dépôt est effectué par centrifugation. Selon une troisième variante de mise en œuvre de ce procédé, un film de matériau semi-conducteur est déposé lors d'une étape intermédiaire antérieurement à l'étape de metallisation. Le dépôt est également effectué par centri- fugation. Selon une quatrième variante de mise en œuvre de ce procédé, le dépôt du film de matériau semi-conducteur sur la couche de vernis V, ou en remplacement de celle-ci, est suivie d'une étape de dépôt d'une couche de matériau isolant, la couche 3 représentée sur la figure lOd. On indique en particulier que pour la mise en œuvre des variantes précitées, le même processus peut être mis en œuvre sur la couche de metallisation ME ou sur toute surface intermédiaire adéquate.
En particulier, pour la mise en œuvre de voiles absorbants électromagnétiques multicouches, ainsi que représenté en figure lOf, chaque couche de voile absorbant électromagnétique peut, ainsi que représenté en figure 12a, être mise en œuvre par centrifugation, ainsi que décrit en relation avec la figure 11. Après obtention de la couche, à partir d'un matériau poly- mère semi-conducteur MSC tel que le BAYTRON précédemment cité, chaque couche la, lb peut alors être soumise à un processus de durcissement par reticulation UV pour mise en œuvre de la couche superposée suivante, ainsi que représenté en figure 12b.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de protection d'un circuit électrique contre les phénomènes de microdécharges d'interface, générateurs de parasites radioélectriques en audiofréquen- ces, caractérisé en ce que celui-ci comporte au moins un élément protecteur formé par un voile absorbant électromagnétique, dont la résistivité électrique est comprise entre 0,004 10"3 Ω x m et 5 10"3 Ω x m, ledit voile absorbant permettant d'atténuer les phénomènes de microdécharges d' interface.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit voile absorbant électromagnétique est constitué par une texture formée à partir de fibres organiques recouvertes d'un revêtement électriquement conduc- teur.
3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que ledit voile absorbant électromagnétique est formé par un film absorbant électromagnétique.
4. Dans un appareil de lecture d'un enregistrement audio et/ou vidéofréquences, à partir d'un support d'enregistrement de signaux ou données audio et/ou vidéofréquences rotatif, un dispositif de protection contre le phénomène de microdécharges d'interface des circuits élec- triques de lecture de ce support d'enregistrement de signaux ou données vidéofréquences comportant au moins un disque en voile absorbant électromagnétique, selon l'une des revendications 1 à 3, ledit disque en voile absorbant électromagnétique et ledit support d'enregistrement rota- tif étant superposés.
5. Dans un appareil de lecture d'un enregistrement audio et/ou vidéofréquences, à partir d'un enregistrement de signaux ou données audio et/ou vidéofréquences rotatif, un dispositif de protection des circuits électriques de lecture de ce support d'enregistrement de signaux ou données audio et/ou vidéofréquences, comportant :
- un premier disque en voile absorbant électromagnétique, selon la revendication 4, et
- un deuxième disque en voile absorbant, superposé au premier.
6. Dans un appareil de lecture d'un enregistrement audio et/ou vidéofréquences, à partir d'un support d'enregistrement de signaux ou données audio et/ou vidéofréquences rotatif, un dispositif de protection contre le phénomène de microdécharges d'interface des circuits électriques de lecture de ce support d'enregistrement de signaux ou données vidéofréquences comportant au moins un disque en voile absorbant électromagnétique selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que ce dispositif est formé par une pluralité de voiles absorbants électromagnétiques superposés, chaque voile absorbant électromagnétique présentant une résistivité électrique croissante à partir du voile absorbant électromagnétique de contact destiné à entrer en contact physique avec ledit support d'enregistrement, le voile absorbant électromagnétique externe, opposé audit voile absorbant électromagnétique de contact, étant constitué par un matériau sensiblement isolant électrique.
7. Dans un appareil de lecture d'un enregistrement audio et/ou vidéofréquences à partir d'un support d'enregistrement de signaux ou données audio et/ou vidéofréquen- ces rotatif, un dispositif de protection des circuits électriques de lecture de ce support d'enregistrement de signaux ou données audio et/ou vidéofréquences comportant : - au moins un disque en voile absorbant électromagnétique selon l'une des revendications 4 à 6 ;
- un dispositif électriquement conducteur, en contact électrique avec ledit disque en voile absorbant électromagnétique, ledit dispositif permettant d'assurer l'évacuation de charges électriques statiques stockées au voisinage dudit voile absorbant électromagnétique.
8. Dans un appareil de restitution sonore d'un enregistrement audio et/ou vidéofréquences muni d'au moins un haut-parleur formé par une culasse munie d'un entrefer et par un bobinage électrique mobile associé à une membrane, l'ensemble de la culasse munie d'un entrefer, le bobinage électrique mobile et la membrane formant un transducteur audiofréquences de type haut-parleur, un dispositif de protection du bobinage mobile contre le phéno- mène des microdécharges d'interface comportant au moins un revêtement protecteur formé par un voile absorbant électromagnétique selon l'une des revendications 1 à 4, thermoformé sur les parois de l'entrefer de ladite culasse et sur la paroi de ladite membrane.
9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le support dudit bobinage électrique mobile est formé au moyen dudit voile absorbant électromagnétique .
10. Dans un appareil de lecture d'un enregistre- ment audio et/ou vidéofréquences à partir d'un support d'enregistrement de signaux ou données audio et/ou vidéo- fréquences mobile entraîné par un moteur, respectivement un appareil d'amplification et de restitution sonore de ces signaux ou données audio et/ou vidéofréquences munis d'un transducteur ou d'un transformateur électrique, ce moteur, ce transducteur et ce transformateur étant le siège de vibrations mécaniques susceptibles d'accroître, par effet triboélectrique, les phénomènes de microdécharges d'interface, un dispositif de protection contre ces phénomènes de microdécharges d'interface comportant un élément protecteur formé par un voile absorbant électromagnétique, selon l'une des revendications 1 à 3, cet élément protecteur étant thermoformé autour de ce moteur, ce transducteur et ce transformateur respectivement, de façon à réaliser une encapsulation de ces derniers par ledit élément protecteur.
11. Dans un appareil de lecture d'un enregistrement audio et/ou vidéofréquences à partir d'un support d'enregistrement de signaux ou données audio et/ou vidéofréquences mobile entraîné par un moteur, respectivement un appareil d'amplification et de restitution sonore de ces signaux ou données audio et/ou vidéofréquences, ces appareils de lecture d'amplification et de restitution sonore étant munis de circuits électroniques contenus dans un coffret formant ces appareils, un dispositif de protec- tion de ces circuits électroniques contre les phénomènes de microdécharges d'interface comportant au moins un revêtement protecteur formé par un voile absorbant électromagnétique selon l'une des revendications 1 à 3, ce voile absorbant électromagnétique étant placé sur la face in- terne dudit coffret.
12. Dispositif de protection selon la revendication 11, caractérisé en ce que le coffret étant un coffret en matériau électriquement conducteur, ce coffret est en outre électriquement relié à la terre par l'intermédiaire d'une impédance d'amortissement.
13. Dispositif de protection selon la revendication 11, caractérisé en ce que, le coffret étant un coffret en matériau électriquement isolant, ce dispositif comporte en outre au moins un revêtement protecteur formé par un voile absorbant électromagnétique selon l'une des revendications 1 à 3, ce voile absorbant électromagnétique étant placé sur la face interne dudit coffret.
14. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que, ledit coffret étant muni d'un corps de coffret et d'un couvercle fermant ce corps de coffret, l'interstice entre le couvercle fermé et le corps de coffret constitue un passe-fils pour câbles plats comportant au moins :
- le câble plat ; - un revêtement de ce câble plat formé par un voile absorbant électromagnétique selon l'une des revendications 1 à 3 ;
- un joint élastique enrobant l'ensemble constitué par le câble plat et le revêtement, et assurant l'étan- chéité entre ledit corps de coffret et le couvercle.
15. Dans un appareil d'amplification et de restitution de signaux audio et/ou vidéofréquences muni de composants audiofréquences montés sur au moins une plaquette à circuits imprimés, cette plaquette comportant une pre- mière face sur laquelle sont montés ces composants et une deuxième face, opposée à la première face comportant les circuits imprimés auxquels ces composants sont connectés, un dispositif de protection contre les phénomènes de microdécharges d'interface comportant :
- un élément protecteur formé par un voile absor- bant électromagnétique, selon l'une des revendications 1 à
3 ; et
- une couche de matériau isolant recouvrant ladite deuxième face de la plaquette à circuits imprimés, ledit voile absorbant formant une gaine entourant l'ensemble formé par la plaquette à circuits imprimés et la couche de matériau isolant.
16. Plaquette à circuits imprimés pour la mise en œuvre de composants audiofréquences dans un appareil de restitution et d'amplification de signaux audio et/ou vi- déofréquences, caractérisée en ce qu'elle comporte :
- une première plaquette à circuits imprimés élémentaire comportant une première face exempte de circuits imprimés et une deuxième face, opposée à cette première face, et comportant les circuits imprimés ; - un voile absorbant électromagnétique selon l'une des revendications 1 à 3, placé sur la première face de ladite première plaquette à circuits imprimés élémentaire ;
- une deuxième plaquette élémentaire en matériau électriquement isolant, comportant une première et une deuxième face, la deuxième face de cette deuxième plaquette élémentaire étant placée sur le voile absorbant électromagnétique, l'ensemble formé par la première plaquette élémentaire, le voile absorbant électromagnétique et la deuxième plaquette élémentaire formant une structure en sandwich, la première face de la deuxième plaquette élémentaire en matériau isolant étant destinée à recevoir lesdits composants audiofréquences, et la deuxième face de ladite première plaquette élémentaire étant destinée à recevoir la connexion de ces composants audiofréquences à ces circuits imprimés.
17. Plaquette à circuit imprimé selon la revendication 16, caractérisée en ce que l'une au moins des deux faces de la première ou de la deuxième plaquette élémentaire comporte un film en matériau semi-conducteur.
18. Câble de connexion d'appareils de lecture d'un enregistrement audio et/ou vidéofréquences à partir d'un support d'enregistrement de signaux ou données audio et/ou vidéofréquences, d'amplification de ces signaux ou données audio et/ou vidéofréquences et de restitution sonore de ces signaux ou données audio et/ou vidéofréquences, caractérisé en ce que ce câble comporte, sur la surface périphérique de ce dernier, un revêtement formé par un voile absorbant électromagnétique selon l'une des revendications 1 à 3.
19. Dispositif selon l'une des revendications 1 à
3, caractérisé en ce que ledit voile absorbant électromagnétique est muni d'une connexion électrique d'entrée et d'une connexion électrique de sortie, le voile absorbant électromagnétique, la connexion d'entrée et la connexion de sortie formant une ligne de transmission à très faible atténuation en-deçà de sa fréquence de coupure et une ligne de transmission à très forte atténuation à partir et au-delà de sa fréquence de coupure.
20. Dispositif selon la revendication 19, caracté- risé en ce que ledit voile absorbant électromagnétique est constitué par un ruban enroulé sur lui-même pour former un élément sensiblement cylindrique, la connexion électrique d'entrée, respectivement de sortie, étant formée à l'extrémité opposée de cet élément cylindrique.
21. Dispositif selon la revendication 19, caracté- risé en ce que celui-ci comporte en outre : une première gaine d' encapsulation entourant l'ensemble formé par l'élément sensiblement cylindrique, la connexion d'entrée et la connexion de sortie ;
- un voile absorbant électromagnétique selon l'une des revendications 1 à 3, entourant ladite gaine d' encapsulation, ce voile absorbant électromagnétique étant destiné à être électriquement connecté à un potentiel électrique de référence ; une deuxième gaine d' encapsulation entourant l'ensemble formé par ce voile absorbant et cette première gaine d' encapsulation.
22. Dispositif selon l'une des revendications 19 ou 20, caractérisé en ce que celui-ci comporte :
- un premier élément cylindrique formé par un ru- ban de voile absorbant électromagnétique enroulé sur lui- même et constituant un noyau central muni d'une connexion d'entrée et d'une connexion de sortie ;
- une succession d'éléments sensiblement tubulaires formant manchons en recouvrement successif, ces man- chons étant alternativement constitués par un élément tubulaire en matériau électriquement isolant et un élément tubulaire formé par un enroulement de voile absorbant électromagnétique selon l'une des revendications 1 à 3, l'ensemble formé par le premier élément sensiblement cy- lindrique et la succession d'éléments sensiblement tubulaires présentant, dans un plan de section droite de ce premier élément sensiblement cylindrique et de cette succession d'éléments sensiblement tubulaires, une succession de zones sensiblement circulaires concentriques en voile absorbant électromagnétique et en matériau électriquement isolant respectivement, chaque manchon constitué par un élément tubulaire formé par un enroulement de voile absorbant comportant une connexion d'entrée et une connexion de sortie pour former un filtre radioélectrique à résistances-capacités .
23. Support d'enregistrement-lecture de données à lecture optique comprenant un disque métallique, comprenant une face d'enregistrement-lecture de ces données recouverte d'une couche de polycarbonate et la face dudit disque métallique opposée à cette face d' enregistrement- lecture comportant une couche protectrice de vernis, caractérisé en ce que ledit support d'enregistrement comporte, en outre, un voile absorbant dont la résistivité électrique est comprise entre 0,004 10"3 Ω x m et 5 10"3 Ω x m, ledit voile absorbant permettant d'atténuer les phénomènes de microdécharges d'interface.
24. Support d'enregistrement-lecture de données à lecture optique selon la revendication 23, caractérisé en ce que ledit voile absorbant électromagnétique est constitué par un film de matériau semi-conducteur transparent formé sur la couche de polycarbonate, en vis-à-vis de ladite face d'enregistrement-lecture.
25. Support d'enregistrement-lecture de données à lecture optique selon l'une des revendications 23 ou 24, caractérisé en ce que ledit voile absorbant est constitué par au moins un film plastique métallisé apposé sur ladite face opposée à ladite face d'enregistrement-lecture.
26. Support d'enregistrement-lecture de données à lecture optique selon la revendication 25, caractérisé en ce que la face libre du film plastique métallisé comporte en outre un revêtement en matériau électriquement isolant.
27. Support d'enregistrement-lecture de données à lecture optique selon la revendication 25, caractérisé en ce que ledit revêtement en matériau isolant est constitué en un matériau choisi parmi le polyprolylène.
28. Support d'enregistrement-lecture de données à lecture optique selon la revendication 23, caractérisé en ce que ce support d'enregistrement comporte en outre une pluralité de voiles absorbants électromagnétiques superposés, chaque voile électromagnétique présentant une résistivité électrique croissante à partir du voile absorbant électromagnétique de contact en contact physique avec la face opposée à la face de lecture, le voile absorbant électromagnétique externe, opposé audit voile absorbant électromagnétique de contact, étant constitué par un matériau sensiblement isolant électrique.
29. Procédé de fabrication d'un support d'enregistrement/lecture de données à lecture optique, du type disque optique CD, ce support d' enregistrement/lecture comportant un dispositif de protection d'un circuit électrique contre les phénomènes de microdécharges d'interface générateurs de parasites radioélectriques en audiofréquences, selon l'une des revendications 23 à 28, caractérisé en ce que ce procédé consiste au moins : a) à mouler, à partir d'une épreuve gravée, une galette gravée par injection de polycarbonate ; b) à effectuer sur la face gravée de cette galette gravée une metallisation pour constituer une face de lecture du support d'enregistrement de données ; c) à déposer sur cette metallisation une couche de ver- nis ; d) à déposer sur la couche de vernis un film de matériau semi-conducteur .
30. Procédé selon la revendication 29, caractérisé en ce que l'étape c) est supprimée, l'étape d) consistant à déposer le film de matériau semi-conducteur étant substitué à l'étape c) .
31. Procédé selon l'une des revendications 29 ou
30, caractérisé en ce que celui-ci consiste en outre à déposer sur la face non gravée, opposée à la face gravée, de ladite galette gravée un film de matériau semi-conducteur.
32. Procédé selon l'une des revendications 29 à
31, caractérisé en ce que celui-ci comporte en outre une étape a') antérieure à l'étape b) de metallisation, ladite étape antérieure consistant à déposer un film de matériau semi-conducteur sur la face gravée de cette galette gravée, l'étape b) de metallisation étant réalisée sur le film de matériau semi-conducteur déposé suite à la mise en œuvre de cette étape antérieure.
33. Procédé selon l'une des revendications 29 à 32, caractérisé en ce que ladite étape d) de dépôt du film de matériau semi-conducteur sur la couche de vernis, ou en remplacement de l'étape c) est suivie d'une étape de dépôt d'une couche de matériau isolant.
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