Brevet FR2028879A1 — publié le 19701016

i 2028879 La présente invention concerne un dispositif à contacts servant à raccorder simultanément un grand nombre de contacts» qui sont de préférence des alésages ou des trous à bords métallisés, disposés à faible distance les uns des autres, 5 en particulier de contacts, disposés à des intervalles réguliers d'une plaque de circuit imprimé à un appareil d'essai électrique muni d'un nombre d'aiguilles de contact, correspondant au nombre de contacts à fermer simultanément, et pressées en même temps sur les contacts. 10 Pour effectuer l'essai ou le contrôle électrique de plaques de circuits imprimés, à l'aide d'une machine automatique d'essai, on doit relier simultanément un grand nombre de contacts, disposés sur la plaque de circuit, à la machine automatique d'essai. Il est absolument nécessaire d'avoir une gran-15 de uniformité des résistances de contact. Pour certains essais, on doit compter sur une densité spécifique de courant relativement élevée. La force d'appui des contacts doit se situer dans un intervalle donné à l'avance. D'après le certificat d'utilité allemand 1 950 659 20 on connaît déjà un dispositif d'essai pour plaques dè circuits imprimés dans lequel on réalise la liaison avec les contacts de la plaque de circuit à l'aide de plaquettes de laiton munies d'aiguilles de contact pointues. Ce dispositif de contact connu ne permet pas cepen-25 dant d'obtenir une résistance de contact suffisamment régulière. L'une des raisons de cet inconvénient réside dans le fait que les contacts de la plaque de circuits imprimés ne sont pas disposés tout à fait aux intervalles voulus à cause des tolérances de fabrication. Pour compenser ces tolérances, les aiguilles de 30 contact sont écartées de leurs positions initiales et sont donc déviées dans diverses directions et avec des valeurs différentes Elles portent donc de manière différente sur les contacts, d'où des résistances de contact différentes. La présente invention a pour but de remédier aux 35 inconvénients des dispositifs de contact connus et de créer un dispositif de contact dans lequel, malgré les tolérances intervenant dans la distribution uniforme des contacts, les surfaces d'appui des différents contacts sont pratiquement identiques et les faibles résistances de contact sont semblables. 40 Le dispositif suivant l'invention est à cet effet 70 02120 2 2028879 caractérisé par le fait que les extrémités des aiguilles de contact à presser sur les contacts ont la forme de sphères et que les aiguilles de contact sont faites avec un matériau élastique. Le contact sphérique garantit, pour chaque inclinai-5 son qui peut se produire dans le cas de contacts usuels, c'est-à-dire d'alésages ou de trous à bords métallisés, un contact annulaire ce qui procure pour une même pression de contact une résistance de contact constante. En utilisant un matériau élastique pour les aiguilles de contact, on arrive à compenser par 10 les aiguilles les tolérances du champ de contacts. Les aiguilles de contact individuelles sont guidées dans un manchon isolant électriquement et de préférence y glissent facilement pour qu'il ne se produise pas d'altération de la force de contact par perte par frottement sur la paroi. 15 L'expérience a montré que le polytetrafluoréthylène est particulièrement avantageux pour la fabrication du manchon. Il est particulièrement avantageux de façonner le manchon avec des collerettes pour obtenir un plus long chemin de fuite entre les aiguilles de contact. 20 Suivant une variante avantageuse de l'invention, les aiguilles de contact sont recouvertes de gaines flexibles isolantes afin que les aiguilles de contact munies de ces gaines puissent glisser directement dans les perçages du support d'aiguilles. Cela permet de diminuer les distances entre les aiguil-25 les et la grandeur des trous dans le support d'aiguilles. En outre le montage des aiguilles de contact est facilité parce qu'on peut déjà relier les aiguilles de contact et le fil avant le montage dans le support d'aiguilles. Cela évite de déformer les aiguilles de contact et de risquer d'endommager les con-30 nexions déjà réalisées. Pour écarter l'influence de l'humidité de l'air sur les résistances de contact, on chauffe les aiguilles de contact, de préférence à l'aide de résistances de chauffage incorporées dans le support d'aiguilles. 35 A titre d'exemple on a décrit ci-dessous et repré senté au dessin annexé différentes formes d'exécution de l'objet de l'invention. La figure 1 montre une élévation latérale avec coupe partielle d'un support d'aiguilles et de quatre aiguilles de 40 contact. 70 02120 3 2028879 La figure 2 montre une disposition de contact conforme à l'invention vue par en dessous. La figure 3 est une vue partielle de trois aiguilles de contact placées sur trois contacts à essayer. 5 Les figures 4 et 5 montrent respectivement d'autres formes de réalisation de l'invention. Les figures 6 et 7 montrent respectivement des formes de réalisation des pointes de contact. Le support d'aiguilles représenté sur la figure 1 10 présente des manchons 1, 1', 1", l"1 en polytétrafluoréthylène destinés à guider les aiguillés dè contact 2, 2', 2", 2"'. Les manchons 1 à 1"' sont façonnés avec des collerettes pour augmenter les chèmins de fuite entre les aiguilles. Aux extrémités des aiguilles de contact 2 à 2"', servant à réaliser le contact, 15 on a prévu des sphères ou boules de contact 3, 3', S", 3'". Les aiguilles de contact elles-mêmes 2 à 2"' sont faites avec un matériau élastique, en particulier en acier à ressort, pour leur permettre de compenser les tolérances du champ de contacts. Pour presser les boules de contact 3 à 3"' sur les contacts des 2o plaques de circuits, on a prévu des ressorts hélicoïdaux 4, 4', 4", 41" entre les boules de contact et le collet des manchons 1 à 1"'. Dans le support d'aiguilles sont disposés un ou plusieurs corps de résistances 6 qui servent au chauffage des ai-25 guilles de contact 4 à 4"' et préservent ainsi les aiguilles de toute humidité. Sur la figure 2, on a représenté une plage d'aiguilles de contact en vue de dessous. On remarque ici que les aiguilles de contact en grand nombre, sont disposées à de faibles 30 distances identiques entre elles pour permettre de contacter les contacts des plaques de circuits. La figure 3 sert à expliquer, le fonctionnement des aiguilles de contact conformes à l'invention, quand les écarte-ments entre les contacts d'une plaque de circuit imprimé à 35 essayer, sont différents des écartements nominaux à cause des tolérances de fabrication. Les aiguilles de contact 2 à 2", guidées par les manchons de guidage 1 à 1", sont, grâce à leur élasticité, capables de s'adapter aux distances séparant les contacts 5, 5', 5" entre eux. Grâce à la structure en forme de 40 boule des extrémités des aiguilles de contact 3, 3', 3", 70 02120 4 2028879 toutes les surfaces de contact ont la môme forme d'anneau sur les contacts 5, 5', 5", qui sont des trous à bords métallisés, et donnent donc les mômes résistances de contact. La figure 4 montre une autre forme de réalisation de 5 l'invention dans laquelle chaque aiguille de contact est recouverte d'une gaine souple en matériau isolant de très bonne qualité, en particulier,en polytétrafluoréthylène, qui présente de très bonnes propriétés de glissement ce qui permet de supprimer les manchons. Pour arriver à avoir des chemins de fuite suffisant 10 ment grands, on monte une pièce d'écartement 8 en matériau isolant de très bonne qualité, en particulier en polytétrafluoréthylène entre le manchon de soudage 14 et le support d'aiguille 17 ainsi qu'une pièce d'écartement 7 entre la tête de contact 3 èt le ressort hélicoïdal 4. 15 Les plaqués conductrices à adapter ne présentant pas toutes les mêmes diamètres de trous, mais le rapport du diamètre de contact au diamètre de trou étant toutefois donné à l'avance, il faut pouvoir munir les aiguilles de contact 2 de différentes têtes de contact 3. Selon le nombre de pièces nécessaires, on 20 utilise soit une tête de contact monobloc, échangeable, soit une tête de contact en deux parties comprenant une partie tubulaire 10 et une boule 9 qui y est soudée comme représenté sur la figure 6. Dans le cas de la réalisation en deux parties, on peut utiliser des boules de contact 9 de différents diamètres sans 25 pour cela augmenter le prix de revient, même si l'on fabrique un faible nombre de contacts de ce genre. Comme on le représente sur la figure 5, on peut aussi utiliser comme aiguilles de contact des tubes métalliques élastiques à parois minces qui sont également recouverts d'une 30 gaine souple en matériau isolant de très bonne qualité. La liaison par soudure entre le fil de connexion, et l'aiguille de contact 2 consistant en un tube est réalisée ici plus facilement en engageant directement le conducteur de cuivre dans l'alésage du tube ce qui fixe bien le conducteur. La liai-35 son par soudure elle-même peut se faire à l'aide d'un manchon de soudure 14. Comme tête de contact 3, on peut utiliser dans beaucoup de cas un rivet de contact, qu'on trouve dans le commerce, adapté aux dimensions du tube. Mais on peut aussi, comme c'est représenté sur la figure 7, utiliser une tête de contact 3 40 comportant un appendice 11 auquel est soudée une boule 12. 70 02120 5 2028879 Cette forme de réalisation permet l'utilisation de boules de contact 12 de diamètre quelconque. La forme de réalisation de l'invention représentée sur les figures 5 et 6S qui consiste à isoler l'aiguille de 5 contact 2 à l'aide d'une gaine souple et isolante 13 » facilite le montage de l'aiguille dans le support d'aiguillés même pour les plus petits espacements entre les pièces. On enfile dans les trous 15, du côté fil, les aiguilles de contact 2 munies de leurs gaines souples et isolantes 13, auxquelles sont déjà 10 soudés les fils d'amenée^t portant lès pièces d'espacement 8, puis, à partir du côté opposé, on engage le ressort 4 et la pièce d'espacement et on soude la tête de contact qui convient. Un autre avantage de cette forme de réalisation est que, même pour les plus petites distances entre les aiguilles, 15 on peut facilement atteindre les aiguilles qui ont besoin d'une réparation, même si elles se trouvent au milieu d'un champ important d'aiguilles. 70 02120 6 2028879 REVEND I GAI IONS 1. Dispositif à contacts servant à raccorder simultanément un'grand nombre de contacts, qui sont de préférence des alésages ou des trous à bords métallisés, disposés à faible 5 distance les uns des autres, en particulier de contacts, disposés à des intervalles réguliers, d'une plaque de circuit imprimé à un appareil d'essai électrique muni d'un nombre d'aiguilles de contact, correspondant au nombre de contacts à fermer simultanément, et pressées en même temps sur les contacts, caracté- 10 risé par le fait que les extrémités des aiguilles de contact à presser sur les contacts ont la forme de sphères et que les aiguilles de contact sont faites avec un matériau élastique. 2. Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé par le fait que les aiguilles de contact (2) sont guidées et 15 glissent dans un manchon (1) isolant électriquement. 3. Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé par le fait que les manchons (1) sont façonnés pour présenter des collerettes afin d'augmentèr les chemins de fuite, 4. Dispositif suivant l'une quelconque des revendi- 20 cations 1,2, 3, caractérisé par le fait que le manchon (1) est en polytétrafluoréthylène. 5. Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé par le fait que les aiguilles de contact (2) sont revêtues d'une gaine souple et isolante (13), et que les aiguilles de 25 contact ainsi revêtues glissent directement dans les trous (15, 16) du support d'aiguilles. 6. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1,2, 3, 4 caractérisé par le fait que les pointes de contact (3) sont chauffées à l'aide de résistances de chauffage 30 (6) disposées dans le support d'aiguilles (17). 7. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, 4, 5 caractérisé par le fait que chacune des aiguilles de contact (2) est pressée sur les contacts (5) par des ressorts hélicoïdaux (4) disposés entre le support de con- 35 tacts et les pointes d'aiguilles (3). 8. Dispositif suivant la revendication 7 caractérisé par le fait que les ressorts hélicoïdaux (4) sont placés à l'extérieur de gaines souples et isolantes (13) et sont reliés électriquement avec le support d'aiguilles (17). 40 9. Dispositif suivant l'une quelconque des revendi 70 02120 7 2028879 cations 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, caractérisé par le fait que les aiguilles de contact (2) sont des tubes métalliques minces. 10. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 caractérisé par le fait que 5 les pointes de contact (3) sont constituées chacune par une pièce tubulaire (10) à laquelle est soudée une boule (9).