Brevet FR2035959A1 — publié le 19701224

L'invention concerne des contacts électriques.amovibles» notamment pour les liaisons multipolaires entre des micromodules, serrés dans un appareil, et/ou des plaques de raccordement dont une face au moins est munie de surfaces de contact, les surfaces 5 de contact desdites faces des différents micromodules ou des plaques de raccordement se faisant face deux à deux et des organes de contact, maintenus dans un support isolant et servant à réaliser une liaison galvanique entre les surfaces de contact, étant disposés entre ces dernières. 10 Des contacts électriques amovibles, constitués par des or ganes de contact disposés entre des surfaces de contact sont fréquemment utilisés dans la technique des hautes fréquences, par exemple sous la forme de rubans élastiques pour réaliser une fermeture, étanche à la haute fréquence, des boîtes de 15 protection ou des liaisons à brides des guides d'ondes et comme pistons d'accord à contact galvanique pour des lignes à microondes. De tels contacts ne conviennent que pour des liaisons de grande surface. Le brevet allemand n° 1 075 691, concernant un ensemble 20 de modules, a fait connaître des contacts amovibles. Ces derniers servent à relier des plaques de montage parallèles, à l'aide d'au moins une plaque de connexion, les organes de contact s'étendant de préférence parallèlement au plan de la plaque de connexion. 25 Le modèle d'utilité allemand n° 1 891 042 a fait connaî tre un ensemble dans lequel les surfaces de contact planes de deux plaques de raccordement parallèles sont reliées a l'aide d'organes de contact et de composants disposés dans une plaque de connexion amovible. 30 Enfin, la demande de brevet allemand mise à l'inspection publique sous le n° 1 275 170 donne la description d'un dispositif, dans lequel une plaque de raccordement rigide, comportant des organes de contact en forme de S, réalise la liaison entre les surfaces de contact de deux plaques de 35 montage. Toutes les solutions décrites pour réaliser la liaison de modules et de plaques de raccordement présentent l'inconvénient consistant en ce que leurs contacts possèdent des inductances gênantes pour de nombreuses applications dans le 40 domaine des très hautes fréquences. 70 10744 2 2035959 L'invention a pour but de fournir pour des contacts de cette sorte une solution qui permet une réalisation extrêmement petite et non inductive de nombreux contacts dans l'espace le plus réduit, -cette réalisation permettant simultanément d'obtenir des 5 connexions à hautes fréquences approximativement coaxiales et une bonne transmission de la chaleur. Ce problème a été résolu conformément à l'invention, en païtant des contacts du type décrit ci-dessus, par le fait que les organes de contact ont une longueur de trajet de courant 10 inférieure à 1 mm et qu'une feuille isolante agissant comme une membrane est prévue pour servir de support isolant. Une membrane possède la propriété consistant en ce que, dans la zone de travail, tous ses points se déplacent perpendiculairement à son plan tout en n'ayant aucun déplacement 15 dans ce dernier. La feuille isolante agissant comme une membrane et conforme à l'invention, permet donc aux organes de contact de pouvoir occuper une position optimale entre chaque couple de surfaces de contact, ce qui permet de les réaliser sous une forme très petite. 20 La petitesse des organes de contact permet d'autre part de disposer les surfaces de contact et les organes de contact dans un réseau ayant une maille égale ou inférieure à 2,54 mm. La maille est l'écartement de deux lignes voisines dans un réseau, aux points d'intersection duquel se trouvent les con-25 tacts. Il est avantageux pour la réalisation pratique de l'objet de l'invention de prévoir comme organes de contact des sphères creuses métalliques ou des petites pelotes de fil élastiques fixées dans des trous de la feuille isolante formant membrane 30 et dont le diamètre est supérieur à l'épaisseur de la feuille isolante élastique. Dans une autre forme de réalisation avantageuse de l'invention, les organes de contact sont constitués par les points d'intersection, renforcés en épaisseur, d'un filet, d'élastomère, 35 qui sont métallisés sur leurs deux faces et en travers des mailles. Dans une autre forme de réalisation avantageuse de l'invention, on a prévu de prendre comme organes de contact des tôles élastiques, maintenues par la feuille isolante formant 40 membrane et qui présentent intérieurement des fentes «n nombre 70 10744 3 2035959 égal ou supérieur à deux en forme d'étoile et dont les languettes ainsi'"' formé es, sont repliées alternativement d'un côté et de l'autre. • Il est avantageux que les pointes des languettes: portent 5 des tétons en matériau de contact, dirigés vers les surfaces de contact et qui peuvent être soudés ou réalisés par galvanoplastie. Il est prévu dans une autre forme de réalisation de l'invention qu'un contact constitue un conducteur intérieur et que j,0 les contacts entourant ce dernier et reliés galvaniquement entre eux servent de conducteur extérieur d'une liaison coaxiale. Une feuille isolante conforme à l'invention, formant membrane et comportant des tôles élastiques, peut être avantageusement réalisée de façon que les différentes tôles élastiques, 15 reliées entre elles uniquement par des barrettes et comportant des fentes en forme d'étoile, sont fabriquées à partir.d'une feuille métallique suivant un procédé connu, tel que l'estampage et/ou une attaque chimique, qu'on dépose par laminage sur les deux faces de cette structure une feuille isolante, qui comporte 20 des perçages pour les languettes des tôles élastiques et qu'on enlève les barrettes Indésirables ainsi que les parties, les recouvrant, de la feuille isolante. A titre d'exemple on a décrit ci-dessous et illustré schématiquement au dessin annexé plusieurs formes de réalisa-25 tion du dispositif conforme à l'invention. La figure I représente des microm.odules 1, comportant des composants électriques et reliés à l'aide de .contacts 2 conformes à l'invention à une plaque de raccordement 3. La.pression de contact nécessaire entre les micromodules 1 ,et la plaque de 30 raccordement 3 est obtenue par une liaison à vis 4.. La figure 2 montre une coupe d'un micromodule 1 comportant des surfaces de contact 5 et .d'une plaque de raccordement 3 comportant des surfaces de contact 6. Entre les surfaces de contact 5 et 6 sont prévus des organes de contact 7 en forme de 35 petites sphères creuses métalliques ou de petites pelotes de fil, qui sont maintenues par une feuille isolante 8, élastique dans une direction perpendiculaire à la plaque.de raccordement 3 et non élastique dans une direction parallèle à cette même plaque. La figure 3 montre une vue en plan de la feuille 8, dont 40 l'épaisseur est de 12,5y et qui comporte-les sphères creuses 107 44 4 2035959 métalliques ou les petites pelotes de fil 7, disposées suivant un réseau dont la maille est par exemple de 2,54 ou 1,27 mm. Sur la figure 4, è La figure 5 montré des organes de contact II en bronze au béryllium-s. d'une épaisseur de 30 microns en forme de carrés de 1 mm de côté. Les organes de contact il sont fendus intérieurement suivant les diagonales et les languettes 12, formées par les 15 fentes» sont repliées alternativement vers 18extérieur. On utilise de l'or comme matériau de contact aussi bien pour réaliser les organes d® contact qua les surfaces de contact. Une pression de contact de 10 P est prévue pour chaque organe de contact» La figure 6 montre deux tôles élastiques 11, dont les 20 languettes 12 ne sont pas repliées, mais dont les pointes comportent des tétons 13 dirigés alternativement vers l'extérieur. La figure 7 montre un dispositif constitué par un film métallique 14, dont les deux faces sont recouvertes par des feuilles isolantes 15» Le dispositif 14 comporte des tôles élas-25 tiques il, qui sont reliées entre elles par des barrettes. Les feuilles 15 comportent des perçages carrés 16, qui découvrent les languettes 12 des tôles élastiques 11. Les barrettes de liaison 17, inutiles après le montage, sont ensuite éliminées. Cela peut être réalisé par estampage, par enlèvement par brûlage 30 a l'aide d'un faisceau laser su d*ua faisceau électronique ou par séparation par fusion s l'aide si*impulsions de courant. Pour des liaisons par contact semblables aux liaisons coszi&les, on conserve la stî-usture 14 y compris les barrettes • de liaison 17. Les tôles élastiques 18 séparées fournissent les . 35 liaisons avec les conducteurs intérieurs tandis que les tôles élastiques 11, reliées galvaniquement entre elles, constituent les conducteurs extérieurs» Gn peut choisir l'impédance caractéristique de la liaison par contact s l'aide des dimensions géométriques de contact dos ccrèd«ct@yrr? intérieurs» de la 40 largeur des mailles du filât -s.-i ûa. 2.3 -.citent® diélectrique de ©AD ORIGINAL r 70 10744 5 2035959 la feuille isolante. Dans tous les exemples de réalisation indiqués, les organes de contact ont un petit déplacement avec frottement lorsqu'ils sont posés sur les surfaces de contact correspondantes du micro-5 module et de la plaque de raccordement, ce qui produit un nettoyage automatique des contacts. Dans l'exemple de réalisation de la figure 6, la hauteur des tétons de contact 13 peut être choisie de façon à empêcher une surcharge des languettes 12. D'autre part, la languette peut également être dimensionnée de 10 sorte que la limite de flexion élastique est délibérément dépassée lors d'un écartement des surfaces de contact par rapport au plan. On peut réutiliser à nouveau des languettes plastiques ayant subi une déformation plastique pour le même micromodule au même endroit de la plaque de raccordement. Dans un autre 15 accouplement, on change la feuille comportant les organes de c ont a et « 70 10744 6 2035959 REVENDICATIONS 1. Contacts électriques amovibles notamment pour des liaisons multipolaires entre des micromodules, serrés dans un appareil, et/ou des plaques de raccordement, dont une face au 5 moins est munie de surfaces de contact, les surfaces de contact desdites faces des différents micromodules ou des plaques de raccordement se faisant face deux à deux et des organes de contact, maintenus dans un support isolant et servant à réaliser une liaison galvanique entre les surfaces de contact, étant disposés en- 10 "tre ces dernières, caractérisés par le fait qu'ils comportent des organes de contact ayant une longueur de trajet de courant inférieure à 1 mm et qu'une feuille isolante, agissant comme line membrane, est prévu pour servir de support isolant* 2. Contacts électriques suivant la revendication 1, 15 caractérisés par le fait qu'ils sont disposés suivant un réseau dont la maille est égale ou inférieure à 2,54 mra. 3. Contacts électriques suivant la revendication 1, caractérisés par le fait que -les organes de contact sont constitués par des sphères creuses métalliques élastiques, fixées dans 20 des trous de la feuille isolante formant membrane et dont le diamètre est supérieur à l'épaisseur de cette feuille. 4. Contacts électriques suivant la revendication 1, caractérisés par le fait que les organes de contact sont constitués par de petites pelotes de fil élastiques, fixées dans des trous 25 de la feuille isolante formant membrane et dont le diamètre est supérieur a l'épaisseur de cette feuille. 5. Contacts électriques suivant la revendication 1, caractérisés par le fait que les organes de contact sont constitués par les points d'intersection d'un filet d'élastomère, renforcés 30 en épaisseur et métallisés sur leurs deux faces et en travers des mailles. 6. Contacts électriques suivant la revendication 1, caractérisés par le fait que les organes de contact sont constitués par des tôles élastiques, maintenues par la feuille isolante, 35 qui présentent intérieurement des fentes en nombre égal ou supérieur à deux en forme d'étoile et dont les languettes, ainsi formées, sont réciproquement repliées sur l'une des deux faces. 7. Contacts électriques suivant la revendication 6, caractérisés par le fait que les pointes des languettes portent des 40 tétons en matériau de contact, dirigés vers les surfaces de 70 10744 7 2035959 contact. 8. Contacts électriques suivant la revendication 7» caractérisés par le fait que les tétons sont fixés par soudure ou par galvanoplastie. 5 9. Contacts électriques suivant l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ou 8, caractérisés par le fait qu'on a prévu d'utiliser un contact coime conducteur intérieur d'une liaison coaxiale et d'utiliser les contacts9 entourant le conducteur intérieur et reliés entre eux galvani» 10 quement, comme conducteur extérieur de cette liaison coaxiale0 10. Contacts électriques suivant l*une quelconque des revendications 1, 2, 3, 4, 5„ 6, 7» 8 ou 9» caractérisés par le fait que les surfaces de contact sont disposées sur les surfaces d'une enveloppe cylindrique. 15 U. Procédé pour fabriquer les tôles élastiques, tenues dans la feuille isolante, suivant l'une des revendications, Ss 6, 7, 8 ou 9» caractérisé par le fait qu'on réalise les différentes tôles élastiques, reliées entre elles seulement par des barrettes et comportant des fentes en forme d'étoile, à partir d'une feuille 20 de métal suivant un procédé connu, tel que l'estampage ou une attaque chimique, qu'on dépose par laminage sur les deux faces de cette structure une feuille isolante, qui comporte des perçages pour les languettes des tôles élastiques, et qu'on enlève les barrettes indésirables ainsi que les parties les recouvrant de 25 la feuille isolante.