Brevet FR2192438A1 — publié le 19740208

La présente invention concerne de façon générale les connecteurs électriques ainsi que leur procédé de réalisation. Plus précisément, elle concerne un connecteur ayant une couche de soudure préalablement déposée sur une partie choisie de sa tige, ainsi que des procédés de dépit préalable drun tel revêtement de soudure au cours d'une opération continue de réalisation de tels connecteurs à partir d'une matière en bobine. Lô formation de connexions électriques fiables entre des bornes de connexion et des plaquettes de circuits imprimés ou analogues pose un problème depuis longtemps dans l'industrie électronique. On a proposé divers procédés pour la résolution de e problème. Par exemple, le soudage à la main des connecteurs séparés a depuis longtemps été remplacé par des procédés automatiques. On sait aussi souder simultanément plusieurs bornes par trempage de l'ensemble de la plaquette de circuit dans un bain de soudure liquide.De plus, un autre procédé bien connu comprend la mise en place d'un anneau de soudure autour de la tige de chaque connecteur lors de son montage sur la plaquette de circuit imprimé, la plaquette montée étant finalement chauffée de manière que l'anneau de soudure fonde et assure la connexion soudée du connecteur sur la plaquette. Lrinvention concerne un connecteur électrique qui peut titre soudé de façon commode et fiable sur une plaquette de circuit imprimé ou sur un autre support. Selon l'invention, le dép8t préalable de soudure sur la tige du connecteur au cours de la réalisation de celui-ci supprime les difficultés rencontrées lors du montage final, par exemple le maniement de constituants de soudage ou analogues. L'invention assure la formation d'=ne excellente jonc- tion électrique entre la soudure et le cennecteur mtme lorsque ce dernier est en ixae matière de soudage difçic-le, Par exemple, les alliages nickel-argent sont habituellement difficiles à souder du fait de la formation facile d'un revment d'oxyde cependant, le traitenent préalable convenable de la matière lors de la préparation donne une bonne adhérence de la soudure au connecteur. L'invention concerne aussi un procédé de réalisation de tels connecteurs ou bornes qui peuvent & re intégrés à une réalisation continue classique. Le contrôle de qualité du dépit de soudure sur les connecteurs est aussi réalisé entièrement lors du procédé de réalisation selon l'invention. Plus précisément, l'invention concerne un connecteur électrique comportant une tige allongée destinée à Qtre introduite dans un orifice d'une plaquette de circuit imprimé ou analogues pour la formation d'une connexion soudée entre une partie choisie de la tige et une couche conductrice de l'électricité, contiguë à l'orifice. Plus précisément, l'invention concerne le dépit de soudure sur la seule partie choisie de la tige avant l'introduction de la borne dans la plaquette de circuit. Le procédé de l'invention comprend l'avance d'une feuille plane continue d'un métal d'une réserve convenable, vers un dispositif de poinçonnage et de mise en forme qui assure la réalisation continue des connecteurs électriques. A un poste disposé entre la réserve et l'extrémité du dispositif de poinçonnage et de mise en forme, un revwetement sensiblement uniforme de soudure est déposé des deux cwotés de la matière et à des emplacements correspondant aux parties préalablement choisies des tiges des connecteurs. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence au dessin annexé sur lequel - la figure 1 représente schématiquement la réalisation de connecteurs électriques selon l'invention à partir d'une bobine de matière ; et - la figure 2 représente un connecteur de l'invention introduit dans un orifice d'une plaquette de circuit imprimé. Le procédé de l'invention peut être intégré à la réalisation classique continue de connecteurs terminés, par poinçonnage et mise en forme d'une feuille continue de métal. Un rouleau ou une bobine de feuille métallique, qui peut être en toute matière convenable, avance sous forme dune feuille plane continue provenant de la bobine d'alimentation à une vitesse réglée de manière qu'elle subisse une série de phases de traiteBent. CelRes-ci peuvent être mises en oeuvre à des postes successifs ou une ou plusieurs des étapes peuvent sistre mises en ocuvre au meme poste de travail. Dans tous les cas, lorsque la matière a une compo sition ou un état de surface qui n' est pas favorable à la disposition de soudure, le traitement préalable de la partie au moins de la surface de la matière qui doit Qtre revalue de soudure est souhaitable. Par exemple, la matière peut entre avantageusement brossée de manière que les particules étrangères soient chassées ou elle peut passer dans un bain chimique qui retire les couches indésirables d'oxyde et analogues. Evidemment le traitement préalable peut etre supprimé lorsque la matière de la bobine n'a pas été exposée à des impuretés et que par ailleurs elle convient à la formation dtune liaison sûre avec la couche de soudure déposée ultérieurement. La matière qui avance est ensuite revêtue dans des zones prédéterminées d'une couche d'une soudure classique comprenant par exemple 40 / d'étain et 60 % de plomb. Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, la la soudure forme deux bandes continues de meme dimension et de meme disposition, mais sur les deux faces de la matière. Les bandes de soudure peuvent wetre déposées de toute manière classique. Par exemple, la totalité des deux faces de la matière peut être cachée, mis à part une bande centrale, par une réserve convenable, et la matière qui avance constamment peut alors passer dans un bain de soudure fondue. Après le bain et le durcissement de la soudure, la matière passe dans un second bain qui retire la réserve. Dans une variante, la soudure peut & re directement appliquée sous forme d'une bande étroite de largeur réglée. Les spécialistes connaissent d'autres procédés permettant le dépit du revetement voulu de soudure. La matière en feuille peut alors subir les opérations classiques de poinçonnage et de mise en forme nécessaires à la réalisation des connecteurs formés par le dispositif de poinçonnage et de mise en forme. Il faut noter que d'autres opérations peuvent entre réalisées entre le poinçonnage et la finition, ou que les connecteurs peuvent subir un traitement final à un emplacement séparé. La figure 1 représente de façon schématique certaines phases de mise en oeuvre du procédé de l'invention. Elle permet aussi le considérer une variante de l'invention. Plus précisément, une bobine 24 de matière montée sur un axe 22 avance sous forme d'une feuille 24 dans la zone de traitement. La feuille 24 porte la référence 24' lors d'une phase ultérieure du procédé, les divers appareils intermédiaires de traitement n'étant pas représentés sur le dessin. La feuille 24' porte sur chacun de ses côtés une série de trous pilotes 30 ou de guidage, régulièrement répartis et formés par poinçonnage, permettant le repérage et l'avance de la feuille 24' dans le dispositif de traitement. Selon l'invention, la feuille 24' comprend aussi une série de fenêtres adjacentes poinçonnées 32. Un pont 34 est disposé entre deux fenêtres adjacents 32 et sa dimension correspond à la partie prédéterminée de la tige du connecteur sur laquelle doit sistre déposée préalablement la soudure. Il faut noter que chaque phase du traitement décrit, notamment le traitement pr-alable,.le placage et le poinçonnage, peut etre réalisée de manière classique, comme le savent les spécialistes. Après le poinçonnage des fenttres 32; une réserve de soudure est appliquée sur la totalité de la feuille 24' sauf sur les ponts 34, et la feuille passe dans un bain de soudure (non représenté) ; d'autres procédés de placage conviennent aussi dans le cadre de l'invention. Le cas échéant, les bords des ponts 34 peuvent zetre arrondis avant lsopération de placage. De toute manière, le poinçonnage des fenStres 32 avant l'opération de placage permet le dépit de la soudure sur les bords en regard des ponts 34, ainsi que sur les cotés. Ainsi, une couche raisonnablement uniforme de soudure se dépose sur toute la périphérie de chaque pont 34. Le revwetement de soudure a une épaisseur comprise entre environ 25 et 150 microns et de préférence entre 25 et 100 microns. La feuille 24' avance alors vers un poste suivant de travail (non représenté) comprenant un dispositif de poin çonnage et de mise en forme, Après cette opération, la feuille 24' porte la référence 24'8. L'opération de poinçonnage donne au connecteur sa configuration de base. Les connecteurs soit poinçonnés de manière qu'il soient disposes cn directions alternées, les telles de chique connecteur étant portées par les bondes latzrales opoes de la feuille 24" et favorisant le montage final.Chaque connecteur est identique au connecteur 36 représenté Euï la figure 2 et comprend une tige allongée 38 disposée au-dessous d'un épaulement 40 et d'une tête allongée 41 placée au--desEus de l'épaulement kO et aboutissant à un segment en T. La partie 34 revêtue de soudure est placée juste au-desscus de l'épaulement 40. Sur la figure 2, le connecteur 36 est disposé dans un orifice d'une plaquette classique 42 de circuit imprimé. La plaquette 42 représentée est en composition classique à base de résine phénolique et elle comprend un revêtement classique 43 sous forme d'une feuille dont une partie 44 entoure un orifice 46 de la plaquette 42. Par exemple, l'orifice 47 est cylindrique et de section circulaire et il est revêtu en 47 par mise en oeuvre d'un procédé classique de placage de métal. Le connecteur 36 a une section carrée de manière qu'il coopère avec le placage 47 de la paroi latérale de l'orifice 46. La soudure 34 est déposée sur le convecteur, sous une épaisseur qui correspond à la dimension des orifices 46 dans lesquels doivent être montés les connecteurs. Si l'orifice 46 est relativement grand, une quantité relativement importante de soudure 34 est nécessaire pour le remplissage de l'espace et pour la formation d'un pont avec l'orifice 46 et le revêtement 44 ; au contraire, la quantité de soudure 34 est relativement faible lorsque l'orifice 46 est relativement petit par rapport à la tige du connecteur 36. Une fois que tcus les connecteurs 36 et les autres éléments du circuit ont été disposés sur la plaquette 42, celleci peut entre placée dans un four convenable à une température comprise entre 230 et 3150C, de manière que la couche 34 de soudure soit fondue et s'écoule e-t forme les connexions comme décrit précédemment Le cas échéant, le revêtement 34 peut Qtre relativement mince, par exemple de 1 'ordre de 25 microns, de manière qu'il forme simplement une base étamée donnant une bonne adhé une soudure appliquée séparément sur la partie 34 du connecteur 36. étamage du connecteur est particulièrement avantageux lorsque la matière du connecteur accepte mal un revêtement de soudure. Par exemple, les alliages nickel-argent ont tendance à lonrier ue couche d'oxyde sur laquelle la soudure n'adhère pas facilement. Cependant l'invention permet le traitement préalable et l'étamage de ltalliage nickel-argent au cours de la réalisation et forme ainsi une base qui accepte facile-ment une quantité supplémentaire de soudure. Il est bien entendu que l'invention n'a été décrite et représentée qu'à titre exemple préférentiel et qu'on pourra apporter toute équivalence technique dans ses éléments constitutifs sans pour autant sortir du cadre de l'invention, qui est défini dans les revendications annexées. REl DICATIOIJS 1. Connecteur électrique, du type qui comporte une tige allongée destinée à sistre introduite dans un orifice d'une plaquette de circuit imprimé ou analogues, pour la formation d'une connexion soudée entre une partie prédéterminée de la tige et une couche conductrice de l'électricité contiguë à l'orifice, ledit connecteur étant caractérisé en ce qu'il comprend de la soudure placée sur au moins une partie prédéterminée de la tige avant l'introduction du connecteur dans la plaquette de circuit imprimé ou analogues. 2. Connecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la soudure est déposée sur la partie prédéterminée sous forme d'une couche sensiblement uniforme dont l'épaisseur est comprise entre 25 et 150 microns. 3. Connecteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la soudure placée sur la partie prédéterminée a une épaisseur suffisante pour que la soudure s'écoule à nouveau en formant une connexion soudée avec la couche conductrice contiguë lors du chauffage de la soudure à sa température de fusion. 4. Connecteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que la tige allongée a une section rectangulaire et comprend deux parties latérales étroites et deux bords larges, la soudure étant déposée uniquement sur les bords larges. 5. Connecteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que la tige du connecteur est en alliage de nickel et d'argent, et en ce que la partie prédéterminée est traitée en surface de manière qu'elle forme une surface formant une bonne liaison avec la soudure. 6. Connecteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que la soudure contient environ 40 % d'étain et 60 90 de plomb. 7. Procédé de réalisation de connecteurs électriques d'un type ayant une tige allongée destinée à Xetre introduite dans un orifice d'une plaquette de circuit imprimé ou analogues, le connecteur permettant à la formation d'une connexion soudée entre une partie prédéterr1inée de la tige et une couche con ductrice de ltéloctricité et contiguë aux orifice:: ledit procédé éaant caractérisé en ce qutil comprend l'avance d'une feuille plane continue de métal d'une réserve au niveau d'un dispositif de poinçonnage et de mise en forme de manière que les connecteurs électriques soient réalisés de façon continue et le dépit, à partir d'un poste placé entre la réserve et l'extrémité du dispositif de poinçonnage et de mise en forme, d'une couche sensiblement uniforme de soudure sur les deux faces de la matière en feuille et à des emplacements qui correspondent aux parties prédéterminées des tiges des connecteurs. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la phase de dépit comprend la mise en place de bandes continues de soudure sur les deux faces de la matière en feuille avant l'introduction de celle-ci dans le dispositif de poinçonnage et de mise en forme. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que des bandes continues de soudure sont déposées sous une épaisseur de l'ordre de 25 à 150 microns. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qulil comprend de plus le traitement de la partie de la surface de la matière à revtir de soudure, de manière que l'état de surface favorise l'adhérence de la soudure sur la matière 11. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la phase de poinçonnage et de mise en forme comprend le poinçonnage de fenttres distantes dans la matiere de manière qu'elle forme entre les fenttres adjacentes des ponts correspondant à ladite partie prédéterminée de la tige du connecteur, la phase de dépit comprenant la mise en place de soudure sur les faces des ponts et sur les bords de ceux-ci. 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que la phase de poinçonnage et de mise en forme comprend l'arrondissement des bords des ponts.