Brevet FR2205799A1 — publié le 19740531

La présente invention concerne un dispositif de liaison interface ponr cuit imprimé simple ou multicouche et, plus particulièrement, un rivet, du type plein, constitué d'une tête et d'un corps, destiné à réaliser une connexion électrique entre les faces et/ou entre les diverses couches conductrices d'une plaquette ou d'une carte de circuit imprimé, par soudure homogène des deux faces et des couches conductrices intermédiatres en une seule opération. Il existe des broches pour circuit imprimé monoface, et des oeillets pour circuits imprimés deux faces, présentant des épaulements rectangulaires. Ainsi, il est elassique de former une connexion entre les deux faces d'un trou d'une plaquette de circuits imprimés à l'aide d'un oeillet présentant un. tate plat. ebtenue par emboutissage ou estompage. On insère est ceillet dans le trou de façon que sa tête vienne affleurer l'une des faces de la plaquette. On aplatit ensuite l'autre extrémité de l'oeillet pour qu'elle affleure, à l'équerre l'autre face de la plaquette. On insère alors le fil de connexion, de l'élément que l'on dirre rapporter sur la carte, dans l'ceillet, et l'on soude la plaquette par immersion réalisant la connexion de l'ensemble. Les soudures formées entre les têtes plates précitées des broches et des ceillets classiques ne sont pas satisfaisantes. Elles sont minces et faibles. Au refroidissement elles ont tendanse à se fissurer, généralement, à l'endroit du joint de la face supérieure de la plaquette avec la bordure supérieure de la broche ou de l'oeillet, rendant les connexions peu fiables. Le dispositif de liaison interface selon la présente invention supprime l'ensemble des inconvénients précités. Ce dispositif est un rivet, dont la tête, de diamètre légèrement supérieur au diamètre du corps, se raccorde à celui-ci par l'intermédiaire d'un épaulement conique, lesdits diamètres et angle conique de raccordement étant adaptés à la dimension de la perforation et à l'épaisseur du circuit imprimé (de la plaquette), de façon à permettre sa mise en place sans forcer, le centrage étant obte nu par ltappui de l'épaulement conique sur le bord supérieur de la perforation I ledit rivet tant, par ailleurs, muni de cannelures longitudinales, au moins deux, reparties de pference le long du corps sur sa périphérie, cannelures se prolongeant sur la partie conique de l'épaulement précité, la base dudit corps ayant au moins une fente longitudinale la partageant en branches crientées par rallèlement à l'axe du corps, branches qui s'ouvrent au moment du sertissage ; opération destine à assurer, en coopération avec la tête précitée, le maintien du rivet bien centré sans risqus de déplacement avant, pendant et/ou après l'opération de soudure, les cannelures précitées avant pour effet d'assurer par capillarité la monde de la soudure le long du corps du rivet à l'extérieur de celui-ci ainsi que sa répartition zur les parties sonductrices internes et externes de chaque couche conductrice de ladite plaquette. Les fentes précitées permettent le sertissage sana risque de déchirure du corps ou de formation de criques. L'épaulement conique et les cannelures favorisent le passage de la soudure et augmentent sa surface d'ancrage. D'autres caractéristiques ressortiront de la description qui va auivre donà titre d'exemple, ainsi que des dessins annexés sur lesquels : La Fig. 1 est une vue en élévation d'un dispositif de liaison selon l'inven- tion ; Le Fig. 2 est une vue, avec coupe partielle, de l'élément de la figure 1 introduit dans le trou d'une carte de circuits imprimés avant l'opération de sertissage ; La Fig. 3 est une vue du dispositif de liaison précédent après sertissage et moudure ; La Fig, 4 est t une soupe suivant IV-IV du rivet de la figure 1 i la Fig. 5 est une coup suivant V-V du même rivet ;; Les Fig. 6 et 7, représentent respectivement une vue de dessous et une vue de dessus dudit rivet ; la Fig. 8 montre vue de dessus une variante de rIalisation de l'élément de liaison de la figure 1, avec un évidement e central strié I La Fig. 9 est une vue de dessous agrandie de la partie inférieure dudit rivet après sertissage et avant la soudure ; la Fig. 10 est une vue de profil d'une autre variant de réalisation d'un rivet ou plot selon l'invention, avec sur la tête au moins une tige de raccordement, ici trois dans l'exemple considéré. la Fig. 1, conjointement avec les figures 4, 5, 6 et 7, net en évidence les parties caractéristiques d'un élément 1 de connexion selon l'invention. On voit sur cette figure r un corps 2 avec une tête 3 on for de colleret- te se raccordant audit corps 2 à sa partie supérieure par l'intermédiaire d'un épaulement conique 4 ; ledit corps présentant à sa base ou extrémité inférieu re du fentes 5 i par ailleurs, du cannelures longitudinal ; 6 prenant nais- sance à la base du corps se prolongent sans interruption sur la partie conique 4 de l'épaulement précité, correspondant à la partie inférieure de la tête. Les figures 4, 5, 6 et 7 illustrent un mode de réalisation des fentes 5, en forme de croix. Il est evident que l'on peut imaginer à titre de variante un nombre plus ou moins important de fentes réparties en étoiles. De préférence, les cannelures précitées 6 sont de largeur légèrement supérieure à celle des fentes 5. La Fig. 6 met bien en évidence le prolongement des cannelures 6 le long de l'épaulement 4 ; alors que la figure 7 souligne l'aspect uni et plein de la tête 3. La Fig. 2 permet de voir que, de préférence, la profondeur ou la hauteur des fentes 5 correspond sensibleeent à la longueur de la partie du corps 7 dé- passant de la carte 8, sur laquelle 9 et 10 sont les parties conductrices respectivement supérieure et inférieure. La Fig. 3 montre l'épanouissement des bras 11, en même temps que la réparti tion de la soudure 12, ainsi que son cheminement de bas en haut, à l'extérieur, ou sur le pourtour du rivet dans le sens de la flèche, grâce aux canaux 6. La figure 8 est une variante de réalisation d'un dispositif de liaison selon l'invention, tel qu'il vient entre d'omit et illustré sur lu figures 1 à 7, variante dans laquelle la tête et le corps de l'élément 1 présentent au tre un évidement strié, aelui-ci pouvant également être cannelé. La Fig. 9 permet de mieux comprendre l'épanouissement des bras ou pattes ll avec appui sur le bord supérieur de la partie métallisés 10 de la carte perforée, Enfin, la figure 10, en perspective, montre des cannelures 6 qui, suivant un mode de réalisation, s'arrêtent à mi-hauteur de l'épaulement 4 ; en même temps qu'une tête munie de tiges 16 de connexion. En résumé, l'élément de liaison électrique selon l'invention réalise une connexion électrique entre les couches eonduetrioes des faces inférieure et su- périeure, ainsi qu'entre les couches conductrices intermédiaires éventuelles d'une carte de circuits imprimés usinée. On ne recherche pas une introduction en force du dispositif dans le trou de la plaque, au contraire, on utilisera de préférence pour des trous de diamètre nominal donné, par exeiple de 9/10 mm du rivets, broches, plots ou oeillets de diamètre nominal légèrement inférieur, par exemple de 8/10 mm. Une fois placé dans le trou désiré, son éapulement conique coopère avec les pattes épanouies au moment du sertissage, assurant au rivet, entre autre, un centrage et un maintien parfaits, pendant et après soudage, c'est-à-dire, froidissement. Il est intéressant de noter qu'il est possible de réaliser un rivet selon l'invention à partir d'une tige cylindrique à cannelures longitudinales munis de fentes, comme il vient d'être décrit, à ses deux extrémités. L'épaulement conique de la tête et son diamètre légèrement supérieur à celui de la tige can- nelée constituant le corps, sont obtenus au cours d'une opération d'évasement préliminaire ouvrant les pattes ou branches de l'extrémité supérieure suivant l'angle désiré. On procède ensuite avec ce rivet à teAte et épaulement conique diseontinuss, corme précédemment : mise en place du rivet dans le trou, sertis- sage, par écartement des pattes de l'autre extrémité et soudure finale. On valise ainsi une liaison électrique solide et de durée de vie augmentée entre les diverses couches conductrices d'une carte usinée. REVENDICATIONS 1. Dispositif de liaison interface pour circuit imprimé simple ou multicouche, et plus particulièrement rivet, du type comportant un corps plein surmonté d'une tête, destiné à réaliser une connexion électrique entre les faces et/ou entre les diverses couches dconductrices d'une plaquette ou d'une carte de cir- cuit imprimé par soudure homogene des deux faces en même temps que des couches intermédiaires en une seule opération, rivet caractérisé en ce que : la tette, de diamètre légèrement supérieur au diamètre du corps se raccorda à celui-ci par l'intermédiaire d'un épaulaient conique et que leurs dimensions sont adap tées à colles des perforations (trous), du circuit imprimé, de façon à permettre une introduction aisée du rivet dans une perforation, sans avoir à forcer, l'appui de l'épaulement conique sur le bord supérieur de la perforation assurant une mise en place correcte, ledit rivet étant luni d'au moins deux cannelures longitudinales réparties de préférence symétriquement le long du corps et se prologeant sur la partie conique de l'épaulement précité, ce qui a pour effet d'assurur par capillarité la montée de la soudure le long du corps du rivet, à l'ex- térieur de celui-ci, ainsi que sa répartition sur les parties conductrices internes et externes de chaque couche du circuit imprimé. 2. Dispositif de liaison interface selon la revendication 1, dans lequel le corps précité présente à sa bue au oins une fente logitudinale de largeur in figure ou égale aux cannelures et située dans l'axe et les prolongements des cannelures pratiquées Sur une parti de sa hauteur, cette fente partage ladite base en branches destinées à s'évaser au moment du sertissage, ce qui empêche la formation de criques ou déchirures et assure, en coopération avec la tête précitée, le saintien du rivet bien centré, sans risque de déplacement avant, pendant et/ou après l'opération de soudure. 3. Dispositif de liaison interface selon la revendication 2, dans lequel la tête précitée est mmie à sa partie supérieure d'au moins une tige de raccordement, de section et de hauteur appropriées destinée(s) à permettre de multiples combinaisons de câblage d'éléments rapportés. 4. Dispositif, selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3 caractérisé en ce que l'épaulement conique précité est obtenu au cours d'une opération d'ouverture ou d'écartement préliminaire des branches ou pattes d'une extrémité d'un corps sans tête en forme de tige à cannelures @@itudinales, dont les deux extrémités présentent des fentes longitudinales les partageant en branches ; la somme des hauteurs desdites pattes de chaque extrémité étant inférieure à la hauteur de la tige précitée. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2, 3 ou 4, caractérisé par le fait qu'il présent au centre un évidement strié ou cannelé dans le sens de la longueur ; ledit évidement traversant ledit élément sur une partie ou sur la totalité de Sa hauteur.