Brevet FR2371759A1 — publié le 19780616

La présente invention concerne des contacts électriques et des dispositifs de commande pour des contacts électriques. Avec l'apparition des circuits gravés souples dans lesquels de minces couches de matière résistante sont appli quées par impression sur un substrat souple, en même temps que des couches à recouvrement d'une matière conductrice, pour permettre d'établir temporairement un contact électrique en vue d'essais, on a mis au point des contacts électriques élastiques minces. I1 est connu, d'après le brevet des Etats-Unis d'Amérique nO 3 560 907 de réaliser des contacts en un matériau en feuille électriquement conducteur pour réduire leurs dimensions latérales ou leur épaisseur. Ces contacts électriques connus comportent un "corps" et une "extrémité" qui sont réunis dans un même plan par deux traverses de telle manière que, lorsque le contact est déplacé pour venir toucher un élément conducteur d'un circuit, -ladite extrémités se déplace par rapport au corps dans une direction à peu près normale au plan de ce circuit de telle façon que la probabilité de détérioration de l'élément conducteur par frottement de la partie supérieure sur la surface de cet élément est réduite. Ce contact électrique connu a l'inconvénient que la pression de contact entre l'extrémité et le circuit qui est essayé n'est pas toujours suffisante pour assurer un bon contact électrique. Selon une caractéristique de la présente invention, un contact électrique réalisé en une matière en feuille électriquement conductrice et comprenant un corps et une extrémité, lesdits corps et extrémité étant réunis dans un meme plan par au moins deux traverses élastiques, est caractérisé en ce qu'au moins une des traverses est réalisée avec un élément de renfort ou de raidissement. Les éléments de renfort garantissant que la pression de contact développée entre l'extrémité du contact et le circuit en cours d'essai est suffisante pour réaliser un bon contact électrique dans pratiquement toutes les circonstances. Selon une autre caractéristique de la présente in vention, un dispositif de commande pour mouvoir le contact électrique défini ci-dessus pour le relier électriquement à un élément conducteur est caractérisé par un levier destiné à etre connecté au corps d'un contact électrique, ledit levier étant monté pivotant entre ses extrémités sur un boîtier et un organe gonflable qui, lorsqu'il est gonflé, vient en prise avec ledit levier, l'amenant ainsi à pivoter avec un -déplacement ultérieur du contact électrique. Le dispositif de commande décrit ci-dessus présente l'avantage que sa fabrication est très simple et économique. I1 est préférable que ce levier pivote entre ses extrémités dans une cavité du boîtier, l'organe gonflable étant intercalé entre ledit levier et une surface de cette cavité. Il est par ailleurs préférable d'incorporer un ressort pour solliciter le levier et le faire tourner dans un sens pour provoquer un dégonflage au moins partiel de l'élément gonflable quand la pression à l'intérieur de celui-ci est relâchée. Selon une troisième caractéristique de la présente invention, un dispositif de commande destiné à amener plusieurs contacts électriques, tels ceux définis ci-dessus, en contact électrique avec les éléments conducteurs d'un circuit, est caractérisé en ce qu il comprend : un premier cadre pour supporter une "carte d'épreuve" sur une première surface de laquelle sont montés les contacts électriques, si bien que leurs extrémités passent à travers une ouverture traversante ménagée dans la carte d'épreuve, une ouverture pour recevoir une "lentille laser" étant ménagée dans un second cadre, lesdits premier et second cadres étant superposés et mobiles entre une première position, dans laquelle les extremités des contacts électriques sont au contact d'éléments conducteurs du circuit, quand ils sont placés en alignement avec l'ouverture traversante ménagée dans la carte d'épreuve et à proximité de la seconde-surface opposée, de la carte d'épreuve, et une seconde position dans laquelle les extrémités des contacts sont séparées des éléments conducteurs, ainsi qu'un organe gonflable intercalé entre le premier et le second cadre pour faire passer ces cadres de leur seconde à leur première position. Le dispositif de commande défini ci-dessus a l'avantage d'être peu encombrant, son épaisseur étant minimale dans le sens vertical. I1 a une faible hystérésis et les forces réparties régulièrement qui sont produites par le dispositif tubulaire gonflable communiquent un mouvement parallèlement à son axe avec une très faible tendance à l'inclinaison. De plus, l'aire relativement grande des tubes permet de faire fonctionner l'appareil avec de faibles pressions. L t invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels la figure 1 est une vue de côté d'un contact électrique ; la figure 2 est une vue en bout du contact elec- trique de la figure 1 la figure 3 est une vue en perspective éclatée de deux contacts électriques à monter à raison d'un de chaque côté d'un circuit imprimé sur les deux faces pour réaliser une "sonde de Kelvin" ; la figure 4 est une vue en perspective de la sonde de Kelvin de la figure 3 montée sur un support ;; la figure 5 est une coupe transversale d'un dispositif de commande pour déplacer un contact électrique selon l'une des figures 1 et 2 ou une sonde selon l'une des figures 3 et 4 pour le raccorder à un circuit à essayer ou le séparer de ce dernier la figure 6 est une vue en perspective du dispositif de commande de la figure 5 modifié pour raccorder une sonde de Kelvin à un circuit à essayer et pour l'en séparer la figure 7 est une vue en perspective et en coupe partielle d'un dispositif de commande destiné à mouvoir plusieurs contacts électriques du type représenté sur les figures 1 et 2 ou une sonde comme celle représentée sur les figures 3 ou 4, de façon à les raccorder à un circuit et à les en séparer ; la figure 8 est une vue due côté du dispositif de la figure 7 ;; la figure 9 est une vue en perspective éclatée du dispositif de la figure 7 ; et la figure 10 est une vue en- perspective du disposi- tif de commande des figures 7 à 9 avec une carte d'épreuve associée. Comme le montrent les figures 1 et 2, un contact électrique 1 est réalisé en une matière en feuille électriquement conductrice, par exemple en bronze phosphoreux d'environ 0,2 mm d'épaisseur. Le contact électrique comprend un corps 1U et une extrémité pointue 11. Le corps 10 et l'extrémité 11 sont réunis dans un mêle plan par une paire dc traverses élastiques parallèles 12 et 13. Les bords supérieur et inférieur (tels qu'ils sont représentés) du contact électrique comportent chacun un élément de renfort ou de raidissement sous la forme d'un rebord 9 qui s'étend latéralement par rapport au contact, perpendiculairement au plan contenant le corps 10 et l'extrémité 11. Bien que les rebords 9 se prolongent chacun le long du corps 10 et dans l'extrémité 11, ils peuvent, selon une variante, s'étendre seulement le long de la traverse à laquelle ils sont associés pour la renforcer. Le contact électrique 1 est de préférence estampé et réalisé sous la forme d'un objet en une seule pièce à partir de la même feuille de matériau électriquement conducteur. Toutefois, le corps 10 et l'extrémité 11 peuvent être sous forme de pièces séparées et assemblées par des traverses, également façonnées separément, avec des rebords solidaires, ces traverses étant fixées par leurs extrémités au corps et à l'extrémité du contact respectivement par un moyen approprié, par exemple par brasage. En référence aux figures 3 et 4, une sonde de Kelvin 50 comprend deux contacts électriques 1 symétriques assujettis, à raison d'un de chaque côté d'un circuit 8 imprimé sur les deux faces, par exemple par soudure. Des conducteurs 51, terminés par des fiches mâles 52 partent des côté-s du circuit imprimé 8. Les contacts électriques 1 et le circuit imprimé 8 constituant la sonde de Kelvin 50 sont montés sur un support 53 qui comprend un aimant permanent. En référence à la figure 5, le contact électrique 1 peut être raccordé aux éléments conducteurs d'un circuit, puis séparé de ceux-ci à l'aide d'un dispositif de commande 2. Ce dispositif 2 comprend un boîtier 14 avec une cavité centrale 15 qui est ouverte à son extrémité gauche comme cela est représenté sur la figure. Un levier 16 pivote dans la cavité 15 autour d'un axe 17 qui va d'une paroi latérale à l'autre du boîtier 14. te levier 16 dépasse de l'extrémité ouverte de la cavité 15 et le corps 10 du contact 1 est relié à la partie saillante du levier 16, afin de se déplacer avec elle. Des vis sans tête 18 et 19 sont logées dans des trous ménagés dans la paroi supérieure (comme représenté) du boîtier 14 et constituent des butées d'extrémité ajustables pour limiter le mouvement de pivotement du levier 16. Un organe gonflable réalisé sous la forme d'un tube allongé 20 est intercalé entre le levier 16 et le support ou base du boîtier 14. Le tube 20 est replié sur lui-même, le pli étant logé dans un évidement 21 ménagé dans le côté inférieur du levier 16.L'extrémité ouverte du tube 20 est placée sur une partie 25 en saillie d'un élément tubulaire 22. L'extrémité de ltélément 22 éloignée de la partie 25 est façonnée de façon à recevoir une conduite tubulaire par laquelle on peut envoyer un fluide sous pression, par exemple un liquide hydraulique ou de l'air comprimé, dans le tube 20 pour le gonfler.Un ressort de rappel 23 est logé dans le boîtier de façon à agir entre la paroi supPrieure (comme représenté) du boîtier 14 et la surface supérieure du levier 16 pour solliciter ce levier en l'amenant dans une position extrême dans laquelle il vient en prise avec la butée extrême 18, cette position étant représentée en trait plein sur la figure 5. Quand on envoie un fluide comprimé pour gonfler le tube 20, le levier 16 pivote à l'encontre de la force de rappel du ressort 23 jusqu'a ce qu'il vienne au contact de la butée 19, cette position étant représentée en traits interrompus sur la figure 5. Dans cette dernière position un contact électrique 1 touche un élément conducteur d'un circuit à essayer. Un aimant 24 est placé dans la base du boîtier 14, de sorte que le dispositif 2-de commande peut être placé sur une surface en métal ferromagnétique voisine de l'emplacement où se trouve le circuit à essayer. Si l'on supprime la pression engendrée par un fluide à l'intérieur du tube 20, la force de rappel du ressort 23 applique le levier 16 contre le tube afin de le dégonfler, tout au moins en partie. La figure 6 représente un dispositif de commande 2 légèrement modifié en vue de raccorder une sonde de Kelvin 50 à un circuit à essayer, et de l'en séparer ensuite Dans ce cas, le levier ne dépasse pas de l'extrémité gauche ouverte de la cavité centrale 15, mais la sonde de Kelvin est montée de façon à se déplacer avec le levier de la manière décrite précédemment à propos d'un seul contact électrique 1. Le contact électrique 1 convient particulièrement pour être utilisé avec un ensemble laser en vue du calibrage d'éléments conducteurs imprimés sur un substrat. Plusieurs contacts électriques 1 raccordés à des dispositifs 2 de commande peuvent être disposés autour d'un circuit à essayer, les minces contacts semblables à des lames dépassant de fa-çon à venir en contact avec les éléments conducteurs associés et étant raccordés à des circuits de mesure appropriés destinés à enreyistrer la résistance ohmique de ces éléments, lorsqu'ils sont ajustés par le laser. Etant donné que les contacts électriques I sont de faible largeur, on peut en général mettre en place plusieurs contacts pour établir le contact désiré sans produc-tion d'un masquage. Les figures 7, 8, 9 et 10 représentent un dispositif de commande 3 destiné à supporter plusieurs contacts électriques 1 ou plusieurs sondes de Kelvin, ce dispositif comprenant un cadre supérieur 30 et un cadre inférieur 31 superposés l'un à l'autre. Les cadres 30 et 31 sont liés de façon à pouvoir exécuter un mouvement limité les rapprochant ou les éloignant l'un de l'autre, par quatre vis de guidage 32 qui passent par des trous ménagés dans le cadre inférieur 31. Des ressorts 33 agissent entre les têtes des vis 32 et la surface supérieure (telle qu'elle est représentée) -du cadre 30. Des éléments gonflables sous la forme de bandes tubulaires 34 sont placés le long de côtés opposés de la face inférieure du cadre supérieur 30, ces tubes 34 étant fermés à une extrémité (comme on le voit sur la figure 8) par une plaque de serrage 35 qui est serrée contre l'extrémité 101 du tube correspondant par une vis 36. L'autre extrémité du tube 34 est reliée à un organe de sortie 37 d'un conducteur 38 noyé dans le cadre supérieur 30. Le raccord 3B comporte un embout 39 dépassant du cadre 30 et destiné à être raccordé à une source d'air comprimé. Deux bandes de guidage espacées 60, réalisées chacune avec une rainure-guide 62, sont fixées à la surface inférieure du cadre 31 (comme l'indique la figure 10). Les rainures 62 sont destinées à recevoir les bords latéraux opposés d'une carte d'épreuve 70 sur laquelle sont montées des sondes de Kelvin du type représenté sur la figure 4. Les extrémités des sondes 50 passent-par un trou central 72 ménagé dans la carte 70. Le cadre 30 supérieur est fixé (d'une manière non représentée), par exemple par des pattes d'attache, à un circuit à essayer et une lentille de laser (non représentée) est montée sur le cadre 30. En service, la carte d'épreuve 70 est montée sur le cadre inférieur 31 en la faisant glisser dans les rainures 62. Le circuit à essayer est fixé à la partie inférieure de la carte d'épreuve 70. Etant donné que le cadre supérieur 30 est fixe, le cadre inférieur 31 est poussé en direction du cadre supérieur 30 par l'action du ressort 33 sur les tètes des vis de guidage 32. L'air comprimé est alors appliqué aux tubes 34, de sorte que ces derniers se gonflent et déplacent le cadre inférieur 31 vers le bas, de façon à l'écarter du cadre supérieur 30. De cette manière, les contacts 1 des sondes de Kelvin viennent en contact avec les éléments conducteurs correspondants du circuit et l'ajustement des éléments résistants de celui-ci est ensuite réalisé en utilisant un laser. Une fois cette opération achevée, les tubes 34 sont dégonflés en relâchant la pression de l'air et par l'action des ressorts 33, de façon à séparer les contacts 1 dudit circuit qui peut être remplacé par un autre circuit à ajuster. Les avantages du circuit dispositif de commande décrit ci-dessus sont les suivants : Il est peu encombrant et son épaisseur est minimale dans le sens vertical; il a une faible hystérésis et les forces réparties uniformément, qui sont produites par le dispositif à tube gonflable, communiquent un mouvement parallèle à l'axe de ce dernier, avec une tendance réduite à l'inclinaison. De plus, l'aire relativement grande des tubes permet de faire fonctionner l'appareil avec de faibles pressions. I1 va de soi que la présente invention n'a été décrite qu'à titre indicatif mais non limitatif--et qu'elle est susceptible de diverses variantes sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1. Contact réalisé en une matière en feuille conductrice de l'électricité et comprenant un corps et une extrémité,- lesdits corps et extrémité étant réunis dans un même plan par au moins deux traverses élastiques, caractérisé en ce qu'au moins une des traverses (12, 13) est réalisée avec un élément (9) de renfort ou de raidissement. 2. Contact électrique selon la revendication 1, dans lequel deux traverses élastiques à peu près parallèles sont incorporées, caractérisé en ce que chaque traverse (12, 13) comporte un élément de renfort en forme de rebord (9) qui s'étend latéralement par rapport à la traverse élastique en formant un angle avec le plan contenant le corps (10) et l'extrémité (11). 3. Contact électrique selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'un bord de chaque traverse élastique (12, 13) est aligné avec un bord du corps (10) et un bord de l'extrémité (11), ce rebord s'étendant latéralement à partir de ce bord de la traverse, les bords alignés du corps (10) et de l'extrémité (11) ayant aussi des rebords s'étendant latéralement, ces rebords étant alignés et réunis de façon à former un rebord continu longeant un bord du contact (1). 4. Dispositif de commande pour déplacer le contact électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, de manière à la mettre électriquement en contact avec un dément conducteur, caractérisé en ce qu'il comprend un levier (16) destiné à être raccordé au corps (10) d'un contact électrique (1), le levier (16) pivotant entre ses extrémités sur un boîtier (14), et un élément gonflable (20) qui, lorsqu'il est gonflé, vient en prise avec ledit levier, le faisant ainsi pivoter pour déplacer le contact électrique (1). 5. Dispositif de commande selon la revendication 4, caractérisé en ce que le levier (16) pivote entre ses extrémités dans une cavité (15) du boîtier (14), l'organe gonflable (20) étant intercalé entre le levier (16) et une surface de la cavité (15). 6. Dispositif de commande selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que le boîtier (14) comporte une base 24 dont au moins une partie est magnétique. 7. Dispositif de commande selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce qu'un ressort (23) sollicite le levier (16) à l'encontre de l'action de l'organe gonflable (20) pour provoquer un dégonflement au moins partiel de celui-ci quand l'application d'une pression à 11 intérieur de cet organe cesse. 8. Dispositif de commande pour mouvoir plusieurs contacts électriques, selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, pour les mettre en contact électrique avec des éléments conducteurs d'un circuit, caractérisé en ce qu'il comprend un premier cadre (31), pour supporter une carte d'épreuve (70) sur une première surface de laquelle sont fixés les contacts électriques de façon que leurs extrémités pénètrent dans une ouverture (72) ménagée dans la carte (7-0), un second cadre (30) dans lequel est ménagée une ouverture pour recevoir une lentille laser, lesdits premier et second cadres étant superposés et mobiles entre une première position, dans laquelle les extrémités des contacts viennent toucher des éléments conducteurs dudit circuit quand ils sont, en fonctionnement, en alignement avec l'ouverture traversante (72) ménagée dans la carte (70) au voisinage immédiat de la seconde surface opposée de ladite carte (70) et une seconde position, dans laquelle les extrémités des contacts cessent de toucher les éléments conducteurs, ainsi qu'un organe gonflable (34) placé entre le premier (30) et le second cadre (31) pour mouvoir ces cadres de leur seconde à leur première position.