Brevet FR2474246A1 — publié le 19810724

L'invention concerne un connecteur électrique perfectionné destiné principalement à des microcircuits. L'invention concerne plus particulièrement l'interconnexion d'un câble souple et plat et de divers substrats tels que des cartes à circuits imprimés. Une première forme de réalisation du connecteur électrique selon l'invention comporte un bottier non conducteur, ayant normalement la forme d'un parallélépipède rectangle. Une face du bottier présente une ouverture qui communique avec une fente formée dans une autre face du bottier. Un noyau en élastomère, sur la circonférence duquel sont enroulés plusieurs conducteurs nus, est disposé à l'intérieur de l'évidement de manière que sa surface circonférentielle, à l'état totalement étendu, c'est-à-dire à l'état non comprimé, pénètre dans l'ouverture et dans la fente du bottier. Lorsque le bottier est connecté à un substrat portant des circuits conducteurs, les conducteurs enroulés sur le noyau portent contre les conducteurs du substrat.Lorsqu'un autre substrat ou un câble souple de réalisation appropriée est inséré dans l'évidement ménagé à l'intérieur du bottier, ses conducteurs nus établissent également des contacts avec les conducteurs enroulés sur le noyau afin qu'une interconnexion soit réalisée entre les substrats ou entre le substrat et le câble souple et plat. Le câble souple, qui présente normalement une surface plane, est prévu de manière à être interconnecté avec le bottier par la mise à nu d'une partie de ses conducteurs. Les conducteurs dénudés sont positionnés avec précision par rapport à un certain nombre de repères ou d'ouvertures de référence présentés par le câble. Les repères de référence du câble correspondent à des repères formés dans des supports intérieur et extérieur du câble. Le support intérieur du câble comporte deux repères de référence qui correspondent à des repères analogues portés par le câble. Ce dernier est enroulé sur trois côtés du support intérieur en forme de languette. Le support intérieur, autour duquel le câble est enroulé, est ensuite inséré dans le support extérieur. Les supports intérieur et extérieur sont verrouillés de manière amovible l'un à l'autre en position convenable par l'accouplement entre eux des repères formés sur ces supports.Les repères de positionnement peuvent assumer la fonction d'organes de verrouillage et se comportent normalement de cette manière dans une forme de réalisation de l'invention. Lorsque les supports intérieur et extérieur sont engagés l'un avec l'autre, les conducteurs dénudés du câble sont étendus et maintenus en position par la languette du support intérieur. Les conducteurs étendus du câble peuvent alors être insérés dans l'évidement du bottier pour s'accoupler avec les conducteurs nus, enroulés sur le noyau en élastomère. L'invention peut être mise en oeuvre pour l'interconnexion de substrats qui sont disposés parallèlement ou angulairement l'un à l'autre ou dans toute position intermédiaire. L'invention permet de réaliser des interconnexions avec un câble souple et plat portant des conducteurs deux fois plus rapprochés, c'est-à-dire dont la densité de conducteurs est double de celle ayant pu être obtenue jusqu'à présent. Par conséquent, l'invention permet d'obtenir une précision d'alignement des conducteurs sensiblement supérieure à celle présentée par tout dispositif antérieur connu. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels - la figure'l est une vue en perspective par le haut d'une première forme de réalisation du dispositif selon l'invention pour l'interconnexion de substrats disposés parallèlement entre eux ; - les figures 2, 3 et 4 sont respectivement une vue en plan, une élévation et une vue en coupe suivant la ligne 4-4 de la figure 2, d'une seconde forme de réalisation de l'invention dans laquelle des interconnexions peuvent être réalisées entre des dispositifs perpendiculaires entre eux , - les figures 5 et 6 sont une élévation et une coupe du noyau d'élastomère faisant partie du dispositif selon l'invention ;; - la figure 7 est une vue partielle de dessus d'un câble souple et plat dont les conducteurs sont dénudés aux extrémités et qui fait partie du dispositif selon l'invention - les figures 8 et 9 sont une vue de dessus et une coupe transversale, respectivement, des supports du câble souple et plat t et - la figure 10 est une vue de dessus d'un substrat pouvant être utilisé avec le connecteur selon l'invention. La figure 1 représente un substrat 1 qui porte des circuits conducteurs 11 pouvant être constitués de cuivre plaqué d'or sur une épaisseur de 10 4 mm. Les circuits conduc- teurs 11 aboutissent à des anneaux conducteurs 12 qui entourent des trous ménagés dans le substrat et dans lesquels passent des broches 13 de bornes. Un connecteur 2 comporte un bottier 74 fixé à la plaquette par des vis et -des écrous ou par d'autres moyens convenables de fixation tels que des rivets, de la colle, etc. Le boitier 74 est normalement réalisé en matière non conductrice, par exemple en matière plastique, sous la forme d'un parallélépipède rectangle dont une face 70 présente une fente 15. Une ouverture 16 de positionnement et de verrouillage est représentée comme étant réalisée dans la face supérieure 72. Des bossages 17 et 17D de positionnement sont réalisés sur des faces 76 et 70. La figure 2 représente une seconde forme de réalisation de l'invention analogue, du point de vue fonctionnel, à la première forme décrite, sauf qu'elle est conçue pour interconnecter des dispositifs perpendiculaires entre eux. Comme représenté sur la figure 2, un connecteur 20 comporte un boitier non conducteur 140 dont la surface supérieure 172 présente une fente 25 qui débouche dans une cavité allongée 21 logeant un organe élastique 22 de connexion. L'organe élastique 22 de connexion, qui est mieux montré sur les figures 5 et 6, comporte un noyau à peu près cylindrique 23 en élastomère sur lequel un câble souple 24, comportant plusieurs conducteurs, est enroulé. L'élément 22 est réalisé par découpage du noyau 23 sur une longueur prédé terminée et par coupe d'un tronçon de câble souple dont la longueur est légèrement supérieure à la circonférence du noyau. Le câble est ensuite enroulé étroitement autour du noyau et ses deux extrémités sont fixées l'une à l'autre, par exemple par thermoscellage. Si le joint formé par les extrémités du câble est trop long, il peut être coupé de manière qu'il subsiste une petite crête 28 faisant saillie de la surface du cylindre 22. L'élément 22 est ensuite introduit dans la cavité 21 de manière que la crête 28, le cas échéant, se loge dans l'angle de la- cavité, comme montré sur la figure 4. Un substrat à connecter est poussé dans la fente 25 et porte élastiquement contre le côté gauche de l'élément 22, comme montré sur la figure 4. L'élément 22 porte également élastiquement contre le substrat 1A à travers une ouverture 25A formée dans une face 178 du boitier 140. Ce dernier est fixé au substrat par tout dispositif convenable. Le connecteur-décrit ci-dessus peut être utilisé pour l'interconnexion de toutes formes de cartes à circuits imprimés. Il peut également être utilisé pour l'interconnexion de substrats avec un câble souple ou même pour l'interconnexion d'un câble souple à un autre câble souple. Les figures 7, 8 et 9 montrent une structure et un procédé pour interconnecter électriquement un câble souple et plat à un connecteur du type représenté sur les figures 1 et 2. La figure 7 représente un tronçon d'un tel câble souple et plat~ 30 en polyester, dont les deux extrémités sont préparées pour des connexions par élimination de l'isolant sur une certaine partie des conducteurs, sur un côté du câble. Les conducteurs ainsi mis à nu sont ensuite plaqués d'or, si cela est souhaité, puis des repères d'alignement, représentés sous la forme d'ouvertures 32 et 33, sont réalisés dans le câble. Comme représenté sur les figures 7 et 8, chaque extrémité du câble 30 est repliée autour d'une partie intérieure 40 d'un support 40A du câble. Un support extérieur 41 de câble présente une ouverture 46 de positionnement et de verrouillage dans laquelle s'ajuste une saillie conique 42 formée sur le support intérieur 40. Bien que la partie intérieure soit représentée comme portant l'organe mâle, la disposition peut être inversée. Le support intérieur 40 comporte une patte rectangulaire 43 qui fait saillie vers le haut et qui correspond à l'ouverture 33 réalisée dans le câble. La saillie 42 correspond à l'ouverture 32 réalisée dans le câble 30 ainsi qu'à l'ouverture 46 de positionnement et de verrouillage.Lorsque la saillie 42 s'engage dans l'ouverture 46, les supports intérieur et extérieur du câble sont verrouillés l'un à l'autre et, en coopérant avec les ouvertures 32 et 33 formées dans le câble 30, ils maintiennent fixement le câble et ses conducteurs dans des positions immobiles. Le support 41 présente un bord supérieur chanfreiné 44 qui facilite l'insertion du câble dans ce support 41. Les saillies 42 et 43 sont destinées à maintenir le câble fermement en place et la saillie 42 coopère avec l'ouverture 46 pour verrouiller l'ensemble fermement en position. La structure de verrouillage sert également à déterminer la position du conducteur avec une grande précision par rapport au connecteur et, par conséquent, par rapport au substrat auquel il doit être relié. Le câble assemblé et formé comme montré sur la figure 8 peut ensuite etre inséré dans la fente du connecteur montré sur les figures 1 et 2. La connexion entre conducteurs est précise en raison de la précision de positionnement du noyau d'élastomère à l'intérieur du boîtier et de la précision du positionnement du câble souple par rapport à ses éléments de support. Le contact électrique est excellent en raison de la pression exercée contre les conducteurs par le noyau d'élastomère et du verrouillage ferme du support sur le câble et sur le boîtier du connecteur par l'interaction de la saillie 43 avec l'ouverture 16 formée dans le boîtier 74 ou 140. Ainsi, chaque saillie de positionnement et de verrouillage assume une fonction double en interconnectant le câble 30 et une autre partie du connecteur, soit le boîtier 74 ou 140, soit le support extérieur 41 du câble. La figure 10 représente une autre plaquette de connexion auxiliaire en étoffe de verre époxy, sur laquelle des composants électriques discrets peuvent être soudés. La plaquette, représentée globalement en 60, porte des circuits conducteurs 61. Chaque circuit aboutit à un anneau 62 et ces anneaux sont disposés en deux rangées espacées 63 et 64. Chaque anneau 62 entoure un trou qui traverse la plaquette et dans lequel une broche de borne de composant peut passer pour être soudée. De même que précédemment, pour assurer un bon contact électrique, les circuits conducteurs 61 sont constitués de cuivre plaqué d'or. La plaquette est configurée et dimensionnée pour être introduite dans la fente du connecteur décrit précédemment en regard des figures 1 et 2. Pour faciliter l'insertion de la plaquette dans la fente (indiquée en 15 sur la figure 1 et en 25 sur les figures 2 et 4), le bord 65 de la plaquette est chanfreiné. Au moyen de la plaquette auxiliaire décrite cidessus, une série de composants électriques discrets ou un circuit intégré unique à boîtier à deux rangées de bornes peut être connecté de manière satisfaisante et amovible à un ensemble intermédiaire à plaquettes. Le composant ou les composants doivent d'abord être tous soudés à la plaquette, puis cette dernière est introduite dans le connecteur. De même que précédemment, les contacts électriques sont maintenus élastiquement et s'effectuent or sur or. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif de connexion décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. - Dispositif de connexion électrique destiné à connecter des conducteurs portés par une première structure à des conducteurs portés par une seconde structure, caractérisé en ce qu'il comporte un boîtier (74, 140) non conducteur du courant électrique et dans lequel au moins une fente (15) et une ouverture (25A) sont réalisées, un évidement (21) formé dans le boîtier, communiquant avec ladite fente et ladite ouverture et logeant un noyau (23) en élastomère sur lequel sont enroulés plusieurs conducteurs mis à nu, un support de câble (30) comprenant un élément intérieur (40) et un élément extérieur (41), un câble souple et plat (30) comprenant plusieurs conducteurs dont une certaine partie est mise à nu afin de réaliser une interconnexion électrique, des organes complémentaires d'enclenchement (33, 43) étant réalisés sur le câble souple et plat et sur l'élément intérieur afin de fixer le câble autour de l'élément intérieur et audit élément extérieur, le boîtier comportant un élément de verrouillage destiné à s'enclencher avec l'un desdits organes complémentaires d'enclenchement du câble souple et plat et de l'élément intérieur. 2. - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément intérieur (40) du support comprend un organe non conducteur relativement plat duquel fait saillie vers le haut une patte (43) destinée à s' enclencher avec le câble. 3. - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément intérieur du support comporte une saillie conique (42) qui part vers le haut et qui est destinée à s'enclencher avec le câble et avec l'élément extérieur du support. 4. - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le câble présente des première et seconde ouvertures (32, 33) destinées à s'enclencher avec l'élément intérieur du support. 5. - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une ouverture (16) est réalisée dans le boîtier afin de s'enclencher et se verrouiller avec l'élément intérieur du support. 6. - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément extérieur (41) du support présente une ouverture (46) destinée à s'enclencher avec l'organe de verrouillage de l'élément intérieur du support. 7. - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments intérieur et extérieur (40, 41) du support sont réalisés en matière non conductrice du courant électrique, l'élément intérieur du support comportant des première et seconde pattes (42, 43) de positionnement et de verrouillage, le câble présentant des première et seconde ouvertures (32, 33) de positionnement et de verrouillage destinées à s'enclencher avec lesdites première et seconde pattes de positionnement et de verrouillage dudit élément intéri-eur du support, l'élément extérieur du support de câble présentant une ouverture (46) de positionnement et de verrouillage destinée à s'enclencher avec la seconde patte de positionnement et de verrouillage de l'élément intérieur du support. 8. - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une ouverture (16) est réalisée dans le boîtier afin de s'enclencher avec la première patte (43) de positionnement et de verrouillage de l'élément intérieur du support. 9. - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le câble comporte des organes conducteurs recouverts d'un isolant dont une partie est éliminée afin de mettre à nu lesdits organes conducteurs, la partie éliminée étant située dans une position prédéterminée par rapport à l'ouverture de positionnement et de verrouillage du câble.