Brevet FR2502854A1 — publié le 19821001

L'invention concerne d'une façon générale les dispositifs connecteurs permettant de brancher électriquement un module de circuit intégré à un autre module de circuit intégré. Plus précisément l'invention concerne un connecteur du type ci-dessus, comprenant un module pouvant se tenir à la main pour monter le circuit intégré s'adaptant sélectivement dans une douille ou un support. La miniaturisation des circuits électroni- ques et de leurs boitiers à conduit au développement de systèmes dont la taille globale est relativement petite. On peut trouver des exemples de tels systèmes dans la technique des compteurs ou calculatrices manuels. Parallèlement à la miniaturisation des com- posants et des circuits, les réalisations modulaires ont également contribué à réduire la taille des systèmes auparavant beaucoup plus grands. En effet, plutôt que de développer un système à partir de blocs logiques et de composants associés, pour réaliser toutes les fonctions nécessaires, on peut maintenant utiliser un ou plusieurs modules pour modifier la fonction du système. Chaque module contient un bloc logique tel qu'un circuit intégré conçu pour réaliser une fonction prédéterminée. Ce circuit intégré est monté dans un boitier porteur en matière isolante. Ce boitier comporte généralement des moyens faisant partie intégrante de celui-ci et permettant de saisir l'ensemble du module pour l'introduire dans sa douille ou support récepteur ou l'en retirer. Ce support récepteur destiné à être branché électriquement à une plaquette de circuit imprimé ou analogue, est conçu pour recevoir le module de circuit intégré. Si l'on désire changer de mode de fonction- nement de l'ensemble, la seule opération à effectuer consiste à retirer un module de son support récepteur et à le remplacer par un autre module correspondant à l'autre utilisation recher- chée. 'Jn exemple d'un système de ce type est fourni par le calculateur à main développé par "Friends of Amis Inc". Ce système particulier transforme un langage en un autre langage. Pour changer de langage il suffit de remplacer un module à main par un autre module dans le système. Dans les dispositifs selon l'art antérieur décrits ci-dessus, deux problèmes se posent. Le premier 4o problème est lie aux caractéristiques électriques du matériau dans lequel sont réalisés le boitier et le support récepteur. Plus la surface de la pastille constituant le circuit intégré est petite plus le problème de l'électricité statique est critique. La miniaturisation conduit à des circuits très serrés rendant les pastilles plus sensibles à l'électricité statique. Les circuits très petits tels que ceux considérés ici peuvent être détruits par des tensions ne dépassant pas 100 à 200 volts. Il n'est pas rare que le corps humain se charge d'électricité statique à des tensions de 10 000 volts ou plus lorsqu'on marche simplement sur le sol. Si la personne ainsi chargée prend en main un module contenant un circuit intégré, les risques de détérioration définitive sont considé- rables. Il est donc très important de prévoir des moyens permettant d'évacuer ou de décharger les charges électro- statiques indésirables p-our éviter tout risque de détérioration du circuit intégré. Dans l'art antérieur, ce résultat a été obtenu en ajoutant un matériau conducteur au matériau isolant pour rendre le bottier et le support semi-conducteurs. Cependant l9expériencb a montré que.l'ensemble complexe ainsi obtenu ne présentait plus des performances de fonctionnement convenables pour l'application considérée. En effet, ou bien la composition utilisée ne permettait pas de décharger convenablement les charges électrostatiques, ou bien la résistance du matériau n'é- tait plus suffisante par suite de l'adjonction d'un matériau conducteur. Le second problème posé par les dispositifs connecteurs selon l'art antérieur décrits ci-dessus est lié aux risques d'introduire le module dans son support avec une mauvaise orientation, ou même d'introduire un module dans un mauvais support. Si l'une ou l'autre de ces éventualités se produit, le circuit intégré risque d'être détérioré ou de présenter des défauts de fonctionnement. On a utilisé dans le passé différents moyens pour imposer l'orientation correcte du module par rapport au support. Cependant ces moyens ne permettent d'orienter le module que dans deux dimensions et n'empêchent pas les risques d'introduire un bottier sens dessus dessous ou dans un mauvais 4o support. Ltinvention a pour but de pallier les inconvénients ci-dessus de l'art antérieur en créant un disposi- tif perfectionné de connecteur pour circuits intégrés, du type ci-dessus, permettant d'éviter tout risque de détérioration des circuits intégrés. A cet effet l'invention concerne un dispositif de connecteur pour circuits intégrés modulaires, com- prenant en combinaison un module constitué par un circuit intégré muni d'un certain nombre de conducteurs partant des c8tés opposés de celui-ci, ce circuit intégré étant engagé dans un bottier en matériau d'isolation électrostatiquement conducteur, et un support en matériau d'isolation électrostatiquement conducteur destiné à recevoir le module, ce support comportant un certain nombre de bornes montées dans celui-ci de manière à venir en contact électrique avec un conducteur du circuit intégré lorsque le module est logé dans le support, dispositif caractérisé en ce que le matériau d'isolation est constitué par du polyamide (nylon) 6/6 contenant 30% de matériau de remplissage, ce matériau de remplissage comprenant de la fibre de carbone dans une proportion de l'ordre de 20% à 10% en poids, et de la fibre de verre dans une proportion de l'ordre de % à 20% en poids. Suivant une autre caractéristique de l'in- vention, le boîtier comprend une surface de support du circuit intégré entourée par une paire de parois d'extrémités partant des c8tés opposés de cette surface, un certain nombre de nervures verticales parallèles séparées, en forme de L, se situant des deux c8tés de la surface reliant les parois d'extrémités, chaque zone comprise entre nervures adjacentes recevant un conducteur courbé vers le bas, et une paire de poignées faisant corps chacune avec une paroi d'extrémité en partant vers Itextérieur de celle-ci; le support comprenant un fond reliant une paire de parois latérales opposées partant de ce fond, les bornes étant montées élastiquement à l'intérieur de chaque paroi latérale du support et faisant face à la paroi latérale opposée, chaque borne étant conçue pour venir se glisser entre nervures adjacen- tes du boîtier pour venir en contact électrique avec un conduc- teur placé dans ce boîtier, lorsque le module est logé dans le support, les poignées se situant longitudinalement à l'extérieur du support. Suivant encore une autre caractéristique de l'invention le dispositif comprend des moyens d'orientation d'engagement formés sur le boîtier et sur le support de manière à coopérer ensemble pour orienter le module lorsqu'on introduit selui-ci dans le support, ces moyens d'orientation comprenant une paire de poignées faisant corps chacune avec l'une des parois d'extrémités et partant vers'l'extérieur de celle-ci, et au moins une nervure faisant corps avec chaque paroi d'extrémité partant verticalement au-dessous de chaque poignée; le support comportant une fente verticale correspondant à chaque nervure, formée sur le boîtier et venant s'adapter dans cette fente. L'invention est décrite ci-après avec référence aux dessins ci-joints dans lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective du dispositif connecteur pour circuits intégrés modulaires selon l'invention représentant le module avant l'introduction dans son support; - la figure 2 est une vue en perspective du dispositif connecteur pour circuits intégrés modulaires selon l'invention, représentant le module une fois introduit dans son support; - la figure 3 est une vue en plan, suivant la ligne 3-3 de la figure 1, de la face inférieure du module; - la figure-4 est une vue en coupe suivant la ligne 4-4 de la figure 3 Dans la figure 1, le dispositif connecteur pour circuits intégrés modulaires selon l'invention comprend un module repéré d'une façoh générale par la référence 10, pouvant être introduit et s'adaptant dans un support correspon- dant 12 placé en face de lui. La conception du dispositif est telle qu'on puisse introduire et retirer sélectivement le module 10 dans et hors de son support 12. Le module 10 comprend un circuit intégré 14 contenant un bloc logique et un boîtier 16, réalisé dans un matériau d'isolation électrostatiquement conducteur. Le circuit intégré 14 est destiné à être monté, par sa surface 18 ( figure 3) sur le boîtier 16. Ce boitier 16 comprend également une paire de parois d'extrémités 20 et 22 partant des deux côtés opposés de la surface 18, et deux rangées de nervures parallè- les verticales séparées 14, en forme de L, situées des deux cotés de la surface 18 et reliant entre elles les parois d'extrémités 20 et 22. Chaque zone comprise entre nervures adjacentes 24 reçoit un conducteur de circuit intégré dirigé vers le bas 26, ces conducteurs partant du circuit intégré 14 et se courbant autour de la surface 18, comme on peut mieux le voir sur la figure 4. Les parois d'extrémités 20 et 22 comportent des prolongements 28 qui s'étendent au-delà des rangées de nervuri 24. Ces prolongements 28 sont destinés à fixer l'orientation, comme cela sera décrit plus en détail ci-après. Chaque paroi d'extrémité 20 et 22 comprend une poignée 32 et 34 faisant corps avec la paroi correspondante et s'étendant vers l'extérieur de celle-ci. Ces poignées 32 et 34 sont destinées à être saisies entre le pouce et l'index pour introduire ou retirer le module 10 du support 12 Juste au-dessous de la poignée 32 est prévue une nervure d'orientation 36. De la même manière, des nervures d'orientation 38 et 40 sont prévues juste au-dessous de la poignée 34. Les nervures d'orientation 36, 38 et 40 sont destinées à s'engager dans des parties correspondantes du support 12, comme cela sera décrit plus en détail ci-après. Comme le bottier 16, le support 12 est réalisé dans une matière d'isolation électroâtatiquement conductrice. Cette matière est moulée dans un moule destiné à recevoir le module 10 avec une coïncidence exacte. Comme on peut mieux le voir sur la figure 1, le support 12 comprend un fond 44 d'o partent deux parois latérales opposées 46. Deux parois d'extrémités opposées 48 et 50 relient entre elles les parois latérales 46. Un certain nombre de ressorts formant bornes de contact 52 sont montés dans chaque paroi latérale 46. Ces bornes 52 sont placées à l'intérieur du support et font face à la paroi opposée 46. Chaque borne est destinée à venir en contact électrique avec un conducteur 26 du circuit 33 intégré lorsque le module 10 vient se loger dans le support 12. De plus, chaque borne 52 comporte une queue de circuit imprimé 54 venant au-dessous du fond 44 du support 12. Les queues de circuit imprimé 54 sont destinées à être soudées à une plaquette de circuit imprimé (non représentée). Quatre cavités d'orientation 56 sont formées dans les parois latérales 46. Ces cavités sont desti- nées à recevoir les extensions de parois d'extrémités 28 lorsque le module 10 est introduit dans le support 12. La configuration des extensions de parois d'extrémités 28 et des cavités correspondantes 56 est telle qu'on ne peut plus introduire le module dans le support 12 après avoir fait tourner ce module 10 de 1800. On remarquera cependant qu'il est tou- jours possible de retourner le module 10 sens dessus dessous et de l'introduire encore dans le support 12. Pour supprimer également cette possibilité, une fente 60 est prévue dans la paroi d'extrémité 48 et des fentes 62, 64 dans la paroi d'extrémité _50. Ces fentes 60, 62, 64 sont conçues pour recevoir respectivement les nervures d'orientation 36, 38 La structure définie par les poignées 32 et 34, les nervures d'orientation 36, 38, 40 et les fentes , 62, 64 permet d'orienter le module 10 de deux manières différentes: 1 - Le module 10 ne peut pas être intro- duit sens dessus dessous dans le support 12. En effet cette possibilité est éliminée par le fait que les poignées 32, 34 viendraient buter contre le sommet des parois d'extrémité 48, 50 en empêchant ainsi tout conducteur 26 du circuit intégré de venir en contact électrique avec l'une quel- conque des bornes 52 du support. 2 - En donnnat aux nervures d'orientation 36, 38, 40 et à leurs fentes correspondantes 60, 62, 64 une configuration de disposition unique pour chaque dispositif complet de connecteur pour circuits intégrés modulaires, seule est possible l'introduction du bon module 10 dans son support 12 correspondant. Si, par exemple, la nervure d'orientation 36 se rapprochait d'une extrémité de la paroi 20, cette nervu- re ne pourrait plus venir se loger dans la fente 60 du support 12. On peut prévoir un nombre infini de combinaisons uniques de positions des nervures 36, 38, 40 par rapport aux fentes correspondantes 60, 62, 64 Le matériau d'isolement électrostatiquement conducteur qu'on utilise pour réaliser le boltier 16 et le support 12 est constitué par du polyamide 6/6 contenant 30% de matériau de remplissage. Ce-matériau de remplissage comprend de la fibre de carbone et de la fibre de verre. De préférence la teneur en poids de la fibre de carbone doit être de l'ordre de 20% à 10%, et la teneur en poids de la fibre de verre doit être de l'ordre de 20% à 10%. L'adjonction de fibre de carbone tend à réduire la résistance du matériau, mais elle augmente la conductivité du polyamide. Si le matériau contient une trop grande quantité de carbone, ce matériau devient trop conducteur et risque de court-circuiter le circuit intégré 14. Si par contre la quantité de fibre de carbone est inférieure à 10% les charges électrostatiques ambiantes ne sont plus suffisamment éliminées. L'adjonstion de fibre de carbone au polyamide tend à réduire l'intégrité à la fois du bottier 16 et du support 12. La fibre de verre est ajoutée pour compenser la perte de résistance provoquée dans le matériau par l'adjone- tion de fibre de carbone. Si cependant on ajoute plus de 20% de fibre de verre, la conductivité du matériau d'isolation ne convient plus. REVENDICATIONS 1- Dispositif de connecteur pour circuits intégrés modulaires, comprenant en combinaison un module consti- tué par un circuit intégré (14) muni d'un certain nombre de conducteurs partant des cotés opposés de celui-ci, ce circuit intégré étant engagé dans un bottier (16) en matériau dtisola- tion électroetatiquement conducteur, et un support (12) en matériau d'isolation électrostatiquement-conducteur destiné à recevoir le module, ce support comportant un certain nombre de bornes (52) montées dans celuici de manière à venir en contact électrique avec un conducteur du circuit intégré lorsque le..module est logé dans le support, dispositif caractérisé en ce que le matériau d'isolation est constitué par du polyamide (nylon) 6/6 contenant 30% de matériau de remplissage, ce matériau de remplissage comprenant de la fibre de carbone dans une propor- tion de l'ordre de 20% à 10% en poids, et de la fibre de verre dans une proportion de l'ordre de 1O à 20% en poids. 2- Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le bottier comprend une surface de support du circuit intégré entouréepar une paire de parois d'extrémités partant des cotés opposés de cette surfaces un certain nombre de nervures verticales parallèles séparées, en forme de L se situant des deux cotés de la surface reliant les parois d'extrémités, chaque zone comprise entre nervures adjacentes recevant un conducteur courbé vers le bas, et une paire de poignées faisant corps chacune avec une paroi d'extrémité en partant vers l'extérieur de celle-ci; le support comprenant un fond reliant une paire de parois latérales opposées partant de ce fond, les bornes étant montées élastiquement à l'intérieur de chaque paroi latérale du support et faisant face à la paroi latérale opposée, chaque borne étant conçue pour venir se glisser entre nervures adjacentes du boîtier pour venir en contact électrique avec un conducteur placé dans ce boîtier, lorsque le module est logé dans le support, les poignées se situant longitudinalement à l'extérieur du support. 3- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'orientation d'engagement formés sur le bottier et sur le support de manière à coopérer ensemble pour orienter le mo- dule lorsqu'on introduit celui-ci dans le support, ces moyens d'orientation comprenant une paire de poignées faisant corps chacune avec l'une des parois dtextrémités et partant vers l'extérieur de celle-ci, et au moins une nervure faisant corps avec chaque paroi d'extrémité partant verticalement au-dessous de chaque poignée, le support comportant une fente verticale correpondant à chaque nervure formée sur le bottier et venant s'adapter dans cette fente. A- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les seconds mpyens d'orientation comprennet des parties faisant saillie extérieure- ment perpendiculairement aux parois d'extrémités du bottier, de manière à venir s'adapter dans des fentes verticales corres- pondantes du support.