Brevet FR2508719A1 — publié le 19821231

DISPOSITIF DE CONNEXION DE CIRCUITS IMPRIMES COMPORTANT UNE LIAISON DE MASSE A FAIBLE IMPEDANCE La présente invention se rapporte au domaine de la connexion de circuits imprimés entre eux et elle a plus particulièrement pour objet un dispositif de connexion de circuits imprimés comportant une liaison de masse à faible impédance. Dès que les systèmes électroniques atteignent une certaine importance, il est connu de relier électriquement et mécaniquement des cartes. de circuits imprimés portant des composants électroniques à un autre circuit imprimé, appelé carte mère, assurant l'interconnexion des cartes portant les composants, dites cartes filles, et leur alimentation.Ces connexions sont en général réalisées à l'aide de connecteurs placés sur la carte mère et recevant chacun une carte fille, soit directement, la carte fille portant alors des contacts sur un de ses côtés et étant introduite à force dans le connecteur (système dit des cartes encartables), soit par l'intermédiaire d'un second connecteur placé sur la carte fille, portant au moins deux séries de broches de contact, qui assurent la liaison avec respectivement le premier connecteur et les circuits situés sur la carte fille (système dit des cartes enfichables). Ce premier connecteur comporte donc des douilles recevant la carte fille ou son connecteur et une ou plusieurs séries de broches assurant la liaison avec les circuits situés sur la carte mère. Quand un système fonctionne à haute fréquence, il est connu qu'il se crée un effet parasite d'induction au niveau de ces différentes broches de connexion, introduisant un retard ou une déformation dans la propagation des signaux ; en particulier, la liaison des plans de masse électrique (le potentiel de référence) de la carte mère et des cartes filles n'est plus équipotentielle.Pour pallier cette difficulté, il est connu de prévoir des connexions de masse d'accompagnement, reliant en plusieurs points les plans de masse des deux circuits imprimés que l'on désire connecter ; ces connexions d'accompagnement utilisent chacune une broche et sont en nombre tel qu'elles finissent par représenter la moitié ou les trois quart des broches du connecteur, ce qui conduit à une limitation du nornbre de broches utiles par connecteur, c > est-à-dire à une augmentation de l'encombrement et du coût du système. La présente invention a pour objet un dispositif de connexion adapté aux signaux haute fréquence et ne présentant pas ces inconvénients, dans lequel la continuité de masse électrique entre une carte mère et chaque carte fille est assurée par une liaison de masse à faible impédance, comportant - une zone de contact, électriquement conductrice, reliée au plan de masse de la carte fille, s'étendant sur un côté de la carte; - un matériau électriquement conducteur, solidaire du connecteur placé sur la carte mère pour recevoir la carte fille, en contact électrique surfacique avec la zone de contact lorsque la carte fille est connectée à la carte mère; - des picots solidaires du connecteur, en contact électrique avec le matériau précédent, destinés à être connectés au plan de masse de la carte mère. Plus précisément, la présente invention a pour objet un dispositif de connexion d'au moins deux circuits imprimés, le premier de ceux-ci portant un connecteur destiné à recevoir le second des circuits imprimés, le dispositif comportant: - une zone de contact, électriquement conductrice, s'étendant sur un côté du second circuit imprimé, électriquement reliée au plan de masse de ce circuit; - un matériau électriquement conducteur, solidaire du connecteur, en contact électrique avec la zone de contact lorsque les deux circuits imprimés sont connectés; - des éléments électriquement conducteurs, solidaires du connecteur et en contact électrique avec ledit matériau et avec le plan de masse du premier circuit. L'invention. sera mieux comprise à l'aide de la description ci après illustrée par les dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 représente une vue en perspective d'un premier mode de réalisation du dispositif selon l'invention; - la figure 2 représente une vue en coupe de la figure précédente; - la figure 3 représente une vue en coupe d'un deuxième mode de réalisation du dispositif selon l'invention. Sur ces différentes figures, les mêmes références se rapportent aux mêmes éléments. Sur la figure 1, on a représenté une carte de circuit imprimé 2, destinée à recevoir différents composants dont les pattes sont classiquement placées et soudées dans des trous métallisés 21 pratiqués dans la carte 2. Cette carte peut être simple ou multicouches. Dans ce mode de réalisation, la carte 2 constitue une carte fille et porte sur sa partie inférieure un connecteur 3 comportant une première série de broches de connexion 31, placées sur la partie supérieure du connecteur 3, assurant la liaison électrique du connecteur avec les circuits portés par la carte 2, et une seconde série de broches, 32, placées sur la partie inférieure du connecteur, destinées à assurer la liaison électrique avec un deuxième connecteur, repéré 4, porté par un circuit imprimé non visible sur la figure 1 et constituant un support mécanique et électrique pour des cartes telles que 2, appelé carte mère. Le connecteur 4 porte une série de douilles conductrices non représentées, destinées à recevoir les broches 32 du connecteur 3, et une série de broches 41 sur sa partie inférieure, destinées à assurer la connexion électrique avec la carte mère. Selon l'invention, le connecteur 4 porte une bande de contact 5, réalisée en un matériau bon conducteur électrique et doté d'une bonne élasticité, et destinée à venir en contact, par l'intermédiaire de doigts 51 découpés dans cette bande 5, avec une zone de contact 52 portée par la carte fille 2. La zone 52 s'étend sur la partie inférieure de la carte 2, du côté opposé au connecteur 3, et elle est reliée électriquement au plan de masse de la carte 2. La partie inférieure de la bande 5 est munie d'éléments de contact 54, par exemple des picots disposés à un pas standard, qui sont destinés, comme les broches 41, à être reliés à la carte mère, comme représenté vu en coupe sur la figure 2, où le dispositif est monté sur une carte mère. Sur la figure 2, on retrouve donc la carte fille 2 portant dans sa partie inférieure d'un côté le connecteur 3 et de l'autre côté la zone de contact 52. La carte mère, repérée 1, porte le connecteur 4 par l'intermédiaire de ses broches 41 coopérant avec des trous métallisés 11 de la carte 1 dans le connecteur 4 est enfiché (bro- che 32) le connecteur 3. La bande de contact est fixée par une couche de liaisons 53 au connecteur 4 et vient appuyer sur la zone de contact 52 grâce à une forme incurvée en S donnée aux doigts de contact 51. Les picots 54 de la bande 5 sont connectés au plan de masse de la carte mère 1 par l'intermédiaire de trous métallisés 12. On a représenté à titre d'exemple un composant 23, monté sur la carte 2 du même côté que le connecteur 3. Il est à noter que la continuité de la masse électrique entre carte mère et carte fille est d'autant meilleure que les surfaces en contact entre les plans de masse sont plus grandes. D'autre part, cette continuité de masse doit être affranchie de tout problème de précision dans la mise en place de la carte fille. Une solution consiste à augmenter les surfaces en contact. Toutefois, il est préférable, comme représenté sur la figure 1, de découper des doigts (51) dans la bande de contact 5 au niveau de la zone 52 de la carte 2, d'une part pour mieux assurer un contact surfacique, et d'autre part pour diminuer la force nécessaire à l'insertion de la carte 2. Dans une variante de réalisation (représentée sur la figure), le bord d'attaque 22 est chanfreiné pour diminuer cette force d'insertion. Sur le plan technologique, la bande de contact 5 est réalisée par exemple en bronze phosphoreux, et la zone de contact 52 est dorée ou argentée ou encore étamée; la couche de liaison 53 est réalisée par tout moyen assurant une tenue mécanique correcte de la bande 5 ; elle est par exemple simplement constituée par de la colle, avec si nécessaire interposition d'un support ou d'une cale. En ce qui concerne les dimensions du dispositif, la zone 52 s'étend de préférence tout le long du bord inférieur de la carte 2, sur une hauteur de l'ordre de 5 mm ; les doigts 51 ont une largeur sensiblement égale à leur hauteur, de l'ordre de 5 à 10 mm. La figure 3 représente, vu en coupe, un deuxième mode de réalisation du dispositif selon l'invention. Sur cette figure, on retrouve la carte fille 2, portant sur sa partie inférieure le connecteur 3 enfiché dans le connecteur 4 luimême porté par la carte mère 1. Dans ce mode de réalisation, la zone de contact, maintenant repérée 6, est réalisée essentiellement sur la tranche inférieure de la carte 2 et déborde légèrement sur sa surface inférieure, côté soudure comme précédemment. Cette zone de contact 6 vient appuyer sur un matériau à la fois élastique et conducteur 7, sensiblement en forme de boudin, par exemple de section sensiblement sphérique ou elliptique; ce matériau 7 est logé dans un évidement 42 ménagé sur la surface supérieure du connecteur 4 : c'est dans ce mode de réalisation le matériau 7 qui assure la continuité électrique entre la carte 2 et le connecteur 4.De façon analogue au mode de réalisation précédent, le connecteur 4 porte des picots 43 qui coopèrent avec les trous 12 -de la carte 1 pour pouvoir être soudés sur celle-ci;la continuité électrique entre matériau 7 et picots 43 est réalisée par exemple par une bande métallique (non représentée) noyée dans le connecteur 4. Le matériau 7 est constitué par exemple par un élastomère chargé tel qu'un-caoutchouc silicone comportant des billes d'argent. Il apparaît que ce mode de réalisation est de mise en oeuvre plus simple au niveau du matériau mettant en contact les deux cartes: bande de contact 5 figure 1 et matériau 7 figure 3 ; toutefois, il nécessite des connecteurs 4 particuliers, comportant l'évi- dement 42 et dont la largeur est supérieure au précédent: en effet, ici la carte 2 doit venir en contact avec la partie supérieure du connecteur 4. La description faite ci-dessus ne l'a été bien entendu qu'à titre d'exemple non limitatif. C'est ainsi que le mode de connexion décrit de la carte 2 avec carte 1 par un double connecteur (3 et 4) peut être remplacé par le système de connexion des cartes encartables, où c'est la partie inférieure de la carte fille cile-même qui constitue l'élément de connexion venant en contact avec le connecteur 4, le connecteur 3 n'existant pas dans ce cas. De même, la carte mère et les cartes filles peuvent être des circuits imprimes monocouches ou multicouches, I'une des.couches dans ce dernier cas constituant un plan de masse, ou encore la carte mère peut être réduite à un support métallique assurant la fonction de plan de masse, les autres interconnexions étant assurées par tout moyen, par exemple filaire. REVENDICATIONS 1. Dispositif de connexion d'au moins deux circuits imprimés, le premier (1) de ceux-ci portant un connecteur (4) destiné à recevoir le second (2) des circuits imprimés, le dispositif étant caractérisé par le fait qu'il comporte: - une zone de contact (52, 6), électriquement conductrice, s'étendant sur un côté du second circuit imprimé (2), électriquement reliée au plan de masse de ce circuit; - un matériau (5, 7) électriquement conducteur, solidaire du connecteur (4), en contact électrique avec la zone de contact (52, 6) lorsque les deux circuits imprimés sont connectés; - des éléments électriquement conducteurs (54, 43), solidaires du connecteur (4) et en contact électrique avec ledit matériau (5, 7) et avec le plan de masse du premier circuit (1). 2. Dispositif seion la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit matériau comporte une bande conductrice (5). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ladite bande (5) est métallique et recourbée de façon à venir appuyer sur la zone de contact. 4. Dispositif selon les revendications 2 ou 3, caractérisé par le fait que ladite bande (5) comporte des doigts (51) découpés sur sa partie non fixée au connecteur (4). 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la zone de contact est une couche conductrice (52) déposée sur le côté soudure du second circuit (2). 6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le matériau comporte un boudin (7) élastique et conducteur, placé sur la surface du connecteur (4) destinée à recevoir le deuxième circuit(2), et que la zone de contact (6) est située au moins en partie sur la tranche du deuxième circuit (2). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que le boudin (7) comporte un élastomère chargé d'un matériau conducteur. 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le contact entre la zone de contact (52, 6) et ledit matériau (5, 7) est surfacique. 9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la zone de contact (52, 6) est placée sur celui des côtés du second circuit (2) par lequel est réalisée la connexion avec le premier circuit (1). 10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte en outre un deuxième connecteur (3) assurant une liaison électrique intermédiaire entre le connecteur précédent (4) et le second circuit (2)