Brevet FR2522205A1 — publié le 19830826

X L'invention concerne un connecteur pour relier, par enclen- chement, un circuit hybride sans fils à une carte de circuit imprimé ou analogue. Les circuits hybrides sont généralement fabriqués sur un sub- strat en céramique sur lequel divers conducteurs et résistances sont formés par sérigraphie et auquel sont soudées des puces en circuit intégré Les circuits hybrides de ce type sont généralement montés dans un système par l'intermédiaire d'une carte de circuit imprimé, à laquelle ils sont fixés par soudage ou par l'intermédiaire d'un connecteur Le circuit hybride est généralement un circuit sans fils. C'est à dire que les connexions de l'extérieur y sont réalisées par soudage de fils volants sur des plots de liaison généralement agencés en rangée le long de ses bords, ou encore, qu'il peut être enfiché dans une fiche qui comporte des contacts élastiques établissant un contact électrique avec des contacts de raccordement placés le long d'un de ses bords. Dans un grand nombre de cas, on a trouvé plus souhaitable d'utiliser des circuits hybrides à enfichage que des circuits hybri- des à raccordement permanent ou par fils En cas de panne ou tout simplement lors de l'entretien, il est beaucoup moins coûteux de ne remplacer que quelques circuits hybrides plut 8 t que de remplacer des cartes de circuit imprimé sur lesquelles peuvent être reliés plu- sieurs circuits hybrides Un tel remplacement est facilité et la liaison est faite par enfichage plut 8 t que par fil. Les connecteurs pour circuits hybrides connus ont été prévus pour se raccorder à l'un des bords du circuit hybride Il existe deux types de ces connecteurs: l'un exige une certaine force d'insertion, ses bornes frottant sur les bornes correspondantes du circuit hybride lorsque ce dernier est inséré; l'autre n'exige pas de force d'inser- tion, le circuit hybride étant introduit dans le connecteur et une pression étant ensuite exercée par les bornes correspondantes pour établir le contact et maintenir le circuit hybride en position. Lorsqu'on utilise le premier type de connecteur, les bornes du circuit hybride doivent être épaisses et robustes pour résister à l'effet de raclage des bornes du connecteur Toutefois avec les deux types de connecteur, le circuit hybride est monté à angle droit par rapport à la carte de circuit imprimé Il en résulte au moins deux problèmes, le premier étant que le nombre de bornes requises pour un " circuit hybride très dense et complexe est souvent plus grand que le nombre de bornes pouvant être établies le long d'un bord de ce circuit hybride Un second connecteur à insertion manuelle, monté à l'extrémité d'un câble élastique, doit être alors utilisé pour éta- blir des raccordements le long du bord opposé du circuit hybride Le second problème est que, dans un système utilisant un grand nombre de cartes de circuit imprimé, la largeur du circuit hybride au-dessus du plan de la carte de circuit imprimé entratne que chaque carte de circuit imprimé soit espacée de la carte adjacente d'une distance égale à au moins la hauteur du circuit hybride, de sorte que l'on ne peut pas obtenir un assemblage dense des cartes de circuit imprimé. La présente invention concerne un connecteur pour circuit hy- bride qui facilite le montage amovible d'un circuit hybride dans un plan adjacent et parallèle au plan de la carte de circuit imprimé La structure de ce connecteur facilite un raccordement automatique au circuit hybride le long d'au moins deux de ses bords opposés, et, si on le souhaite, le long d'au moins une partie importante des deux autres bords opposés Ainsi, le circuit imprimé avec des composants montés sur ce circuit est mince, ce qui permet un assemblage dense' de cartes de circuit imprimé dans un bâti En outre, étant donné cette structure, la totalité pratiquement du pourtour du circuit hybride peut être utilisée à des fins de raccordement, ce qui évite le besoin de connecteurs auxiliaires reliés par câbles sur l'autre bord du circuit hybride, comme cela serait nécessaire avec un connecteur classique dans le cas d'un circuit hybride très dense. Le circuit hybride à raccorder au connecteur conforme à l'inven- tion utilise des clips en forme de C qui sont de préférence soudés sur des plots de liaison correspondants agencés sur les faces op- posées au substrat, afin de former des bornes latérales permettant de raccordement du circuit hybride au moins sur un côté. On remarquera qu'une fois le substrat en position, ce dernier pourrait être délogé par-vibrations et/ou secousses puisque, seule, une courte longueur de contact, comparable à l'épaisseur du substrat du circuit hybride, établit le contact avec les contacts du con- necteur Mais un ou deux leviers sont utilisés pour insérer le circuit hybride dans le connecteur, et, après insertion, pour former un verrou retenant le circuit hybride en position de contact de manière fiable Les leviers sont verrouillés en position de ferme- ture, et, en position d'ouverture, constituent deux machoîres grâce auxquelles le circuit hybride est saisi et amené dans le connecteur pour assurer les contacts à mesure que les leviers passent en position de fermeture. On obtient donc un connecteur qui, de manière sûre et fiable, maintient le circuit hybride en liaison, parallèlement au plan de la carte de circuit imprimé, même au cours d'un transport soumettant l'ensemble à secousses et vibrations Le circuit hybride peut être libéré du connecteur par simple rotation des leviers vers leur position d'ouverture. D'une manière générale, l'invention concerne un connecteur pour circuit hybride comportant un cadre pour entourer le pourtour du substrat du circuit hybride, une pluralité de contacts élastiques placés le long d'au moins un bord du cadre pour établir le contact avec des contacts correspondants formés le long d'un bord du substrat du circuit hybride, et au moins un levier pivotant sur un côté du cadre autour d'un axe parallèle à l'axe du côté du cadre précité, le levier comportant une machoîre orientée vers l'intérieur du cadre La macho re comporte une lèvre inférieure pour supporter le fond du substrat, et une lèvre supérieure distante d'environ l'épaisseur du substrat au-dessus de la lèvre inférieure, de sorte que le substrat peut être engagé entre les deux lèvres, la lèvre inférieure présen- tant une extrémité vers l'intérieur du cadre sensiblement dans le plan du côté précité du cadre lorsque le levier se trouve dans une position d'ouverture prédéterminée. La ou les machotres du levier ou des leviers placés en face l'un de l'autre engagent le bord ou les bords opposés du substrat du circuit hybride, respectivement, lorsque l'on tourne les leviers de la position d'ouverture à la position de fermeture, forçant le substrat dans le connecteur, les contacts de ce dernier venant en contact coulissant avec les contacts correspondants du circuit hy- bride Lorsque les leviers sont en position de fermeture, des parties en surépaisseur et des évidements correspondants prévus sur les leviers et les côtés du cadre retiennent ces leviers en position, maintenant ainsi le substrat en position quelles que soient les secousses et les vibrations imposées à l'ensemble. La rotation du ou des leviers en positions d'ouverture fait sortir le substrat du connecteur et coupe les contacts établis. D'une manière plus générale, l'invention concerne un connecteur pour circuit hybride comportant un cadre avec contacts élastiques placés le long d'au moins un côté intérieur du cadre pour établir des contacts avec des contacts correspondants formés le long d'un bord du substrat du circuit hybride, un dispositif pour former le substrat du circuit hybride dans le cadre afin d'établir le contact entre les contacts élastiques et ceux du circuit hybride, et un dispositif pour bloquer le substrat dans sa position à l'intérieur du cadre. Les caractéristiques de l'invention mentionnée ci-dessus, ainsi que d'autres apparaîtront plus clairement à la lecture de la des- cription suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints parmi lesquels: la Fig 1 est une vue en coupe partielle d'un connecteur de circuit hybride faisant partie de l'état de la technique, la Fig 2 est une vue en coupe selon un axe du connecteur conforme à l'invention, les Figs 3, 4 et 5, sont des vues en coupes partielles et entières du connecteur conforme à l'invention, selon un axe ortho- gonal à celui de la coupe de la Fig 2, le levier montré étant en position de pleine ouverture, d'ouverture partielle et de fermeture complète, la Fig 6 est une vue d'un détail d'un levier en position d'ouverture, la Fig 7 est une vue en détail d'un levier en position de fermeture, et la Fig 8 est une vue en perspective du connecteur conforme à l'invention. On a représenté Fig 1 une vue d'un connecteur connu pour circuit hybride Le substrat 1 du circuit portant des résistances, des conducteurs, etc, formés par sérigraphie, ainsi que des circuits intégrés soudés (non représentés) sur une face porte également sur au moins un c 8 té une série de plots de liaison 2 Le substrat est inséré dans un connecteur 3 qui est fixé sur une carte de circuit imprimé 4. Le connecteur comporte des contacts élastiques 5 qui établissent une liaison électrique avec les plots de liaison 2 On peut voir que le substrat du circuit hybride est disposé perpendiculairement au plan de la carte de circuit imprimé 4 En conséquence, une carte adjacente de circuit imprimé montée dans un bâti ne peut par être placée à moins d'au minimum la largeur du substrat plus ce qui est nécessaire pour le montage du connecteur, plus un certain intervalle de tolé- rance. Certains substrats de circuits hybride comportent une seconde rangée de plots de liaison 2 A à sa surface, pour permettre le raccordement d'un second connecteur 3 A et augmenter ainsi le nombre de contacts disponibles sur le substrat pour liaison avec le circuit qu'il porte Le connecteur 3 A est relié aux conducteurs de la carte de circuit imprimé par l'intermédiaire d'un faisceau de fils 6 qui doivent être soudés à la fois au connecteur et à la carte la carte de circuit imprimé Les techniques de câblage des cartes de circuit imprimé sont souvent automatiques et l'utilisation de fils tels que les fils 6 et d'un connecteur tel que le connecteur 3 A exige souvent une intervention manuelle dans le processus Le jeu que l'on doit donner aux fils 6 leur permette de se déplacer lorsqu'on transporte l'ensemble et peut se traduire par leur rupture. On a représenté Fig 2 une vue en coupe du connecteur conforme à l'invention selon la ligne X-X de la Fig 8, le substrat du circuit hybride 10 étant maintenu dans ce connecteur 11, de pré- férence de forme rectangulaire La forme de base du connecteur est sensiblement celle d'un cadre de tableau dans lequel est enfermé le substrat. Des contacts élastiques 12 sont formés intérieurement sur, de préférence, deux faces intérieures opposées du connecteur, pour venir en contact avec des contacts corrspondants du substrat 10, lesquels sont placés sur des bords opposés de ce substrat Des techniques classiques sont utilisées pour fixer les contacts sur le cadre. On voit également Fig 2 un levier 13 qui pivote autour d'un axe se situant entre les faces du cadre du connecteur sur lesquelles sont fixés les contacts 12. Des clips en forme de C 14 sont prévus pour les liaisons électriques par les circuits portés par le substrat 10, ces clips épousant le bord du substrat et reliant des plots de liaison 15 à des plots de liaison formés sur l'autre face de ce substrat Les clips en C sont de préférence soudées sur les plots de liaison, mais la soudure ne doit pas couler le long des clips, sur les bords du substrat, afin de ne pas gêner l'établissement du contact avec les contacts correspondants 12 du connecteur. Les clips peuvent être légèrement arrondis autour des bords du substrat pour faciliter leur contact avec les contacts 12 du con- necteur, mais il est recommandé de les aplatir le long des bords du substrat, ou de leur donner une configuration correspondant à celle des contacts du connecteur pour assurer une surface maximale de contact entre eux. Dans un dispositif prototype, on a utilisé, sur le substrat du circuit hybride des clips C en bronze au phosphore revêtus d'une îO plaque de soudure à l'étain-plomb. On a représenté Figs 3, 4 et 5 des vues partielles et complè- tes, en coupe selon la ligne Y-Y de la Fig 2, perpendiculairement à celle-ci, ces vues illustrant la manoeuvre d'un des leviers d'inser- tion du substrat du circuit hybride dans le connecteur Un levier 16 est monté pivotant autour d'un ergot 17 dans une gorge formée sur un c 8 té du connecteur De préférence, il y a deux leviers montés dans des c 8 tés opposés du cadre A la Fig 3, le levier 16 est en position d'ouverture On notera qu'une partie d'appui 18 du levier est paral- lèle à la surface de la carte de circuit imprimé 4 et repose sur cette surface lorsque ce levier est en position d'ouverture complète. Dans cette position, la lèvre inférieure 19 d'une machoire formée sur le levier est sensiblement au niveau du dessus du cadre et est dirigé vers l'intérieur du cadre, le substrat 10 reposant sur cette lèvre avant son insertion dans le connecteur Quant à la lèvre supérieure 20 de la machotre, elle est également dirigée vers l'intérieur du cadre, mais ne va que jusqu'au niveau du bord intérieur de ce cadre pour que le bord du substrat 10 puisse passer facilement lorsque le substrat est posé sur la lèvre inférieure 19. A la Fig 4, le levier a pivoté vers sa position de fermeture. La lèvre supérieure 20 est venue en contact avec la face supérieure du substrat 10 lorsque le levier 16 pivote autour de l'ergot 17 Le bord du substrat 10 est simultanément entouré par la machoîre du levier 16. Le dispositif est représenté à la Fig 5 avec deux leviers 16 en position de fermeture Le substrat 10 se trouve alors dans la position représentée à la Fig 2, la Fig 5 étant toutefois une coupe à 90 par rapport à celle de la Fig 2 Par suite, à la Fig 5 les contacts du connecteur ne sont pas représentés le long des bords gauche et droit du substrat 10 Mais on notera que des contacts pourraient être prévus sur l'un et/ou l'autre des côtés des leviers. Le substrat a été amené dans une position pour laquelle ses contacts sont en contact avec les contacts élastiques du connecteur, sa partie inférieure reposant sur la lèvre inférieure des leviers 16 et une arête inférieure 21 qui est formée sur le connecteur de chaque côté de ce dernier, dont la surface supérieure est à la même hauteur que la lèvre inférieure et dont le rôle est de supporter le substrat le long de ses c 8 tés opposés. Si l'on doit prévoir des contacts de connecteur supplémentaires sur les c 8 tés o sont montés les leviers, on utilisera des plots ou tout autre support plutôt que des arêtes 21. Pour libérer le substrat, on fait pivoter les leviers 16 vers leur position d'ouverture, les lèvres inférieures 19 repoussant le fond du substrat vers le haut, ce substrat étant donc automatiquement libéré puisqu'il était coincé élastiquement par les contacts du connecteur dans ce connecteur. On remarquera que, si l'on utilise un seul levier, une fente appropriée doit être formée le long d'un c 8 té intérieur du cadre du connecteur pour l'adaptation et le maintien d'un bord du substrat Le levier unique est alors utilisé pour insérer l'autre bord et main- tenir le substrat en position Le dispositif à deux leviers est toutefois recommandé, car on évite ainsi tout mouvement latéral entre les contacts adjacents du connecteur et du circuit hybride, comme ce peut être le cas lorsqu'on doit insérer initialement un bord du substrat dans la fente opposée au levier - Les leviers sont bloqués en position de fermeture de manière à maintenir de manière fiable les contacts entre substrat et connecteur en présence de vibrations, etc Selon une forme recommandée de réalisation du dispositif de blocage, on forme sur chaque levier, de chaque c 8 té, une partie en surépaisseur ou bossage 22 dont la largeur est suffisante pour qu'il y ait interférence avec le bord adjacent du c 8 té du connecteur lorsque le levier pivote de sa position d'ouver- ture à sa position de fermeture. On a représenté aux Figs 6 et 7 des détails, le levier 16 étant en position d'ouverture Fig 6 et en position de fermeture Fig. 7 les bords adjacents des côtés du connecteur comportent des fentes immédiatement adjacentes aux leviers, dans lesquelles les bossages s'adaptent lorsque les leviers sont en position de fermeture car elles se situent alors face à ces bossages Par suite, lorsque chaque levier est entraîné de sa position d'ouverture à sa position de fermeture, il y a d'abord interférence avec les bords adjacents du côté considéré du connecteur sur lequel il pivote Lorsqu'il parvient en position de fermeture, le bossage 12 s'adapte dans la fente 23 qui maintient ainsi le levier en position Il s'avère que les vibrations du substrat 10 à l'encontre du levier 16 sont insuffisantes pour surmonter l'avantage mécanique résultant de la position du levier 16 et que ce levier maintient ainsi ce substrat en position Dans un prototype, par exemple, le substrat n'a pas été délogé par des chocs de 30 g dans l'un quelconque de trois plans perpendiculaires entre eux ou par des vibrations de 0,5 g entre 5 et 100 Hz, et de 1,5 g entre 100 et 500 Hz. Il est recommandé de chanfreiner un coin de chaque substrat et de former une clavette correspondante dans un coin du connecteur pour faciliter l'adaptation et l'orientation du substrat lors de l'inser- tion. Pour la manoeuvre, les leviers 16 sont amenés dans leur posi- tion d'ouverture maximum pour laquelle leur partie d'appui 18 repose sur la carte de circuit imprimé qui est fixée sur le connecteur Le circuit hybride est correctement orienté, mis à plat sur le con- necteur en le plaçant sur les lèvres inférieures des leviers On fait alors pivoter les leviers vers leur position de fermeture, ce qui force le circuit hybride pour l'amener en contact avec le connecteur. Les leviers sont maintenus dans cette position, bloquant effective- ment le substrat en position grâce aux bossages 22 engagés dans les fentes 23. REVENDICATIONS 1) Connecteur pour circuit hybride, caractérisé en ce qu'il comporte: (a) un cadre ( 11) entourant le pourtour du substrat ( 10) du circuit hybride, (b) des contacts élastiques ( 12) disposés le long d'au moins un bord intérieur du cadre, venant en contact avec des contacts corres- pondants ( 15, 14) disposés le long d'un bord substrat du circuit hybride, (c) au moins un levier ( 16) monté dans une fente formée dans un c 8 té du cadre de manière à pouvoir pivoter autour d'un axe parallèle à ce c 8 té, le levier comportant une machoire qui le prolonge inté- rieurement au cadre, cette macho re comportant une lèvre inférieure ( 19) destinée à supporter la partie inférieure du substrat, et une lèvre supérieure ( 20) distante d'environ l'épaisseur du substrat au-dessus de la lèvre inférieure, de manière que le substrat puisse être engagé entre ces lèvres, l'extrémité intérieure au cadre de la lèvre supérieure se situant approximativement dans le plan de la partie intérieure du c 8 té précité du cadre lorsque le levier se trouve dans une position d'ouverture prédéfinie. 2) Connecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le levier ( 16) présente une surface plane ( 18) qui est sensiblement parallèle à la partie inférieure du c 8 té précité du cadre lorsque ce levier se trouve dans la position d'ouverture précitée, de sorte que le levier ne peut pas passer dans une position d'ouverture plus grande lorsque le cadre est monté sur un plan de support. 3) Connecteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le levier comporte au moins un bossage ( 22) sur un côté, lequel bossage est destiné à interférer avec une partie adjacente du c 8 té précité du cadre lorsque le levier ( 16) pivote depuis sa posit on d'ouverture, la partie adjacente précitée comportant un évidement intérieur ( 23) dans le bord du c 8 té du cadre ( 23) et destiné à recevoir le bossage( 22), de sorte que, lorsque le levier pivote de sa position d'ouverture à sa position de fermeture, il y a d'abord interférence du bossage avec la partie adjacente précitée, le bossage ( 22) venant ensuite s'adapter dans l'évidement ( 23)et le levier ( 16) étant ainsi retenu en position de fermeture avec sa lèvre inférieure sensiblement au niveau de la partie inférieure. 4) Connecteur selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il est associé à un substrat ( 10) de circuit hybride qui comporte des plots électriquement conducteurs ( 25) qui constituent les contacts correspondants formés le long d'au moins un bord de ce substrat, ainsi que des clips en forme de C ( 14) qui s'étendent d'une face du substrat à l'autre en longeant le bord considéré, chaque clip étant reliée électriquement à un plot correspondant, la position et l'écartement de ces clips correspondant à la position et l'écartement des contacts du connecteur. ) Connecteur selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il est associé à un substrat ( 10) de circuit hybride qui comporte des plots métalliques ( 15) formés sur les faces opposées de ce substrat le long d'au moins un de ses bords, les plots sur au moins l'une des faces constituant les contacts correspondants pré- cités, ces plots étant associés par paires occupent des positions opposées sur les faces opposées du substrat, des clips en forme de C ( 14) étant chacun reliés électriquement, par leurs extrémités oppo- sées, aux deux plots opposés d'une paire de plots, ces clips entou- rant le bord du substrat, leur position et leur écartement correspon- dant à la position et à l'écartement des contacts du connecteur. 6) Connecteur selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il est associé à un substrat ( 10) de circuit hybride qui comporte des plots métalliques ( 15) formés sur les faces opposées de ce substrat le long d'au moins un de ses bords, les plots sur au moins l'une des faces constituant les contacts correspondants pré- cités, ces plots étant associés par paires occupant des positions opposées sur les faces opposées du substrat, des clips en forme de C ( 14) étant chacune soudées, par leurs extrémités opposées, aux deux plots opposés d'une paire de plots, ces clips entourant le bord du substrat, leur position et leur écartement correspondant à la posi- tion et à l'écartement des contacts du connecteur. 7) Connecteur pour circuit hybride, caractérisé en ce qu'il comporte: (a) un cadre ( 11) entourant le pourtour du substrat ( 10) du il circuit hybride, (b) des contacts élastiques ( 12) disposés le long d'au moins un bord intérieur du cadre, venant en contact avec des contacts corres- pondants ( 15, 14) formés le long d'un bord du substrat du circuit hybride, - (c) des moyens ( 16, 19, 20) pour forcer le susbtrat du circuit hybride dans le cadre pour que les contacts formés le long d'un bord de ce substrat viennent en contact avec les contacts élastiques précités, et (d) des moyens ( 22, 23, 16) pour bloquer le substrat en position dans le cadre. 8) Connecteur selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens de forçage sont constitués par au moins un levier ( 16).