Brevet FR2514560A1 — publié le 19830415

E 5514560 Ensemble de support de circuit intégré ". L'invention concerne un ensemble de support de circuit intégré, et plus généralement les connecteurs permettant de brancher un circuit intégré à un autre élé- ment de circuit Plus particulièrement, le porte-circuit selon l'invention et le circuit intégré qu'il contient s'introduisent d'un seul bloc dans une embase qui est elle-même enfichée dans un support convenable tel qu'une plaquette de circuit imprimé ou analogue. La réalisation modulaire et la miniaturisa- tion des boîtiers de circuits électroniques a conduit au développement de petits dispositifs électroniques inter- changeablescapables d'effectuer des opérations complexes et pouvant être montés de manière amovible dans des sys- tèmes électroniques plus importants pour changer les fonctions de ces systèmes. Un circuit intégré tel que par exemple un circuit monté dans un bottier à double rangée de broches en ligne, comprenant un bottier d'éléments électroniques encapsulés et deux rangées parallèles espacées de broches de contact plates, peut se monter dans un porte-circuit en matière isolante avant d'être branché comme ensemble unitaire dans un système électronique plus important Le porte-circuit comporte généralement des moyens faisant corps avec celui-ci pour permettre de saisir à la main l'ensemble du module de manière à l'introduire dans son embase et à pouvoir l'en retirer ultérieurement L'embase est elle-même concue pour pouvoir être connectée électri- quement de manière amovible sur une plaquette de circuit imprimé ou autre Si l'on désire obtenir une nouvelle fonction, il suffit de retirer un module de son embase pour le remplacer par un autre module adapté à cette nou- velle fonction. Du fait de plusieurs facteurs tels que la petite taille des circuits intégrés, le nombre de broches de contacts associées à chaque circuit, la nécessité d'obtenir de bons contacts électriques entre l'embase et le circuit intégré, et la fragilité inévitable des broches ou contacts des circuits intégrés, ces broches ou ces con- tacts se trouvent souvent déformés au moment o l'on tente d'introduire le circuit intégré dans un élément destiné à le recevoir Lorsque ces contacts ont été déformés, il est très difficile d'introduire de nouveau le circuit intégré dans l'élément qui le reçoit, même après avoir redressé ces contacts. Le brevet U S A N O 4 209 216 de Brooks décrit un élément de guidage d'insertion d'embase permettant de guider les broches du circuit intégré dans l'embase La structure de Brooks comprend un boîtier généralement rectangulaire à 'extrémité ouverte, dont la forme s'adapte à la forme extérieure du circuit intégré, et un canal en U quiest inséré dans l'extrémité supérieure ou- verte du boîtier après mise en place du circuit intégré dans ce boîtier L'ensemble est alors enfiché dans une embase appropriées'adaptant dans l'extrémité inférieure ouverte du bottier. Bien que l'utilisation de la structure de Brooks permette effectivement d'éviter des déformations des broches, cette structure ne permet pas de guider individuellement les fils du circuit intégré et n'empêche 254145-60 pas complètement une courbure éventuelle des broches vers l'intérieur du circuit intégré ou latéralement les unes vers les autres au moment de l'introduction De plus, il peut se produire que pendant la mise en place du canal en U, les broches se déforment trop vers l'in- térieur, ce qui conduit à une déformation plus impor- tante et à une difficulté d'introduction encore plus grande que si l'on n'utilisait pas l'élément de guidage. L'invention a pour but de pallier ces in- convénients de l'art antérieur en créant un dispositif perfectionné de porte-circuit intégré mettant en oeu- vre des moyens très efficaces de protection contre les risques de détérioration des broches ou contacts du circuit intégré. Le porte-circuit selon l'invention permet également de guider individuellement les conducteurs du circuit intégré dans l'embase. Le dispositif selon l'invention a également pour but de faciliter l'introduction et le retrait d'un circuit intégré, de manière à éviter ainsi les détériora- tions de l'ensemble de circuits destiné à recevoir ce circuit intégré. A cet effet, l'invention concerne un ensemble de support de circuit intégré pour circuit intégré compor- tant un certain nombre de pattes conductrices de branche- ment faisant saillie sur les côtés opposés de ce circuit, caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison un porte-. circuit, servant de monture au circuit intégré, compor- tant une surface de support sur laquelle vient se placer le circuit intégré; une embase destinée à recevoir les pattes conductrices du circuit intégré, cette embase com- portant une paire de parois latérales opposées et un cer- tain nombre de bornes montées dans chaque paroi latérale et tournées vers l'intérieur de l'embase, chaque borne étant destinée à recevoir électriquement une patte con- ductrice du circuit intégré lorsque celui-ci est en place dans le portecircuit; un certain nombre de moyens de guidage logés dans le portecircuit, à raison d'un moyen de guidage par patte conductrice du circuit intégré, de manière à guider ces pattes dans l'embase à travers le portecircuit, chacun de ces moyens de guidage comportant un passage traversant le porte-circuit, ainsi que des moyens en entonnoir destinés à diriger chaque patte conductrice dans le passage correspondant; et des moyens î O à cliquets permettant de fixer le circuit intégré dans le porte-circuit. L'invention est décrite en détail ci-après au moyen des dessins ci-joints, dans lesquels la figure 1 est une vue partielle, en pers- pective éclatée, d'une forme de réalisation de l'inven- tion représentant un circuit intégré, le porte-circuit intégré selon l'invention, une embase et une plaquette de circuit imprimé; la figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne 2-2 de la figure 1, après assemblage du circuit intégré, du porte-circuit et de l'embase, et insertion de l'ensemble dans une plaquette de circuit imprimé. Les dessins représentent un ensemble de porte- circuit intégré, désigné par la référence 10, qui comporte un circuit intégré 12 venant s'adapter dans un porte- circuit 14 pour former un module composé pouvant être introduit ensuite dans une embase 16 L'ensemble 10 peut être enfiché dans n'importe quel élément récepteur voulu tel que la plaquette de circuit imprimé représentée sur les figures - Le circuit intégré 12 est illustré sous la forme d'un boîtier à double rangée de broches en ligne, de sorte que le porte-circuit 14 et l'embase 16 présen- tent la même configuration en deux lignes Le circuit intégré 12, de conception classique, comprend un boîtier i 4560 logique 12 en matière isolante électrostatiquement conduc- trice, et un certain nombre de broches conductrices pla- tes alignées 20, disposées en une paire de rangées paral- lèles séparées 22 Chaque broche conductrice 20 comporte de préférence une partie de base relativement large 24 et une partie d'extrémité relativement étroite 26. Le porte-circuit 14 est réalisé en un maté- riau isolant, électrostatiquement conducteur, constitué par exemple par une matière synthétique plastique telle que du polyamide 6/6 dopé par un matériau conducteur tel que des fibres de carbone, la solidité de la structure étant renforcée par des fibres de verre De préférence, les matériaux de charge, constituent environ 30 % en poids du composé obtenu, la fibre de carbone représen- tant de 10 à 20 % en poids et la fibre de verre de 20 à % en poids. Le porte-circuit 14 est de préférence moulé par des techniques classiques de moulage de matière plas- tique, dans une forme lui permettant de recevoir et de loger le circuit intégré 12 sur le dessus de sa cloison horizontale intermédiaire 28, et l'embase 16 au-dessous de sa cloison 28 Sur le pourtour de la paroi 28, et perpendiculairement à celle-ci, deux parois d'extrémité opposées 30 relient perpendiculairement les parois laté- rales opposées 32 Chaque paroi latérale 32 comporte un rebord 34, horizontal, pouvant être saisi à la main. Dans des buts d'économie, de légèreté, de dissipation de chaleur et d'extraction facile du dispositif 12, une ouverture 35 est percée au centre de la paroi horizon- tale 28. Chaque paroi d'extrémité 30 comporte un cli- quet 36 de verrouillage du circuit intégré, ce cliquet étant de préférence solidaire de la paroi 30 et formé par deux encoches espacées 38 convenablement ménagées dans chacune des parois d'extrémité 30 Chaque cliquet 36 comporte un mentonnet 40 tourné vers l'intérieur et formant un biseau dont le grand côté se situe du côté de la paroi 28 Les cliquets 36 permettent ainsi de fixer le circuit intégré 12 sur la paroi 28 du porte- circuit 14 Quand on introduit le circuit intégré 12 de telle façon qu'il vienne initialement en contact avec la surface en biseau 42 de chaque mentonnet 40, les cli- quets s'écartent vers l'extérieur en permettant au cir- cuit intégré 12 de venir se loger dans le porte-circuit 14 Lorsque le circuit 12 a complètement pénétré dans le porte-circuit 14, les cliquets 36 reviennent élasti- quement dans leur position initiale en fixant le circuit 12 de manière amovible au-dessous des mentonnets 40. Un certain nombre de guides, repérés d'une façon générale par la référence 44, sont disposés en deux rangées opposées sur la paroi 28, le long des pa- rois 32, chaque guide 44 s'alignant avec l'une des bor- nes conductrices 20 du circuit intégré 12 Chaque guide 44 comporte une partie extérieure en entonnoir 46 et un passage 48 communiquant avec la partie 46 et traversant complètement la paroi 28, comme indiqué sur la figure 2. La partie extérieure en entonnoir 46 de chaque guide 44 est située entre une paire de nervures verticales biseau- tées 50 adjacentes aux guides 44 Les nervures 50 partent de la paroi adjacente 32 et viennent se loger entre cha- que paire de passages adjacents 48 Chaque nervure 50 comporte des surfaces en biseau 52 convergeant vers l'ex- térieur de la paroi 32 et vers l'intérieur du porte-cir- cuit 14 De plus, chaque partie en entonnoir 46 comporte une face inclinée 54 entre chaque paire de nervures adja- centes séparées 50 Cette face 54 est inclinée vers le bas en partant de la surface intérieure de la paroi laté- rale adjacente 32, de manière à rejoindre le passage 48 associé à chaque partie 46. L'embase 16 pouvant se séparer complètement du porte-circuit 14, comporte une paire de parois laté- rales séparées 58 reliées par trois pièces transversales séparées 60 La pièce transversale 60 c comporte un cous- sinet creux intermédiaire 64 destiné à l'alignement. L'embase 16, comme le porte-circuit 14, est de préféren- ce réalisée dans un matériau isolant, électrostatique- ment conducteur, par une technique classique de moulage de matière plastique L'espacement entre les pièces trans- versales 60 a, 60 b est de préférence différent de l'aligne- ment entre les pièces transversales 60 a, 60 c. Chaque partie latérale 58 comporte un certain nombre de bornes à ressort 66 alignées chacune avec un guide 44 venant au-dessus Chacun de ces guides 44 est aligné à son tour avec une patte conductrice 20 du cir- cuit intégré 12 Comme indiqué sur la figure 2, chaque borne 66 est percée d'une ouverture 68 destinée à rece- voir initialement la pottion d'extrémité 26 d'un conduc- teur 20. Un élément de contact 70 est fixé à l'inté- rieur de chaque borne 66, cet élément 70 étant obtenu de manière classique en repliant sur elle-même une simple bande métallique étroite On obtient ainsi une broche à double contact 72 dépassant au-dessous de l'embase 16, et une paire de pattes de contact verticales 74, 75 pro- longeant vers le haut la broche 72 Les pattes de contact 74, 75 sont convenablement déformées pour constituer une paire de contacts en saillie intérieure 76 maintenus appuyés contre la patte conductrice 20 par l'effet de ressort des pattes 74, 75 La partie extrême 77 de chaque patte de contact 75 est recourbée vers l'extérieur de ma- nière à guider l'introduction de l'extrémité 26 d'une patte conductrice 20 dans l'ouverture supérieure 68. Comme la paroi 28 est placée entre les pa- rois d'extrémité 30 et les parois latérales 32, on obtient au-dessous de cette paroi 28, une cavité de réception d'embase 78, comme indiqué sur la figure 2 Un canal de réception d'embase 80 est formé, entre les parois d'ex- trémité 30 et les parois latérales 32, par un certain nom- bre de languettes dirigées vers le bas 82, une paire de ces languettes étant dimensionnée pour venir se loger entre les pièces transversales 60 a, 60 b à ras de celles- ci, et une autre paire de languettes (non représentée) étant dimensionnée pour venir entre les pièces transver- sales 60 a, 60 c à ras de celles-ci. La taille de la cavité 78 est de préférence choisie de manière à loger complètement l'embase 16 à l'intérieur du porte-circuit 14 pour que la surface infé- rieure 84 de l'embase 16 vienne approximativement à ras de la surface inférieure 86 du porte-circuit 14, tout en laissant un petit intervalle 88 entre le dessus de l'em- base 16 et la paroi 28 du porte-circuit 14 Une broche d'orientation 90 cylindrique dirigée vers le bas est fixée à la paroi 28 et présente une extrémité arrondie 92 destinée à venir se loger dans le trou 94 du coussi- net d'alignement intermédiaire correspondant 64 dont la forme s'adapte exactement au pourtour de la tige 90 La longueur de cette broche 90 lui permet de glisser dans le coussinet d'alignement 64 avant que les pattes conduc- trices 20 s'introduisent dans l'embase 16. Le dispositif 10 s'utilise en introduisant initialement à la main le circuit intégré 12 dans le porte-circuit 14 Cela peut se faire en alignant visuel- lement chaque patte conductrice 20 d'une rangée 22 avec les guides 44 de la rangée correspondante, en introdui- sant cette rangée de pattes conductrices dans les guides alignés, puis en faisant ensuite tourner le circuit in- tégré 12 pour introduire l'autre rangée 22 de pattes conductrices 20 dans l'autre rangée de guides alignés 44. On enfonce alors le circuit intégré 12 dans le porte- circuit 14 jusqu'à ce que les cliquets 36 fixent le cir- cuit intégré en place. L'introduction des pattes conductrices 20 dans le porte-circuit 14 est guidée initialement par la partie extérieure convergente 46 de chaque guide 44 Les nervures biseautées verticales 50 séparent les pattes conductrices individuelles 20 et les empêchent de se tordre latéralement les unes dans les autres Les faces en pente 54 permettent ensuite de s'assurer que les pat- tes conductrices individuelles 20 passent bien dans les passages 48 Quand le circuit intégré 12 est logé à l'intérieur du porte-circuit 14, les pattes conductrices se trouvent guidées et protégées par insertion téles- copique dans les passages 48. On peut ensuite placer l'ensemble constitué par le circuit intégré 12 et le porte-circuit 14 en l'amenant à la main sur le dessus de l'embase 16 On saisit pour cela le porte-circuit 14 par les rebords 34, puis on l'enfonce dans l'embase 16 de telle façon que cette embase pénètre dans le canal de réception d'embase du porte-circuit 14 Cette opération est facilitée par la présence de la broche 90 alignant initialement le porte-circuit 14 avec l'embase 16 lorsque cette bro- che pénètre dans le coussinet d'alignement 64 Cela permet de s'assurer de la bonne introduction des pattes conductrices 20 dans l'ouverture supérieure 68 de chaque borne à ressort 66. L'alignement du porte-circuit 14 et du cir- cuit intégré 12 avec l'embase 16, est encore facilité par l'engagement des languettes 82 entre les pièces transversales 60 En particulier, le porte-circuit 14 est guidé sur l'embase 16 non seulement par la broche 90, mais encore par les languettes 82 sortant convenablement du porte- circuit 14 sur une longueur égale à celle de la broche 90 De plus, comme l'espacement entre les pièces transversales 60 a, 60 b est de préférence différent de celui entre les pièces transversales 60 a, 60 c, et comme 251 4560 les dimensions des paires de languettes 82 sont choisies de telle façon qu'une seule paire puisse s'adapter entre les pièces transversales 60 a, 60 b, l'autre paire de lan- guettes ne pouvant s'adapter qu'entre les pièces transver- sales 60 a, 60 c, le porte-circuit 14 ne peut se placer que dans une seule position au-dessus de l'embase 16, de manière à obtenir l'alignement convenable De plus, l'es- pacement irrégulier entre la broche 90 et les pièces transversales 60 limite également l'orientation du cir- cuit intégré 12 par rapport à l'embase 16 Cela évite tout risque d'introduction des pattes conductrices 20 du circuit intégré 12 dans l'embase 16 avec une orientation à 1800 de la bonne orientation. Lorsque l'on continue d'enfoncer le porte- circuit 14 dans l'embase 16, les pattes conductrices 20 pénètrent dans les bornes 66 o elles sont retenues par l'effet de ressort des pattes de contact 74, 75 qui poussent leurs contacts 76 contre les côtés opposés de chaque patte conductrice 20, de telle sorte que ces der- nières pénètrent télescopiquement bien droites dans le porte-circuit 14 et dans les bornes 66 Les broches de contact en saillie extérieure 72 sont plus solides que les pattes conductrices 20, de sorte que ces broches peu- vent s'enficher dans un élément récepteur convenable tel que la plaquette de circuit imprimé portant, comme illus- tré sur les figures, des ouvertures 96 de réception de broches, sans que ces broches 72 risquent de se tordre. Chaque patte conductrice individuelle 20 se trouve ainsi protégée et guidée pendant le branchement du circuit intégré 12 sur le circuit imprimé 17, ce qui évite tout risque de torsion de ces pattes 20 pendant le branche- ment. il R E V E N D I C A T I O N S 1 ) Ensemble de support de circuit intégré pour circuit intégré comportant un certain nombre de pat- tes conductrices de branchement ( 20) faisant saillie sur les côtés opposés de ce circuit, dispositif caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison un porte-circuit ( 10), servant de monture au circuit intégré ( 12) comportant une surface de support sur laquelle vient se placer le circuit intégré; une embase ( 16) destinée à recevoir les pattes conductrices ( 20) du circuit intégré, cette embase comportant une paire de parois latérales ( 32) op- posées et un certain nombre de bornes montées dans cha- que paroi latérale et tournées vers l'intérieur de l'em- base, chaque borne étant destinée à recevoir électrique- ment une patte conductrice ( 20) du circuit intégré lors- que celui-ci est en place dans le porte-circuit; un certain nombre de moyens de guidage ( 44) logés dans le porte-circuit, à raison d'un moyen de guidage par patte conductrice ( 20) du circuit intégré, de manière à guider ces pattes dans l'embase à travers le porte-circuit, chacun de ces moyens de guidage comportant un passage ( 48) traversant le porte-circuit, ainsi que des moyens en entonnoir ( 46) destinés à diriger chaque patte con- ductrice dans le passage correspondant; et des moyens à cliquets ( 36) permettant de fixer le circuit intégré dans le porte-circuit. ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'embase est séparable du porte- circuit et en ce que ce porte-circuit est conçu pour recevoir et loger l'embase et le circuit intégré. ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le porte- circuit comporte des moyens d'alignement utilisant une tige et une ouverture prévues respectivement sur le porte-circuit et sur l'embase, de façon que cette tige vienne glisser dans l'ouverture pour aligner le porte- circuit sur l'embase lorsqu'on introduit ce porte-circuit sur cette embase. ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à-3, caractérisé en ce que les moyens d'entonnoir comportent un certain nombre de nervures ver- ticales se logeant chacune entre chacun des passages, ces nervures présentant une surface inclinée de guidage de l'introduction des pattes conductrices dans les passages correspondants; une face inclinée vers le bas entre cha- que paire de nervures adjacentes, étant destinée à diri- ger chaque patte conductrice dans le passage correspon- dant. ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens de fixation comprennent une paire de contacts poussés par des ressorts à l'intérieur des bornes. ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les moyens de fixation comprennent une paire de mentonnets de cli- quets pouvant s'écarter, ces mentonnets étant prévus sur le porte-circuit. 7 ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'alignement permettant de s'assurer que le porte-circuit et le circuit intégré ne puissent prendre qu'une seule orientation par rapport à l'embase, ces moyens d'alignement comprenant au moins une languette et au moins une fente correspondante de réception de cette languette, l'un de ces éléments se montant sur le porte- circuit et l'autre sur l'embase, de manière à empêcher tout branchement entre l'embase et le porte-circuit tant que le porte-circuit et le circuit intégré n'ont pas atteint l'orientation convenable pour laquelle la lan- guette vient se loger dans la fente correspondante.