Brevet FR2521788A1 — publié le 19830819

Connecteur pour cartes à circuits imprimés. La présente invention a trait à un connecteur pour cartes à circuits imprimés et notamment pour cartes à circuits imprimés sur les deux faces. On sait que les connecteurs pour cartes à circuits imprimés comportent généralement un boîtier à l'intérieur duquel est logée une pluralité de contacts alignés au pas des pistes imprimées de contact situées en bordure sur l'une ou les deux faces de la carte à circuits imprimés Ces contacts individuels sont eux-mêmes généralement reliés à des fils conducteurs par un raccordement permanent, par exemple par enroulement, sertissage, soudage, etc Afin de disposer de la place voulue et de ne pas trop fragiliser les outils effectuant les raccordements, les queues de con- tact destinées à être reliées aux fils sont espacées suivant un pas relativement grand, généralement de 2,54 mm Lorsque les pistes de raccordement que présente la carte à circuits imprimés sont elles-mêmes disposées suivant ce pas, par exemple 2,54 mm, le connecteur peut alors présenter une forme simple avec une pluralité de contacts identiques entre eux Cependant, de telles cartes à circuits imprimés ont une surface surabondante pour le logement des composants qui du fait des progrès de la technique, sont de plus en plus miniaturisés En fonction de cette miniaturisation, on a donc prévu de diminuer le pas entre les pistes de la carte à circuits imprimés, le pas choisi étant généralement de 1,587 mm, voire de 1,27 mm Pour de telles cartes à pas réduit, il serait alors concevable d'utiliser des connec- teurs dont les contacts individuels seraient eux-mêmes disposés à ce pas réduit, mais la distance entre les queues de sortie devient alors trop faible pour permettre d'effec- tuer les raccordements avec les câbles ou fils dans de bonnes conditions C'est pourquoi il parait préférable d'u- tiliser des connecteurs avec des contacts individuels au pas du circuit imprimé, par exemple de 1,587 mm ou 1,27 mm, alors que les sorties de contact, par exemple les queues de contact, sont disposées au pas usuel plus important, par exemple de 2,54 mm. Une solution pourrait consister à utiliser des connecteurs avec des contacts individuels de plusieurs types géométriques différents, ce qui permettrait de disposer de contacts logés, au niveau des pistes de circuits imprimés, au pas resserré de celles-ci, mais dont les sorties se trou- veraient disposées au pas usuel élargi Une telle solution serait cependant extrêmement compliquée et nécessiterait la fabrication de pièces de modèlesdivers De plus, dans le cas fréquent o les cartes à circuits imprimés possèdent des pistes sur leurs deux faces, la géométrie d'un tel ensemble deviendrait particulièrement complexe. L'invention a donc pour but de remédier à ces inconvénients et de fournir un nouveau connecteur pour cartes à circuits imprimés possédant des pistes situées selon un pas de dimension réduite avec des sorties de raccordement de connecteur disposées à un pas plus important. Un autre objectif de l'invention est de fournir un tel connecteur dont l'encombrement longitudinal ne soit que légèrement supérieur à l'encombrement longitudinal des pistes de contact présentées par le bord de carte. Un autre objectif de l'invention est de fournir un tel connecteur permettant de répartir les sorties au pas désiré sur un nombre de rangées supérieur au nombre de rangées de la carte à circuits imprimés, à savoir une ran- gée pour une carte imprimée sur une seule face ou deux rangées pour une carte imprimée sur ses deux faces. Un autre objectif de l'invention est de fournir un tel connecteur n'utilisant que des contacts individuels d'un seul type géométrique. Un autre objectif encore de l'invention est de fournir un tel dispositif ne comportant qu'un nombre réduit de pièces de forme simple et de montage facile. Enfin, un autre objectif encore de l'invention est de fournir un tel connecteur dans lequel les pièces as- surant le contact avec la carte à circuits imprimés et la sortie de connecteur puissent être utilisées sans modifi- cation pour des connecteurs ayant des pas-déterminés diffé- rents dans une assez grande gamme. L'invention a pour objet un connecteur pour cartes à circuits imprimés, du type comprenant un boîtier, une pluralité de contacts individuels disposés au pas d'une carte à circuits imprimés ainsi que des sorties individuel- les, par exemple des queues de raccordement, pour le raccor- dement de conducteurs, fils ou câbles, caractérisé en ce qu'il comporte, dans le boîtier, une ou deux rangées de con- tacts individuels déformables disposés au pas des pistes de la face correspondante de la carte à circuits imprimés, une pluralité de rangées d'éléments de sortie, tels que par exemple des queues de raccordement, à savoir un par contact individuel, disposés à un pas supérieur au pas desdi:tes pistes, suivant un nombre de rangées supérieur au nombre de rangées de contacts individuels, lesdits éléments de sortie émergeant de préférence hors du boîtier, et une nappe imprimée présentant une pluralité de conducteurs, associés aux contacts individuels pour former, au moins sur une extrémité de ladite nappe, une pluralité de pistes con- ductrices venant individuellement en contact avec lesdits contacts individuels, les autres extrémités desdits con- ducteurs imprimés venant se disposer suivant les rangées desdits éléments de sortie et au pas de ces derniers. Ainsi par exemple, dans le cas d'une carte à circuits imprimés à deux faces dont les pistes sont au pas de 1,587 mm ou 1,27 mm, les sorties de raccordement sont avantageusement disposées selon trois rangées au pas de 2,54 mm. Dans le cas préféré o le connecteur, destiné à recevoir une carte à circuits imprimés sur ses deux faces, présente à cet effet deux rangées parallèles de contacts individuels, la nappe imprimée présente sur deux bords, de préférence d'une même face, deux alignements de pistes au pas desdits contacts, les conducteurs imprimés individuels se terminant suivant lesdites rangées au pas élargi des éléments de sortie dans la zone centrale de la carte. De façon avantageuse, ladite nappe est réalisée en un matériau souple lui permettant d'être pliée soit en L s'il s'agit d'un connecteur à une seule rangée de contacts, soit en U lorsque le connecteur comprend deux rangées de contacts, ce qui permet facilement de disposer les éléments de sortie, tels que par exemple des queues de contact ou des broches, dans des directions parallèles au plan de la carte à circuits imprimés. On peut avantageusement utiliser, comme contacts individuels, des boucles déformables en métal à ressort, fer- mées ou ouvertes, maintenues perpendiculairement aux plans des pistes de carte et des pistes de nappe, de façon que l'introduction de la carte dans le bottier provoque une com- pression de la boucle dont deux extrémités, de préférence diamétralement opposées, sont alors en contact l'une avec une piste de carte, l'autre avec la piste correspondante de la nappe De façon avantageuse, ces boucles peuvent avoir une forme de losange et être associées à un moyen d'immobilisation assurant tant leur maintien dans leur propre plan que leur immobilisation à l'intérieur du logement. Les éléments de sortie tels que les queues ou broches peuvent avantageusement être montés de façon à perforer la nappe en des emplacements alignés le long des rangées d'éléments de sortie, au pas élargi desdits éléments, chaque conducteur imprimé individuel aboutissant en l'un de ces points de perforation, ceci afin de réaliser un contact électrique par perforation d'un type en soi connu. De préférence, le boîtier de connecteur présente une section transversale sensiblement en U recevant la nappe pliée en U, ladite nappe étant maintenue par une pièce qui, remplissant le boîtier, maintient la nappe dans sa position repliée en U, immobilise les éléments de sortie qui traversent le fond du boîtier et reçoit, dans des alvéoles, les contacts individuels convenablement immobilisés dans cette pièce. D'autres avantages et caractéristiques de l'in- vention apparaîtront à la lecture de la description sui- vante faite à titre d'exemple non limitatif et se réfé- rant au dessin annexé dans lequel La figure 1 représente une vue schématique éclatée du boîtier du dispositif selon l'invention. La figure 2 représente une vue en coupe transver- sale du connecteur selon l'invention. La figure 3 représente une vue de la nappe souple. La figure 4 représente une vue de la nappe pliée en U. Le connecteur représenté comporte un boîtier allongé 1 de forme parallélépipédique, susceptible de recevoir une pièce moulée 2 présentant une forme générale en U avec une fente centrale 3 dont l'ouverture est bordée par un chanfrein 4 pour l'introduction de la carte à circuitsim- primés La pièce 2 est mise en place dans le boîtier 1 qu'elle vient refermer comme on le voit sur la figure 2 Dans chacune e des branches 5 a et 5 b de la section en U, cette pièce 2 comporte une pluralité d'alvéolestraversants 6, s'étendant transversalement à la fente 3 et débouchant d'une part dans la fente 3 et d'autre part sur la face extérieure latérale de la pièce 2 Deux alvéoles successifs 6 délimitent entre eux des parois transversales 7 dont les parties qui se raccordent à la base 8 de la pièce 2 sont disposées en retrait de la face latérale externe de chaque branche 5 a, b de façon que l'on puisse loger, en affleurement avec ladite paroi, une barrette longitudinale 9 La forme des alvéoles 6 est bien vue sur la figure 2 et l'on voit que l'épaisseur de chaque paroi 7 séparant deux alvéoles est constante, sauf pour les parties de paroi situées au niveau de la base 8 et destinées à former un logement pour recevoir la barrette 9 Sur la figure 2, on voit en particulier que les alvéoles 6 débouchent dans la fente centrale 3 par une ouverture ayant la largeur de l'alvéole (dans le sens longitudinal du boîtier) mais dont la hauteur est diminuée par rapport à la hauteur de l'alvéole lorsqu'elle débouche à l'extérieur de la branche 5 a ou 5 b, grâce à la présence de bords inclinés correspondants, l'un supérieur 10, l'autre inférieur 11. Par ailleurs, les surfaces latérales externes des branches 5 a et 5 b présentent, sur les parois 7 ou au moins sur cer- taines dtentre elles, des ergots 12 susceptibles de péné- trer dans les rainures 13 des parois latérales du boîtier 1. Ainsi lorsque l'on monte la pièce 2 dans le boîtier 1, ces ergots 12 s'effacent lors de l'introduction, grâce à l'é- lasticité des deux branches 5 a et 5 b, et ensuite les ergots, pénétrant dans les rainures 13, empêchent l'ex- traction de la pièce 2 hors du bottier 1 Dans cette posi- tion de montage, on voit que l'ouverture correspondant à la fente 3 est juste suffisante pour permettre l'enfichage d'une carte à circuits imprimés 14. On notera encore que le fond 15 du boîtier pré- N sente trois rangées de trous de sortie 16 Les trous 16 sont disposés, dans chacune des trois rangées ainsi réali- sées,au pas de 2,54 mm alors que les alvéoles 6 sont au pas de 1,587 mm ou 1,27 mm. En se référant plus spécialement aux figures 3 et 4, on voit que la nappe 17 du connecteur selon l'inven- tion, formée d'une feuille de matière synthétique souple, par exemple vendue sous la marque MYLAR, possède sur cha- cun de ses bords 17 a, 17 b, une pluralité de pistes conduc- trices imprimées 18 a, 18 b, situées en face les unes des autres et au pas réduit de 1,587 mm ou 1,27 mm Ces pistes aboutissent par des conducteurs imprimés 19 a, 19 b respectivement en des plages conductrices imprimées circu- laires 20 disposées sur trois ou quatre rangs au pas de 2,54 mm par exemple Le diamètre de chaque plage impri- mée 20 est suffisamment grand pour que, lorsque l'on perfore en son emplacement la nappe par une broche 21, un contact électrique soit établi entre la broche et, par la plage 20 et le conducteur 19 a ou 19 b, la piste 18 a respectivement 18 b. Les plages 20 et les conducteurs 19 sont les restes d'une couche métallique qui recouvrait initialement toute la pla- que et qui a été attaquée sélectivement à l'acide Puis, des avant-trous ont été ménagés avec précision dans la plaque au centre des plages 20, avant le perçage définitif par les broches 21. Dans l'exemple représenté sur le dessin, on voit que chaque piste 18 a, 18 b est adressée uniquement à une seule plage 20 mais il est bien entendu que l'impression pourrait être modifiée de façon quelconque, l'application des pistes dans les zones 20 pouvant être d'une nature fonc- tionnelle quelconque En d'autres termes, une piste telle que 18 a ou 18 b peut être reliée à plusieurs plages 20 ou une plage 20 à plusieurs pistes. Dans chaque alvéole 6, on loge un contact indi- viduel 22 réalisé sous forme de boucle de fil métallique conducteur repliée en losange et dont les deux extrémités inférieures sont rassemblées dans un cylindre serti 23 La dimension de la petite diagonale des losanges constitués par des contacts 22 est déterminée au repos pour que l'un des sommets de petite diagonale vienne s'appliquer contre l'une des pistes 18 a ou 18 b alors que l'autre vient pénétrer à l'intérieur de la fente 3. Sur la figure 2,on a représenté la position des contacts individuels 22 dont les bases serties 23 sont reçues dans les fonds d'alvéoles 6 et maintenues immobilisées en place par les barrettes 9 Dans cette position, les con- tacts en forme de losange 22 restent maintenus dans la position représentée sur les figures 2 et 4, c'est-à-dire transversalement par rapport au plan longitudinal de la fente 3, sans pouvoir s'écarter notablement de leur plan à cause de la proximité des parois 7 qui séparent les alvéoles 6 entre eux On voit également que le débattement des contacts 22 vers la fente 3 est limité par la présence des parties 10 et 11 qui bordent les ouvertures des alvéoles vers le centre. Pour le montage, on met en place tout d'abord les-broches ou queues de sortie 21 en perforant la nappe au niveau des avant-trous des plages 20 de façon à amener l'extrémité de broche 21 en contact électrique avec la piste imprimée conductrice, ce qui établit un contact électrique entre la broche 21 et la piste correspondante 18 a ou 18 b, la broche étant ensuite bloquée par soudure, par sertissage ou par un procédé analogue On met en place la nappe 17 avec ses broches dans le boîtier 1 de façon que les broches émergent par les trous 16, comme représenté sur la figure 2 De préférence, on a plié préalablement en U la nappe 17, en la chauffant momentanément,en vue de facili- ter son introduction dans le boîtier La nappe 17 adopte ou conserve ainsi une forme repliée en U, comme on le voit bien sur lesfigures 2 et 4, avec sa partie centrale appliquée contre le fond de boîtier 15 et deux ailes latérales dont les bords présentent respectivement les pistes 18 a et 18 b. Séparément, on monte les contacts individuels 22 dans les alvéoles 6 de la pièce 2, et on immobilise les contacts par la mise en place des barrettes 9 On introduit alors l'ensemble dans le boîtier jusqu'à obtenir la configu- ration montrée sur la figure 2 dans laquelle la partie centrale de la nappe 17 est maintenue contre le fond 15 de boîtier par l'extrémité inférieure de la pièce 2, ce qui immobilise les broches de raccordement 21 Simultané- ment, les parties latérales de la nappe se trouvent appli- quées contre les faces respectives du boîtier, ce qui a pour effet de réaliser un blocage des barrettes 9 et donc l'immobilisation de la base sertie 23 des contacts 22. Les contacts 22 se trouvent eux-mêmes appliqués élastique- ment par l'un de leurs petits sommets contre chaque fois une piste 18 a ou 18 b alors que le sommet diamétralement opposé fait saillie à l'intérieur de la fente 3. Si on introduit alors une carte 14 dans la fente 3, comme représenté sur la figure 2, les pistes, au pas de 1,587 mm ou 1,27 mm, de la carte 14 viennent au contact des sommets des contacts 22 qui faisaient saillie dans la fente 3 et les repoussent latéralement vers l'extérieur de sorte que les contacts électriques 22 se trouvent appliqués, avec une pression élastique suffisante pour assurer une bonne conti- nuité électrique, à la fois contre les pistes de la carte à circuits imprimés et contre les pistes 18 a ou 18 b En consé- quence, la continuité électrique est assurée, d'une façon univoque dans l'exemple représenté, entre chaque piste de carte à circuits imprimés et la broche 21 correspondante. De cette façon, les broches 21 se présentent sur au moins trois rangées, à un pas nettement supérieur au pas des pistes de circuits impriméset des contacts individuels. Il est ainsi possible d'utiliser des cartes à circuits imprimés possédant des pistes très rapprochées les unes des autres alors que les queues de raccordement ou broches 21 sçnt disposées avec un pas relativement important qui ne pose aucun problème pour le raccordement à des fils conducteurs, par exemple par sertissage, enroulement ou soudage. Bien entendu, on conçoit qu'un connecteur similaire pourrait être utilisé avec une seule rangée de contacts 22 et non pas deux rangées, pour des cartes à circuits imprimés n'ayant des pistes que sur une seule face Dans ce cas, si l'on prend les pas décrits dans l'exemple, on peut n'avoir que deux rangées de broches 21 Toutefois, on doit noter qu'un connecteur tel que celui représenté sur le dessin peut aussi être utilisé pour les cartes n'ayant des pistes que sur une seule face à condition de laisser inutilisées les broches de raccordement 21 qui correspondent à la rangée de contacts individuels 22 qui n'est pas con- cernée. Bien que l'invention ait été décrite à propos d'une forme de réalisation de forme particulière, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut lui apporter diverses modifications de forme ou de matériau sans pour cela s'éloigner ni de son cadre, ni de son esprit. REVENDICATIONS 1 Connecteur pour cartes à circuits imprimés, du type comprenant un bottier ( 1), une pluralité de con- tacts individuels ( 22) disposés au pas d'une carte à cir- cuits imprimés ( 14) ainsi que des sorties individuelles ( 21) pour le raccordement de conducteurs, fils ou câbles, caractérisé en ce qu'il comporte, dans le boîtier ( 1), une ou deux rangées de contacts individuels déformables ( 22) disposés aux pas des pistes de la face correspondante de la carte à circuits imprimés ( 14), une pluralité de rangées d'éléments de sortie ( 21), à savoir un par contact indivi- duel, disposés à un pas supérieur au pas desdites pistes, suivant un nombre de rangées supérieur au nombre de rangées de contacts individuels ( 22), et une nappe imprimée ( 17) présentant une pluralité de conducteurs imprimés ( 19 a, 19 b) pour former, au moins sur une extrémité de ladite nappe, une pluralité de pistes conductrices ( 18 a, 18 b) venant individuellement en contact avec lesdits contacts individuels ( 22), les autres extrémités ( 20) des conducteurs imprimés venant se disposer suivant les rangées des éléments de sortie ( 21) et au pas de ces derniers pour établir un contact électrique avec eux. 2 Connecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des contacts individuels disposés au pas de 1,587 mm ou 1,27 mm et des sorties de raccordement disposées au pas de 2,54 mm. 3 Connecteur selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'il comporte deux rangées de contacts indi- viduels ( 22) et trois rangées d'éléments de sortie ( 21). 4 Connecteur selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 3, caractérisé en ce que la nappe ( 17) présente, sur deux bords d'une même face ( 17 a, 17 b), deux alignements de pistes ( 18 a, 18 b) au pas desdits contacts ( 22). Connecteur selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 4, caractérisé en ce que ladite nappe est repliée en L ou en U à l'intérieur d'un boîtier de connecteur ( 1) et maintenue dans cette position par une pièce ( 2) intro- duite dans le boîtier. 6 Connecteur selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 5, caractérisé en ce que lesdits contacts indi- viduels sont formés de boucles déformables ( 22) en métal élastique, maintenues perpendiculairement aux plans des pistes de carte ( 14) et des pistes ( 18 a, 18 b) de nappe ( 17), de façon que l'introduction de la carte ( 14) dans le boîtier ( 1) du connecteur provoque une compression de la boucle pour un contact élastique simultané d'une part avec la piste cor- respondante de la carte, d'autre part avec la piste corres- pondante de la nappe. 7 Connecteur selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdites boucles ont une forme de losange ( 22). 8 Connecteur selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 7, caractérisé en ce que les éléments de sortie ( 21) traversent la nappe ( 17) par des perforations dans des plages ( 20) desdits conducteurs imprimés ( 19 a, 19 b). 9 Connecteur selon l'une quelconque des revendica- tions 1 a 8, caractérisé en ce que le boîtier ( 1) présente une section approximativement rectangulaire avec des trous dans son fond ( 15) pour le passage d'éléments de sortie ( 21) et en ce que la nappe ( 17) est maintenue repliée en U dans le boîtier par une pièce ( 2) présentant une fente centrale ( 3) et, dans deux branches (Sa, 5 b) délimitant cette fente, une pluralité d'alvéoles traversants ( 6) recevant lesdits contacts individuels ( 22) de façon qu'une partie de ceux-ci fasse saillie dans ladite fente ( 3), des moyens d'encliquetage ou de fixation ( 12, 13) étant prévus pour maintenir la pièce ( 2) dans le boîtier, la mise en place de ladite pièce ( 2) assurant le maintien de la nappe dans sa position repliée, la fixation des éléments de sortie ( 21) dans leur position sur plusieurs rangées et le maintien des éléments de contacts individuels ( 22) dans leurs alvéoles ( 6). Connecteur selon la revendication 9, prise en combinaison avec l'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que lesdits contacts individuels ( 22) présentent une base ( 23), notamment une base sertie, maintenue en place dans les alvéoles par des barrettes ( 9) pénétrant dans ladite pièce et définitivement fixéespar l'introduction de ladite pièce ( 2) dans le boîtier.