Brevet FR2534419A1 — publié le 19840413

CONNECTEUR ELASTIQUE A CONTACT PAR PRESSION POUR CIRCUITS IMPRIMES. La présente Invention concerne les connecteurs électriques utilisés notamment dans la technique des circuits imprimés. Pour realiser la connexion électrique de circuits imprimés, on utilise généralement des connecteurs en barrettes comprenant une pièce mâle solidaire d'un premier circuit et s'engageant dans une pièce femelle solidaire d'un deuxième circuit. Dans les modes de réalisation les plus simples, la pièce mâle est constituée d'une-série de pics soudés sur le premier circuit imprime, et destinés à venir s'engager dans une série de pinces élastiques femelles solidaires du second circuit.Ces techniques d'embrochage permettent de réaliser des connecteurs fiables mais relativement onéreux et encombrants : les frottements inévitables entre les pics et les pièces femelles lors de chaque manipulation du connecteur nécessitent d'utiliser.des métaux bonsconducteurs et relativement durs, pour éviter l'usure des contacts. Malgré ces précautions, on considère qu'un connecteur doit hêtre mis au rebut à partir d'un nombre de manipulations relativement peu élevé, par exemple dix.L'embrochage nécessite également de disposer des pics relativement longs,ce qui conduit à un encombrement non négligeable du connecteur, notamment lorsque l'on veut disposer deux circuits imprimés parallèlement l'un à l'autre : la distance entre les circuits doit être alors au moins égale à la longueur des pics du-connecteur. En outre, dans le cas de connecteurs à nombre de conducteurs relativement élevé, l'embrochage est particulièrement délicat car il faut obtenir l'alignement de tous les pics et leur correspondance avec toutes les pinces femelles. Le montage des circuits imprimés l'un par rapport à l'autre doit alors être effectué manuellement, l'automatisation d'un tel montage risquant de produire des résultats peu satisfaisants. La présente invention a notamment pour objet de proposer un nouveau type de connecteurs qui soit particulièrement simple à réaliser et de coût très réduit. Un tel connecteur peut être réalisé en une matière peu onéreuse telle qu'un bronze de béryllium étamé, sans toutefois nuire à la longévité et la qualité du connecteur qui peut être débroché de nombreuses fois sans détériorer les contacts. Un autre objet de la présente invention est de proposer un connecteur qui soit particulièrement facile à positionner, ce positionnement ne nécessitant pas une grande précision, de sorte que le montage des circuits peut être automatisé. Selon un autre objet de l'invention, le connecteur est particulièrement peu encombrant, permettant notamment la connexion de circuits-très proches l'un de l'autre. Pour ce faire, et selon une-caractéristique de la présente invention, le connecteur comprend au moins une lame conductrice souple et élastique dont une première partie est fixée et connectée sur le premier circuit imprimé, et dont l'autre partie vient en appui élastique sur une pastille conductrice solidaire du second circuit imprimé. Le connecteur ainsi réalisé est réduit à sa plus simple expression, dans la mesure où il ne comporte qu'une seule pièce, la lame élastique, l'autre partie du connecteur n'étant qu'une simple pastille par exemple une pastille de soudure en alliage étainplomb. Aucun dispositif de guidage n1 est nécessaire, de sorte que l'encombrement du connecteur est réduit au maximum. Le contact se fait par appui élastique, de sorte qu'au montage ou au démontage aucun frottement ne vient user le contact. L'appui élastique réalise une force de pression de contact relativement constante, et permet de compenser le jeu éventuel entre les circuits à connecter. Selon une autre caractéristique de l'invention, la première partie de la lame comporte au moins deux pics destinés à pénétrer dans des trous correspondants du premier circuit imprimé. On évite ainsi la rotation de la lame par rapport au premier circuit imprimé, une telle rotation risquant de produire des courts-circuits. En effet, la seconde partie de la lame vient porter contre une pastille en soudure, qui est généralement bombée. La force d'appui de la lame sur la pastille risque de produire un couple de rotation si la pastille n'est pas symétrique ou si le point d'appui n'est pas rigoureusement centre. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'un des pics au moins a une longueur supérieure à l'épaisseur du premier circuit imprimé, et sert de moyen de fixation et de connexion par embrochage, soudure ou toutsautre moyen de solidarisation. Dans un mode de réalisation préféré, conduisant à un connecteur de faible encombrement, la lame comprend un pic de fixation long et un pic de maintien plus court. Selon une autre caracteristique de l'invention, la seconde partie de la lame comprend un bossage arrondi de diamètre compris entre un quart et trois quarts de millimètre, et disposé pour venir en contact avec la pastille conductrice de l'autre circuit imprimé. La lame. a une raideur choisie de façon que iorsque-les circuits imprimés sont en position, la lame appuie contre la pastille avec une force de cent grammes force environ. La Demanderesse a pu constater, au cours d'essais multiples, qu'on réalise ainsi un contact électrique de qualité suffisante pour permettre son utilisation dans la réalisation des circuits électroniques basse puissance.La Demanderesse a constaté en particulier qu'il est inutile d'utiliser un métal noble tel que l'or pour la réalisation de tels connecteurs, la conformation de la lame et de la pastille correspondante permettant au contraire l'utilisation de matériaux moins onéreux, et surtout le contact direct sur une pastille de soudure. Les circuits imprimés nécessitent le plus souvent une pluralité de contacts actionnables de façon simultanée. Dans ce cas, on dispose plusieurs lames définissant des contacts parallèles, les lames étant solidaires d'une bande continue à laquelle elles se raccordent par l'extrémité de leur première partie selon une ligne comportant des amorces de rupture ; la bande continue et les premières parties des lames définissent un plan venant se plaquer contre le premier circuit imprimé lors du positionnement du connecteur. On facilite ainsi considérablement le positionnement du connecteur, dont la position est ainsi bien repérée par rapport au plan défini par le circuit imprimé. On évite ainsi en particulier les rotations du connecteur, lors du montage, autour d'un axe transversal, rotation qui tendrait å modifier la position finale de la seconde extrémité des lames par rapport aux pastilles. Selon un mode de réalisation particulièrement simple, les pics sont réalisés par découpage partiel de lumières dans la lame et pliages, les pics restant solidarisés à la lame par la portion de la lumière la plus éloignée de la bande continue. En outre il est préférable de disposer le pic de fixation le plus long au voisinage de la bande continue, et le pic de maintien plus court au voisinage de la seconde partie de la lame. Ainsi, la lumière découpée pour la réalisation du pic le plus long se trouve sur la bande, bande qui est ensuite enlevée par découpage selon les amorces de rupture, et seule la lumière plus courte correspondant au pic plus court restant sur la lame elle-même.On peut ainsi réaliser un connecteur dont la première partie de lame soit relativement courte, pour réduire l'encombrement du connecteur une fois monté sur le circuit et après enlèvement de la bande continue. Selon une autre caractéristique de l'invention, la seconde partie de la lame est recourbée à cent cinquante degrés environ, de façon à définir, après montage de deux circuits imprimés parallèles l'un à l'autre, deux portions de-lame sensiblement parallèles l'une à l'autre et séparées par un coude. Cette disposition permet de placer les deux circuits imprimés parallèlement l'un à l'autre et de façon très rapprochée. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante de modes de réalisation particuliers, faite en relation avec les figures jointes parmi lesquelles - la figure 1 représente une vue de dessous des lames - la figure 2 représente une vue en bout des lames - la figure 3 représente une vue de face des lames du connecteur ; et - la figure 4 représente deux circuits imprimés assemblés parallèlement l'un à l'autre avec interposition d'un connecteur selon la présente invention. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures, le connecteur comprend plusieurs lames 1 disposées parallèlement les unes par rapport aux autres. Chaque lame comprend une première partie plane 2 dans laquelle sont découpées partiellement deux lumières 3 et 4 pour la réalisation de pics respectivement 5 et 6. Les pics 5 et 6 sont perpendiculaires à la première partie 2 de la lame, le pic 5 étant plus long que le pic 6, et de longueur suffisante pour traverser le circuit imprimé ou support conducteur 7 sur lequel doit etre disposé le connecteur. Les premières parties 2 des lames sont reliées l'une à l'autre par une bande continue 8 à laquelle elles se raccordent, par une première extrémité 9, selon une ligne 10 comportant des amorces de rupture. La bande 8 est destinée à être enlevée après fixation du connecteur sur le premier circuit imprimé 7. La lumière 3 est ménagée dans la bande 8, sa découpe venant s'arreter au niveau de la ligne 10 de jonction avec les lames 1, de sorte que le pic 5 est pratiquement au niveau de la ligne 10 comme le représentent les figures. La bande continue 8 comporte également des lumières 11 utilisées lors de l'usinage pour entraîner et maintenir la bande par rapport aux outils de formage des lames. La seconde lumière 4 est ménagée dans la première partie 2 de la lame 1, la découpe étant interrompue à l'opposé du pic 5 pour former le pic 6, comme le représentent les figures, de façon à augmenter au maximum l'écartement entre les deux pics. On- améliore ainsi sensiblement la tenue en rotation du connecteur. La lame 1 comporte une seconde partie 12 reliée à la première partie 2 par une portion incurvée 13. Dans le mode due réalisation représenté sur les figures, adapté pour une utilisation de connexion entre deux circuits imprimés parallèles, la seconde partie 12 définit avec la première partie 2 un angle de cent cinquante degrés environ, comme le représente la figure 2, de façon qu'après positionnement des deux circuits l'un par rapport à l'autre, comme le représente la figure 4, les deux parties 12 et 2 soient sensiblement parallèles l'une par rapport à l'autre. La lame 1 est réalisée en une matière conductrice, souple et élastique, par exemple un bronze béryllium étamé et trempé. Une telle matière est habituellement utilisée pour la réalisation de pièces élastiques telles que des ressorts. La seconde partie 12 de la lame comporte un bossage 14, réalisé par exemple par matriçage, et disposé de façon à venir en regard du second circuit imprimé ou support conducteur 15 à connecter-. Lors de la disposition des deux circuits 7 et 15 l'un par rapport à l'autre, le bossage 14 vient en appui contre une pastille 16 conductrice solidaire du second circuit 15. La pastille 16 peut être réalisée en soudure, c'est à dire en alliage étain-plomb. Pour assurer un contact électrique efficace, on a déterminé que l'élasticité de la lame 1 doit produire une force d'appui du bossage 14 sur la pastille 16 de cent grammes force environ, pour un bossage de forme sensiblement sphérique et de diamètre compris entré un quart et trois quarts de millimètre. Lors du montage des circuits, dans le cas de circuits devant être montés parallèlement l'un à l'autre, comme le représente la figure 4, les pics 5 et 6 sont insérés dans des trous correspondants du premier circuit 7, le pic le plus long 5 assurant la fixation et la connexion par tout moyen approprié tel que soudure 17, le pic le plus court 6 étant simplement inséré dans un trou pour éviter les rotations. La bande 8 peut ensuite être enlevée par pliage selon la ligne 10. Lorsque le second circuit 15 est positionné, la lame 1 est en appui par le bossage 14 contre la pastille 16.Le positionnement du circuit 15 peut être effectué de manière relativement simple : l'un des côtés des circuits 15 et 7 peut être assemblé par simple engagement dans une pièce fixe par exemple des cales 18 schématiquement représentées sur la figure 4, l'autre extrémité des circuits 7 et 15 étant rap prochée par pression et solidarisation par exemple par vis. Le connecteur fait alors office de moyen élastique tendant à éloigner les circuits l'un de l'autre, et de point d'appui pour assurer le positionnement des circuits. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures, la bande 8 est dans le prolongement des premières parties 2 des lames. On définit ainsi un plan support relativement large, facilitant le positionnement du contacteur lors du montage sur le premier circuit 7. Toutefois, pour certaines applications, on pourra préférer un connecteur d'encombrement plus réduit lors du montage, ce qui peut être réalisé en prévoyant une bande 8 perpendiculaire à la première partie 2 des lames. La présente invention s'applique également à la réalisation de connecteurs permettant la connexion de circuits non parallèles l'un par rapport à l'autre. Pour cela on règlera l'angle formé par la portion incurvée 13 selon l'angle définitif désiré entre les circuits 7 et 15. L'angle des circuits 7 et 15 peut ainsi varier sans limitation, pratiquement sur trois cent soixante degrés, sous réserve toutefois de prendre garde aux efforts d'arrachement appliqués sur les pics 6 et 5 dans les cas où l'appui du bossage 14 sur une pastille 16 produit une traction sur la seconde partie 2 des lames. On pourra bien entendu prévoir des connecteurs comportant plus de deux pics, ou des pics réalisés par des moyens autres que découpage et pliage. La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui ont été explicitement décrits, mais elle en inclut les diverses variantes et généralisations contenues dans le domaine des revendications ci-après. REVENDICATIONS 1 - Connecteur électrique pour connecter un premier (7) et un second (15) support conducteur , carac -térisé en ce qu'il comprend au moins une lame (1) conduc trice-souple et élastique dont une première partie (2) est destinée à être fixée et connectée sur le premier support conducteur (7), et dont l'autre partie (12) vient en appui élastique sur une pastille (16) conductrice solidaire du second support conducteur (15). 2 - Connecteur selon la revendication 1, caractérisé en'ce que la première partie (2) de la lame comporte au moins deux pics (5, 6) destinés à pénétrer dans des trous correspondants du premier support conducteur. 3 - Connecteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que 1'un des pics (5) au moins a une longueur supérieure à l'épaisseur du premier support conducteur, et sert de moyen de fixation et de connection par embrochage, soudure ou autre moyen de solidarisation. 4 - Connecteur selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend un pic de fixation long (5) et un pic de maintien plus court (6). 5 - Connecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la seconde partie (12) de la lame comprend un bossage (14) arrondi de diamètre compris entre un quart et trois quarts de millimètre, disposé pour venir en contact avec la pastille conductrice (16). 6 - Connecteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que la lame (1) a une raideur choisie de façon que lorsque les supports conducteurs sont en position, la lame appuie contre une pastille (16) en alliage étain-plomb avec une force de cent grammes force environ. 7 - Connecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs lames, définissant des contacts parallèles, solidaires d'une bande continue (8) à laquelle elle se raccorde, par l'extré mité (9) de leur première partie, selon une ligne (10) comportant des amorces de rupture, la bande continue et les premières parties des lames définissant un plan venant se plaquer contre le premier support conducteur lors du positionnement du connecteur. 8 - Connecteur selon la revendication 7, cara-c- térisé en ce que chaque lame comprend un pic de fixation long (5) disposé au voisinage de la bande continue (8) et un pic de maintien court (6) disposé au voisinage de la seconde partie de la lame (12). 9 - Connecteur selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisé en ce que les pics (5, 6) sont réalisés par découpage partiel de lumières dans la lame et pliage, les -pics restant solidarisés à la lame par la portion de la lumière la plus éloignée de la bande continue. 10 - Connecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les secondes parties des lames comprennent une portion plane portant le bossage (14), raccordée à la première partieopar une portion incur- vée (13). 11 - Circuit électronique comprenant plusieurs circuits imprimés, caractérisé en ce que les circuits imprimés sont connectés au moyen de connecteurs selon l'une quelconque des revendications 1 à 10.