Brevet FR2558311A1 — publié le 19850719

Procédé de fabrication d'éléments métalliques de contacteurs pour des composants électroniques. La présente invention concerne des perfectionne- ments aux procédés pour la fabrication d'éléments compre- nant certains types de composants électroniques dans le but d'obtenir ces éléments dans les meilleures conditions de rendement en ce qui concerne le fonctionnement et dans les meilleures conditions de cadence de fabrication. ]0 Comme il est bien connu, certains composants électroniaues, tels que les potentiomètres utilisés lar- gement dans les circuits électroniques pour les récepteurs de radio et de télévision, pour les appareils de communi- cation et pour les appareils électroniques industriels et professionnels, comprennent des éléments métalliques dans lesquels se fait un contact électrique. Ces éléments peuvent être fixes ou mobiles dans la structure des com- posants respectifs. Un exemple représentatif de tels éléments serait le collecteur ou commutateur d'un poten- tiomètre dans lequel la partie métallique concernée, ayant une forme analogue à une couronne circulaire, est couplée à un curseur également métallique qui, à son tour, est en contact frottant avec la surface d'une pellicule conduc- trice de graphite ou d'une matière similaire. Le dépla- cement incliné du curseur met le collecteur ou commu- tateur en liaison électrique avec différentes zones de la pellicule de graphite et, par conséquent, on peut modifier la valeur nette de résistance entre les bornes d'une des extrémités de la piste résistante et la borne du collec- teur. Pour des raisons techniques,il vaut mieux que la surface d'une des parties de ces éléments présente cer- taines propriétés de résistance électrique superficielle, de résistance aux attaques des agents mécaniques et chi- miques ainsi que d'aures caractéristiques qui diffèrent ies Drrpriétês que do'zîent présenter d'autres zones des 255831t mêmes éléments, comme par exemple les extrémités des bornes de contact o est effectuée la connexion extérieure des composants avec des circuits auxquels ils sont associés. En ce qui concerne l'exemple du curseur et les bornes d'un potentiomètre, il serait souhaitable que ces éléments, qui, pour des raisons de commodité, sont formés d'une plaque de laiton ayant des propriétés appropriées, comportent un placage de nickel sur la partie qui établit un contact avec le curseur (pour ce qui est de l'élément collecteur) ou avec les extrémités de la piste de graphite (pour ce qui est des bornes latérales), car l'expérience a prouvé l'excellente qualité des contacts métalliques permanents établis sur un tel revêtement. Par contre, les extrémitésdes bornes du collecteur et de la piste en graphite doivent comporter un revêtement en étain pour améliorer leur soudage par immersion dans un bain d'étain liquide ou par addition automatique ou manuelle d'étain à l'état fluide avec application locale de chaleur à l'aide d'un fer à souder. La réalisation des éléments métalliques précités à partir d'une plaque de laiton, leur nickelage partiel (pour fixer un revêtement de métal sur leur surface afin d'obtenir le contact électrique superficiel parfait men- tionné ci-dessus)et enfin leur étamage (dans la partie des bornes o la soudure doit être effectuée) sont pos- sibles du point de vue technique mais inappropriés du point de vue financier sous la forme o ils étaient mis en pratique jusqu'à présent dans la mesure o ils exigent une longue série d'opérations et l'utilisation de quantités importantes de matériaut chers, tout ceci se traduisant par des dépenses exagérées pour la fabrication de tels éléments. Les améliorations décrites dans la présente demande permettent d'éliminer radicalement les inconvénients men- tionnés et offrent de larges avantages techniques et finan- ciers pour la fabrication d'éléments métalliques destinés à des composants électroniques. Selon la façon de procéder que l'on va décrire, la matière semi-ouvrée qu'il faut utiliser pour la fabri- cation des éléments métalliques destinés à des composants électroniques est une bande plate métallique (de préfé- rence du laiton) à laquelle on donne, par poinçonnage progressif, la forme appropriée pour lesdits éléments qui, au cours de la première phase, sont reliés les uns aux autres par des zones de raccordement qui maintiennent la rigidité requise de la bande. On soumet ensuite la bande à un traitement électrochimique sélectif consistant en un placage sur deux faces des paires respectives de zones longitudinales, un des bords, sur chacune des faces de la bande, étant ainsi revêtu d'une bande d'un métal, à savoir dans le cas considéré, du nickel, tandis que les deux autres zones longitudinales en contact avec l'autre bord sont revêtues d'un autre métal comme, par exemple, de l'étain dans ce cas. Par traitement de la bande de laiton découpée préalablement par poinçonnage, on munit une des parties latérales des pièces profilées et reliées les unes aux autres pour le moment d'un placage de nickel qui convient pour un contact mécanique et électrique de surface des élëments, et on étame l'autre zone latérale des mêmes pièces dans une seule partie en lesrendant ainsi propres à un soudage facile des bornes. Le revêtement des deux faces d'une pièce métallique, telle que la bande concernée découpée préalablement par poinçonnage, avec deux métaux différents, ne présente aucun problème technique important et peut être effectué d'une façon continue avec une cadence de production élevée. De la même façon, conformément aux améliorations décrites dans la présente demande, on obtient les éléments métalliques désirés à partir de la bande découpée préala- blement par poinçonnage, laquelle est plaquée d'un métal sur ses deux faces, en coupant les zones de connexion et ces éléments métalliques ne demandent par conséquent aucun autre traitement de placage métallique étant donné que leurs diverses parties ont déjà été plaquées avec des revêtements métalliques différents, c'est-à-dire un placage de nickel dans certaines parties et un placage d'étain dans d'autres(par suite du découpage final, il subsiste bien entendu sur les bords de petites zones qui ne sont pas revêtues de nickel ou d'étain, mais leur superficie très faible n'entraîne aucun inconvénient du point de vue fonctionnement et pratiquement aucun risque de corrosion). Le découpage final des pièces peut être effectué immédiatement avant leur assemblage dans les composants électroniques dont elles doivent faire partie, c'est-à- dire qu'une bande poinçonnée et plaquée de métal que l'on a préparée en vue du découpage peut constituer, telle qu'elle est, l'élément d'alimentation d'une machine d'as- semblage de composants. De cette façon, il n'est plus nécessaire d'assembler les éléments sur une bande de papier servant de support en vue de les envoyer par la suite à la machine d'assemblage. La suppression de cette phase de transport des éléments peut procurer une réduc- tion considérable du temps de manutention et des opé- rations mettant en jeu les éléments avec un effet consi- dérable sur le coût d'assemblage des composants. Il est facile de comprendre les avantages financiers procures par le procédé de fabrication décrit. En outre, il permet de fabriquer des types différents de pièces métalliques et, en même temps, il procure, en fonction de la configuration géométrique de ces pièces, un niveau d'utilisation élevé des matériaux et une réduc- tion minimum des déchets ou chutes. Selon une caractéristique essentielle de la présente invention, le procédé de fabrication des éléments 2558 311 Qe! contact,étalliques pour des composants électroniques consiste à préparer, en tant que matière semi-ouvrée pour la fabrication d'éléments de contact, d'une bande métallique composée d'une bande conductrice servant de base de sup- port, à poinçonner progressivement puis à déposer sur les deux faces de cette bande des revêtements de surface d'autres métaux présentant des propriétés spécifiques, de telle sorte qu'en découpant la bande poinçonnée et plaquée sélectivement de métaux, on obtient les éléments de contact o0 sous une forme appropriée pour le rôle auquel ils sont destinés, des zones de surface étant différenciées par les revêtements de la bande et la bande poinçonnée et plaquée sélectivement de métaux servant de matériau continu destiné à alimenter des dispositifs de découpage et de 1.5 manutention pour le traitement des éléments métalliques de manière à permettre un assemblage automatique des com- posants concernés. Selon une autre caractéristique de l'invention, les diverses zones plaquées de métaux différents sur les deux faces de la bande métallique poinçonnée sont disposées longitudinalement parallèlement aux bords de la bande. Selon une autre caractéristique encore de la pré- sente invention, les différents revêtements métalliques se trouvant sur les deux faces de la bande métallique poin- çonnée en vue de la fabrication de pièces sont répartis de manière telle que chaque paire de zones de revêtement longitudinalesdu même métal sont en contact avec un des bords de la bande, ce qui donne dans chaque pièce deux régions dont les deux faces sont revêtues du même métal. Selon une autre caractéristique encore de la pré- sente invention, les revêtements de différents métaux sur les deux faces de la bande métallique poinçonnée sont formes respectivement par des métaux caractérisés par leur conductibilité électrique élevée et par leur bonne soudabilité qui permettent d'obtenir,sur les éléments de contact,des zones qui présentent séparément ces propriétés. On va maintenant décrire la présente invention en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une vue d'une bande métallique qui a été poinçonnée conformément aux diverses phases du procédé et que l'on a obtenue en faisant passer la bande à travers une matrice progressive; les figures 2 et 3 sont des coupes transversales par II-II et III-IIIîrespectivement, de la figure 1;- la figure 4 est une coupe perpendiculaire aux coupes précédentes et obtenues dans chaque cas par IV-IV de la figure 1 pour montrer la structure des pièces; la figure 5 montre la bande métallique façonnée après avoir subi sur ses deux faces un placage métallique sélectif qui procure des zones différenciées de revêtement en métaux différents; les figures 6 et 7 sont des coupes par VI-VI et VII-VII de la figure 5, ces coupes représentant la bande poinçonnée et plaquée de métaux; et la figure 8 est une coupe par VIII-VIII des figures 6 et 7, cette coupe représentant la bande poinçonnée et plaquée de métaux. La bande utilisée pour réaliser les éléments de contact selon la présente demande de brevet est en laiton d'une qualité convenant particulièrement aux fins recher- chées. On insère cette bande dans une matrice progressive o elle est soumise successivement, au cours de son passage, à un traitement de poinçonnage pour lui donner le bng d'un de ses bords (le bord 1) la forme requise à l'aide des encoches 2 et des saillies 3 de forme semicirculaire ou circulaire incomplète, des zones 4 à bord rectiligne, des trous 5 en forme de J, des trous circulaires 6, les- quels servent à déterminer l'avance de la bande poinçonnée au cours de son opération de placage métallique sélectif après qu'elle ait été délivrée à un dispositif de découpage, de trous quadrangulaires 7, de trous 8 en forme de U, lesquels déterminent le type de cosses des bornes, des trous 9 en forme de J et des trous 10 en forme de U, lesquels donnent aux pièces leur forme finale, des trous quadrangulaires 11 et 12, des zones 13 plus profondémenten- cochées qui complètent la forme des pièces réalisées à partir de la bande poinçonnée. A la fin de l'opération de poinçonnage, la bande a la forme représentée à la partie extrême de droite de la figure 1. Après avoir soumis une bande métallique poinçonnée à une opération de placage métallique sélectif par desprocédésélectro- lytiques, on obtient la bande représentée sur la figure 5. Dans le cas décrit, les collecteurs obtenus com- portent une zone 14 en forme de couronne circulaire et un prolongement 15 dont les faces sont nickelées, tandis que le corps 16 des pièces ellesmêmes, les bras 17 s'étendant à partir de ces dernières et la patte 18 sont étamés sur leurs deux faces. Les bornes 19 comprennent les bras 17 analogues à ceux des pièces précédentes et les pattes 20 de forme similaire, avec leurs deux faces étamées. Les avantages procurés par le procédé de profilage selon la présente invention apparaissent clairement si on tient compte du prix élevé du nickel et de l'étain. Le revêtement 21 de nickel sur la bande poinçonnée peut avoir une très faible épaisseur, environ 3 à 5 microns, ce qui représente tout ce qui est strictement nécessaire et suffisant pour les fins recherchées, c'està-dire pour établir un contact avec le curseur mobile d'un potentio- mètre. Par contre, les revêtements d'étain 22 peuvent avoir une épaisseur plus importante, compte tenu du prix de ce métal, pour faciliter le soudage des bornes en vue du contact des composants. Il est bien entendu que la description qui précède 25583 11 n'a été donnée qu'à titre purement illustratif et non limitatif et que des variantes ou des modifications peuvent y être apportées dans le cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'éléments métalliques de contacteurs pour des composants électroniques, caractérisé en ce qu'il consiste à préparer, en tant que matière semi- ouvrée pour la fabrication d'éléments de contacteurs, une bande métallique composée d'une bande conductrice servant de base de support que l'on poinçonne progressivement et sur les deux faces de laquelle on forme des revêtements superficiels d'autres métaux présentant des propriétés o10 spécifiques, de manière qu'en découpant la bande poinçonnée et plaquée sélectivement de métaux, on obtienne des éléments de contacteurs sous une forme qui convient pour le rôle auquel ils sont destinés, les zones superficielles étant différenciees par les revêtements de la bande, ladite bande poinçonnée et plaquée sélectivement de métal servant de matériau continu pour alimenter des dispositifs de décou- page et de manutention en vue du traitement des éléments métalliques de manière à permettre l'assemblage automatique des composants concernés. 2. Procédé de fabrication d'éléments métalliques de contacteurs pour des composants électroniques,selon la revendication 1, caractérisé en ce que les diverses zones plaquées de métaux différents sur les deux faces de la bande métallique poinçonnée sont disposées longitudinalement parallèlement aux bords de la bande. 3. Procédé de fabrication d'éléments métalliques de contacteurs pour des composants électroniques, selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les diffé- rents revêtements métalliques sur les deux faces de la bande métallique poinçonnée pour la production de pièces sont répartis de manière telle que chaque paire de zones de revêtement longitudinalesdu même métal sont en contact avec un des bords de la bande en formant ainsi dans chaque pièce deux régions dont les deux faces sont revêtues du 35. même métal. 4. Procédé de fabrication d'éléments métalliques de contacteurs pour des composants électroniques selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les revêtements de métaux différents sur les deux faces de la bande métallique poinçonnée sont respectivement des métaux qui se distinguent par leur conductivité élevée et leur bonne soudabilité et qui forment sur les éléments de contact des zones présentant séparément ces propriétés.