Brevet FR2552585A1 — publié le 19850329

BOITIER POUR COMPOSANT ELECTRONIQUE DESTINE NOTAMMENT A LA PROTECTION TELEPHONIQUE La présente invention concerne un bottier pour composant électronique comportant deux faces planes opposées revêtues d'électrodes, ledit boîtier comportant un capot et une embase traverses par au moins un premier et un deuxième contacts électriques, 5 l'extrémité desdits contacts situées dans le boîtier étant destinée à être reliée respectivement à une électrode du composant. Les lignes téléphoniques sont le siège de perturbations électriques intenses dues aux décharges atmosphériques ainsi qu'aux liaisons galvaniques directes ou induites avec une ligne de distri10 bution d'énergie électrique Il s'est donc avéré nécessaire de les protéger à la fois contre les surtensions et les surintensités pouvant entraîner la destruction du central ou du combiné téléphonique de l'abonné. La façon la plus habituelle de réaliser le cablage des circuits 15 de protection téléphonique est de faire appel à des composants discrets connectés par soudure sur la carte imprimée des circuits à protéger Cette manière de faire présente cependant un certain nombre d'inconvénients: le couplage thermique entre les différents composants qui 20 permet, dans bien des cas, ainsi qu'on le verra par la suite, d'améliorer le fonctionnement de ces circuits, est très difficile à réaliser sur cette carte imprimée, les composants discrets utilisés doivent posséder des fils de connexion, ce qui n'est pas le cas d'un certain nombre de composants 25 tels que les résistances à coefficient de température très souvent utilisées dans ces circuits Ce type de résistance est généralement réalisée sous forme d'un disque avec des métallisations en aluminium sur les deux faces circulaires opposées La solution serait alors de souder directement un tel composant sur le circuit mais ceci nécessite l'utilisation de soudure à bas point de fusion pour ne pas endommager celui-ci Par conséquent, on limite alors l'utilisation des résistances à coefficient de température fonctionnant à basse temperature. Le brevet français 2 494 925 décrit un composant pour la protection téléphonique constitué essentiellement d'une résistance à coefficient de température positif et d'une varistance couplée thermiquement Outre le fait qu'un tel composant présente une capacité parasite importante du fait de la réalisation par deux 10 disques accolés, aucune solution n'est donnée dans ce brevet quant à la connexion des éléments entre eux, leur disposition dans un boîtier, en particulier pour obtenir un composant qui à l'intérieur de son bottier possède de faibles caractéristiques d'encombrement, compte tenu des contraintes imposées par les constructeurs de matériel téléphonique. Le boîtier selon l'invention permet de résoudre les différents problèmes posés ci-dessus Dans ce but, il est caractérisé en ce que ledit contact électrique comporte une extrémité extérieure au boîtier assurant la dissipation thermique par convection des calories 20 par le composant, l'autre partie des contacts électriques assurant la conduction thermique desdites calories jusqu'à ladite extrémité inférieure. De préférence, les deux contacts, disposées verticalement, traversent l'embase sensiblement à 90 l'un par rapport à l'autre, le 25 premier contact destiné au contact avec l'électrode inférieure du composant comportant une partie en H, les deux bras inférieurs du H constituant les pattes de connexion du contact, ledit premier contact comportant en outre en son milieu une partie sensiblement horizontale venant s'appuyer sur le fond de l'embase du boîtier, 30 tandis que le second contact destiné au contact avec l'électrode supérieure du composant est un contact élastique pourvu de plusieurs doigts. Selon un mode préférentiel de réalisation, le fond de l'embase possède une ouverture permettant la dissipation des calories par le verso de la partie horizontale du premier contact, ladite embase pouvant être en matériau dont la température de ramollissement est inférieure à la température de fonctionnement maximal du composant La forme de cette partie horizontale du second contact, 5 correspond au logement réalisé dans l'embase et permet le maintien dans un plan horizontal dudit contact. L'invention sera mieux comprise à l'aide des exemples de réalisation suivants, donnés à titre non limitatif, conjointement avec les figures qui représentent: la figure 1, un premier exemple de réalisation d'un boîtier selon l'invention comportant un élément sous forme de disque, la figure 2, un second exemple de réalisation d'un boîtier selon l'invention comportant deux composants sous forme de disque. Sur la figure 1, est représentée une vue éclatée d'un premier 15 mode de réalisation d'un boîtier selon l'invention Ce boîtier comporte une embase 8, un capot 9 et quatre contacts électriques 4 et 5, 6 et 7 Les contacts 4 et 5 sont destinés à la connexion du composant I dans la caractéristique est de posséder deux faces planes opposées munies d'électrodes (non représentées sur la figure). 20 Sur cette figure, ce composant 1 a la forme d'un disque Le premier contact 4 comporte une partie verticale en forme de Het une partie horizontale raccordée à la précédente entre les deux bras supérieurs du H Ce contact présente la particularité d'être découpée à partir d'une seule pièce puis pliée à 90 La partie verticale comporte, sur 25 sa portion inférieure, les deux bras inférieurs du H, 20 et 21 destinés à la connexion électrique sur circuit imprimé Il se prolonge par un corps de contact 70 sensiblement rectangulaire, comportant une découpe élastique 22 destinée au maintien du contact dans un plan vertical après passage dans l'ouverture 34 de l'embase 8 La partie 30 supérieure de celle-ci est située à une hauteur D 3 à partir de la base des deux bras inférieurs du H, cette hauteur D 3 déterminant la surface de dissipation thermique à l'extérieur du boîtier dudit contact 4 Les deux bras supérieurs 23 et 24 de la partie verticale en forme de H comportent sur leurs portions extérieures deux rebords et 46 venant en butée contre l'embase 8 La partie horizontale du contact 4 est reliée à la partie verticale par la portion 25 de largeur et hauteur correspondant exactement à l'espace 31 situé entre les deux branches 23 et 24 Il se prolonge par une partie 26 venant en 5 contact électrique et thermique avec l'électrode inférieure du composant 1 Cette partie 26 est limitée extérieurement par les portions 27, 28, 29 et 30 délimitant un diamètre sensiblement égal à celui de la rainure interne 17 de l'embase 8, ceci afin de limiter le déplacement horizontal du contact une fois celui- ci fixé dans 10 l'embase 8 Disposé à 90 par rapport au premier contact 4, se trouve le second contact 5 dont la partie inférieure est identique à la partie inférieure de la partie verticale en forme de H du premier contact Il comporte donc deux pattes de connexion 71, 72, un corps 73 destiné à la dissipation thermique à l'extérieur de l'embase 8, un 15 dispositif de maintien élastique 74 identique à 22, ainsi que sur sa partie supérieure deux rebords 47 (un seul est représenté sur la figure) venant s'appuyer sur l'embase 8 après insertion du contact 5 dans la fente 37 de ladite embase 8 La partie supérieure de ce second contact 5 comporte un premier pli rectangulaire 75 sensi20 blement à 90 du corps du contact 5, ladite partie rectangulaire se prolongeant par une pluralité de doigts élastiques 16 (quatre doigts sont représentés sur la figure) Ces doigts sont inclinés dans l'exemple représenté ici sensiblement à 30 environ par rapport à l'horizontal Chaque doigt élastique est indépendant du doigt voisin 25 et son inclinaison et la longueur de chacun des doigts est telle qu'en l'absence du composant I destiné à être connecté électriquement et thermiquement entre les deux contacts 4 et 5, il n'existe pas de contact électrique entre le premier contact 4 et le second contact 5 Ceci est une caractéristique de réalisation de l'invention, permet30 tant en cas de pulvérisation due à une surtension ou surintensité du composant I de permettre à l'ensemble de se comporter comme un interrupteur ouvert. Le boîtier pour composant selon l'invention comporte également dans le cas présent (mais ceci n'est pas indispensable, seul le premier et le second contacts l'étant) un troisième et un quatrième contacts respectivement 6 et 7 de forme identique Ces contacts possèdent une forme sensiblement identique à la partie verticale du premier contact 4, à savoir deux pattes de connexion 40, 41, 42, 43, un corps 76, 77 dont la partie inférieure de hauteur D 3 permet la dissipation thermique à l'extérieur du boîtier, et comportant un moyen de fixation élastique 39, 44, permettant de maintenir le contact en position verticale, après passage de celui-ci dans la fente correspondante 36, 35 de l'embase 8 La partie supérieure de ces 10 contacts comporte des épaulements 50, 51, 48, 49, lesdits épaulements venant également en butée contre les parois de l'embase adjacentes aux fentes 36 et 35 La partie supérieure de ces contacts 6 et 7 prend une forme quelconque, permettant le raccordement éventuel de composants tels que 2 et 3 qui comportent des pattes de connexion externes 78, 79, 80, 81 reliant respectivement dans le cas présent le premier contact 4 au contact 6 et ce dernier au contact 7 Ces éléments 2 et 3 peuvent être soit des éléments semiconducteurs (du type diode, du thyristor, etc), ou des éléments passifs tels que varistances, résistances, etc Il est à noter également que la portion de contacts de hauteur D 3 qui a une fonction de dissipation thermique des calories engendrées par le composant 1 a également une seconde fonction de pied de lavage facilitant le lavage du circuit imprimé après soudure du boîtier avec ces composants sur ledit circuit On notera également 25 que le boîtier selon l'invention permet un couplage thermique entre les composants tels que 1 et les composants tels que 2 et 3, compte tenu du fait que ceux-ci sont toujours disposés sensiblement à la même distance l'un de l'autre Inversement, on peut prévoir une rondelle d'isolant thermique telle qu'une feuille d'amiante, par 30 exemple, entre le composant 1 et les composants 2 et 3. Les éléments de contact 4, 5, 6, 7 seront en métaux tels que le bronze béryllium, l'inox, etc de manière à assurer une bonne conductivité électique en même temps qu'un pouvoir élastique Dans ce but, ils sont choisis d'épaisseur faible (de préférence de I à 4/10 mm, de manière à ne pas présenter d'inertie thermique importante, ce qui pourrait ralentir les temps de commutation du circuit les utilisant Par ailleurs, la largeur de ces contacts (sensiblement identique à la largeur des fentes tels que 35, 36, 37, 34) sera importante de manière à ce que lesdits contacts présentent de larges surfaces pour le contact électrique avec les différents composants et pour assurer une bonne dissipation thermique des calories engendrées par le composant 1, en particulier dans leurs parties de hauteur D 1, D 2 et D 3 Cette dissipation thermique par les 10 parties de contact de hauteur D 3 en particulier, hors des boîtiers, permettent d'abaisser la température desdits contacts au niveau des pattes de connexion telles que 20, 21, 71, 72, etc De cette manière, le composant sous forme de disque I peut ainsi fonctionner à une température élevée voisine de 200 sans risque de voir lesdites pattes de connexion se désouder du circuit imprimé d'utilisation, même en utilisant une soudure étain-plomb à point de fusion relativement bas. La présence de deux pattes de connexion 20 et 21 permet d'une part de renforcer la qualité de fixation de circuit imprimé et d'autre 20 part de réduire la densité de courant en cas de surcharge. Selon une variante de réalisation, le contact inférieur 4, en particulier dans sa partie horizontale 26, peut être réalisé en métal du type connu sous l'appellation "métal déployé", permettant d'augmenter le nombre de points de contact du fait du relief de celui-ci. 25 L'ouverture 32 dans l'embase 8, représentée ici sous forme d'une ouverture cylindrique sensiblement au centre du logement cylindrique 17 dans l'embase 8, permet d'éviter le ramollissement de la matière plastique de l'embase (lorsque ladite embase est en matière plastique bien entendu) au contact du composant 1 qui peut 30 ainsi fonctionner à des températures atteignant 200 C Enfin, un repère 19 placé sur le capot 9 du bottier permet le repérage extérieur dudit bottier dans la cas d'insertion automatique à l'aide d'une machine adéquate. La figure 2 représente un second exemple de réalisation d'un boîtier selon l'invention, boîtier dans lequel sont disposés deux ensembles de contacts pour composant sous forme de disque tel qu'une résistance à coefficient de température positif CTP Sur 5 cette figure, les mêmes éléments que ceux de la figure précédente, portent les mêmes références L'embase 8 et le boîtier 9 sont ici de forme rectangulaire compte tenu de la présence de deux ensembles premier et deuxième contacts 4 et 5, disposés côte à côte les contacts 4 et 5 de chaque ensemble sont en tous points identiques à 10 ceux décrits sur la figure précédente, ainsi que les alvéoles 17 situées dans l'embase 8, lesdites alvéoles 17 ayant, là encore, une forme type trou de serrure comme sur la figure précédente, avec l'ouverture 32 débouchant sur la face inférieure de l'embase Entre ces deux couples de contacts 4 et 5, on a disposé un troisième 15 contact 106 de forme différente de celle des troisièmes et quatrièmes contacts de la figure précédente Ici, le contact 106 comporte simplement deux pattes de connexion 112, 113, reliées entre elles à l'intérieur du boîtier par une portion plane 114 sur laquelle sont disposés deux bras 115 et 116 sensiblement perpendi20 culairement et vers le haut Ces deux bras sont destinés à la connexion de composants tels que 2 et 3 tel qu'envisagé dans la description de la figure 1 Bien entendu, comme dans l'exemple précédent, ce contact 106 n'est pas nécessaire si l'on veut utiliser uniquement un ou deux composants du type disque muni d'électrodes. REVENDICATIONS 1 Boîtier pour composant électronique ( 1) comportant deux faces planes opposées revêtues d'électrodes, ledit boîtier comportant une embase ( 8) et un capot ( 9), ladite embase ( 8) étant traversée par au moins un premier et un deuxième contacts élec5 triques ( 4, 5), l'extrémité desdits contacts située dans le boîtier étant destinée à être reliée respectivement à une électrode du composant ( 1), caractérisé en ce que lesdits contacts électriques ( 4, 5) comportent une extrémité extérieure ( 70, 73)au boîtier assurant la dissipation thermique par convection des calories engendrées par 10 le composant, l'autre partie ( 16, 26) du contact électrique assurant la conduction thermique desdites calories jusqu'à ladite extrémité extérieure ( 70, 73). 2 Boîtier pour composant électronique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie extérieure ( 70, 73) des contacts a 15 une forme rectangulaire et se prolonge par deux pattes de connexion ( 20, 21). 3 Boîtier pour composant électronique selon la revendication 2, caractérisé en ce que les deux pattes de connexion ( 20, 21) sont dans le prolongement de deux côtés opposés de la partie extérieure 20 rectangulaire ( 70, 73). 4 Boîtier pour composant électronique sleon l'une des revendication I à 3, caractérisé en ce que les deux contacts ( 4, 5) sont disposés verticalement et traversent l'embase à 90 l'un par rapport à l'autre, le premier ( 4) destiné au contact avec l'électrode infé25 rieure du composant ( 1) comportant une partie en H, les deux bras inférieurs du H constituant lesdites pattes de connexion ( 20, 21), ledit premier contact ( 4) comportant en outre en son milieu une partie sensiblement horizontale ( 25, 26) venant s'appuyer sur le fond de l'embase ( 8). 5 Boîtier pour composant électronique selon la revendication 4, caractérisé en ce que le fond de l'embase possède une ouverture ( 32) permettant la dissipation des calories par le verso de la partie horizontale du premier contact ( 4). 6 Boîtier pour composant électronique selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que le second contact ( 5) destiné 5 au contact avec l'électrode supérieure du composant ( 1) est un contact électrique pourvu de plusieurs doigts ( 16). 7 Boîtier pour composant électronique selon la revendication 6, pour un composant pulvérisable par une surintensité ou une surtension entre les deux électrodes, caractérisé en ce que la forme 10 et la dissipation des parties des contacts électriques ( 4, 5) en contact avec les électrodes du composant ( 1) sont telles qu'après pulvérisation dudit composant, le circuit est ouvert entre lesdits contacts ( 4, 5). 8 Boîtier pour composant électronique selon l'une des reven15 dications 4 à 7, caractérisé en ce que les bras supérieurs du H ( 23, 24) sont destinés au raccordement d'un second composant ( 2) dont l'autre extrémité est reliée à un troisième contact ( 6) disposé verticalement à 90 du premier ou du second contact ( 4, 5). 9 Boîtier pour composant électronique selon la revendication 20 7, caractérisé en ce qu'il comporte un troisième et un quatrième contacts électriques ( 6, 7) disposés verticalement à 90 par rapport aux deux premiers ( 4, 5), lesdits contacts ( 6, 7) comportant également une extrémité extérieure au boîtier ( 76, 77) de forme rectangulaire assurant une fonction de dissipation thermique.