Brevet FR2563948A1 — publié le 19851108

Perfectionnements aux connecteurs électriques et aux procédés de fabrication de ceux-ci. La conception et la réalisation de connecteurs mi- crominiatures (soit, pour se fixer les idées, le raccorde- ment par des fiches de diamètres inférieurs à 0,3 mm) se heur- tent à de nombreuses difficultés. Une connexion utilise généralement une fiche et une douille. Il est clair que, pour diminuer le plus possible l'encombrement de l'ensemble, il est nécessaire de placer le dispositif déformable, assurant le contact électrique avec la pression nécessaire, sur la douille et non sur la fiche afin de permettre l'utilisation de fiches d'un diamètre infé- rieur à 0,3 mm. Si la douille est cylindrique, il est prati- quement impossible d'effectuer un dép8t électrolytique à l'intérieur de cette douille étant donné que le diamètre in- térieur de celle-ci correspond sensiblement au diamètre de la fiche. Par ailleurs, on emploie normalement des disposi- _ utilisant, tifs de contact électriques/des matières métalliques élas- tiques qui ne conviennent généralement pas dans le cas des faibles dimensions envisagées dans ce type de connecteur, en particulier pour des questions de fabrication des com- posants ainsi que de montage à l'aide de machines d'assem- blage automatiques. Enfin, dans le brevet français 1.174.063 et le deuxième certificat d'addition n 72723 rattaché à ce brevet, le déposant a déjà proposé l'utilisation d'un ma- telas plastique élastique plan, par exemple en caoutchouc synthétique, portant sur une de ses faces planes des dépôts de cuivre que l'on vientappliquer sur la face plane d'une carte de circuits imprimés, en vue d'assurer le contact entre les pistes conductrices de cette carte et les dépôts de cuivre du matelas élastique. Partant de cet état de la technique, l'invention a pour objet un connecteur électrique formé de deux supports en matière isolante, dont l'un au moins est en matière plastique élastique et qui sont assemblés l'un à l'autre face intérieure contre face intérieure, les profils de ces deux supports étant tels qu'ainsi assemblés, ils délimitent entre eux une série d'alvéoles parallèles s'ouvrant sur l'une au moins des faces transversales de l'ensemble des deux supports, la face intérieure de l'un au moins de ces supports étant revêtue d'au moins une piste métallisée à l'emplacement de chaque alvéole. Dans chaque alvéole à surface ainsi partiellement ou totalement revêtue de la piste métallisée, il est ainsi possible d'introduire. par la face transversale susvisée, une fiche dont le diamètre est légè- rement supérieur au diamètre du cercle qui s'inscrit dans la section transversale dudit alvéole, et d'établir une liai- son électrique entre cette fiche et un élément conducteur convenablement relié à la piste métallisée de l'alvéole, avec une pression due à la déformation du ou de chaque support en matière plastique élastique. L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'un connecteur électrique consistant à établir séparément deux supports en matière isolante dont l'un au moins est en matière plastique élastique, en donnant à ces supports un profil tel que, lorsqu'ils seront assemblés l'un à l'autre face intérieure contre face intérieure, ils délimitent entre eux une série d'alvéoles s'ouvrant sur l'une au moins des faces transversales de l'ensemble des deux supports; à revêtir ensuite la face intérieure de l'un au moins de ces supports d'au moins une piste métallisée à l'em- placement de chaque alvéole; et à assembler enfin les deux supports de la manière susindiquée. Il est ainsi possible de réaliser des alvéoles dont le diamètre est très petit, de l'ordre par exemple de 0,3 mm, et dont la surface est au moins partiellement métallisée étant donné que, lors de la fabrication, il n'est pas 1 nécessaire de faire pénétrer le bain de métallisation au fond de ces alvéoles de contour fermé,ce qui serait d'ail- leurs pratiquement impossible, mais qu'il suffit de le répar- tir convenablement, grâce à des techniquesusuelles, sur la partie de la face intérieure qui correspond au futur empla- cement des alvéoles, cette face intérieure étant alors en- tièrement dégagée. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion apparaîtront à la lecture du complément de description qui suit et qui est illustré par les dessins annexés. La figure 1 montre séparément, en perspective, les deux supports d'un connecteur établi selon un premier mode de réalisation de l'invention. La figure 2 montre, de profil, la partie du connec- teur constituée par l'assemblage des deux supports de la figure 1. Les figures 3 et 4 montrent, en coupe par un plan passant par une série d'alvéoles, le connecteur conforme à ce premier mode de réalisation, respectivement avant et après enfichage. La figure 5 montret titre d'exemple, la forme de pistes métallisées déposées sur un support représenté en perspective. Les figures 6 et 7 représentent, par des vues semblables respectivement à celles des figures 1 et 2, les supports d'un connecteur établi selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. La figure 8 montre, par une vue semblable à celle. des figures 2 et 7, les supports d'un connecteur établi se- lon un troisième mode de réalisation de l'invention. La figure 9 montre, par une vue semblable à celle de la figure 5, une autre forme de pistes métallisées.: La figure 10 montre, en perspective, une variante de forme des profils partiels des alvéoles. La figure 11 représente, en perspective, un connecteur établi selon un quatrième mode de réalisation de l'invention et les figures 12 et 13 deux modes de réalisation différents de fiches complémentaires destinées à coopérer avec la figure 14 le connecteur de la figure 11 et/est une coupe transversale selon la ligne XIV-XIV de la figure 13. Selon le premier mode de réalisation, dans des supports isolants en matière plastique élastique tels que 1 et 2 (figure 1), on prévoit des encoches 3 dans lesquelles l'on effectue une métallisation, suivie d'un dépôt électro- lytique se il y a lieu. A la figure 1, le support 1 comporte des encoches 3 sur ses deux faces et le support 2 sur l'une de ses faces seulement. Ces différents supports, au nombre de trois par exemple, seront ensuite assemblés soit par collage, soit par soudure par ultrasons par exemple, de façon à cons- tituer un ensemble o les encoches 3 forment, deux à deux, un alvéole 4. L'ensemble connecteur mâle/connecteur femelle (fig., 3) est ainsi constitué de trois pièces principales: deux piè- ces similaires 5 équipées de fiches 6, l'autre intermédiaire 7 portant les alvéoles 4 qui, à la position d'enfichage repré- sentée à la figure 4 permettent de relier électriquement les deux parties du connecteur. Il va de soi que, tel que représentées la figure 4, la partie intermédiaire peut être reliée à l'un ou l'autre des connecteurs mâles. Ce procédé présente de nombreux avantages autres que celui principal de réaliser des connecteurs subminiatures. La fabrication de tous les éléments du connecteur peut être rendue automatique. En outre, les deux parties du connecteur portant les fiches sont identiques et facilitent la mainte- nance. Lorsque l'on introduit les fiches 6 dans la partie intermédiaire, la matière plastique élastique entourant chaque alvéole 4 donne la pression de contact et la liaison électrique est assurée par le dépôt de métallisation dans ces alvéoles. Si cela est nécessaire, bien que la déformation de la matière plastique soit extrêmement faible, le dis- positif prévoit, pour augmenter la fiabilité, d'effectuer le dépôt métallique dans les alvéoles selon des parcours qui ne peuvent se déformer lors de l'introduction de la fiche sans briser ce dépôt. La déformation, lors de l'introduction de la fiche, ne se transmettant pas dans le sens de la longueur, il suffira1 comme représenté à la figure 5, de métalliser uni- quement des génératrices 8, rectilignes ou non, pour ne pas détruire la continuité électrique assuroepar cette métalli- sation. Les figures 1 et 2 représentent des encoches 3 ayant un profil semi-circulaire de façon à produire des alvéoles de profil circulaire. Elles peuvent également avoir une forme triangulaire comme les encoches 3a de la figure 6 qui sont ménagées sur le seul support isolant 9, l'autre support 10 étant plan. Le connecteur se présentera soit selon la figure 7 ou un support 9 présentant des encoches 3a sur ses deux faces est pris en sandwich entre deux supports 10 plans, soit selon la figure 8 ou deux supports 8a présentant des encoches 3a sur une seule de leursfac essont superposés sur un support 10. Dans ces deux cas, le profil de l'alvéole est identique à celui de l'encoche triangulaire 3a. Cette forme triangulaire permet de plus d'obtenir un ser- rage sur la fiche sur trois génératrices. Dans le cas de la figure 7, si le support 9 doit être réalisé en matière plastique élastique, les supports extérieurs 10 peuvent être réalisés en matière plastique non élastique. Les pistes métallisées 11 peuvent alors être déposées uniquement sur le support plan 10 (figure 9). Les encoches 3a, n'étant plus métallisées, serviraient à transmettre la pression de la fiche telle que 6 contre les pistes métallisées 11 du support 10, ce qui supprime tout risque de rupture de la métallisation. Une autre possibilité, parmi d'autres, est de réaliser des encoches 3c présentant longitudinalement de faibles variations de diamètre, comme représenté à la figure 10. Les fiches sont normalement surmoulées dans des pièces en matière plastique non élastique mais peuvent éga- lement utiliser des parties superposées en matière plas- tique réunies entre elles par collage ou par soudure par ultra-sons par exemple. Ce principe de métallisation d'alvéoles, destiné en particulier à des connecteurs microminiatures, peut également être utilisé pour des connecteurs ayant des diamètres de fiche plus importants. Il est ainsi possible, pour faciliter la déformation de la matière plastique élastique, de prévoir, dans les encoches destinées à former les alvéoles (rondes ou triangulaires ou polygonales)des bossages longitudinaux sur lesquels une métallisation sera déposée et entre autres, des can- nelures ou nervures parallèles à l'axe de l'alvéole ou incli- nées par rapport à cet axe et obtenues lors du moulage par dans lesquels l'utilisation de mandrins/des rainures ont été pratiquées parallèles ou inclinées par rapport à l'axe, ces rainures eorrespondantaux cannelures ou nervures de l'isolant précé- demment cité. L'invention prévoit également comme illustré aux figures 11 à 14, l'utilisation de la matière isolante élas- tique (élastomère, matière thermoplastique par exemple) pour donner une pression de contact à deux parties de fiches 12 et 13, accolées dans l'alvole!4,dont le diamètre au repos est inférieur au diamètre des fiches accolées. A la figure 11, on a représenté un connecteur essentiellement constitué de deux supports 2. Les fiches (éléments mâles) et les alvéoles 4 (élé- mentsde raccordement femelles) peuvent être de section ronde, rectangulaire, polygonale sans changer l'esprit de l'in- vention. Cette pression de contact peut être obtnue suivant deux procédés principaux: 1 ) - L'alvéole est déformable. Les deux fiches métalliques 12, 13 réunies dans chaque alvéole 4 peuvent se déformer et leur effet élastique ajouter à la fiabilité de la liaison électrique. En effet, à l'action de pression des isolants s'ajoute la pression de contact due à la déformation des fiches (figures 13 et 14). 2 ) - L'alvéole est déformableo Les deux fiches - métalliques réunies dans l'alvéole ne peuvent se déformer mais leur diamètre d'ensemble D est supérieur au diamètre d de l'alvéole. La pression de contact est due seulement à l'action de pression de l'isolant (figures 1l et 12). Il est évident que les fiches réalisées en matière i5 métallique (élastique ou non) sont revêtues d'une protection électrolytique (nickel plus or par exemple). La métallisation des alvéoles (voir procédé décrit précédemment) contribue à l'amélioration de la liaison électrique des constituants: fiches et alvéole. Les procédés de liaison électriques énoncés dans le cas des connecteurs électriques s'appliquent également au raccordement de circuits imprimés. A cet effet, entre au- tres, une solution consiste à insérer les pistes du circuit imprimé dans un isolant élastique comportant des pistes métallisées et protégées qui viennent en contact avec les pistes du circuit imprimé. De l'autre côté de cet isolant élastique, on introduit un connecteur comportant des fiches mêles qui viennent en contact avec les pistes de cet isolant élastique. REVENDICATIONS 1. Connecteur électrique formé de deux supports en matière isolatne, dont l'un au moins est en matière plastique élastique et qui sont assemblés l'un à l'autre face intérieure contre face intérieure, les profils de ces deux supports étant tels qu'ainsi assemblés, il délimitent entre eux une série d'alvéoles parallèles s'ouvrant sur l'une au moins des faces transversales de l'ensemble des deux supports, la face intérieure de l'un au moins de ces supports étant revêtue d'au moins une piste métallisée à l'emplacement de chaque alvéole. 2. Procédé de fabrication d'un connecteur électri- que consistant à établir séparément deux supports en matière .lasique_ isolante dont l'un au moins est en matière plastique} en don- nant à ces supports un profil tel que, lorsqu'ils seront as- semblés l'un à l'autre face intérieurecontre face intérieure, ils délimitent entre eux une série d'alvéoles s'ouvrant sur l'une au moins des faces transversales de l'ensemble des deux- supports; à revêtir ensuite la face intérieure de l'un au moins de ces supports d'au moins une piste métallisée à l'emplacement de chaque alvéole; et à assembler enfin les deux supports de la manière susindiquée.