Brevet FR2591811A1 — publié le 19870619

La présente invention a pour objet un connecteur électrique permettant le raccordement, par montage en surface, avec des plots de contact d'une carte de circuit imprimé ; elle propose également un procédé d'assemblage de ce connecteur et un procédé de montage du connecteur sur une plaque de circuit imprimé. Les connecteurs électriques connus de ltétat de la technique sont d'une utilisation très peu pratique pour assurer le raccordement avec les plots de contact d'une plaque de circuit imprimé. C'est notamment le cas lorsque le raccordement doit s'effectuer par montage, ou report à plat, sur la face de la plaque sur laquelle sont montés les composants, la plaque ne comportant aucun autre trou que ceux nécessaires au montage du corps du connecteur. Dans ce cas, le raccordement est effectué généralement à la main et fil par fil dont on assure le brasage sur les plots correspondants. De plus, les plots de contact s'ils sont équipés de brasure présentent d'éventuelles dispersion notamment d'épaisseur. Afin de remédier aux inconvénients précités, la présente invention propose un connecteur électrique permettant le raccordement, par montage en surface, avec des plots de contact d'une carte de circuit imprimé, et comportant un corps isolant prenant appui, par sa face inférieure, sur la face supérieure de la plaque sur laquelle il est fixé et dans lequel sont montés plusieurs éléments de contact électriques se terminant chacun par un téton de raccordement débouchant hors du corps isolant, caractérisé en ce que chaque élément de contact est équipé d'une borne de raccordement, constituée d'une première portion d'extrémité reliée électriquement audit téton, et d'une portion intermédiaire de raccordement prenant appui sur un plot de contact de ladite carte. Selon une autre caractéristique de l'invention ; plusieurs des bornes de raccordement sont parallèles entre elles et sont reliées entre elles par des moyens de liaison mécanique permettant d'en réaliser le raccordement simultané sur les tétons de raccordement correspondants. Chaque borne de raccordement peut être constituée par un fil ou une bande métallique pliée. Selon une autre caractéristique de l'invention, les bornes de raccordement sont constituées par des pistes conductrices parallèles d'un circuit imprimé souple dont le support souple constitue lesdits moyens de liaison. Les différents objets et caractéristiques de l'invention seront maintenant détaillés dans la description qui va suivre, faite à titre d'exemple non limitatif, en-se reportant aux figures annexées qui représentent - la figure 1, un premier mode de réalisation d'un connecteur selon la présente invention, représenté en coupe longitudinale ; - la figure 2, une vue latérale selon la flèche F de la figure 1 ; - la figure 3, une vue partielle agrandie en coupe transversale selon la ligne 3-3 de la figure 1 - la figure 4, une vue en plan d'un ensemble de bornes de raccordement utilisé pour la réalisation du connecteur de la figure 1 - la figure 5, une vue schématique d'un outillage pour l'assemblage du connecteur de la figure 1 ;; - la figure 6, une vue en perspective du bloc d'appui de l'outil- lage de la figure 5 - la figure 7, une vue d'une variante de réalisation de l'outillage de la figure 5 ; - la figure 8, une vue de détail des premières portions d'extrémités des bornes de raccordement, après avoir été assemblées sur le connecteur ; - les figures 9 et 10, des vues schématiques d'une variante de réalisation de l'assemblage des bornes de raccordement ; - la figure 11, une vue, similaire à celle de la figure 1, d'un deuxième mode de réalisation d'un connecteur selon la présente invention - la figure 12, une vue, similaire à celle de la figure 3, du connecteur de la figure il ; - la figure 13, une vue partielle développée du circuit imprimé souple de raccordement utilisé pour la réalisation du connecteur de la figure il ;; - la figure 14, une vue schématique en coupe d'un troisième mode de réalisation d'un connecteur selon la présente invention ; - la figure 15, une vue en perspective du connecteur de la figure 14 - la figure 16, une vue schématique d'un outillage pour l'assemblage du connecteur de la figure 15 ; et - les figures 17 et 18, des vues de détails en coupe transversale et longitudinale d'une portion d'extrémité d'une borne de raccordement du connecteur de la figure 15 après son assemblage. On a représenté à la figure 1, un connecteur électrique 20 permettant le raccordement, par montage en surface, avec des plots de contact (non visibles sur la figure) d'une plaque de circuit imprimé 22. Dans l'exemple représenté à la figure 1, le connecteur électrique 20 est une fiche raccordée à une carte "fille" dont elle assure la connexion avec une carte "moere" 24 sur laquelle est montee une prise 26 constituée d'une embase isolante 23 dont les alvéoles 25 reçoivent des contacts élec- triques 27. Le connecteur électrique 20 comprend un corps isolant 28 prenant appui par sa face inférieure 30 sur la face supérieure 32 de la plaque 22. Le corps isolant 28 est fixé sur la plaque 22 par des moyens de fixation classiques tels que des vis 34 (figure 3) ou des rivets. Le corps isolant 28 comporte plusieurs alvéoles 36 dans chacune desquelles est montée un élément de contact électrique femelle 38. Le contact 38 comprend une douille de connexion 40, prolongée par une queue 42 qui se termine par un téton de raccordement plein 44 débouchant hors du corps isolant 28 au-delå de la face arrière 46 de ce dernier. Conformément à l'invention, chaque élément de contact 38 est équipé d'une borne de raccordement 48. Chaque borne de raccordement 48 est formée par une bande métal- lique pliée constituée d'une première portion d'extrémité 50 suivie d'une portion de raccordement 52 et d'une seconde portion d'extrémité 54. Chaque borne de raccordement 48 est réalisée par pliage trans versas d'une bande métallique rectiligne. La première portion d'extrémité 50 est raccordée électriquement à un téton correspondant 44 grave à oeillet déformable 56 percé d'un trou 58, lequel est empalé par le téton 44 (figures 4 et 8). La déformation de l'oeillet 56 permet également d'assurer le maintien en position et la fixation mécanique partielle de la borne sur son contact ; le téton 46 et l'oeillet 56 peuvent être étames afin d'assurer une fixation mécanique complémentaire par brasage La portion intermédiaire de raccordement 52, qui prend appui sur le plot de contact correspondant de la carte 22, est constituée par une partie courbe de profil semi-circulaire de la bande métallique pliée. Ce profil cou-rbe permet à la borne de raccordement de glisser etlou de pivoter sur la carte lors du montage et de la fixation du corps isolant 28 sur la plaque 22. Afin d'assurer un appui élastique de la portion de raccordement 52 sur la plaque, la partie courbe s'étend en dessous du plan de la face inférieure 30 du corps isolant 28 lorsque le connecteur 20 est détaché de la plaque 22. Afin de permettre cette déformation élastique de la borne de raccordement 48 lors du montage du connecteur 20 sur la plaque 22, la portion intermédiaire de raccordement est reliée à la première portion d'extrémité 50 par une partie coudée 60. Conformément à un autre aspect de l'invention, les bornes de raccordement 48 sont parallèles entre elles et sont reliées entre elles par des moyens de liaison mecanique 62 permettant de réaliser simultanément le raccordement de plusieurs bornes de raccordement sur les tétons correspondants. Dans le mode de réalisation représenté aux figures 1 à 8, les moyens de liaison 62 sont constitués par une barrette de liaison transversale 64 venue de matiere avec les bornes 48 par découpe de l'ensemble dans une tôle métallique plate 65. La barrette 64 est ici une rive sécable qui peut être séparée, en 66, des bornes 48 dont elle assure la liaison temporaire, après leur raccordement simultané. Dans le mode de réalisation des figures 1 à 8, les moyens de liaison 62 comportent une seconde barrette sécabIe 67 qui relie entre elles les premières portions d'extrémité 50. Les barrettes 64 et 67 permettent également' d'éviter les déformations des bornes 48 au cours des diverses manipulations. La présente invention propose également un procédé d'assemblage d'un connecteur au cours duquel, après avoir réalisé le montage des éléments de contact 38 dans le bloc isolant 28, on raccorde électriquement et simultanément plusieurs bornes de raccordement 48 sur les tétons correspondants 44. Dans l'exemple des figures 1 à 10, le raccordement global de la totalité des bornes 48 est réalisé en une seule opération. Grâce aux oeillets 56, on assure en même temps le maintien mécanique en position de la totalité des bornes 48 par rapport aux tétons 44 par déformation mécanique des oeillets 56. Cette double étape de raccordement simultané peut être réalisé grâce à un outillage représenté aux figures 5 et 6 qui comprend un bloc d'appui 70, sur lequel est indexée et positionnée la tôle métallique découpée 65, et un bloc de poussée 72 dans lequel est monté le bloc isolant 28 équipé des éléments de contact 48. Le positionnement et l'indexation de la tôle 65 sur le bloc d'appui 70 est assuré grâce à la coopération de trous d'indexations 74 avec des ergots d'indexation 76 dont certains sont représentés à la figure 6. Le raccordement est effectué en appliquant un effort de poussée P sur le bloc 72 en direction du bloc d'appui 70. La réalisation du connecteur se termine alors par pliage simultané des bandes 48 jusqu'à l'obtention du profil représenté à la figure 1 puis séparation des barrettes de liaison 64 et 67. Dans une variante où l'on réalise le pliage des bornes 48 avant leur raccordement simultané, il est nécessaire d'utiliser un bloc d'appui modifié 76 tel que celui représenté à la figure 7. On a représenté aux figures 9 et 10 une variante possible de réalisation dans laquelle les tétons 44' sont creux afin de permettre le raccordement des bornes 48' par sertissage au moyen d'un outil adapté permettant de déformer mécaniquement et d'évaser les tétons 44'. On a représenté aux figures 11 à 13 un deuxième mode de réalisation d'un connecteur selon la présente invention dans lequel les composants identiques ou similaires à ceux des figures précédentes sont repérés par des chiffres de référence augmentés de 100. Dans ce mode de réalisation, les bornes de raccordement 148 sont constituées par une série de pistes conductrices parallèles d'un circuit imprimé souple 180 dont le support souple 182 constitue les moyens de liaison 162. Les premières portions d'extrémités 150 sont constituées par des trous d'insertion métallisés du circuit souple 180 dans lesquels pénètrent les tétons 144. Les portions intermédiaires de raccordement 152 sont constituées par des portions légèrement élargies des pistes conductrices rectilignes et parallèles du circuit souple qui prennent appui élastiquement sur les plots de contact correspondants de la plaque de circuit imprimé 122. L'appui élastique des pistes 148 sur les plots de contact est obtenu par la déformation élastique du circuit souple lors du montage du connecteur 120 sur la plaque 122. Afin de garantir l'exercice de cet effort élastique, le connecteur 120 est équipé d'un capot de maintien 184 de la partie supérieure du circuit souple 180. Le capot 184 n'est pas nécessaire lorsque le raccordement électrique simultané des pistes 148 est réalisé par insertion locale en force des tétons 144 dans les trous métallisés 150. Si les tétons ne sont pas insérés en force, la fixation mécanique et le maintien en position peuvent etre réalisés par brasage simultané des trous métallisés 150 sur les tétons 144 grâce à la fusion de préformes annulaires étain-plomb préalablement interposées entre la face arrière 146 du bloc isolant et le circuit souple 180. On a représenté aux figures 14 et 15 un troisième mode de réalisation d'un connecteur selon la présente invention dans lequel des composants identiques ou similaires à ceux des figures 1 à 10 sont repérées par les mêmes chiffres de référence augmentés de 200. Les bornes 248 sont ici reliées en deux séries par les barrettes 264 correspondants aux séries parallèles de tétons de raccordement 244'. Les bornes 248 sont réalisées par des fils ou des bandes métalliques de section transversale quelconque pénétrant dans les tétons creux 244'. Le raccordement mécanique et électrique des tétons 244' et des bornes 248' est assuré par déformation mécanique des tétons 244' afin de provoquer un sertissage des premières portions d'extrémités 250. Le sertissage peut par exemple être assuré par l'outil de sertissage schématisé à la figure 8 comportant deux matrices 290 et 292 situées dans le plan Z figuré à la figure 14. L'invention propose également un procédé de montage d'un connecteur selon l'invention qui consiste à fixer le corps isolant 24, 124, 224 sur la plaque 22, 122, 222 à l'aide des moyens de fixation 34, 134, puis à réaliser le raccordement électrique des portions intermédiaires de raccordement 52, 152, 252 avec les plots de contact correspondants de la plaque par brasage. Cette opération de brasage peut par exemple être réalisée simultanément par immersion de quelques minutes dans une vapeur de brasage. C'est également au cours de cette opération de brasage que sont réalisés les brasages éventuels des tétons sur les bornes de raccordement. Au cours de la fusion des plots de contact, l'élasticité propre des bornes de raccordement permet une pénétration dans les plots de contact en refusion. REVENDICATIONS 1. Connecteur électrique (20) permettant le raccordement, par montage en surface, avec des plots de contact d'une carte de circuit imprimé (22), et comportant un corps isolant (28) prenant appui, par sa face inferieure (30) sur la face supérieure (32) de la plaque sur laquelle il est fixé et dans lequel sont montés plusieurs éléments de contact électrique (38) se terminant chacun par un téton de raccordement (44) débouchant hors du corps isolant, caractérisé en ce que chaque élément de contact est équipé d'une borne de raccordement (48), constituée d'une première portion d'extrémité (50) reliée électriquement audit téton (44) et d'une portion intermédiaire de raccordement (52) prenant appui sur un plot de contact de ladite carte. 2. Connecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que plusieurs des bornes de raccordement (48) sont parallèles entre elles et sont reliées entre elles par des moyens de liaison mécanique (62) permettant d'en réaliser le raccordement simultané sur les tétons de raccordement correspondants (44). 3. Connecteur selon la revendication 4 caractérisé en ce que chaque borne de raccordement (48, 248) est constituée par un fil ou une bande métallique pliée. 4. Connecteur selon la revendication 3, caractérise en ce que ladite portion intermédiaire de raccordement (52) est constituée par une partie courbe qui prend appui sur le plot de contact correspondant à ladite plaque, ladite partie courbe s'étendant en dessous du plan de ladite face inférieure (30) lorsque le connecteur (20) est détaché de la plaque. 5. Connecteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite portion intermédiaire de raccordement (52) est relise à ladite première portion d'extrémité (50) par une partie coudée (60) permettant la déformation élastique de la borne de raccordement (48). 6. Connecteur selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que lesdits moyens de liaison mécanique sont constitués par au moins une barrette de liaison transversale (64, 67), venue de matière avec lesdites bornes de raccordement (48). 7. Connecteur selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite barrette (64, 66) est une partie sécable qui peut être séparée desdites bornes de raccordement après ledit raccordement simultané. 8. Connecteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites bornes de raccordement (148) sont constituées par des pistes conductrices parallèles d'un circuit imprimé souple (180) dont le support souple (182) constitue lesdits moyens de liaison. 9. Connecteur selon la revendication 8, caractérisé en ce que lesdites premières portions d'extrémité sont constituées par des trous d'insertion métallisés (150) dudit circuit souple dans lesquels pénètrent lesdits tétons de raccordement (144), et en ce que lesdites portions intermédiaires de raccordement (152) sont constituées par des pistes conductrices rectilignes parallèles du circuit souple qui prennent appui sur les plots de contact correspondant de la carte. 10. Connecteur électrique selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce qu'il comporte un capot de maintien (184) dudit circuit souple, rapporté sur la face arrière (146) du corps isolant. 11. Procédé d'assemblage d'un connecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes a) raccorder électriquement lesdites bornes sur lesdits tétons, b) assurer le maintien en position des bornes par rapport aux tétons. 12. Procédé d'assemblage selon la revendication il d'un connecteur selon l'une des revendications 2 à 10, caractérisé en ce que chacune des étapes a) et b) est réalisée simultanément pour lesdites plusieurs bornes de raccordement. 13. Procédé d'assemblage selon la revendication 12, caractérisé en ce que chacune des étapes a) et b) est réalisée simultanément pour la totalité des bornes de raccordement du connecteur. 14. Procédé d'assemblage selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisé en ce que ladite étape b) comporte une opération de fixation par déformation mécanique de ladite première portion d'extrémité et/ou dudit téton. 15. Procédé d'assemblage selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisé en ce que ladite etape a) comporte une opération de déformation mécanique de ladite première portion d'extrémité et/ou dudit téton. 16. Procédé d'assemblage selon la revendication 15, caractérisé en ce que ladite étape a) comporte en outre une opération de brasage. 17. Procédé de montage sur une carte de circuit imprimé d'un connecteur assemblé selon l'une quelconque des revendications 11 à 16, caractérisé en ce qu'il consiste à A) fixer ledit corps isolant sur la carte ; et B) réaliser le raccordement électrique simultané desdites portions intermédiaires de raccordement avec lesdits plots de contact correspondants de la plaque par brasage.