Brevet FR2593648A1 — publié le 19870731

"Dispositif de connexion électrique, notamment pour bottier support de circuits sans soudures" La présente invention est relative à un dispositif permettant d'assurer une liaison électrique rapide entre une barrette de connexion à pinces, montée dans un bottier de support isolant et dans laquelle est enfichée une borne d'au moins un composant électrique ou électronique porté par ce bottier, et un élément conducteur ou autre, reliant la barrette à un circuit extérieur, indépendant du bottier. On connait déjà des bottier de support en matériau isolant, généralement en matière plastique ou analogue, se présentant sous la forme d'un parallélépipède aplati présentant dans sa face supérieure-ou face avant par- exemple, une pluralité de trous traversant, repartis selon un réseau régulier à travers cette face et dans chacun desquels peuvent, selon une distribution déterminée, s'engager les bornes de composants électriques ou électroniques, passifs ou actifs, tels que résistances, condensateurs, selfs, transistors, circuits intégrés plus complexes, etc..., en assurant le maintien en place sur le dessus du bordier de tels composants.Sur la face inFérieure ou face arrière, opposée à la précédente, les trous traversants débouchent par groupes disposés selon des lignes de plusieurs de ces trous à l'intdrieur de logements allongés, délimités dans l'épaisseur du bottier par des parois minces séparant deux à deux des logements contigus et tel notamment que puisse se monter dans chacun de ces logements une barrette métallique de connexion, Cette barrette se présente ordinairement sous la forme d'un cavalier comportant un fond et deux côtés latéraux, ces derniers étant, par fabrication, infléchis l'un vers l'autre puis légèrement recourbes vers l'extérieur dans leur région opposée au fond.En outre, ces côtés latéraux sont découpés transversalement de manière à former deux à deux des paires de doigts constituant chacune une pince dont l'emplacement est déterminé de telle sorte qu'elle se situe à l'intérieur du logement recevant la barrette, au droit et dans l'axe d'un des trous traversants de la face avant, débouchant dans ce logement. I1 en résulte que, pour chaque trou où s'engage une borne d'un composant enfiché sur la face avant du boitier, la pince correspondante de la barrette établit avec cette borne une liaison électrique qui est transmise par le fond de la barrette à n'importe quelle autre des pinces de celle-ci et, delà, 9 une autre borne d'un autre composant elle-même engagée dans une pince voisine de la même barrette. De cette façon, par un choix judicieux de l'implantation des composants sur le boîtier et de la liaison réalisée entre les bornes de ces composants par les diverses barrettes portées par celui-ci, il est ainsi aisé de réaliser la continuité électrique des circuits que l'on souhaite établir entre ces composants, selon toute configuration de circuit désirée. De tels boîtiers à connexion sans soudures, ou le principe même mis en jeu fait que les contacts entre les bornes des composants et les pinces des barrettes s'effectuent uniquement par serrage de ces pinces sur ces bornes, sont bien connus dans la technique et largement utilisés, en particulier dans les laboratoires de recherche ou d'enseignement où il est souvent nécessaire de faire va rier rapidement et à la demande la topographie ou l'agencement de tels circuits pour procéder à des études, des essais, des tests, etc. Mais ces bottiers, simples dans leur conception, présentent cependant un inconvévient important. En effet, pour assurer la liaison du ou des circuits ainsi réalisés sur la face avant d'un bottier avec, soit une source de tension extérieure, soit avec des appareils de mesure, de contrôle ou d'utilisation, disposés en dehors du bôitier, il est généralement indispensable de réunir ces appareils à une ou plusieurs des barrettes conductrices par des fils ou autres éléments de connexion, soudés sur ces barrettes. Après utilisation du bottier, il convient naturellement de libérer celui-ci pour un nouvel emploi et en particulier de le séparer de ses connexions, ce qui présente parfois des difficultés et en tous cas conduit à des manipulations qui risquent d'endommager les barrettes et le bottier luimême, notamment au niveau des soudures qu'il est nécessaire de détruire. L'invention concerne un dispositif de connexion électrique qui permet de réunir au moins une barrette du genre précédent à un élement de liaison électrique externe au bottier, qui soit simple, efficace, et particulièrement aisé à séparer de ce bottier, notamment en évitant toute liaison soudée directement effectuée sur la barrette portée par celui-ci. A cet effet, le dispositif considéré, notamment pour bottier support de circuits sans soudures, présentant une face avant comportant un réseau de trous traversants d'enfichage des bornes de composants d'un circuit porté par le bottier et une face arrière, parallèle à la face avant, comprenant des logements ouverts dans lesquels débouchent des séries de trous de la face avant, le bot- tier supportant une pluralité de barrettes métalliques allongées, engagées par la face arrière du bottier dans les logements prévus dans celui-ci, chaque barrette comprenant un fond et deux côtés latéraux découpés pour constituer deux à deux les doigts de pinces contiguës, aptes à serrer entre eux une borne d'un des composants enfichée dans un trou en regard ménagé dans la face avant du bottier, les barrettes réalisant la continuité électrique entre les composants disposés sur la face avant du bottier, se caractérise en ce qu'il comporte, au droit de chaque barrette où doit être réalisée une liaison électrique externe au bottier, au moins un élément métallique réuni au fond de la barrette et faisant saillie à l'exté- rieur de la face arrière du bottier, ledit élément permettant de réaliser sur cette face arrière une connexion amovible appropriée. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, chaque élément métallique est constitué par une broche traversant à force un orifice de même profil ménagé dans le fond de la barrette et dépassant de la face arrière du bottier. De préférence, la broche présente une longueur adaptée telle qu'elle se prolonge au-delà de la face arrière d'une distance suffisante pour autoriser la réalisation d'une liaison électrique avec un conducteur extérieur. Selon le cas et en particulier selon les conditions de fabrication des broches et des barrettes, la section de chaque broche est circulaire, carrée, rectangulaire ou autre, le périmètre de l'orifice de même profil prévu dans- le fond de la barrette et traversé par la broche, étant très légèrement inférieur à celui de cette broche. Selon une autre caractéristique particulière de l'invention, le fond de la barrette comporte pour le passage des broches, un nombre égal ou différent d'orifices que la face avant du bottier comporte de trous traversants, débouchant dans le logement du bottier rece vant la barrette. Notamment, le nombre d'orifices peut être plus limité selon les liaisons à réaliser, l'encom- brement de la barrette, les possibilités de réalisation de ces trous en fonction des dimensions de la barrette. L'utilisation des broches de longueur appropriée traversant le fond des barrettes immobilisées dans leur logement dans la face arrière du bottier constitue ainsi un moyen très simple d'assurer au-delà de ces barrettes une liaison électrique directe avec ces barrettes Toutefois, l'emploi de telles broches séparées des barrettes ne constitue qu'une variante de mise en oeuvre. Ainsi et dans un autre mode de réalisation de l'invention, le fond de la barrette présente latéralement des échancrures, déterminant la formation de languettes repliées sensiblement perpendiculairement au plan du fond et constituant chacun un élément métallique faisant saillie vers l'exté- rieur de la face arrière du bottier. Dans une autre variante également, les élements faisant saillie vers l'extérieur sont soudés- à la fabrication de cette barrette sur le fond de celle-ci. Avantageusement, les-éléments métalliques faisant saillie vers l'extérieur traversent et sont réunis à une plaquette de pistes métalliques imprimées sur lesquelles ces éléments sont soudés ou repliés aux emplacements souhaités. En variante, les éléments métalliques sont direetement reliés à des conducteurs de liaison par soudure ou par enroulement de ces conducteurs sur la partie saillante de ces éléments. Crâce aux dispositions de l'invention, on peut ainsi aisément réaliser, sur la face arrière du boîtier de circuits sans soudures, n importe quelle connexion désirée entre d'une part une ou plusieurs barrettes de liaison des bornes des composants et d'autre part un circuit extérieur d'alimentation, de contrôle ou de test.Cette liaison peut être assurée par tout moyen approprié, mais dans tous les cas peut être aisément interrompue, sans avoir à intervenir sur les composants engagés dans les trous de la face avant du même bottier, en évitant ainsi tout risque de détérioration de ces derniers.- En particulier, le dispositif selon l'invention permet de supprimer la présence des fils de contact utilisés de manière permanente dans la technique antérieure, ces fils de contact étant le plus généralement soudés aux extrêmités mêmes du circuit constitué sur le bottier, directement sur la face avant de celui-ci, voire éventuellement sur sa face arrière. D'autres caractéristiques d'un dispositif de connexion électrique pour bottier support de circuits sans soudures apparaitront encore à travers la description qui suit de divers exemples de réalisation, donnés à titre indicatif et non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels - La Figure 1 est une vue schématique en perspective d'un bottier de support pour un circuit sans soudures, illustrant notamment le montage de composants entrant dans la réalisation de ce circuit et disposés sur la face supérieure ou face avant du bottier, la liaison électrique de ce circuit et d'une plaquette de connexion étant effectuée au moyen d'un dispositif selon l'invention. - La Figure 2 est une vue, également en perspective, mais de la face arrière ou face inférieure du bottier de la Figure 1, montrant la réalisation, dans celle-ci, de logements prévus pour recevoir des barrettes de connexion, aptes à assurer de façon connue, la liaison entre les bornes des composants enfichés dans les trous de la face avant de ce même bottier. - La Figure 3 est une vue en perspective d'une barrette de connexion prévue pour être engagée dans un des logements du bottier selon les Figures 1 et 2. - La Figure 4 est une vue en coupe transversale à plus grande échelle des barrettes selon la Figure 3, représentées montées dans le bottier et associées à des broches traversantes de liaison conformément à une disposition caractéristique de l'invention. - Les Figures 5a, 5b et 5c sont des vues de dessous de diverses variantes de réalisation des barettes de connexion. - La Figure 6 est une vue en perspective d'une autre variante de réalisation d'une barrette selon l'invention. Le bottier représenté sur les Figures 1 et 2, désigné dans son ensemble sur celles-ci par la référence 1, est constitué d'une plaquette 2 d'un matériau isolant, notamment en matière plastique en forme de parallélépipède aplati. Il comporte sur sa face supérieure ou face avant 3, une pluralité de trous traversants 4, chacun de ces trous étant délimité dans la plaquette par quatre bords 5 de section triangulaire (Fig. 4), venus de moulage avec cette plaquette et agencés de telle sorte que pris quatre à quatre, ils présentent ensemble un contour en forme d'entonnoir 6 dont la pointe est dirigée du côté opposé à la face avant 3.La plaquette 2 comporte par ailleurs des encoches 7 ménagées dans ses côtés latéraux et une rainure centrale 8 de profil approprié, ces encoches et rampe permettant respectivement de réaliser l'embottement de plusieurs plaquettes 2 successives côte à côte et de ménager entre les rangées de trous dans chaque plaquette des espaces libres dépourvus de tels trous. Le bôitier du genre précédent, en lui-même bien connu dans la technique, est plus particulièrement destiné à la réalisation de circuits électriques ou électroniques ne comportant pas de soudures de liaison entre les composants actifs ou passifs entrant en jeu dans de tels circuits. Le schéma de la Figure 1 illustre à titre d'exemple purement indicatif, la mise en oeuvre dans un circuit de ce genre, d'un transistor tel que 9 et d'une résistance électrique 10, étant naturellement précisé que le circuit considéré pourrait comprendre de multiples autres composants, en particulier du genre condensateurs, selfs, relais, diodes, bottiers de circuits intégrés, etc., ces composants pouvant être agencés dans le circuit selon toute configuration ou interconnexion souhaitée.A cet effet, chaque composant 9 ou 10 par exemple, a ses bornes 11 engagées dans des trous 4 du bottier 1 dont le profil évasé en entonnoir facilite ainsi la pénétration, les composants correspondants étant de la sorte disposés sur le dessus et à l'extérieur de la plaquette 2 en étant en outre convenablement immobilisés en position sur cette dernière. Pour assurer les liaisons électriques nécessaires entre les bornes 11 de ces composants, le bottier 1 comporte, dans la face arrière ou face inférieure 12 de la plaquette 2, une série de logements allongés 13 dans chacun desquels débouchent un certain nombre de trous traversants 4, par exemple cinq trous alignés transversalement dans le mode de réalisation illustré sur les dessins, ce dernier chiffre n'ayant en soi aucun caractère limitatif. Ces logements 13 s'étendent ainsi parallèlement les uns aux autres dans la partie centrale de la plaquette 2 ou perpendiculairement aux précédents, au voisinage des bords de celle-ci, cette disposition, fonction de la structure propre de la plaquette et du moule permettant sa fabrication, n'étant pas impérative, les logements 13 pouvant être répartis selon les cas avec toute autre configuration. Les logements 13 sont délimités dans la face infé- rieure 12 dans l'épaisseur de la plaquette 2 au moyen de cloisons minces 14 qui se raccordent aux bords 5 délimitant les trous 4 (Fig. 4) et sont prévus pour recevoir, par engagement glissant dans ceux-ci par le dessous du bottier des barrettes de connexion 15 dont les Figures 3, 5 et 6 illustrent diverses variantes de réalisation. Chaque barrette 15, réalisée en un matériau bon conducteur, du genre du cuivre, du laiton ou autre, comporte un fond plat 16 et deux bords latéraux 17 et 18, repliés l'un vers l'autre de manière à s'étendre sensiblement parallèlement l'un à l'autre et perpendiculairement au fond 3 qui les relie. Ces côtés 17 et 18 comportent par ailleurs des fentes transversales 19 délimitant, dans chacun des côtés précédents, des languettes indépendantes 20 et 21, formant deux à deux les doigts d'une pince, les extrêmités de ces languettes étant convenablement confor nées pour se rapprocher d'abord sensiblement l'une de l'autre avant de s'infléchir légèrement vers l'extérieur comme le montre les diverses figures correspondantes. Cette disposition permet notamment à la barrette 15 de venir serrer dans une quelconque des pinces ainsi formées dans ses côtés latéraux, l'extrêmité de la borne 11 d'un composant engagé dans un des trous traversants 4, situé au droit de la pince et qui s'engage au-delà de ces trous dans la barrette correspondante, celle-ci assurant ainsi la connexion électrique entre deux ou plus des bornes précédentes selon les nécessités du schéma du circuit électrique à réaliser. Dans l'exemple plus spécialement considéré sur les dessins où, dans chaque logement 13 débouchent cinq trous 4 de la plaquette 2, la barrette de connexion 15 placée dans ce logement comporte également cinq pinces 20-21 du genre ci-dessus, permettant de serrer et d'établir ainsi le contact électrique souhaité. avec les bornes il intéressant s'il y a lieu les trous 4 correspondants. Dès lors et grâce à ces dispositions, les barrettes de connexion 15 réalisent la continuité électrique du circuit sans nécessiter, entre les bornes qui sont seulement pincées dans les barrettes, de ordures ou autres liaisons électriques permanentes. Or, dans les conditions précédentes qui correspondent à l'usage classique de tels bottiers, il s'avère nécessaire, pour certaines utilisations pratiques, de réaliser dans ou sur ce bottier et plus spécialement sur certaines bornes des composants du circuit, des liaisons qui, avec les solutions actuellement connues, exigent la présence de points de soudure effectués par le dessus du bottier, par exemple pour assurer de connexions électriques entre celui-ci et une plaquette isolante 22, s'étendant parallèlement à la plaquette 2 et comportant une série de pistes 23 réalisées notamment selon la technique des circuits imprimés.Dans ce cas, il est indispensable de prévoir entre les bornes 11 et les pistes 23 des liaisons soudées au moyen de conducteurs extérieurs qui, en fin d'utilisation du circuit, nécessitent, pour assurer leur déconnexion, que leurs soudures soient détruites, ce qui n'est pas commode à réaliser et comporte surtout le risque d'endommager les composants. Pour pallier cet inconvénient, on prévoit conformément à l'invention, de ménager dans le fond 16 de chacune des barrettes de connexion 15 des trous 24 dans lesquels sont susceptibles de s'engager, à force, des broches métalliques 25 qui débordent ainsi du contour apparent de la plaquette 2 et en particulier peuvent faire saillie à l'extérieur de celle-ci sous la face 12, en étant alors aptes à traverser directement la plaquette 22 par des passages 26 de celle-ci, convenablement répartis parmi les pistes imprimées 23. Les broches 25 sont ainsi en contact électrique à la fois avec le fond 16 des barrettes 15 et avec les bornes 11 des composants du circuit. Sur la face externe de la plaquette isolante 22, ces mêmes broches 25 sont également en contact avec les pistes imprimées 23, avec lesquelles elles peuvent être aisément réunies, soit par des soudures 27, soit par enroulement de l'extrêmité dénu dée 28 de conducteurs 29 (Fig. 4). De cette façon, il devient possible de réaliser par l'extérieur du bottier 2 et de la plaquette 22 de connexion à pistes imprimées 23, toute liaison appropriée avec les composants montés sur la face avant opposée de ce même bottier sans avoir à intervenir, ni sur le dessus du bottier, ni a fortiori sur les composants eux-mêmes. En fin d'utilisation, la séparation du bottier 2 et de la plaquette 22 peut être obtenue par simple écartement mutuel, les broches 25 se séparant de la même façon, en restant, selon le cas, solidaires de la plaquette 22 lorsqu'elle sont soudées par l'extérieur de celle-ci ou du fond 16 de la barrette 15 correspondante lorsque leur liaison est réalisée avec un simple.enroulement 28 de fil conducteur 29. La section des broches 25 et par suite des trous 24 ménagés dans le fond 16 des barrettes 15 recevant ces broches, peut être quelconque. Comme illustré sur les Figures 5a à 5c respectivement, les trous 24 peuvent présenter un contour circulaire 24a (Fig. 5a), en forme de losange 24b (Fig. 5b) ou rectangulaire 24c (Fig. 5c) ou autre. En variante, et comme illustré sur la Figure 6, le fond 16 de chaque barrette 15 peut présenter, au voisinage de ses extrémités latérales, des échancrures 30 ménageant des languettes 31 qui, une fois rabattues perpendiculairement au plan du fond 16, peuvent jouer exactement le même rôle que les broches 25. On obtient ainsi un dispositif de connexion permanente qui peut être aisément et simplement réalisé sur la face extérieure ou face arrière du bottier de connexion, en permettant en outre une liaison rapide avec ou sans soudures, des barrettes de connexion avec toute plaquette ou autre organe de liaison électrique approprié. Ces dispositions permettent notamment la suppression de fils ou conducteurs de contact utilisés de manière permanente et directement réunis aux barrettes de connexion ou aux bornes des composants, ce qui évite la détérioration de ceux-ci et ne pose pas de problèmes chaque fois qu'il convient de modifier la configuration du circuit porté par le bottier. Bien entendu, il va de soi que l'invention ne se limite pas aux exemples de réalisation plus spécialement décrits et représentés ci-dessus ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. En particulier, le nombre des orifices de passage dans le fond des barrettes de connexion et, par suite,- le nombre des broches traversant ces barrettes pourrait être différent, en fonction du nombre de liaisons à réaliser et également variable d'une barrette à une autre dans le bottier. REVENDICATIONS I - Dispositif de connexion électrique, notamment pour boîtier support de circuits sans soudures, présentant une face (3) avant comportant un réseau de trous traversants (4) d'enfichage des bornes (11) de composants (9-10) d'un circuit porté par le bottier (1) et une face arrière (12), parallèle à la face avant, comprenant des logements ouverts (13) dans lesquels débouchent des séries de trous (4) de la face avant, le bottier supportant une pluralité de barrettes métalliques allongées (15), engagées par la face arrière (12) du bottier dans les logements (13) prévus dans celui-ci, chaque barrette comprenant un fond (16) et deux côtés latéraux (17-18) découpés pour constituer deux à deux les doigts (20-21) de pinces contiguës, aptes à serrer entre eux une borne (11) d'un des composants enfichée dans un trou en regard ménagé dans la face avant du bottier, les barrettes (15) réalisant la continuité électrique entre les composants disposés sur la face avant du bottier, caractérisé en ce qu'il comporte, au droit de chaque barrette ou doit être réalisée une liaison électrique externe au bottier, au moins un élément métallique (25) réuni au fond (16) de la barrette et faisant saillie à l'extérieur de la face arrière (12) du bottier, ledit élement (25) permettant de réaliser sur cette face arrière une connexion amovible appropriée. 2 - Dispositif de connexion électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque élément métallique (25) est constitué par une broche traversant à force un orifice (24) de même profil ménagé dans le fond (16) de la barrette (15) et dépassant de la face arrière (12) du boîtier (1). 3 - Dispositif de connexion électrique selon la revendication 2, caractérisé en ce que la broche (25) présente une longueur adaptée telle qu'elle se prolonge au-delà de la face arrière (12) d'une distance suffisante pour autoriser la réalisation d'une liaison électrique avec un conducteur extérieur (28-29). 4 - Dispositif de connexion électrique selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que la section de chaque broche (25) est circulaire, carrée, rectangulaire ou autre, le périmètre de l'orifice (24) de même profil prévu dans le fond (16) de la barrette (15) et traversé par la broche, étant très légèrement inférieur à celui de cette broche. 5 - Dispositif de connexion électrique selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le fond (16) de la barrette (15) comporte pour le passage des broches, un nombre égal ou différent d'orifices (14) que la face avant du bottier comporte de trous traversants, débouchant dans le logement du bottier recevant la barrette. 6 - Dispositif de connexion électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fond (16) de la barrette (15) présente latéralement des échancrures (30), déterminant la formation de languettes (31) repliées sensiblement perpendiculairement au plan du fond et constituant chacune un élément métallique faisant saillie vers l'extérieur de la face arrière du bottier. 7 - Dispositif de connexion électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments (25) formant broches sont soudés à la fabrication de la barrette (15) sur le fond de celle-ci. 8 - Dispositif de connexion électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les éléments métalliques faisant saillie vers l'extérieur traversent et sont réunis à une plaquette (22j de pistes métalliques Imprimées (23) sur lesquelles ces éléments sont soudés ou repliés aux emplacements souhaités. 9 - Dispositif de connexion électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les éléments métalliques (25) sont directement reliés à des conducteurs de liaison par soudure ou par enroulement de ces conducteurs sur la partie saillante de ces éléments.