Brevet FR2630616A1 — publié le 19891027

Cavalier de connexion pour carte de circuit imprimé L'invention concerne les cavaliers de connexion destinés à assurer une continuité électrique à la demande entre des pistes conductrices d'une carte de circuit imprimé qui sont reliées à des trous métallisés de connexion. Les cartes de circuit imprimé sont usuellement réalisées sous forme de plaques rigides qui comportent une ou plusieurs couches de pistes conductrices isolées les unes des autres et qui supportent divers composants positionnés sur l'une et/ou 11 autre de leurs deux faces. Les plaques sont traversées par des trous métallisés qui permettent d'accéder sélectivement aux diverses pistes conductrices des composants sont dotés de tiges de connexion que l'on vient enfoncer dans les trous métallisés, un soudage solidarise évehtuellement les tiges de connexion â la plaque au niveau des trous métallisés. Dans de nombreux cas, les réalisateurs de circuits sur cartes se réservent des possibilités d'adaptation 'par l'intermédiaire d'organes de sélection qui permettent d'exploiter un même circuit standard dans des conditions différentes d'utilisation. Les cavaliers de connexion constituent une variante simple d'organe de sélection, ils permettent de relier sélectivement des pistes conductrices entre elles pour assurer des adaptations par exemple sous forme de mises en liaison sélectives de composants d'une manière permanente mais pas nécessairement définitive. A cet effet selon une forme classique de réalisation, certains cavaliers sont produits à partir d'un fil, en métal bon conducteur, qui est replié en U et leur fixation s'effectue par soudage des jambes de cavalier dans des trous métallisés d'une carte, lorsque le cavalier n'a pas à être retiré. D'autres cavaliers, qui sont amovibles, comportent des jambes enfichables qui sont destinées à pénétrer dans des contacts femelles complémentaires de douilles ou de barrettes à positions femelles multiples que portent les cartes de circuit imprimé, ces douilles ou barrettes se connectant aux pistes de carte par leurs propres tiges de connexion qui y sont soudées. Ceci implique un montage et une connexion préalable des douilles ou barrettes sur les cartes de circuit imprimé et par conséquent une opération supplémentaire de montage. De plus les douilles et barrettes occupent une surface relativement importante sur la carte par rapport à un cavalier seul. L'invention propose donc un cavalier de connexion directement connectable et dissociable à la demande, pour mise en liaison électrique potentiellement dissociable entre pistes conductrices d'une carte de circuit imprimé à trous métallisés de connexion. Selon une caractérisitique de l'invention, le cavalier de connexion comporte au moins deux pattes conductrices enfichables qui, reliées entre elles par un pontage conducteur, ont chacune une portée cylindrique de connexion dont la longueur et le diamètre externe correspondent respectivement à la hauteur et au diamètre interne d'un trou métallisé pour pouvoir y être introduite en force, ainsi qu'un gland d'insertion et d'immobilisation en extrémité libre de portée de connexion, un gland et la portée qu'il prolonge étant longitudinalement fendus en au moins deux parties.Ceci permet d'une part la pénétration d'un gland au travers d'un trou métallisé grâce au rapprochement élastique de ses parties, d'autre part la pression élastique de contact de la portée cylindrique correspondante contre la paroi du trou métallisé où elle vient se loger et son freinage en translation à la rétractation par le gland, après la traversée du trou métallique par ce gland. L'invention, ses caractéristiques et ses avantages sont précisés dans la description qui suit en liaison avec la figure unique définie ci-dessous. La figure unique présente une vue semi-coupée axialement d'un exemple de cavalier de connexion selon l'invention. Comme indiqué plus haut le cavalier de connexion 1 selon l'invention est destiné à assurer l'interconnexion de pistes conductrices d'une carte de circuit imprimé 2, lorsque ces pistes sont électriquement reliées à des trous métallisés de connexion, tels que les trous 3. La carte de circuit imprimé 2 est classiquement réalisée en un matériau isolant, tel que du verre époxy et porte des pistes en matériau bon conducteur non figurées qui aboutissent notamment à des trous métallisés de connexion 3. Chaque trou métallisé 3 comporte classiquement un revêtement métallique, cylindrique, interne 3A qui se prolonge à au moins l'une et ici à ses deux extrémités par une pastille périphérique 3B ces pastilles étant plaquées sur les deux faces de la carte 2 que traverse le trou 3 en épaisseur. Chacune des pastilles périphériques fait aussi partie d'une piste conductrice de la carte de circuit imprimé. Le cavalier de connexion 1 est au moins partiellement réalisé en un matériau bon conducteur électrique présentant une certaine élasticité. Il comporte au moins deux pattes conductrices enfichables 10 destinées à pénétrer chacune dans un trou métallisé 3 différent d'une même carte pour électriquement relier les pistes conductrices qui aboutissent aux trous métallisés où pénétrent ces pattes. Chaque patte conductrice enfichable 10 est reliée à au moins une autre par un pontage conducteur 11. Dans l'exemple de réalisation proposé, le cavalier de connexion 1 est monobloc et ne comporte que deux pattes conductrices enfichables 10 qui sont parallèles et d'allure cylindrique, elles sont reliées entre elles par un pontage conducteur 11 qui leur est perpendiculaire. Ce pontage conducteur 11 situé en position médiane est ici dénudé alors que les parties voisines, telle 10A, sont recouvertes d'une couche électriquement isolantes 12. Ceci a pour but de faciliter la manipulation du cavalier et d'autre part la connexion temporaire d'une pince de test en cas de besoin. Le pontage conducteur 11 et les parties voisines 10A ont une section transversale quelconque par exemple circulaire, carrée ou rectangulaire, les parties voisines 10A sont coudées à angle droit dans un même plan et se prolongent chacune par une portée cylindrique de connexion, telle lOB, dont la longueur et le diamètre externe sont pratiquement et respectivement égaux à la hauteur "h" des trous métallisés et à leur diamètre interne, de manière à permettre le positionnement d'une portée cylindrique lOB de cavalier dans chaque trou métallisé 3 en contact étroit avec le revêtement métallique de ce trou. Chaque partie cylindrique lOB se prolonge par un gland d'insertion et d'immobilisation 10C, ce gland et la portée cylindrique qu'il termine sont longitudinalement fendus de manière à former au moins deux parties susceptibles de se rapprocher élastiquement sous une pression centripète pour permettre au gland 10C de traverser entièrement un trou métallisé 3 à l'intérieur duquel il est pressé. Le gland 10C possède ici une extrémité d'insertion d'allure conique et il se raccorde à la portée cylindrique lOB qu'il prolonge par un évasement, ce dernier rejoint une zone d'allure cylindrique que coiffe l'extrémité conique. Plusieurs systèmes de fente longitudinale sont susceptibles de partager un gland 10C et sa portée cylindrique lOB, la ou les fentes débouchant d'une part latéralement d'autre part à l'extrémité libre du gland. La ou les fentes passent par exemple par l'axe longitudinal commun à un gland et à sa portée cylindrique, soit qu'elles aboutissent à cet axe lorsque le gland et sa portée cylindrique sont partagés par des rainures radiales, soit qu'elles soient traversées par cet axe lorsque le gland et sa portée cylindrique sont partagés par des rainures diamètrales. Dans des formes simples de réalisation, chaque gland et sa portée sont partagées en deux, trois ou quatre secteurs circulaires dont les sections transversales à l'axe longitudinal, évoqué cidessus, sont respectivement égales cas par cas. Les dimensions des glands 10C sont choisies pour permettre la traversée des trous métallisés 3 lorsque les parties qui composent chaque gland sont élastiquement rapprochées les unes des autres, par la pression centripète des bords du trou métallisé où on tente d'enfoncer ce gland. Ces dimensions sont également choisies pour empêcher la rétraction du gland à travers le trou métallisé tant qu'une traction suffisante n'est pas exercée. En raison de la longueur de la portée cylindrique lOB d'une patte conductrice enfichable de cavalier de connexion, il y a immobilisation de cette patte dans un trou à partir du moment où le gland a été enfoncé au travers du trou par une extrémité- de manière à en ressortir par l'autre. A cet effet la patte concernée appuie de part et d'autre du trou métallisé d'une part par l'évasement de son gland d'autre part par la partie 10A que prolonge la portée cylindrique lOB considérée. A cet effet la partie 10A est plus épaisse que la portée lOB qui la prolonge, de manière à venir en butée contre la carte 2, plus précisément contre l'une des pastilles de trou métallisé de cette carte. Ceci permet d'introduire et de retirer sans difficulté un cavalier de connexion dans et hors des trous métallisés d'une plaque de circuit imprimé, sans usure notable du revêtement métallique des trous, tout en assurant un contact électrique de qualité contrôlée par la pression élastique des portées cylindriques fendues contre les parois des trous métallisés. REVENDICATIONS 1/ Cavalier de connexion directement connectable dans les trous métallisés d'une carte de circuit imprimé (2) pour établir une mise en liaison électrique dissociable entre des pistes conductrices de circuit imprimé, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux pattes conductrices enfichables (10) qui, reliées entre elles par un pontage conducteur (11), ont chacune une portée cylindrique de connexion (10B) dont la longueur et le diamètre externe correspondent respectivement à la hauteur et au diamètre interne d'un trou métallisé (3) pour pouvoir y être introduite en force, ainsi qu'un gland d'insertion et d'immobilisation (10C) en extrémité libre de partie de connexion (1obit un gland et la portée qu'il prolonge étant longitudinalement fendus en au moins deux parties de manière à permettre d'une part la pénétration de ce gland au travers d'un trou métallisé grâce au rapprochement élastique de ces parties au niveau de la fente qu'il comporte, d'autre part la pression élastique de contact de la partie cylindrique contre la paroi du trou métallisé où elle vient se loger et son freinage, en translation à la rétractation, par le gland, après la traversée du trou métallisé par ce gland. 2/ Cavalier de connexion selon la revendication t, caractérisé en ce que la ou les fentes de chacune des pattes (10) débouchent d'une part latéralement le long de la partie cylindrique (1ou) et du gland (10cl où elles sont ménagés, d'autre part à l'extrémité libre de ce dernier. 3/ Cavalier de connexion selon la revendication 2 caractérisé en ce que la ou les fentes de chacune des pattes (10) passent par l'axe longitudinal commun à la portée cylindrique (1ou) et au gland (1OC) de cette patte. 4/ Cavalier de connexion selon la revendication 1, caractérisé en ce que la portée cylindrique de connexion (10B) de chaque patte (10) est relié au pontage conducteur (11) par une partie (1qu) plus épaisse que cette portée qui limite l'enfoncement de la portée (fOB) dans un trou métallisé, la longueur de cette portée entre la partie plus épaisse (1OA), qu'elle prolonge et le gland (10C > qu'elle porte étant choisie pratiquement égale à la hauteur du trou métallisé (3) où elle vient se loger. 5/ Cavalier de connexion selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie cylindrique de connexion (lOB) de chaque patte est reliée au pontage conducteur (11) par une partie (1ou) qui est plus épaisse qu'elle, et qui est recouverte de matériau isolant (12). 6/ Cavalier de connexion selon la revendication 5, caractérisé en ce que le pontage conducteur reliant deux pattes est constitué par un élément conducteur nu médian prolongé à chacun de ses deux extrémités par une partie épaisse (1OA), chaque partie épaisse se prolongeant elle-même par une portée cylindrique (fOB) suivi d'un gland (10C > , l'un et l'autre fendus longitudinalement.