Brevet FR2628574A1 — publié le 19890915

La présente invention concerne un contact pour connecteur, ainsi qu'un connecteur comprenant de tels contacts. On utilise actuellement, pour le montage sur des circuits imprimés, des connecteurs ayant un grand nombre de broches de contact très rapprochées. L'un des pas les plus couramment utilisés actuellement est un pas de 2,54 mm, et les contacts utilisés dans ces connecteurs doivent avoir de très faibles dimensions. L'invention concerne un contact destiné à un tel connecteur et comprenant un élément mâle d'enfichage, le connecteur étant destiné à être enfiché sur une plaquette ou carte de circuit imprimé puis soudé à celui-ci par les éléments mâles d'enfichage. On connaît déjà des contacts pour connecteur, formés en une seule pièce, chaque contact comprenant un élément mâle d'enfichage prolongeant un second élément de contact. L'élément mâle d'enfichage est destiné à pénétrer dans un trou d'une plaquette de circuit imprimé et aboutit, du côté du second élément de contact, à un organe d'appui délimitant une surface d'appui sur une première surface d'une plaquette de circuit imprimé, cette surface étant sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal de l'élément mâle d'enfichage. L'élément mâle d'enfichage est d'un type qui comprend deux lamelles disposées de part et d'autre d'un axe longitudinal de l'élément d'enfichage, l'une des lamelles au moins ayant, à partir de la surface d'appui, une première partie sensiblement parallèle à l'axe longitudinal, une seconde partie qui s'écarte de l'axe longitudinal, et une troisième partie qui se rapproche de l'axe longitudinal, vers une pointe formée par l'élément d'enfichage. Les éléments mâles d'enfichage de ces contacts présentent des inconvénients, car la variation d'épaisseur de la plaquette de circuit imprimé, dans les plages de tolérances habituelles, provoque parfois une mauvaise retenue des éléments mâles d'enfichage, si bien que le connecteur peut être soudé en position inclinée par rapport à la plaquette de circuit imprimé. En outre, lorsqu'ils ont pénétré dans les trous de la plaquette de circuit imprimé, ces éléments mâles d'enfichage ne peuvent le plus souvent pas être retirés, car la deuxième partie se coince contre la surface opposée à la surface d'appui. I1 n'est donc pas possible de retirer le connecteur s'il a été introduit de façon erronée, sans détérioration du connecteur et/ou de la plaquette. On connaît aussi des contacts ayant des éléments mâles d'enfichage de type non élastique ou comprenant simplement deux languettes écartées élastiquement mais n'ayant pas de saillie. Dans ce cas, la force de retenue est trop faible pour que les plaquettes de circuit imprimé, portant des connecteurs et transportées vers un poste de soudage, ne présentent pas de nombreux défauts dus à une trop faible force de retenue des connecteurs. L'invention concerne un contact du type précité, destiné à remédier aux inconvénients des dispositifs connus. Plus précisément, l'invention concerne un contact qui donne toujours une force suffisante de retenue, malgré les variations d'épaisseur des plaquettes de circuit imprimé dans une plage déterminée de tolérances. Ces éléments mâles d'enfichage ne se bloquent jamais dans les plaquettes de circuit imprimé et peuvent toujours être retirés, par exemple en cas de positionnement erroné avant soudage. La force d'enfichage nécessaire à leur mise en place n'est pas excessivement grande, et la force de retenue est toujours suffisante, sans être grande au point d'empêcher l'extraction d'un connecteur d'une plaquette de circuit imprimé, même lorsque ce connecteur comprend de très nombreuses broches (plusieurs dizaines). Plus précisément, l'invention concerne un contact pour connecteur, formé en une seule pièce et ayant les caractéristiques indiquées précédemment, c'est-à-dire comprenant une première partie sensiblement parallèle à l'axe longitudinal, une seconde partie s'écartant de l'axe longitudinal, et une troisième partie segrapprochant de l'axe longitudinal vers une pointe de l'élément d'enfichage. Selon l'invention, la seconde partie forme un angle inférieur à 15 avec l'axe lonqitudinal, la troisième partie forme un angle inférieur à 200 avec l'axe longitudinal, et la transition entre la seconde et la troisième partie est arrondie et a, à sa surface externe, un rayon de courbure supérieur à 30 % du diamètre du trou formé dans le circuit imprimé et dans lequel est introduit l'élément mâle d'enfichage. Bien que l'invention ne soit pas limitée par l'explication du rôle de ces différentes caractéristiques, on considère que chaque caractéristique de l'invention a une action prépondérante pour la solution de l'un des problèmes posés par la technique antérieure, comme l'indiquent les paragraphes qui suivent, bien qu'il faille noter qu'en réalité ces diverses caractéristiques participent chacune à l'obtention de plusieurs effets et du résultat global. La première caractéristique, selon laquelle l'angle formé par la seconde partie avec l'axe longitudinal est inférieur à 150, empêche le blocage des éléments mâles d'enfichage lorsqu'ils ont pénétré dans le trou d'un circuit imprimé, et donne une marge suffisante pour compenser les effets de la variation d'épaisseur d'une plaquette de circuit imprimé dans une plage normale de tolérances. La seconde caractéristique, selon laquelle l'angle formé par la troisième partie avec l'axe longitudinal est inférieur à 20 , permet l'utilisation d'une force d'enfichage suffisamment faible. La troisième caractéristique, selon laquelle la transition entre la seconde et la troisième partie a un rayon de courbure relativement grand, assure l'application d'une force de retenue suffisamment faible lorsque l'élément d'enfichage doit être retiré de la plaquette de circuit imprimé. En outre, il est avantageux que, à proximité de la surface d'appui, le contact comprenne, du côté de la surface d'appui opposé à l'élément d'enfichage, une languette d'arrêt de soudure qui est sensiblement perpendicu laire à l'axe longitudinal de l'élément mâle d'enfichage. Dans un mode de réalisation, l'élément mâle d'enfichage a deux lamelles identiques, disposées l'une en face de l'autre symétriquement par rapport à un plan longitudinal passant entre les deux lamelles. Dans un autre mode de réalisation, les deux lamelles sont décalées parallèlement à ce plan, si bien qu'elles ne sont pas l'une en face de l'autre. Dans un autre mode de réalisation, une seule des lamelles a la configuration indiquée, et l'autre peut être rectiligne. I1 est en outre avantageux que le second élément de contact soit d'un type qui comporte - deux joues élastiques placées l'une en face de l'autre et délimitant un logement pour un élément mâle de contact, - un pontet externe placé à l'extrémité opposée à l'élément mâle d'enfichage et solidaire des deux joues, d'un côté du logement délimité par ces deux joues, - un pontet interne placé à l'extrémité proche de l'élément mâle d'enfichage et solidaire des deux joues, du même côté du logement que le pontet externe, et - une languette élastique ayant une partie solidaire de l'un des pontets et une extrémité libre tournée vers l'autre pontet, la languette s'écartant du logement de son extrémité solidaire d'un pontet vers son extrémité libre. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence au dessin annexé sur lequel la figure l est une vue en plan d'un contact ayant un élément mâle d'enfichage selon l'invention la figure 2 est une élévation latérale du contact de la figure l ; la figure 3 représente une partie du contact de la figure 1, indiquant divers paramètres utiles pour la détermination des caractéristiques.de l'invention ; et la figure 4 est une vue partielle en plan d'une variante de contact selon l'invention. Le contact représenté sur les figures 1 et 2 comporte un élément mâle d'enfichage 10 et un élément femelle 12. L'invention concerne essentiellement l'élément mâle 10. Il est destiné à être introduit dans un trou d'un circuit imprimé, et le contact vient normalement en appui contre une surface du circuit imprimé, cette surface d'appui étant repérée par la référence 14. L'élément d'enfichage comporte, à partir de la surface d'appui 14, une partie 16 sensiblement rectiligne et parallèle à l'axe longitudinal 15 de l'élément mâle d'enfichage (voir figure 3), une seconde partie 18 qui s'écarte de l'axe 15 et forme un angle A avec lui (figure 3), et une troisième partie 20 qui se rapproche de l'axe 15 et forme un angle B avec lui. On note aussi que les parties supérieures des lamelles de l'élément d'enfichage peuvent avoir un renflement (22) permettant un meilleur coincement du contact à l'extrémité du trou formé dans le circuit imprimé. Au-delà de la surface d'appui 14, c'est-à-dire en dehors du circuit imprimé, l'élément femelle comporte avantageusement une languette 24 ayant pour rôle d'empêcher la remontée de soudure. En effet, lors du fonctionnement, les contacts étant retournés par rapport à la position des figures 1 et 2, l'élément mâle 10 d'enfichage pénétre vers le bas dans une plaquette de circuit imprimé, et une portion de la- seconde partie 18 et la troisième partie 20 dépassent sous le circuit imprimé et sont mises au contact de soudure fondue, au niveau de la face inférieure du circuit imprimé.Grâce au petit espace délimité entre les deux lamelles de l'élément mâle d'enfichage 10 et qui aboutit à un espace 26 qui s'élargit et se termine au niveau de la languette 24, la soudure peut remonter non seulement entre les deux lamelles mais aussi autour de cellesci, dans le trou du circuit imprimé, par effet capillaire, et remplit l'espace 26 mais-ne remonte pas au-delà de la languette 24. Cette remontée de soudure permet une fixation très robuste du contact et en conséquence.du connecteur qui le comprend lorsque la soudure s'est solidifiée. L'invention repose essentiellement sur une réalisation particulière des différentes parties de l'élément mâle 10 d'enfichage: En effet, les contacts connus présentent de nombreux inconvénients qui sont essentiellement une difficulté d'introduction de l'élément d'enfichage dans les trous du circuit imprimé, un blocage des éléments d'enfichage lorsqu'ils ont été enfoncés,-si bien qu'un connecteur qui est mal positionné ne peut pas être retiré, une mauvaise retenue du connecteur une fois qu'il a été enfiché, c'est-à-dire que le connecteur peut s'incliner à droite et à gauche, et des résultats qui varient avec l'épaisseur des circuits imprimés, pour une même épaisseur nominale. L'invention remédie à tous ces inconvénients par combinaison de trois caractéristiques. D'abord, l'angle A formé par la seconde partie avec l'axe longitudinal 15 de l'élément mâle d'enfichage est inférieur à 150. Un tel angle donne une plage suffisante de tolérances pour que le contact puisse être utilisé avec tous les circuits imprimés correspondant à une épaisseur nominale, quelles que soient les variations d'épaisseur dans la plage normale de tolérances. En outre, cette valeur de l'angle A permet l'extraction d'un connecteur qui aurait été introduit par erreur avec une force suffisamment faible de retenue pour que ni les contacts du connecteur ni les trous du circuit imprimé ne soient détériorés. Ensuite, l'angle B formé par la troisième partie est inférieur à 200. Cette caractéristique permet l'introduction d'un connecteur dans les trous d'une plaquette de circuit imprimé sans application d'une force excessive. Cet angle est cependant suffisamment grand pour que l'élément mâle d'enfichage ne dépasse pas excessivement sous la plaquette de circuit imprimé. Enfin, la transition entre la seconde et la troisième partie ne forme-pas un angle net à la surface externe mais au contraire a un rayon de courbure, comme indiqué par le cercle 19, ce rayon de courbure n'étant pas inférieur à 30 % du diamètre du trou dans lequel est disposé l'élément mâle d'enfichage. Cet arrondi évite-le blocage de l'élément mâle d'enfichage, et participe aussi à l'obtention de forces suffisantes et non excessives de retenue. Dans un mode de réalisation particulier, l'élément femelle 12 du contact est du type décrit dans la demande de brevet français nO 86.10 183. Plus précisément, cet élément femelle de contact comprend deux joues élastiques 28, placées l'une en face de l'autre et delimitant entre elles un logement pour un élément mâle. Un pontet externe 30 est solidaire des deux joues à une extrémité de celles-ci et un pontet interne 32 est solidaire des deux joues à leur autre extrémité. De cette manière, les deux joues, qui sont déformées vers le logement, peuvent fléchir élastiquement suivant leur longueur.Une languette élastique 34 a une extrémité solidaire du pontet externe 30 et une extrémité interne qui est libre et qui s'écarte du corps de l'élément femelle 12 et permet ainsi le blocage du contact dans un corps isolant de connecteur, avantageusement formé d'une matière plastique moulée. L'ensemble du contact est avantageusement fabriqué directement dans une bande formée par exemple de bronze ou de laiton. Son épaisseur est par exemple de 0,2 mm. Le procédé de fabrication est le même que celui qui est décrit dans la demande précitée de brevet français, et on ne le décrit donc pas à nouveau. Dans un exemple de dimensions, les plaquettes de circuit imprimé ont une épaisseur telle que la surface opposée à la surface d'appui 14 se trouve au niveau de la seconde partie 18. La largeur des lamelles, c'est-à-dire la dimension transversale sur la figure 2, est de 0,4 mm, la seconde partie a une longueur de 1 mm et la troisième partie a une longueur de 0,8 mm, lorsque le pas des contacts du connecteur est de 2,54 mm. Les figures 1 et 2 représentent un contact dans lequel les deux lamelles de l'élément mâle d'enfichage 10 sont symétriques l'une de l'autre par rapport à un plan passant par l'axe longitudinal et parallèle aux lamelles. Cependant, cette disposition n'est pas indispensable. Ain si, la figure 4 représente un mode de réalisation dans lequel une seule des lamelles a les caractéristiques indiquées en référence à la figure 3. L'autre lamelle est rectiligne. Dans un autre mode de réalisation, les deux lamelles ne sont pas placées l'une en face de l'autre, c'est-à-dire que, en élévation latérale analogue à la figure 2, les deux lamelles sont décalées dans le plan de la figure. Bien entendu, - tous ces modes de réalisation impliquent le respect d'autres conditions qui sont cependant déjà connues des hommes du métier. Ainsi, il est évident que la largeur des lamelles doit être déterminée en fonction de la dimension du trou de manière que, dans la première partie 16, la totalité de la section des deux lamelle les soit contenue dans la section du trou formé dans une plaquette de circuit imprimé. En outre, on note que, pour faciliter l'introduction dans les trous, les lamelles ont une forme effilée dans la troisième partie 20. REVENDICATIONS 1. Contact pour connecteur, formé en une seule pièce et comprenant un élément mâle d'enfichage prolongeant un second élément de contact, l'élément mâle d'enfichage étant destiné à pénétrer dans un trou d'une plaquette de circuit imprimé et aboutissant, du côté du second élément de contact, à un organe d'appui délimitant une surface d'appui sur une surface de la plaquette, cette surface étant sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal de l'élément mâle d'enfichage, l'élément mâle d'enfichage étant du type qui comporte deux lamelles disposées de part et d'autre de l'axe longitudinal de l'élément d'enfichage, l'une des lamelles au moins ayant, à partir de la surface d'appui, un première partie qui est sensiblement parallèle à l'axe longitudinal, une seconde partie qui s'écarte de l'axe longitudinal, et une troisième partie qui se rapproche de l'axe longitudinal vers une pointe de l'élément d'enfichage, caractérisé en ce que - la seconde partie fait, avec l'axe longitudinal, un angle inférieur à 150, - la troisième partie fait, avec l'axe longitudinal, un angle inférieur à 200, et - la transition entre la seconde et la troisième partie est arrondie et a un rayon de courbure supérieur à 30 % du diamètre d'un trou dans lequel l'élément d'enfichage doit être introduit. 2. Contact selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte., à proximité de la surface d'appui, du côté de celle-ci opposé à l'élément mâle d'enfichage, une languette d'arrêt de soudure sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal de l'élément mâle d'enfichage. 3. Contact selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comporte deux lames identiques, symétriques l'une de l'autre par rapport à un plan passant par l'axe longitudinal de l'élément d'enfichage. 4. Contact selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comporte deux lamelles analogues, disposées symétriquement par rapport à l'axe longitudinal mais décalées l'une par rapport à l'autre parallèlement à un plan passant entre les lamelles. 5. Contact selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comporte une seconde lamelle rectiligne, disposée en face de la première lamelle. 6. Contact selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le second élément de contact comporte - deux joues élastiques (28) placées l'une en face de l'autre et délimitant entre elles un logement pour un élément mâle, - un pontet externe (30) placé à l'extrémité opposée à l'élément mâle d'enfichage et solidaire des deux joues, d'un côté du logement délimité par celles-ci, - un pontet interne (32) disposé à l'autre extrémité des joues, du côté de l'élément mâle d'enfichage, et - une languette élastique (34) ayant une partie solidaire de l'fun des pontets et une extrémité libre tournée vers l'autre pontet, la languette s'écartant dudit logement vers son extrémité libre. 7. Connecteur pour plaquette de circuit imprimé, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux contacts selon l'une quelconque des revendications précédentes.