Brevet FR2657462A1 — publié le 19910726

La présente invention est relative a une douille de support de microplaquette pour monter une micropla- quette sur une plaque de circuit imprimé. Les douilles de support de microplaquette sont largement utilisées pour le montage des microplaquettes de microprocesseurs de plus en plus compliqués sur des plaques de circuits Il est bien connu que compte tenu de la miniaturisation croissante des appareils électro- niques comprenant, en particulier, des processeurs de calculateurs, ces douilles de support de microplaquette doivent avoir de petites dimensions et un profil bas afin d'occuper un minimum d'espace sur les plaques de circuits, et afin de permettre d'empiler des plaques de circuits disposées face à face et étroitement rappro- chées tout en fixant fermement la microplaquette sur ces plaques, dans une relation de connexions électriques fiables avec la plaque de circuits En même temps, les douilles de support de microplaquettes doivent pouvoir être fabriquées à bas prix et pouvoir être appliquées sur la plaque de circuit en utilisant des techniques de fabrication en masse et de manutention économiques et automatiques. Dans une tentative pour satisfaire à ces impéra- tifs, un type de douille de support de microplaquette largement connu, comprend un cadre isolant moulé en ma- tière plastique d'une seule pièce avec un corps rectan- gulaire formant cadre, entourant une plaque de base cen- trale Les côtés du corps comportent des rangées respec- tives de logements de réception de contacts qui sont ou- verts à la fois vers l'intérieur vers une région de ré- ception d'une microplaquette à l'intérieur du profil du corps formant cadre, au-dessus de la plaque de base, et vers le bas vers une surface, plus basse, de contact avec une plaque de circuit Des contacts sont insérés dans des cavités respectives à travers ces ouvertures de la face inférieure et ajustés à force dans ces logements avec leurs parties élastiques de contact s'étendant à travers les ouvertures internes, en rangées, pour éta- blir une liaison électrique avec des conducteurs respec- tifs de rangées de conducteurs sur les côtés correspon- dants d'une plaquette rectangulaire insérée dans la douil- le de support de microplaquette au travers d'une face supérieure, et avec des pattes soudables des contacts s'étendant vers l'intérieur du corps formant cadre au niveau de la surface de contact avec la plaque de cir- cuit, pour une liaison par soudage avec la technique classique de brasage par fusion sur des blocs de soudage disposés en rangées, étroitement rapprochés, sur la pla- que de circuit. Pour éviter que la chaleur engendrée pendant le soudage soit transférée des connexions soudées à la pla- que de base relativement mince, et pour assurer visibi- lité et accès aux pattes dans chaque rangée pour inspec- tion et réparation, des bords périmétriques respectifs de la plaque de base sont espacés des côtés adjacents du corps du cadre par des portions formant ponts qui déli- mitent entre elles des intervalles alignés au-dessus des pattes de soudage De plus, la plaque de base est espa- cée au-dessus de la surface de contact avec la plaque de circuits afin d'éviter à la fois un transfert thermi- que déformant celle-ci et pour permettre le libre écou- lement d'un liquide de lavage sur la surface de la pla- que de circuit, au-dessous de la plaque de base. Lorsqu'on relie la douille de support de micro- plaquette à la plaque de circuit, cette douille est dis- posée sur la plaque de circuit avec les pattes de souda- ge alignées de manière à obtenir un contact à pression avec la matière de brasage par fusion sur les blocs res- pectifs de la plaque de circuit, en poussant le corps, ou cadre, sur la plaque de base, vers la plaque de cir- cuit, en utilisant un gabarit tandis que de la chaleur est appliquée à la plaque de circuit. Dans un mode de construction particulier connu, une série de portions formant ponts sont espacées au- dessus des pattes de contact adjacentes, et alignées en- tre celles-ci à des intervalles également espacés, et s'étendent en travers de l'intervalle d'accès pour des outils, en soutenant ainsi uniformément la plaque de ba- se en plusieurs points étroitement rapprochés, entière- ment autour de sa périphérie, pour résister conjointe- ment à des forces qui lui sont appliquées pendant 1 'insertion de la microplaquette dans la douille de sup- port et pour résister aux contraintes produites par le processus de soudage Des parties des portions formant ponts, adjacentes au corps, ou cadre, ont une hauteur plus grande, réalisant des saillies en contact de sou- tien avec la face inférieure d'une microplaquette pour l'écarter et la maintenir horizontale pendant l'inser- tion afin de supprimer le risque de détérioration soit de la plaque de base relativement faible, soit aux con- tacts, soit encore aux portions formant ponts elles- mêmes, et susceptible de se produire à la suite d'une introduction non uniforme de la microplaquette dans la douille de support. Cependant, un inconvénient de ces constructions connues est que le champ de vision d'un inspecteur de contrôle de qualité vérifiant la précision du soudage est obstrué, du fait que les ponts s'étendent en travers des rangées de pattes et de tampons de contact En par- ticulier, des ponts de soudure formés entre des tampons adjacents lorsque de la soudure en solidification est forcée entre eux par la pression appliquée pendant le soudage, peuvent être cachés sous les ponts' lorsque les portions du cadre formant ponts sont placées entre des pattes adjacentes afin d'éviter de faire obstacle à l'insertion des contacts et dans les logements, ou pour assurer un accès direct aux pattes par audessus la douille de support de microplaquette De plus, la pré- sence des portions formant ponts au-dessus des rangées de soudures peut augmenter la possibilité de la montée de soudure par effet de mèche ou en étant autrement for- cée au-dessous. De plus, la présence des ponts peut entraver le libre accès pour un outil de correction de soudure au cours de son fonctionnement, avec l'augmentation qui en résulte des frais d'outillage et des cycles d'entretien. Un but de l'invention est de fournir une douille de support de microplaquette dans laquelle les inconvé- nients précités sont supprimés ou partiellement réduits. En particulier, un but de l'invention est d'évi- ter l'obstruction du champ visuel d'un inspecteur de contrôle de qualité le long des rangées de pattes et de tampons soudés, afin de réduire ainsi le risque qu'un pont de soudure reste non découvert, tout en assurant que la plaque de base relativement mince est soutenue espacée au-dessus de la surface de la plaque de circuit imprimé. Suivant l'invention une douille de support de microplaquette du type qui est dans son ensemble connu et décrit dans le préambule, est caractériséaen ce que les portions formant ponts s'étendent seulement depuis les angles respectifs de la plaque de base, seulement jusqu'en des points situés sur les côtés des angles cor- respondants adjacents du corps et entre les extrémités adjacentes des rangées respectives de pattes de soudure, délimitant des ouvertures respectivement alignées au- dessus de toutes les rangées de pattes de soudage. Chaque ouverture délimite par conséquent une fe- nêtre d'examen à travers laquelle une rangée entière de pattes de soudage et tous les emplacements entre les pattes de soudage adjacentes de cette rangées peuvent être examinés d'au-dessus la douille de support de mi- croplaquette sans obstruction par des ponts. De préférence il est prévu seulement quatre por- tions formant ponts, qui s'étendent en diagonale, depuis les angles respectifs de la plaque de base jusqu'aux an- gles adjacents correspondants du corps. D'une façon souhaitable, des pieds de contact avec la plaque de circuit s'étendent vers le bas depuis une surface inférieure de la plaque de base pour soute- nir celle-ci à une distance prédéterminée au-dessus de la surface d'une plaque de circuit Les portions formant ponts peuvent être situées au niveau de la surface de contact de la plaque de circuit, et les pieds de contact avec cette dernière peuvent être formés par des prolon- gements des ponts en des points o ceux-ci rejoignent la plaque de base. La plaque de base reste suffisamment soutenue et espacée de la plaque de circuit imprimé par lesdits pieds sans risque de fracture des ponts. De plus, le risque de formation d'un pont de soudure peut également être réduit du fait que des par- ties des ponts du cadre sont en contact avec la surface de la plaque de circuit En outre, du fait que chaque pont s'étend dans le plan de la surface de contact avec la plaque, le risque de fracture de celle-ci est encore réduit et le risque d'un passage de soudure et d'empri- sonnement de celle-ci au-dessous est évité. En outre, il n'y a aucun risque que les ponts s'opposent au mouvement d'un outil de correction dans l'ouverture. De préférence, des saillis de soutien de la mi- croplaquette dépassent vers le haut depuis les angles de la surface supérieure de la plaque de base, au voisinage des ponts et alignées en diagonale avec ceux-ci. Le fait de prévoir des saillies de soutien de la microplaquette et des pieds de contact avec la plaque de circuit sur la plaque de base ellemême assure le support de la microplaquette en supprimant le risque de détérioration dans le cas d'une introduction non unifor- me de la microplaquette, sans obstruer le champ de vi- sion le long des rangées de contacts Le positionnement des saillies respectives de soutien de la microplaquette et celui des pieds de soutien de la plaque de base adja- cents aux ponts et en alignement en diagonale avec ceux- ci contribue à assurer un transfert minimal des con- traintes à la plaque de base relativement mince et aux ponts. La description qui va suivre, en regard des des- sins annexés à titre d'exemples non limitatifs, permet- tra de bien comprendre comment la présente invention peut être mise en pratique: la Fig 1 est une vue schématique en plan d'une douille particulière de support de microplaquette d'un type connu; la Fig 2 est une vue schématique en coupe sui- vant la ligne 2-2 de la Fig 1; -la Fig 3 est une vue schématique en plan d'une douille de support de microplaquette suivant l'inven- tion; la Fig 4 est une vue partielle en coupe de la douille de support de microplaquette, suivant la ligne 4-4 de la Fig 3; la Fig 5 est une vue partielle en coupe de la douille de support de microplaquette, suivant la ligne -5 de la Fig 3; la Fig 6 est une vue en plan de dessous de la douille de support de microplaquette, les contacts étant supprimés; la Fig 7 est une vue en coupe de la douille de support de microplaquette, suivant la ligne 7-7 de la Fig 3. Comme représenté aux Fig 1 et 2, une douille de support de microplaquette d'un type largement connu et utilisé comprend un cadre isolant 9 en matière plastique moulée d'une seule pièce, pour réaliser un corps rectan- gulaire 10 formant cadre et entourant une plaque de base centrale 14 Le corps, ou cadre, comporte des côtés 11 qui présentent respectivement des rangées de cavités 12 pour des contacts 13 ayant des pattes 16 de soudage, de liaison avec une plaque de circuit, et des ressorts de contact 17 Les cavités sont ouvertes à la fois vers l'intérieur vers la région de réception de la micropla- quette au-dessus de la plaque de base, et vers le bas vers une surface plus basse 18 de contact avec une pla- que de circuit, à travers lesquelles les contact peuvent être respectivement insérés dans les cavités, de façon que les pattes de soudage 16 s'étendent horizontalement depuis l'ouverture plus basse dans la surface de contact avec la plaque de circuit en faisant légèrement saillie au-dessous du plan de cette surface pour réaliser une liaison avec des blocs de soudage respectifs d'une pla- que de circuit 19, par une technique de brasage par fu- sion, et les ressorts de contact 17 font saillie vers l'intérieur pour établir une liaison électrique avec les conducteurs respectifs de rangées de conducteurs sur les côtés d'une microplaquette rectangulaire classique, in- sérée dans la douille de support. La plaque de base 14 est soutenue espacée au- dessus de la surface de contact 18 avec ses bords péri- phériques 21 espacés des côtés respectivement adjacents du corps par plusieurs ponts 24 délimitant entre eux des ouvertures 22 Les ponts 24 sont espacés au-dessus du plan des pattes de contact 16 et de la surface de con- tact 18 avec la plaque de circuit, et sont venus de ma- tière avec les côtés respectifs du corps et, conjointe- ment avec les bords périphériques adjacents, assurent un support suffisant à la plaque de base pour résister à des forces qui lui sont appliquées lors de l'insertion de la microplaquette Des parties 27 des ponts, qui sont voisines du corps, ont une hauteur augmentée, réalisant des saillies de contact avec la face inférieure d'une microplaquette. Un inconvénient de la construction antérieure est que, malgré que les ponts réalisent un support effi- cace pour la plaque de base, et que les pattes puissent être observées depuis un point situé verticalement au- dessus de la microplaquette, ces ponts empêchent à la fois l'examen visuel par un inspecteur de contrôle de qualité des emplacements situés entre les pattes, et obstruent le champ de vision obliquement le long des rangées, empêchant l'inspecteur de détecter des défauts de soudure, en particulier des ponts de soudure formés entre des blocs de soudage adjacents et qui sont dus à la pression du procédé de brasage par fusion. Suivant le mode de réalisation préféré de l'in- vention, représenté aux Fig 3 à 7, pour désigner des éléments analogues à ceux des Fig 1 et 2, on a utilisé les mêmes références avec le signe "prime". Dans la douille de support de microplaquette suivant l'invention, une plaque de base 14 ' est reliée solidairement à un corps 10 ' d'un cadre 9 ' moulé d'une seule pièce, par quatre ponts 32 qui s'étendent dans le plan de la surface de contact 18 ' avec une plaque de circuits, uniquement entre les angles de la plaque de base 14 ' et les angles correspondants 33 du cadre. Ainsi, toutes les pattes 16 ' des rangées respectives sont situées dans des logements verticaux délimités par des ouvertures entre les ponts adjacents Des saillies 34 ' de supports de microplaquettes sont prévues sur les angles respectifs de la surface supérieure de la plaque de base, et sont adjacentes aux ponts 32 et alignées diagonalement avec les ponts Des pieds 35 de contact avec une plaque de circuit sont formés sur les angles respectifs d'une face inférieure de la plaque de base, et un seul pied 36 de contact avec une plaque de circuit s'étend vers le bas au centre de la face inférieure de la plaque de base. Comme représenté à la Fig 7, chaque contact est d'un type qui est dans son ensemble connu, formé par es- tampage dans une seule pièce de tôle de métal, et com- prend un corps en forme de bande qui est dans son ensem- ble situé au milieu, et est pourvu d'oreilles, ou lan- guettes, 20 formées sur ses bords opposés qui sont en contact avec les parois latérales opposées d'un logement dans lequel on peut ancrer le contact par ajustement par pression lorsqu'on l'insère dans le logement à travers l'ouverture dans la surface de contact avec la plaque de circuit Une partie élastique 17 ' de contact avec un conducteur, incurvée en sens inverse et formant une bou- cle,s'étend depuis une extrémité longitudinale du corps, et une partie ayant des épaulements s'étend latéralement depuis l'autre extrémité du corps, et se termine par une patte de soudage 16 ' s'étendant horizontalement Comme cela est bien connu, les contacts sont précontraints par contact à la façon d'une came avec un rebord du corps ayant une surface formant came, lors de l'inser- tion dans les logements, ces contacts, pour leur mise en place, étant montés sur une bande de support, qui est ensuite retirée. On comprend que bien que cela ne soit pas repre- senté aux dessins, lorsque les contacts sont complète- ment insérés dans les logements, les pattes de soudage 16 ' font légèrement saillie au-dessous du plan du corps sur la surface de contact avec une plaque de circuit, avant l'application sur celle-ci, et sont pliées vers le haut dans une faible mesure et sont relativement légère- ment fléchies vers le haut lorsqu'elles sont pressées contre la plaque de circuit lors de la connexion avec celle-ci. Du fait que les ponts s'étendent en diagonale seulement dans les angles du cadre de la douille de sup- port de microplaquette, un support efficace de la plaque de base est réalisé sans aucune obstruction du champ de vision d'un inspecteur le long des rangées de pattes de soudage, permettant une détection rapide et précise des défauts de soudure, y compris tout pont de soudure formé entre des blocs de soudage adjacents De plus, du fait que les ponts sont situés seulement aux angles du cadre, ils peuvent se trouver dans le même plan que la surface de contact avec une plaque de circuit sans recouvrir un bloc de celle-ci ou gêner l'insertion des contacts. Ainsi, les ponts trouvent un support par contact avec la plaque de circuit elle-même, diminuant le risque de fracture lorsqu'une pression est appliquée sur la douil- le de support de microplaquette En outre, les ponts eux-mêmes peuvent être soumis à moins de contraintes que dans l'agencement antérieur, en raison du fait qu'il est prévu des pieds 35 et 36 de contact avec une plaque de circuit, qui maintiennent la plaque de base espacée de façon appropriée de la plaque de circuit, évitant ainsi un transfert indésirable à celle-ci de la chaleur de soudage et permettant un nettoyage au-dessous d'eux La position des saillies 34 de soutien d'une microplaquet- te, à peu près alignées directement au-dessus des pieds respectifs 35, assure également qu'un support suffisant est fourni à la fois pour une microplaquette si elle est insérée de façon irrégulière dans la douille et pour la plaque de base. De plus, lorsque les ponts s'étendent dans le plan de la plaque de circuit, il n'existe qu'un risque réduit que de la soudure s'écoule et se loge au-dessous des ponts eux-mêmes. Du fait que les ouvertures 221 ne sont pas obs- truées par les ponts, plus d'espace est disponible pour permettre l'accès d'un outil de correction des soudures, facilitant ainsi des procédures rapides et efficaces de contrôle de qualité. REVENDICATIONS 1 Douille de support de microplaquette consti- tuée par un cadre isolant en matière plastique moulé d'une seule pièce et comprenant un corps rectangulaire formant cadre entourant une plaque de base rectangulaire disposée au centre, le corps ayant des côtés comportant des rangées respectives de logements pour recevoir des contacts et débouchant à la fois vers l'intérieur vers une cavité apte à recevoir une microplaquette, délimitée au-dessus de la plaque de base par le profil interne du corps formant cadre au-dessus de la plaque de base, et vers le bas dans une surface plus basse de contact avec une plaque de circuit; des contacts comprenant chacun une partie élastique de contact et une patte de soudage s'étendant depuis les côtés opposés d'un corps en forme de bande, et ancré dans un logement avec les parties élastiques de contact s'étendant à travers les ouvertu- res dirigées vers l'intérieur pour établir une liaison électrique avec des conducteurs respectifs de rangées de conducteurs sur les côtés respectifs d'une microplaquet- te rectangulaire reçue dans la cavités de la douille de support de microplaquette, et des pattes de soudage des contacts s'étendant vers l'intérieur du cadre et étroi- tement adjacentes, en rangées, dans le plan de la surfa- ce de contact avec la plaque de circuit pour une liaison soudée avec des blocs de soudage respectifs de la plaque de circuit par brasage par fusion; des ponts s'étendant à partir de bords périphériques respectifs de la plaque de base jusqu'aux côtés correspondants du corps et réunissant la plaque de base au corps avec des bords pe- riphériques espacés des côtés adjacents du corps et dé- limitant avec celui-ci des ouvertures alignées au-dessus des rangées de pattes de soudage, caractérisée en ce que les ponts ( 32) s'étendent seulement à partir des angles respectifs de la plaque de base ( 14 ') seulement vers des points situés sur les cô- tés du corps ( 101) adjacents à des angles correspondants de celui-ci, et entre des extrémités adjacentes de ran- gées adjacentes de pattes de soudage ( 16 ') de manière que des ouvertures soient respectivement alignées au- dessus de toutes les pattes de soudage ( 161) desdites rangées. 2 Douille de support de microplaquette suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'il est prévu seulement quatre ponts ( 32) et en ce que lesdits ponts ( 32) s'étendent en diagonale depuis des angles respec- tifs de la plaque de base ( 14 ') jusqu'à des angles adja- cents du corps ( 10 '). 3 Douille de support de microplaquette suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que des pieds ( 35,36) de contact avec une plaque de circuit s'étendent vers le bas depuis une surface inférieure de la plaque de base ( 14 ') pour soutenir cette dernière à une distance prédéterminée au-dessus de la surface d'une plaque de circuit. 4 Douille de support de microplaquette suivant la revendication 3, caractérisée en ce que les ponts ( 32) sont situés à la surface de contact ( 18 ') avec la plaque de circuit, et en ce que des pieds ( 35) de con- tact avec la plaque de circuit sont formés par des pro- longements des ponts ( 32) en des points auxquels les ponts ( 32) rejoignent la plaque de base ( 14 '). Douille de support de microplaquette suivant la revendication 3, caractérisée en ce que les pieds ( 35,36) de contact avec la plaque de circuit s'étendent vers le bas depuis les angles respectifs et au centre de la plaque de base ( 14 '). 6 Douille de support de microplaquette suivant la revendication 3, caractérisée en ce que les ponts ( 32) comportent des surfaces de contact avec une plaque de circuit, situées dans le plan de la surface ( 18 ') de contact avec la plaque de circuit, quatre des pieds ( 35) de contact avec ladite plaque de circuit s'étendant vers le bas depuis les angles respectifs de la plaque de base ( 14 '), reliant ainsi les ponts ( 32) à cette dernière et ayant des surfaces decontact avec la plaque de circuit qui s'étendent de niveau avec les surfaces ( 32) de con- tact des ponts avec ladite plaque, et un cinquième pied ( 36) s'étendant vers le bas depuis le milieu de la pla- que de base ( 141). 7 Douille de support de microplaquette suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la plaque de base ( 14 ') comporte des saillies ( 34) de soutien d'une microplaquette, dirigées vers le haut depuis les angles respectifs d'une surface supé- rieure ( 181) dans un plan horizontal commun, en des points situés adjacents aux ponts ( 32) et alignées dia- gonalement avec lesdits ponts.