Brevet FR2670054A1 — publié le 19920605

La présente invention est relative à un connecteur-filtre multicontacts dans lequel chacune des broches formant contacts est reliée à la masse par un condensateur formant filtre capacitif afin d'éviter des interférences électromagnétiques entre le connecteur et les circuits électriques qu'il relie et 11 environnement extérieur. Il existe déjà de nombreux types de tels connecteurs. Un des problèmes posés dans ces connecteurs est que les liaisons conductrices, généralement effectuées par soudure, entre chaque contact et le condensateur associé d'une part, et chaque condensateur et la masse d'autre part, induisent dans le connecteur des inductances parasites en série avec chacun des condensateurs de telle sorte que les caractéristiques de filtrage ne correspondent en général pas aux caractéristiques attendues pour les filtres capacitifs. Parmi les connecteurs de ce type de l'état de la technique, on connait d'après FR-A-2 602 920 un connecteur dans lequel chacun des condensateurs est un condensateur miniature de type puce et est monté sur une plaquette montée au contact du fond du bottier du connecteur et traversée par les contacts, chaque condensateur étant relié électriquement au bottier et au contact correspondant. Cette solution nécessite la présence d'un fond de bottier, de telle sorte qu'elle ne permet de réaliser que des connecteurs présentant au plus deux rangées de contacts. La présente invention se propose de réaliser un connecteur filtre utilisant également des condensateurs miniatures de type puce pouvant comporter un grand nombre de rangées de contacts disposées avec une grande densité à l'intérieur d'un bottier de connecteur tout en offrant d'excellentes qualités de filtrage des interférences électromagnétiques hautes fréquences avec l'environnement extérieur. Le connecteur selon l'invention comprend un bottier conducteur, une pluralité de contacts traversant le bottier en étant retenus dans celui-ci par un corps isolant, une carte imprimée montée transversalement dans ledit bottier et comportant une pluralité de trous traversants, à paroi métallisée, traversés chacun par l'un desdits contacts et une pluralité de filtres capacitifs sous la forme de condensateurs miniatures de type puce montés sur une face de ladite carte imprimée et reliés électriquement chacun à l'un desdits contacts et -à la masse, et est caractérisé par le fait qu'il comprend dans ladite carte imprimée une seconde pluralité de trous à paroi métallisée traversant chacun au moins partiellement ladite carte, chacun desdits trous de ladite seconde pluralité de trous s'étendant entre la face de ladite carte sur laquelle sont montés les condensateurs et une couche métallique formant plan de masse s'étendant sensiblement sur toute l'étendue de ladite carte, lesdits trous de la seconde pluralité de trous étant métallisés et éventuellement remplis de brasure pour relier électriquement le condensateur correspondant à la couche métallique formant plan de masse. Dans une première forme de réalisation, la couche métallique formant plan de masse s'étend sur la face de la carte imprimée opposée à celle portant les condensateurs, auquel cas, les trous de ladite seconde pluralité de trous traversent la carte sur toute son épaisseur. Dans une seconde forme de réalisation, la couche métallique formant plan de masse s'étend à l'intérieur de la carte parallèlement à ses faces, de préférence à faible distance de la face sur laquelle sont montés les condensateurs. De manière avantageuse et pour réduire le plus possible l'inductance parasite en série avec chacun des condensateurs, la carte imprimée comporte des pistes métallisées reliées à la paroi métallisée des trous de ladite seconde pluralité de trous, pistes auxquelles sont reliés électriquement lesdits condensateurs, de manière que la borne correspondante de chaque condensateur se trouve à proximité immédiate du trou au travers duquel s'effectue la -liaison électrique avec la couche métallique formant plan de masse. L'autre borne de chaque condensateur est reliée électriquement à une autre piste métallique reliée à la paroi métallisée du trou correspondant traversé par le contact. Les connexions électriques des condensateurs ainsi que des contacts aux pistes métallisées correspondantes s'effectuent avantageusement, de manière connue, par brasure. Avec la construction selon l'invention chacun des contacts traverse la couche métallique formant plan de masse, ce qui accrott les caractéristiques de blindage vis-à-vis des interférences électromagnétiques avec l'environnement extérieur. En outre, selon une caractéristique avantageuse de l'invention, le volume intérieur de connecteur incluant la zone comportant la carte imprimée et les condensateurs est rempli d'un matériau isolant, tel qu'une résine d'enrobage. Selon une autre caractéristique de l'invention le connecteur comprend à l'intérieur du bottier une seconde carte imprimée montée transversalement dans le bottier parallèlement à la première carte, ladite seconde carte comportant également une pluralité de trous traversants à paroi métallisée alignés avec les trous correspondants de la première carte et traversés chacun par l'un desdits contacts, une seconde pluralité de filtres capacitifs sous la forme de condensateurs miniatures de type puce montés sur la face de ladite seconde carte imprimée non en regard de la première carte, lesdits condensateurs étant reliés électriquement chacun à l'un desdits contacts et à la masse, ledit connecteur comportant en outre une pluralité de manchons en matériau inductif, notamment en ferrite, entourant chacun l'un des contacts entre lesdites cartes. Ainsi, chacun des contacts comporte une structure de filtre en T composée du manchon en matériau inductif et des condensateurs reliés chacun entre le contact et la masse. Dans le but de mieux faire comprendre l'invention on va maintenant décrire, à titre d'exemples nullement limitatifs, des modes de réalisation particuliers en se référant au dessin annexé dans lequel - les figures 1 et 2 sont des vues en coupe transversale et longitudinale d'un connecteur filtre selon un premier mode de réalisation de l'invention, - la figure 3 est une vue de détail de dessus de la zone de montage d'un condensateur sur la carte dans le connecteur des figures 1 et 2, - la figure 4 est une vue en coupe selon IV-IV de la figure 3, - la figure 5 est une vue schématique partielle de la carte du connecteur des figures 1 et 2, dans le sens de la flèche A de la figure 4, - la figure 6 est une vue analogue à celle de la figure 5 de la carte dans le sens de la flèche B de la figure 4, - la figure 7 est une vue analogue à la figure 4 d'une seconde forme de réalisation, - les figures 8, 9 et 10 sont des vues analogues à celles des figures 5 et 6 respectivement dans le sens des flèches C, D et E de la figure 7, - les figures il et 12 sont des vues analogues aux figures 1 et 2 d'un second mode de réalisation de connecteur filtre selon l'invention. On se réfère d'abord aux figures 1 et 2. Le connecteur comporte un bottier qui, dans le mode de réalisation illustré, comporte un corps extérieur 1 auquel est fixé par des goupilles 2 un élément de bottier intérieur 3 réalisé par exemple en un alliage léger, cuivré, étamé. A l'intérieur du bottier conducteur ainsi réalisé est monté un corps isolant 4 dans des alvéoles duquel sont guidés des contacts en forme de broche 5. A l'intérieur du bottier est ' également disposée transversalement une carte imprimée 6 sur la face supérieure de laquelle sont montés des condensateurs miniatures de type puce 7, la carte étant guidée et retenue dans ltélément de bottier intérieur par des épaulements 8. Une fois que toutes les connexions électriques entre les contacts, les condensateurs et la carte ont été réalisées, comme cela sera décrit ci-dessous, on injecte à l'intérieur du connecteur une masse de résine d'enrobage 9 au travers d'un ou plusieurs trous 10 prévus à cet effet dans l'élément de bottier intérieur 3. On se réfère maintenant aux figures 3 à 6 pour décrire un premier mode de réalisation des liaisons électriques au niveau de la carte. Dans ce mode de réalisation, la carte comporte une première pluralité de trous traversants 11 pour le passage des contacts 5, chacun des trous 11 étant pourvu sur toute sa hauteur d'une métallisation de paroi 12 reliant des pistes métallisées réalisées respectivement sur la face supérieure et sur la face inférieure de la carte 6. Selon l'invention, la carte 6 comporte une seconde pluralité de trous 13, comportant également une métallisation de paroi 14, lesdits trous 13 présentant un diamètre plus faible que les trous 11 de passage des contacts, ces trous métallisés 13 s'étendant dans ce mode de réalisation sur toute l'épaisseur de la carte entre les pistes métallisées réalisées sur les faces opposées respectives de celles-ci. Les pistes métallisées sur la face supérieure de la carte sont réalisées, comme on le voit sur la figure 5, de manière que les condensateurs 7 puissent être montés de manière que leurs bornes 7a, 7b soient chacune disposées et reliées électriquement aux parois métallisées des trous 11 et respectivement 13. Dans le mode de réalisation illustré où il est prévu quatre rangées de contacts, les métallisations sur la face supérieure de la carte comportent à cet effet une bordure périphérique 15, une bande longitudinale 16 et une pluralité de pistes métalliques 17 stétendant chacune à proximité d'un trou 11. Comme on le voit sur la figure 6, la couche métallisée 18 réalisée sur la face inférieure de la carte, s'étend sur la presque totalité de la surface de celle-ci, cette couche métallisée 18 constituant le plan de masse pour les condensateurs 7. Une petite surface non métallisée 19 assure l'isolement électrique du contact 5 avec le plan de masse 18. Comme on le voit sur la figure 4, des zones de brasure telle que de la brasure à l'étain-plomb sont réalisées pour assurer la fixation et la conduction électrique entre chaque contact 5 et les pistes métallisées 17 de la carte ainsi qu'avec la borne 7a du condensateur, et de la même manière, des liaisons par brasure 20 sont prévues pour relier la borne 7b du condensateur à la piste de masse 15 ou 16. La brasure est éventuellement réalisée dans tout le volume intérieur 21 des trous 13, ce qui assure un excellent contact de masse pour chacun des condensateurs 7. La forme de réalisation des figures 7 à 10 diffèresde la forme de réalisation précédente essentiellement par le fait que chacun des trous 13 ne s'étend plus sur toute l'épaisseur de la carte, mais uniquement entre la face supérieure de celle-ci et une couche métallisée 22, formant plan de masse, et qui, comme on le voit le mieux sur la figure 9 s'détend sur la presque totalité de l'étendue de la carte. Cette couche métallisée 22 est de préférence réalisée à une faible distance de la face supérieure de la carte 6. Comme dans la forme de réalisation précédente, les trous 13, sur toute leur hauteur, sont éventuellement remplis de brasure 21. Du fait que la couche métallisée continue 22 formant plan de masse ntest pas réalisée sur la face d'extrémité opposée de la carte, celle-ci présente la structure illustrée à la figure 10 avec une piste métallisée périphérique 23 destinée à être brasée au boîtier intérieur 3 pour obtenir ainsi une bonne liaison mécanique. Les différentes couches de métallisation de la carte peuvent être réalisées de manière conventionnelle en cuivre. La carte de circuit est, dans la première forme de réalisation, réalisée de manière conventionnelle en polyimide ou en verre epoxy, et dans la deuxième forme de réalisation, la carte comprend une partie inférieure, en dessous de la couche 19 formant plan de masse, réalisée également en polyimide ou en verre epoxy, la partie supérieure étant par exemple réalisée en polyimide. Dans un mode de réalisation particulier de la seconde forme de réalisation, la partie inférieure de la carte présente une épaisseur de 0,6 mm, la partie supérieure présentant une épaisseur de 0,16 mm, les couches de métallisation en cuivre présentant une épaisseur de 35 jim. Le mode de réalisation des figures 11 et 12 diffère de celui des figures 1 et 2 essentiellement par le fait que le filtrage n'est pas du type purement capacitif mais que chacun des filtres est un filtre envier. A cet effet, il est prévu deux cartes 6a, 6b disposées parallèlement à l'intérieur du boîtier de connecteur traversées chacune par les contacts 5 avec des condensateurs miniatures 7 montés respectivement sur la face supérieure de la carte 6a et la face inférieure de la carte 6b en étant reliés électriquement chacun entre le contact respectif 5 et la masse. Dans le mode de réalisation illustré, l'inductance nécessaire pour assurer la structure du filtre en v est un manchon 24 de ferrite ou d'un matériau analogue enfilé autour de chacun des contacts 5. Les condensateurs 7 se trouvent donc ainsi électriquement en parallèle chacun aux bornes de l'inductance constituée par la douille 21, ce qui réalise bien la structure de filtre en it désirée. Dans ce mode de réalisation des figures 11 et 12, les connexions électriques au niveau de chacune des cartes 6a et 6b, en particulier pour relier à la masse les condensateurs 7, peuvent être réalisées selon l'une des formes de réalisation illustrée aux figures 3 à 6 et respectivement 7 à 10. Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec des modes de réalisation particuliers, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut lui apporter différentes variantes et modifications sans pour autant sortir ni de son cadre ni de son esprit. REVENDICATIONS 1. Connecteur-filtre multicontacts comprenant un bottier conducteur, une pluralité de contacts traversant le bottier enétant-guidés dans celui-ci par un corps isolant, une carte imprimée montée transversalement dans ledit bottier et comportant une pluralité de trous traversants à paroi métallisée, traversés chacun par l'un desdits contacts, et une pluralité de filtres capacitif s sous la forme de condensateurs miniatures de type puce montés sur une face de ladite carte imprimée et reliés électriquement chacun à l'un desdits contacts et à la masse, caractérisé par le fait qu'il comprend dans ladite carte imprimée (6) une seconde pluralité de trous (13) à paroi métallisée (14) traversant chacun au moins partiellement ladite carte, chacun desdits trous (13) de ladite seconde pluralité de trous s'étendant entre la face de ladite carte sur laquelle sont montés les condensateurs (7) et une couche métallique (18,19,22) formant plan de masse s'étendant sensiblement sur toute l'étendue de ladite carte. 2. Connecteur-filtre selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la couche métallique (18) formant plan de masse s'étend sur la face de la carte imprimée opposée à celle portant les condensateurs, les trous (13) de ladite seconde pluralité de trous traversant la carte (6) sur toute son épaisseur. 3. Connecteur-filtre selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la couche métallique formant plan de masse (22) s'étend à l'intérieur de la carte parallèlement à ses faces, de préférence à faible distance de la face sur laquelle sont montés les condensateurs. 4. Connecteur-filtre selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la carte imprimée comporte des pistes métallisées reliées à la paroi métallisée (14) des trous (13) de ladite seconde pluralité de trous, pistes auxquelles sont reliés électriquement lesdits condensateurs (7) de manière que la borne correspondante (7b) de chaque condensateur se trouve à proximité immédiate du trou au travers duquel s'effectue la liaison électrique avec la couche métallique (18, 22) formant plan de masse. 5. Connecteur-filtre selon la revendication 4, caractérisé par le fait que l'autre borne (7a) de chaque condensateur (7) est reliée électriquement à une autre piste métallique (17) reliée à la paroi métallisée (12) du trou correspondant (11) traversé par le contact (5). 6. Connecteur-filtre selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les connexions électriques des condensateurs et des contacts aux pistes métallisées correspondantes s'effectuent par brasure. 7. Connecteur filtre selon l'une quelconque= des revendications précédentes, caractérisé par le fait que lesdits trous (13) de ladite seconde pluralité de trous sont remplis de brasure (21) pour relier électriquement le condensateur correspondant à la couche métallique formant plan de masse. 8. Connecteur-filtre selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le volume intérieur du connecteur incluant la zone comportant la carte imprimée et les condensateurs est rempli d'un matériau isolant telle qu'une résine d'enrobage (9). 9. Connecteur-filtre comprenant un boiter conducteur, une pluralité de contacts traversant le boîtier en étant guidés dans celui-ci par un corps isolant, une carte imprimée montée transversalement dans ledit boîtier et comportant une pluralité de trous traversants, à paroi métallisée, traversés chacun par l'un desdits contacts, et une pluralité de filtres capacitifs sous la forme de condensateurs miniatures de type puce montés sur une face de ladite carte imprimée et reliés électriquement chacun à l'un desdits contacts à la masse, caractérisé par le fait qu'il comprend à l'intérieur du boîtier une seconde carte imprimée (6b) montée transversalement dans le boîtier parallélement à la première carte (6a), ladite seconde carte comportant également une pluralité de trous traversants à paroi métallisée alignés avec les trous correspondants de la première carte, et traversés chacun par l'un desdits contacts, une seconde pluralité de filtres capacitifs sous la forme de condensateurs miniatures de type puce (7) montés sur la face de ladite seconde carte imprimée non en regard de ladite première carte, lesdits condensateurs étant reliés électriquement chacun à l'un desdits contacts et à la masse, ledit connecteur comportant en outre une pluralité de manchons (24) en matériau inductif, notamment en ferrite, entourant chacun l'un des contacts (5) entre lesdites cartes (6a, 6b).