Brevet FR2666693A1 — publié le 19920313

DISPOSITIF POUR LA CONNEXION A UN CIRCUIT éLECTRIQUE OU ELECTRONIOUE, D'UNE MULTIPLICITE D'ELEMENTS CONDUCTEURS REPARTIS SUR UNE SURFACE DE DIMENSIONS RESTREINTES. La présente invention concerne un dispositif pour la connexion à un circuit électrique ou électronique, d'une multiplicité d'éléments conducteurs répartis sur une surface de dimensions restreintes avec une densité relativement élevée. Elle a plus particulièrement pour but la réalisation d'un dispositif de ce genre, qui puisse présenter une structure modulaire, de manière à pouvoir être juxtaposée à d'autres dispositifs identiques pour couvrir sans discontinuité une surface de connexion égale à un multiple de l'aire de connexion d'un seul dispositif. L'invention s'applique notamment, mais non exclusivement, à la réalisation d'appareils de tests de circuits électroniques montés sur circuit imprimé. On sait que de tels appareils font intervenir un organe de connexion, habituellement appelé lit à clous, qui présente un support plan, muni d'une pluralité d'éléments de connexion (ou clous) disposés de manière à pouvoir venir en contact avec des éléments conducteurs déterminés du circuit imprimé sur lesquels il faut appliquer un signal d'observation ou bien recueillir un signal de mesure. En général, cet organe de connexion est relié à un circuit de traitement piloté par un processeur. Bien entendu, l'appareil tel que précédemment défini, ne convient que pour un type bien déterminé de circuit imprimé, toute modification du nombre d'éléments de connexion et/ou de leur implantation impliquant la réalisation (sur mesure) d'une nouvelle planche à clous appropriée, ainsi que toute la connectique qui lui est associée. En outre, on constate que les appareils de ce genre sont très coûteux et cependant peu fiables. Ainsi, dans ce type d'application, l'invention a pour but la réalisation d'un interface permettant de connecter au circuit de traitement, des lits à clous différents, cet interface étant, de préférence, réalisé à l'aide de modules unitaires juxtaposables, de manière à pouvoir présenter des dimensions appropriées à celles du lit à clous utilisé. En vue de parvenir à ces résultats, l'invention propose un dispositif de connexion faisant intervenir un premier support présentant, d'un côté, une face plane et, du côté opposé à cette face plane, une pluralité d'éléments de connexion, au moins un second support présentant deux faces planes opposées parallèles qui s'étendent perpendiculairement ou obliquement par rapport à la face plane du premier support et un circuit imprimé souple fixé sur lesdites faces et formant entre les deux supports deux zones de liaison incurvées, la partie de ce circuit imprimé qui recouvre le premier support étant électriquement connectée aux éléments de connexion, tandis que les parties du circuit imprimé montées sur le second support sont munies de composants électroniques commandant les liaisons électriques entre les éléments de connexion portés par le premier support, et des plages de connexion en nombre très inférieur d'un connecteur porté par le second support. Avantageusement, le dispositif de connexion pourra comprendre une pluralité de modules unitaires juxtaposés et présentant chacun une structure telle que celle précédemment décrite dans laquelle - les éléments de connexion portés par le premier support sont disposés selon une configuration matricielle, - le second support s'étend à l'intérieur d'un volume prismatique ayant pour génératrice le contour du pre mier support, - ledit contour présente une forme appropriée pour per mettre une juxtaposition (par exemple carrée ou rectan gulaire), et - la bordure libre entre ledit contour et la zone du pre mier élément de support occupée par les éléments de connexion présente une largeur égale à un demi-pas (distance entre deux éléments de connexion consécu tifs). Selon un mode d'exécution avantageux de l'invention, le premier support consiste en une première plaquette de circuit imprimé, tandis que le second support comprend deux plaquettes de circuit imprimé parallèles, le circuit imprimé souple venant alors recouvrir l'une des faces de la première plaquette et les deux faces opposées des deux autres plaquettes, les trois plaquettes étant solidarisées grâce à un enrobage rigide en matière plastique recouvrant la première plaquette et présentant une épaisseur suffisante pour enrober la zone de liaison du circuit imprimé souple ainsi qu'une portion des deux autres plaquettes. Un mode de réalisation de l'invention sera décrit ciaprès, à titre d'exemple non limitatif, avec référence aux dessins annexés dans lesquels La figure 1 est une représentation schématique d'un appareil de test de circuit imprimé utili sant des modules de connexion selon l'invention La figure 2 est une coupe transversale d'un mode d'exécution d'un module de connexion selon l'invention ; La figure 3 est une vue partielle à plus grande échelle de la figure 2, permettant de montrer un mode d'exécution des éléments de connexion et leur mode de fixation au circuit imprimé souple ; La figure 4 est une vue schématique illustrant le principe de la juxtaposition de deux dispo sitifs de connexion tels que celui représenté figure 1. L'appareil de test de circuit imprimé représenté figure 1 se compose, de la façon précédemment indiquée, d'un lit à clous 1 destiné à établir des contacts, en des emplacements déterminés, du circuit imprimé à tester, un circuit interface 2 consistant en la juxtaposition de six modules de connexion M1 à M6 selon l'invention, et un circuit de traitement 4 piloté par un ordinateur 5. Dans cet exemple, le lit à clous 1 a été schématisé par un rectangle à l'intérieur duquel des croix, au nombre de sept, indiquent la position des éléments de contact C1 à C7. Ces derniers peuvent, par exemple, consister en des contacts à pompe (structure télescopique avec ressort de rappel) orientés de façon quelconque de manière à tenir compte des particularités du circuit imprimé à tester. Le problème que vise à résoudre l'invention est d'assurer la connexion de ces éléments de contact C1 à C7 au circuit de traitement 4, par l'intermédiaire d'un circuit interface standard 2 sur lequel peuvent se connecter d'autres lits à clous différents, tant en ce qui concerne la position des éléments de contact, qu'en ce qui concerne leur nombre. A cet effet, chacun des modules de connexion M1 à M6 constituant cet interface 2 comprend une multiplicité d'éléments de connexion i (ici dix-huit) disposés selon une configuration matricielle. Pour permettre leur juxtaposition, les modules de connexion M1 à M6 présentent une forme carrée, avec des éléments de connexion i disposés de manière à ce que le pas p compris entre ces éléments de connexion i soit conservé d'un module à l'autre. On obtient ainsi un dispositif de connexion de dimension importante et à haute densité d'éléments de connexion i, sur lequel peuvent venir se connecter des lits à clous 1 de types différents. Bien entendu, les modules de connexion M1 à M6 doivent résoudre le problème de leur propre connexion avec le circuit de traitement 4. Le mode d'exécution représenté à la figure 2 apporte une solution particulièrement simple et peu coûteuse à ce problème. Selon ce mode d'exécution, le module de connexion M se compose d'une ossature formée par trois plaquettes rigides, à savoir - une plaquette 7 servant de support à une pluralité d'éléments de connexion i consistant ici en des picots de liaison, et - deux plaquettes parallèles 8, 9 espacées l'une de l'autre d'une distance inférieure à la largeur de la plaquette 7 et disposées symétriquement par rapport au plan longitudinal de symétrie P de cette dernière. Les faces extérieures 10, 11 des plaquettes 8, 9, ainsi que la face 12 de la plaquette 7 qui est opposée aux picots i sont recouvertes par une bande de circuit imprimé souple 13, par exemple double face, qui effectue un trajet incurvé T1, T2 au niveau des liaisons plaquettes 8, 9/plaquette 7. Dans sa partie attenante à la plaquette 7 et au moins dans les zones de liaison T1, T2, cette bande de circuit imprimé 13 contient au moins autant de liaisons électriques qu'il y a de picots i, chacune de ces liaisons étant connectée à un picot i correspondant. Par contre, dans ses parties attenantes aux plaquettes 8, 9, la bande de circuit imprimé 13 forme un circuit électronique sur lequel sont connectés des composants électroniques 14 notamment pour assurer l'alimentation des picots i sur lesquels il faut appliquer un signal d'excitation ou pour assurer la scrutation des picots i sur lesquels on doit recueillir un signal d'observation (mesure). Ces circuits électroniques peuvent en outre effectuer des conversions parallèle-série, de manière à réduire au minimum le nombre de liaisons à prévoir avec le circuit de traitement 4, de sorte que les connexions nécessaires à cet effet peuvent être assurées par un connecteur encartable 15 de type classique (simple ou double densité) venant s'engager sur le rebord de la plaquette 9. Ce connecteur encartable 15 est lui-même relié à une limande de connexion intermodule souple ou rigide 16. Avantageusement, les plaquettes 8 et 9 consistent ici en des plaquettes de circuit imprimé comprenant des métallisations sur leurs faces 17 et 18 en regard. La connexion entre les deux plaquettes de circuit imprimé s'effectue grâce à une traverse 19 incluant autant de liaisons électriques qu'il est nécessaire. La solidarisation de l'ensemble est assurée par un enrobage rigide 20 recouvrant la plaquette 7 et s'élevant de manière à venir enrober le bas des plaquettes 8, 9 sur environ 1/3 à 1/4 de leur hauteur. Les faces latérales de cet enrobage présentent une partie inférieure 21 qui prolonge les bordures latérales 22 de la plaquette 7, perpendiculairement à celle-ci, et une partie supérieure 23 décalée vers l'intérieur qui forme un décrochement permettant au module M de s'engager dans une maille d'une grille-support métallique présentant une surface sensiblement égale à la section droite de la partie 23. Les barreaux 24, 25 de cette grille-support presentent une largeur double du décalage entre les deux faces 21, 23. Grâce à cette disposition, en engageant deux modules M dans deux mailles adjacentes de la grille, les bordures en regard 22 des plaquettes 7 viennent se disposer jointivement l'une contre l'autre (figure 4). L'homogénéité de la répartition des picots i dans l'aire de connexion résultant de cette juxtaposition est obtenue en faisant en sorte que la distance comprise entre, d'une part, les picots i disposés aux extrémités de chaque ligne et de chaque colonne de la matrice et, d'autre part, la bordure 22 de la plaquette 7 la plus proche de ces picots, soit égale à un demi-pas (un pas étant la distance séparant deux picots i consécutifs). Dans l'exemple représenté sur la figure 3, la plaquette 7 est munie d'une multiplicité de trous métallisés disposés selon une configuration matricielle, avec le pas désiré P- Ces trous présentent, d'un côté, une portion 26 de section relativement importante dans laquelle les picots i viennent s'engager à force et, de l'autre côté, une portion 27 dont la section, plus réduite, correspond à celle de trous métallisés 28 formés sur la bande de circuit imprimé souple 13. Bien entendu, les trous 28 sont répartis de manière à venir se disposer coaxialement aux trous 26, 27. La liaison mécanique et électrique entre les trous 28 et les trous 26, 27 peut être assurée par soudure. Il est clair que l'invention ne se limite pas à une telle disposition. Ainsi, il serait possible d'utiliser au lieu des picots i des éléments de connexion de type femelle présentant, par exemple, une forme similaire à celle des trous métallisés 26, 27 de la plaquette 7. Bien entendu, dans ce cas, au lieu d'éléments de connexion femelle comme précédemment, le lit à clous 1 devra comprendre des éléments de connexion mâle aptes à s'engager dans les éléments de connexion de la plaquette 7. Revendications 1. Dispositif pour la connexion à un circuit électrique ou électronique, d'une multiplicité d'éléments conducteurs (C1 à C7) répartis sur une surface de dimensions restreintes (1), avec une densité relativement élevée, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un module (M) faisant intervenir un premier support (7) présentant, d'un côté, une face plane (12) et, du côté opposé à cette face plane, une pluralité d'éléments de connexion (i) sur un nombre limité desquels les susdits éléments conducteurs (C1 à C7) peuvent être respectivement connectés, au moins un second support (9) présentant au moins une face plane (11) qui s'étend perpendiculairement ou obliquement par rapport à la face plane (12) du premier support (7), et un circuit imprimé souple (13) fixé sur lesdites faces (11, 12) et formant entre les deux supports, une zone de liaison incurvée (T2), la partie de ce circuit imprimé (13) qui recouvre le premier support (7) étant électriquement connectée aux éléments de connexion (i), tandis que les parties du circuit imprimé (13) qui sont montées sur le second support sont munies de composants électroniques (14) commandant les liaisons électriques entre, d'une part, les éléments de connexion (i) portées par le premier support (7) et, d'autre part, des plages de connexion, en nombre inférieur, d'un connecteur (15) porté par le second support (9). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un troisième support (8) présentant une face plane (10) parallèle à celle du second support (9) et sur laquelle vient s'appliquer le susdit circuit imprimé souple (13). 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les susdits supports (7, 8, 9) présentent la forme de plaquettes. 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les éléments de connexion (i) portés par le premier support (7) sont disposés selon une configuration matricielle avec un pas déterminé (p). 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les second et troisième supports (8, 9) s'étendent à l'intérieur d'un volume prismatique ayant pour génératrice le contour du premier support (7). 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs modules (M1, M2) juxtaposés les uns aux autres, et en ce que le contour du premier support (7) de chacun de ces modules (M1, M2) présente une forme appropriée pour permettre cette juxtaposition. 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la bordure libre située entre le contour et la zone du premier élément de support (7) occupée par les éléments de connexion (i), présente une largeur égale à un demi-pas. 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les susdits supports sont solidarisés par un enrobage (20) en matière plastique rigide recouvrant le premier support (7) du côté circuit imprimé (13) et présentant une épaisseur suffisante pour enrober la zone de liaison (T1, T2) du circuit imprimé souple ainsi qu'une portion de ou des autres supports (8, 9). 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les faces latérales dudit enrobage (20) présentent une partie inférieure (21) qui prolonge les bordures latérales (22) de la plaquette (7), perpendiculairement à celle-ci, et une partie supérieure (23) décalée vers l'intérieur, qui forme un décrochement. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que la susdite partie supérieure de l'enrobage présente une section droite sensiblement égale à la maille d'une grille dans laquelle elle peut venir s'engager de manière à ce que le susdit premier support vienne se juxtaposer jointivement avec un ou plusieurs modules engagés dans une ou plusieurs mailles adjacentes de la grille. 11. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la plaquette constituant le premier support (7) est munie d'une multiplicité de trous métallisés (26, 27) dans lesquels s'engagent à force des picots (i), ces trous (26, 27) métallisés étant connectés à des trous métallisés correspondants (28) formés dans le circuit imprimé souple (13).