Brevet FR2685160A1 — publié le 19930618

APPAREIL POUR EXTRAIRE LE COUVERCLE D'UN BOITIER DE MONTAGE D'UN COMPOSANT DE CIRCUIT IMPRIME L'invention concerne un appareil pour extraire le couvercle d'un boîtier de montage d'un composant de circuit imprimé. L'invention porte, plus particulièrement, sur un appareil destiné à permettre l'extraction simultanée du couvercle d'un boîtier et d'un composant placé dans ce boîtier, ce boîtier étant en matière plastique et du type dit PQFP (Plastic Quad Flat Pack). Ce boîtier est utilisé pour le montage de composants prédiffusés sur une plaquette de circuit imprimé. De tels composants prédiffusés comprennent un grand nombre de broches de sortie, ce nombre étant, par exemple, égal à 132 dans des composants normalisés, portant la désignation A15756T, utilisés normalement pour la réalisation de réseaux de télécommunication. Lorsque l'on désire procéder à un changement d'un composant prédiffusé monté sur un circuit au moyen d'un boîtier du type PQFP, il faut d'abord extraire le couvercle du boîtier. Cette opération est délicate, car elle risque d'endommager les éléments du socle du boîtier, en particulier les organes de verrouillage du couvercle sur le boîtier ainsi que les organes de contact permettant la connexion électrique entre le socle du boîtier et le composant prédiffusé. C'est pourquoi cette opération ne peut être correctement effectuée qu'avec l'aide d'un outil spécialement adapté. II existe déjà sur le marché des pinces d'extraction conçues à cette fin, mais elles n'ont pas la fiabilité requise pour une réduction suffisante du risque d'endommager le boîtier et les composants. La présente invention a donc pour but de fournir un appareil permettant d'effectuer l'extraction du couvercle d'un boîtier, tel qu'un boîtier du type PQFP, en éliminant pratiquement, de manière totale, le risque d'endommager les éléments du boîtier ainsi que le composant monté sur un circuit au moyen de ce boîtier. A cet effet, L'appareil selon l'invention, pour extraire le couvercle d'un boîtier de montage d'un composant de circuit imprimé, ce boîtier étant composé, d'une part, d'un couvercle agencé de manière à retenir un composant de circuit, tout en le protégeant, dans une position dans laquelle ce composant est immobilisé dans un logement central de ce couvercle, en étant entouré par des bords du couvercle comportant des surfaces planes situées dans même plan, ledit composant présentant, dans cette position, une face plane découverte affleurant lesdites faces planes des bords du couvercle et, d'autre part, d'un socle muni d'organes de verrouillage du couvercle, est caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens pour solidariser ladite surface plane découverte du composant avec un organe de préhension ainsi que des moyens pour dégager, en même temps, tous les organes de verrouillage du couvercle avec le socle, ces moyens de solidarisation et de dégagement étant agencés de manière à permettre leur collaboration pour effectuer l'extraction du composant de circuit, par traction perpendiculaire à ladite face découverte, immédiatement après le dégagement simultané de tous les organes de déverrouillage du couvercle. On va maintenant décrire plus en détail l'invention en donnant un exemple, non limitatif, d'exécution de l'appareil, en se référant au dessin annexe, dans lequel: La Fig. 1 représente l'agencement des deux éléments d'un boîtier du type PQFP, séparés l'un de l'autre, ainsi que celui d'un composant prédiffusé destiné à être monté sur un circuit imprimé au moyen de ce boîtier; La Fig. 2 montre la configuration d'un boîtier du type PQFP, lorsque le composant prédiffusé est monté dans ce boîtier; La Fig. 3 est une vue en élévation verticale, partiellement arrachée et partiellement en coupe, d'une pince d'extraction selon une forme d'exécution de l'invention; et La Fig. 4 est une vue de dessus de la pince représentée à la Fig. 3. Comme on le voit à la Fig. 1, le boîtier du type dit "PQFP" (initiales constituant l'abréviation de la denomination anglaise "Plastic Quad Flat Pack") est composé d'un socle 1 et d'un couvercle amovible 2, ayant tous deux en plan une forme carrée et réalisés en matière plastique dure mais susceptible de subir une légère déformation élastique. Le socle 1 comporte une surface plane carrée 12 servant de support pour un composant à circuit intégré prédiffusé 3 qui se présente sous la forme d'une plaque carrée, dont chacun des côtés est muni de lames de contacts 31, reliées chacune à une des bornes de sortie du composant prédiffusé 3. Chacun des angles du composant 3 présente un appendice 32 en forme de queue d'aronde destiné à immobiliser le composant 3 dans le logement intérieur 21 du couvercle 2, par emboîtement de chacun des quatre appendices 32 dans un petit logement 22 de forme correspondante situé en regard de chacun des angles du couvercle 2. La face supérieure 33 du composant 3 est plane et lisse. La face inférieure (non visible au dessin) du composant 3 est destinée à venir s'appuyer sur la surface 12 du socle 1 lorsque le composant 3 est monté dans le boîtier. Le socle 1 est muni d'organes de contact 13, dont chacun a une forme rappelant celle d'une lyre et dont le nombre est égal à celui des lames de contact 31 du composant 3. Ces organes de contact 13 sont destinés à établir le contact électrique avec les lames 31, lorsque le composant 3 est monté dans le boîtier. Le socle 1 comporte également des broches 14, en nombre égal à celui des "lyres" 13, et dont chacune est reliée électriquement avec l'une des ces dernières, ces broches 14 étant destinées à assurer la connexion électrique entre le composant 3 et une plaque portant un circuit (non représenté). Le composant 3 peut notamment consister en un composant normalisé, comprenant 132 sorties, de type couramment utilisé pour la réalisation de réseaux de télécommunication publique. Le socle 1 est muni de quatre ergots 15, faisant saillie vers le haut au voisinage de chacun de ses angles. Chacun des ergots 15 est destiné à s'insérer dans un logement 23 de forme correspondante, prolongeant chaque logement 22 en direction de chacun des angles du couvercle 2, et il comprend un rebord 15' qui vient s'accrocher sur une petite surface d'extrémité 25 s'étendant entre le logement 23 et le coin du couvercle 2 qui lui correspond, lorsque le couverce 2 est monté sur le socle 1, en solidarisant ces deux parties du boîtier dans la position représentée à la Fig. 2. L'un des coins du socle 1 est muni d'un chanfrein 16, et l'un des coins du couvercle 2 est également muni d'un chanfrein 26. L'un des bords de la face supérieure de l'un des côtés du couvercle 2 porte un repère d'identification triangulaire 27. La face supérieure 33 du composant 3 porte une marque circulaire 37 venant en regard du repère 27 du couvercle 2 lorsque le composant 3 est en position correcte de montage dans le boîtier, comme représenté à la Fig. 2. Cette position est également repérée par mise en coïncidence des coins du socle 1 et du couvercle 2, munis, respectivement, du chanfrein 16 et du chanfrein 26. Comme on le voit également à la Fig. 2, dans la position de montage du composant 3 dans le boîtier, la face supérieure 33 du composant 3 est découverte et elle affleure les faces supérieures 28 des bords du couvercle 2. L'arête 18' de chacun des bords 18 du socle 1 porte deux chanfreins 19 qui permettent d'agir sur l'arête inférieure 29' du bord correspondant 29 du couvercle 2 pour décrocher les deux ergots 15 qui le retiennent, afin de permettre d'extraire le couvercle 2 du support 1, lorsque l'on désire procéder au démontage du composant 3. La pince d'extraction représentée aux Fig 3 et 4 a la forme générale d'un pistolet. Elle comprend un corps 41 de forme allongée, munie d'une poignée 42 vissée sur la partie arrière du corps 41 au moyen de vis 49. Une tige 45 coulisse dans un alésage central 51 ménagé dans l'axe du corps 41, en débouchant, du côté de l'extrémité avant de celui-ci, dans un évidement 41' traversant entièrement la partie centrale du corps 41, perpendiculairement à l'axe de l'alésage 51' et parallèlement au plan de la Fig. 3, et, du côté de l'extrémité arrière du corps 41, dans un autre évidement traversant 41" qui est également ménagé dans la partie centrale du corps 41 parallèlement au plan de la Fig. 3. La partie arrière 45' de la tige 45 pénètre dans un logement 51' constitué par un trou borgne ménagé dans la poignée 42, coaxiale ment à l'alésage 51 et de même diamètre intérieur que lui. Un ressort de compression 48, placé dans le logement 51', tend à repousser la tige 45 vers l'avant du corps 41. Un levier 43, articulé au voisinage de l'une de ses extrémités autour d'un axe 44 assemblé au moyen d'une vis boulonnée 410 traversant la partie avant supérieure 42' de la poignée 42 est également articulé avec la tige 45, à l'intérieur de l'évidement 41", au moyen d'une goupille cylindrique 413. Ainsi, le levier 43 permet d'actionner la tige 45 en coulissement dans le corps 41 à la manière d'une gachette, en serrant sa partie inférieure avec au moins un doigt d'une main en direction de la partie inférieure 42" de la poignée 42. Au repos, un rebord 43a du levier 43 en saillie vers l'avant du corps 41 vient buter contre l'arête inférieure 41"a de l'évidement 41" en limitant ainsi le déplacement de la tige 45 vers l'avant. La partie avant de la tige 45 porte un palonnier 46, constitué par un pilier central 46' traversant l'évidement 41', assemblé avec la tige 45, au moyen d'une vis 412 coaxiale avec la tige 45, et par deux bras 46a et 46b, s'étendant à angle droit à partir de chacune des extrémités du pilier 46'. Le palonnier 46 est assemblé avec la tige 45 au moyen d'une vis 412 coaxiale à la tige 45, et il peut être déplacé vers l'arrière du corps 41 en glissant à l'intérieur de l'évidement 41'. Chacun des bras 46a et 46b du palonnier 46 porte un élément de pince 47 articulé sur le bras respectif au moyen d'une goupille cylindrique 414. Un ressort de torsion en "corde à piano" comprenant une boucle entourant chacune des goupilles 414 et prolongée par deux parties d'extrémités rectilignes, dont l'une s'appuie sur le bord d'un évidement ménagé dans le bras 46a ou 46b portant l'élément de pince 47, L'autre partie d'extrémité du ressort 417 s'appuyant sur le bord d'un évidement ménagé dans l'élément 47 pour loger le bras correspondant 46a ou 46b du palonnier 46, tend à maintenir les extrémités des deux éléments 47, qui portent des griffes 47a, en positions parallèles, comme illustré à la Fig. 3. Cependant, lorsque l'on fait coulisser la tige 45 en arrière, au moyen du levier 43, contre l'action du ressort de compression 48, un chanfrein 60 pratiqué dans les arêtes arrière de chaque élément 47 fait fonction de came en venant buter contre le bord d'un palier 70 pratiqué respectivement sur la face supérieure ou inférieure du corps 41. Ceci provoque un mouvement de rapprochement simultané des extrémités des éléments 47, portant les griffes 47a, en direction l'une de l'autre avec la même amplitude déterminée avec une grande précision par la forme du chanfrein 60 et du palier 70. Une ventouse 419 est montée sur la face antérieure de partie avant 41a du corps 41, au moyen d'une plaquette 418 percée d'un trou central pour le passage d'une vis 416 de fixation de la ventouse 419 et de deux trous latéraux (non représentés) pour le passage de deux vis (également non représentées), permettant de fixer la plaquette 418 sur le corps 41. La pince qui vient d'être décrite permet d'effectuer l'extraction du couvercle 2 du boîtier illustré aux Figs 1 et 2, ainsi que celle du composant 3, grâce à la combinaison de deux mouvements, qui se déroulent de manière coordonnée, en supprimant tout risque d'endommagement des parties constitutives du boîtier, en particulier des ergots 15 et des pièces de contact 13 du socle 1, aussi bien que du composant 3. Plus précisément, on agrippe d'abord le couvercle 2 du boîtier entre les deux éléments de pince 47 (dont l'écartement correspond, bien entendu, à la longueur des côtés du couvercle du boîtier), de façon que les griffes 47a de chacun des éléments 47 viennent en prise avec deux bords 29 opposés du couvercle 2, en passant sous leurs arêtes inférieures 29' respectives par glissement des extrémités des éléments 47 sur les chanfreins 19 du socle 1. Lors de cette mise en position des éléments 47 par rapport au boîtier, la ventouse 419 vient s'appliquer, doucement mais fermement, sur la surface supérieure 33 du composant 3 et elle se colle sur cette surface en solidarisant ce composant de la partie antérieure du corps 41. Il suffit alors de manoeuvrer le levier 43 afin de faire coulisser la tige 45 vers l'arrière pour provoquer le pincement des côtés 29 sur lesquels les éléments 47 sont en prise, de façon à dégager simultanément les quatre ergots 15 en libérant le couvercle 2, ce qui permet d'effectuer ensuite l'extraction de ce dernier ainsi que du composant 3, en éloignant du socle 1 I'ensemble de l'appareil qui entraîne le couvercle 2, retenu entre les éléments de pince 47 et le composant 3 collé sur la ventouse 419. REVENDICATIONS 1. Appareil pour extraire le couvercle d'un boîtier de montage d'un composant de circuit imprimé, ce boîtier étant composé, d'une part, d'un couvercle agencé de manière à retenir un composant de circuit, tout en le protégeant, dans une position dans laquelle ce composant est immobilisé dans un logement central de ce couvercle, en étant entouré par des bords du couvercle comportant des surfaces planes situées dans même plan, ledit composant présentant, dans cette position, une face plane découverte affleurant lesdites faces planes des bords du couvercle et, d'autre part, d'un socle muni d'organes de verrouillage du couvercle, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens pour solidariser ladite surface plane découverte du composant avec un organe de préhension ainsi que des moyens pour dégager, en même temps, tous les organes de verrouillage du couvercle avec le socle, ces moyens de solidarisation et de dégagement étant agencés de manière à permettre leur collaboration pour effectuer l'extraction du composant de circuit, par traction perpendiculaire à ladite face découverte, immédiatement après le dégagement simultané de tous les organes de déverrouillage du couvercle. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit organe de préhension est constitué par le corps de l'appareil, lesdits moyens de solidarisation consistant en une ventouse fixée à l'extrémité antérieure du corps de l'appareil et lesdits moyens de dégagement simultané des organes de verrouilîlage du couvercle du boîtier étant constitués par deux éléments de pince, montés l'un en regard de l'autre, à l'avant de l'appareil, en entourant la ventouse en position diamétralement opposée par rapport à celle-ci, sur un organe de support mobile par rapport au corps de l'appareil, dans la direction longitudinale de ce dernier, ces éléments de pince étant agencés de manière à pouvoir être actionnés, en rapprochant l'une de l'autre leurs extrémités antérieures munies de griffes pour agripper les arêtes inférieures des bords de deux côtés opposés du couvercle, de manière à serrer ces deux bords avec une amplitude juste suffisante pour provoquer le dégagement simultané de tous les organes de verrouillage du couvercle. 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'actionnement dudit organe de support des éléments de pince, ces moyens étant constitués par une tige coulissante guidée dans un alésage ménagé dans le corps de l'appareil, parallèlement à l'axe longitudinal de celui-ci, cette tige étant articulée avec un levier permettant de la faire coulisser en arrière, contre l'action d'un moyen de rappel élastique, et des moyens d'actionnement des éléments de pince comprenant un dispositif de came constitué d'un chanfrein pratiqué à l'arrière de chacun des éléments de pince et coopérant avec un palier pratiqué sur la surface du corps de l'appareil.