Brevet FR2700435A1 — publié le 19940713

BOITIER ELECTRONIQUE ENFICHABLE, FORMANT NOTAMMENT UNE CARTE AMOVIBLE POUR ORDINATEUR PERSONNEL La présente invention se rapporte aux boîtiers électroniques enfichables, destinés à être raccordés à un système électronique généralement plus complexe que le boîtier lui-même, à l'aide d'un connecteur. Ces boîtiers électroniques sont munis d'un capot conducteur, généralement métallique, qui est relié à la masse pour des raisons de protection électrique et de blindage. L'invention concerne notamment les cartes amovibles utilisées dans les ordinateurs personnels, dont la variante la plus connue est appelée carte à mémoire, qu'il convient de ne pas confondre avec la carte du même nom, connue aussi sous le nom de carte à puce, qui est en plastique et utilisée pour des opérations bancaires par exemple. Le niveau de complexité des composants semi-conducteurs est maintenant de plus en plus élevé et permet d'intégrer soit des fonctions très complexes telles que des microprocesseurs particulièrement puissants, soit des mémoires d'une taille impressionnante pouvant dépasser la dizaine de mégabits, voire dans un avenir proche la centaine de mégabits, soit même une combinaison de fonctions complexes et de mémoires. On a alors été amené à regrouper sur un circuit imprimé de faibles dimensions, de la taille d'une carte de visite, un ensemble de ces circuits intégrés pour réaliser les fonctions les plus diverses. Ce circuit imprimé est muni d'un connecteur et enfermé dans un boîtier très plat pour obtenir une carte enfichable dans un système plus complexe, un microordinateur par exemple. L'un des intérêts d'un tel dispositif est de pouvoir retirer la carte et la transporter, éventuellement par voie postale, pour l'utiliser dans un autre système plus difficilement transportable. L'application la plus courante est celle de la carte à mémoire, dans laquelle on a rassemblé un maximum de circuits de mémoire intégrée, de manière à constituer une mémoire de masse amovible et transportable, qui peut par exemple remplacer le disque dur d'un microordinateur. Ces cartes à mémoire sont en particulier normalisées sous les références JEIDA et/ou PCMCIA. Pour des raisons assez évidentes de protections mécanique et électrique, le boîtier de ces cartes est généralement constitué de parties métalliques. La protection électrique nécessite alors la mise à la masse de ce boîtier. Bien qu'on puisse envisager d'autres solutions, comme l'utilisation d'un doigt de contact extérieur qui viendrait s'appuyer sur le boîtier lorsque celui-ci est enfiché, on utilise généralement pour cette mise à la masse un ou plusieurs des contacts du connecteur de la carte, généralement celui qui est réservé au potentiel fixe des circuits électroniques de la carte. C'est en particulier cette solution qui est retenue dans les normes citées plus haut. Il est donc nécessaire de relier le capot au circuit imprimé qu'il enferme et l'on utilise généralement pour cela des ressorts ou des lames flexibles, qui d'une part sont fixés sur le circuit imprimé et qui d'autre part viennent s'appuyer sur le capot lorsqu'on insère le circuit imprimé dans ce capot. Pour fixer ces dispositifs élastiques sur le circuit imprimé, il est nécessaire de prévoir une opération distincte, car on ne peut pas les fixer avec les mêmes méthodes que celles utilisées pour les composants électroniques disposés sur le circuit imprimé. Par ailleurs, on doit prendre des précautions particulières lorsque l'on insère le circuit imprimé dans le boîtier, afin de ne pas arracher ces moyens élastiques. On complique ainsi la fabrication de la carte, et donc on augmente son coût. Pour pallier ces inconvénients, l'invention propose un boîtier électronique enfichable, formant notamment une carte amovible pour ordinateur personnel, du type comportant un circuit imprimé, un connecteur muni d'un ensemble de douilles dont l'une au moins est reliée à la masse du circuit imprimé, et un boîtier conducteur contenant le circuit imprimé et fermé par le connecteur, principalement caractérisé en ce que la ou les douilles reliées à la masse sont munies de moyens élastiques conducteurs venant s'appuyer sur ledit capot pour le relier à la masse. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront clairement dans la description suivante présentée à titre d'exemple non limitatif en regard des figures annexées qui représentent - la figure 1, une vue éclatée d'une carte à mémoire connue; - la figure 2, une vue en coupe partielle de la carte de la figure 1 une fois assemblée; - la figure 3, une vue en coupe dans les mêmes conditions que la figure 2 d'une carte à mémoire selon l'invention; et - les figures 4, 5 et 6, des vues en coupe agrandies de trois variantes de réalisation d'une douille femelle d'un connecteur comportant les contacts de masse selon l'invention. On a représenté sur la figure 1 une vue éclatée et simplifiée d'une carte du type PCMCIA. Cette carte comporte un circuit imprimé 101 supportant des circuits intégrés non représentés. Elle est fixée à l'une de ses extrémités à un connecteur 102 comportant deux rangées de contact 103. Ces contacts sont de manière usuelle des douilles femelles et on utilisera cette convention dans la suite de ce texte, mais on pourrait avoir des broches males sans sortir du cadre de l'invention. La carte est enfermée dans un boîtier comportant une plaque supérieure 104 et une plaque inférieure 105, qui sont réunies, lorsque le boîtier est fermé, par des moyens non représentés formant une ceinture autour de la tranche du circuit imprimé 101. Ces moyens peuvent consister par exemple en un cadre plastique ou en une bande métallique étroite formant un cadre sur lequel sont fixées les plaques 104 et 105.On peut aussi prévoir un emboutissage de l'une de ces plaques, ou des deux, pour former des rebords permettant de réaliser la ceinture en complétant le boîtier. On a représenté sur la figure 2 une vue en coupe partielle au niveau du connecteur d'une carte à mémoire du type de la figure 1, assemblée. Les contacts 103 du connecteur 102 sont du type femelle, donc creux, et formés par exemple d'une douille emmanchée à force dans le bloc isolant du connecteur. Le fond creux de cette douille est borgne, afin de permettre l'étanchéité de l'intérieur de la carte. La partie arrière pleine de la douille se continue par une lamelle de contact 107 qui est courbée et soudée sur les pistes, non représentées, qui sont à la surface de la plaque de circuit imprimé 101. Le dispositif électronique dans lequel on viendra enficher la carte comprend lui-même un connecteur de type mâle muni de broches 106, représentées partiellement sur la figure et qui viendront s'enficher dans les douilles femelles 103 du connecteur 102. Pour raccorder les plaques 104 et 105 du capot de la carte on utilise, selon l'art antérieur, soit un ressort 108, soit une lame flexible 109, fixés, par soudage généralement, sur les pistes du circuit imprimé 101. Ce ressort et cette lame viennent s'appuyer en se comprimant sur les plaques 104 et/ou 105. Comme ces plaques 104 et 105 sont réunies électriquement par la ceinture latérale du capot, on n'utilise généralement que l'un de ces deux moyens et ceux-ci n'ont été représentés simultanément qu'à titre d'exemple. On a représenté sur la figure 3 le même dispositif que sur la figure 2, mais modifié selon l'invention. Pour cela on a supprimé les moyens élastiques de contact 108 et 109 et on les a remplacés par deux lames élastiques 208 et 209 qui sont reliées aux douilles femelles 103 et 203 du connecteur 102. La douille 103 est située sur la rangée du haut et est donc reliée à la plaque 104 par la lame élastique 208, alors que la douille 203 est située sur la rangée du bas dans le connecteur et est donc reliée à la plaque 105 par la lame élastique 209. Bien entendu, on a choisi les deux bornes 103 et 203 qui sont destinées à être reliées à la masse électrique de l'équipement auquel est connectée la carte par l'intermédiaire du connecteur 102. Il est en effet courant de réserver deux douilles à cet usage respectivement sur chacune des rangées de douilles du connecteur. Dans le cas contraire, on pourra utiliser différentes solutions. L'une d'entre elles consiste tout simplement à prévoir une liaison électrique directe entre les plaques 104 et 105 par l'intermédiaire de la ceinture qui réuni ces deux plaques pour en former le boîtier, en utilisant une matière conductrice pour cette pièce et en évitant de les réunir par collage mais plutôt par soudure ou par sertissage. Une autre solution consiste à utiliser une douille éventuellement libre du connecteur sur la rangée ne comportant pas de liaison de masse, pour l'affecter justement à la liaison interne dans la carte à l'aide de la lame de contact 209 par exemple, et à relier au niveau du circuit imprimé les connexions de masse électrique sur une face avec les connexions de masse électrique sur l'autre face, soit à l'aide d'un trou métallisé, par exemple, soit par l'intermédiaire de la patte de connexion de l'un des composants situés sur le circuit imprimé. Il est d'ailleurs courant que cette liaison entre les deux masses des deux faces soit prévue dès l'origine de la conception du circuit imprimé, en dehors même de l'invention décrite ici. Le dessin de la figure 3 est bien entendu extrêmement sommaire et indique essentiellement le principe de l'invention. A partir de ce principe, on peut réaliser le double contact avec le circuit imprimé d'une part, et avec la plaque formant capot d'autre part, à partir de la même douille du connecteur selon différentes variantes. L'une de ces variantes a été représentée sur la figure 4, qui est une coupe partielle agrandie et limitée à une seule douille de connexion d'une carte à mémoire mettant en oeuvre l'invention. Dans cette variante de réalisation, la douille 103 est réalisée, selon une technique courante, à partir d'un feuillard qui est enroulé dans le sens de la longueur pour former un tuyau de longueur suffisante pour être inséré dans le corps du connecteur 102 et former la douille femelle. Le feuillard se poursuit au-delà de la partie enroulée en restant plan pour former une partie 308 formant la pièce de connexion avec le circuit imprimé. La partie 307 en forme de tuyau est insérée à force dans le corps 102 du connecteur et elle laisse dépasser par derrière elle la partie 308. Des moyens 310, connus en eux-mêmes, permettent éventuellement de boucher la partie arrière de la douille pour réaliser l'étanchéité vue plus haut. Selon l'invention, cette partie 308 est cambrée en forme de S pour obtenir deux points de contact, l'un inférieur sur la face correspondante du circuit imprimé 101 et l'autre supérieur sur la face interne de la plaque supérieure 104 du capot. Cette double cambrure peut être obtenue par une technique connue d'estampage, par exemple avec un outil de cambrage. Les cambrures sont bien entendues étudiées pour que lorsque la partie 308 vient reposer sur la partie imprimée 101 la partie libre correspondant à cette deuxième cambrure fasse saillie au-delà du plan défini par la plaque 104 lorsqu'elle est en position, de manière à obtenir un contact satisfaisant. Dans un autre mode de réalisation, représenté en figure 5, la partie arrière plate du feuillard utilisé pour former la douille 103 est coupée en deux dans le sens de la longueur, de manière à obtenir deux parties initialement parallèles 307 et 308. On déforme alors ces deux parties à l'aide d'outils de cambrage pour obtenir sur l'une une courbure simple orientée vers le bas et sur l'autre une #ourbure simple orientée vers le haut. Ces courbures permettent à la partie 307 de venir entrer au contact de la surface du circuit imprimé 101 et à la partie 308 au contact de la plaque 104. Dans une troisième variante de réalisation de la douille selon l'invention, représentée sur la figure 6, on utilise pour réaliser cette douille, tout d'abord un tube 310 muni d'une languette 308 qui vient appuyer sur le capot 104. Pour réaliser le contact sur le circuit imprimé 101, on utilise alors un deuxième tube 410 muni d'une languette 407 recourbée dans le sens inverse de la languette 308 et qui vient donc appuyer sur la surface du circuit imprimé pour réaliser le contact avec celui-ci. Ce deuxième tube est d'un diamètre inférieur à celui du premier, de telle manière qu'il vienne s'emmancher à frottement dur à l'intérieur de ce premier tube en réalisant ainsi la connexion électrique entre les languettes 407 et 308 par l'intermédiaire du contact entre ces deux tubes pour obtenir la liaison de masse souhaitée. Ces deux tubes peuvent être réalisés notamment par enroulement d'un feuillard comme vu ci-dessus. REVENDICATIONS 1. Boîtier électronique enfichable, formant notamment une carte amovible pour ordinateur personnel, du type comportant un circuit imprimé (101), un connecteur (102) muni d'un ensemble de douilles (103) dont l'une au moins est reliée à la masse du circuit imprimé, et un boîtier conducteur (104, 105) contenant le circuit imprimé et fermé par le connecteur, caractérisé en ce que la douille (103) reliée à la masse est munie de moyens élastiques conducteurs (208) venant s'appuyer sur ledit capot pour le relier à la masse. 2. Boîtier selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens élastiques sont formés d'une languette (308) prolongeant la douille hors du corps du connecteur (102) à l'intérieur du capot et conformée selon une double courbure en S permettant d'obtenir un premier point de contact sur le circuit imprimé (101) et un deuxième point de contact sur le capot (104). 3. Boîtier selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens élastiques sont formés d'une languette prolongeant la douille hors du corps du connecteur (102) à l'intérieur du capot ; cette languette étant fendue dans le sens de la longueur pour obtenir deux parties respectivement conformées selon deux courbures opposées, l'une (307) permettant d'obtenir un premier point de contact sur le circuit imprimé (101) et l'autre (308) permettant d'obtenir un deuxième point de contact sur le capot (104) 4. Boîtier selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il présente une forme plate sensiblement rectangulaire et que le capot comprend une première plaque supérieure (104) et une deuxième plaque inférieure (105) réunies pour enfermer le circuit imprimé (101). 5. Boîtier selon la revendication 4, caractérisé en ce que le connecteur (102) comprend deux rangées de douilles (103) destinées à être reliées respectivement à chacune des faces du circuit imprimé (101) et qu'il comprend au moins une douille par rangée; cette douille étant reliée d'une part à la masse du circuit imprimé et d'autre part au capot par des moyens élastiques.