Brevet FR2762150A1 — publié le 19981016

Connecteur d'entrée/sortie pour dispositif portable de communication et procédé de montage dudit connecteur. La présente invention concerne un connecteur d'entrée/sortie destiné à être monté en surface sur une plaque à circuit imprimé PCB comportant, entre autres, un logement isolant sur les parties latérales duquel sont fixées deux ferrures de positionnement à souder sur le PCB, des contacts à souder sur le PCB. Elle concerne aussi le procédé de montage dudit connecteur. De manière générale et connue, le connecteur d'entrée/sortie d'un dispositif portable de communication, par exemple un téléphone mobile, qui est de très petites dimensions est monté en surface sur une plaque à circuit imprimé PCB. Dans un souci de concision et de simplification la plaque à circuit imprimé sera dans la suite appelée PCB ("Printed Circuit Board"), terme couramment utilisé par l'homme du métier. Ce connecteur permet ainsi de connecter et déconnecter un dispositif électronique extérieur, équipé d'un connecteur complémentaire, au dispositif portable de communication pour autoriser le dialogue entre les deux dispositifs, ou le test des fonctions ou composants implantés sur le PCB. Compte tenu de la très petite taille du connecteur utilisé pour ce type d'application et de l'impérieuse nécessité d'un positionnement d'une précision élevée lors de son montage pour que le plan d'appui du connecteur soit confondu ou au moins quasi-confondu avec le plan du PCB, des moyens spécifiques de positionnement et de fixation du connecteur mais aussi des contacts doivent être prévus. En effet, il convient que, lors de la mise en oeuvre du produit, montage en surface du composant, ainsi que tout au long de la vie du dispositif portable et ce parfois dans des conditions de manipulation sévères, I'ensemble des contacts des connecteurs complémentaires puissent s'engager les uns contre les autres et assurer une pression de contact suffisante à une bonne transmission électrique. C'est ainsi qu'il a été constaté que pour que cette fonction soit effective, il est nécessaire que le plan d'appui du connecteur soit confondu ou au moins quasi-confondu avec le plan du PCB. En fait, cette coplanarité permet de répondre efficacement à une exigence dite de coplanéité, nécessaire pour la mise en oeuvre du procédé pour le montage en surface, exigence qui implique qu'un quelconque contact doit se trouver à l'intérieur d'un intervalle de tolérance maximum, qui est désiré faible (par exemple de l'ordre de 0,1 mm), relativement au plan d'appui du connecteur sur le PCB, plan d'appui qui définit le plan de référence pour ladite coplanéité. La demande internationale WO 96/07221 décrit un tel connecteur utilisant des fixations métalliques à souder destinées à le maintenir et le mettre en position sur le PCB. Cependant, I'utilisation de telles fixations présente un important inconvénient du fait qu'elle ne permet pas de répondre avec suffisament de rigueur à la nécessaire précision mentionnée ci-dessus et donc à l'exigence de coplanéité. En effet, les fixations décrites reposent sur l'ensemble de la surface de leur base sur le PCB alors qu'en outre le connecteur repose à l'arrière sur ledit PCB, soit sur une surface de montage, soit sur un ensemble de contacts. Ainsi, trois surfaces indépendantes et par conséquent dont la probabilité d'être coplanaires est très significativement faible, les deux surfaces des bases des fixations et la surface par l'intermédiaire de laquelle l'arrière du connecteur repose sur le PCB, interviennent dans ce cas dans la détermination du plan d'appui du connecteur sur le PCB. En outre, les contraintes dimensionnelles du produit ne permettent pas un guidage suffisamment précis des contacts. Tout ceci implique que ce plan d'appui ne peut être à l'évidence déterminé de manière précise et reproductible or comme cela a été précisé ci-avant, ce plan d'appui définit le plan de référence pour la coplanéité des contacts et ainsi une importante dispersion quant à la coplanéité est entraînée. Dans ce contexte, la présente invention a pour but de remédier efficacement à cet important inconvénient présenté par l'art antérieur et propose un connecteur d'entrée/sortie dont la conception permet de garantir que les contacts, lors du montage sur le PCB, seront tous compris de manière précise et reproductible au moins dans un intervalle de tolérance prédéterminé, I'intervalle de tolérance maximum et qu'ainsi il peut être satisfait avec rigueur à l'exigence de coplanéité. Pour cela le connecteur d'entrée/sortie mentionné dans le préambule est remarquable en ce qu'il comporte, reçus sur une surface de référence déterminée de son logement isolant, des moyens de conformation des contacts destinés à contraindre et caler lesdits contacts, relativement à ladite surface de référence du logement isolant, de telle manière que, ainsi contraint, chacun des contacts se trouve dans une position telle qu'il est contenu dans un plan de référence pour la coplanéité desdits contacts. De manière subsidiaire, le connecteur d'entrée/sortie comporte, reçus sur une surface de référence déterminée de son logement isolant, des moyens de conformation des contacts destinés à contraindre et caler lesdits contacts, relativement à ladite surface de référence du logement isolant, de telle manière que, ainsi contraint, chacun des contacts se trouve dans une position telle qu'il est compris dans un intervalle de tolérance prédéterminé par rapport à un plan de référence pour la coplanéité desdits contacts. De manière préférée, les moyens de conformation des contacts sont constitués d'une cale de conformation montée rigidement sur la surface de référence qui est située sur la partie arrière du logement isolant, la surface de la cale en pression sur les contacts pour leur conformation constituant elle-même une seconde surface de référence relativement à la surface de référence du logement isolant, les contacts s'appuyant alors par déformation élastique sur cette seconde surface de référence, étant ainsi mis en position et maintenus en pression. De préférence, la cale de conformation des contacts est montée sur la partie arrière du logement isolant selon un assemblage du type tenon mortaise, le tenon étant constitué par la partie arrière du logement isolant et la mortaise étant constituée par la cale de conformation. De manière remarquable également, selon la présente invention, il est fourni un procédé de montage du connecteur d'entrée/sortie, au cours duquel, dans une première étape, la cale de conformation est montée rigidement sur la surface de référence qui est située sur la partie arrière du logement isolant selon un assemblage du type tenon mortaise, les contacts étant ainsi mis en position et contraints, alors que dans une seconde étape le connecteur est présenté pour être mis en butée dans un logement du PCB prévu à cet effet, tandis que l'ensemble ainsi mis en pression est monté en surface sur le PCB dans le plan exact désiré. Ainsi, I'invention consiste de manière avantageuse à concevoir un connecteur muni de moyens de conformation disposés sur le logement isolant qui, une fois l'insertion de la cale réalisée et lors de la pose du connecteur sur le PCB, permettront de conserver en pression les contacts sur lesdits moyens de conformation dans une position telle que chacun desdits contacts soit, à ce moment là, contenu dans un plan de référence pour la coplanéité des contacts signaux, ou au pire, subsidiairement, compris dans l'intervalle de tolérance maximum prédéterminé par rapport au dit plan de référence. En effet, I'incertitude quant à la coplanéité des contacts entre eux étant liée à leur rectitude et à leur tolérence d'épaisseur, il est alors aisé de respecter ladite exigence entre contacts. Les moyens de conformation étant montés rigidement sur une surface de référence du logement isolant, les contacts étant élastiquement déformés en s'appuyant sur une seconde surface de référence dépendant de la première sont donc conformés relativement à la surface de référence du logement isolant. Les contacts sont de plus repilotés, ceci signifiant que les contacts se trouvent alors dans une position idéale en direction et en hauteur, dans un référentiel propre au logement isolant de façon stable et conforme à l'exigence de coplanéité. Cette technique est précise, efficace et reproductible et ainsi il peut être garanti que l'exigence de coplanéité est parfaitement respectée. En outre, grâce aux moyens de conformation ici revendiqués, qui permettent de maintenir les contacts contraints dans la position désirée, une opération de collage desdits contacts peut être considérée comme superflue et ainsi être supprimée, - ce qui constitue un autre important avantage. La description suivante, en regard des dessins annexés, le tout donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 représente en perspective, le connecteur selon l'invention avant son montage sur le PCB. Les figures 2a montre, en coupe, une vue de côté du connecteur selon l'invention après son montage sur le PCB, alors que la figure 2b montre une vue de face dudit connecteur. Les figures 3a, 3b et 3c représentent trois formes de réalisation de la cale de conformation du connecteur selon l'invention. Les figures 1, 2a et 2b seront simultanément exploitées pour une bonne appréhension des caractéristiques du connecteur conforme à l'invention. Sur la figure 1 est représenté en perspective un connecteur 1 destiné à être monté en surface, c'est-à-dire à être soudé selon la technologie "composants montés en surface" (appelée CMS par I'homme du métier), sur une plaque à circuit imprimé PCB comportant un logement H dans lequel le connecteur 1 est présenté (la flèche référencée S sur la figure 1 précise le sens de la pose) puis monté en butée. Le connecteur 1 est principalement constitué d'un corps isolant 2, il comporte un ensemble de contacts 3, une paire de verrouilleurs 4 destinés à être soudés sur le PCB ainsi qu'une paire de ferrures de positionnement 5 également destinées à être soudées sur le PCB pour maintenir le connecteur en position sur ledit PCB. De préférence, les ferrures de positionnement 5 sont montées de manière amovible sur le corps 2 qui comporte pour les recevoir sur ses deux parois latérales deux pattes 6 en forme de L inversé sous lesquelles chaque ferrure de positionnement 5 est glissée et immobilisée. Chaque ferrure de positionnement 5 peut comporter, sur sa partie plane 51 destinée à venir en contact avec le PCB et placée vers son extrémité située le plus à lI'extérieur du PCB, une saillie ou bossage 52 de faible hauteur prévue pour former un contact ponctuel avec la partie du PCB destinée à la recevoir. Les deux points de contact des deux saillies 52 déterminent donc mathématiquement une droite support d'un axe de rotation XX du connecteur lui permettant, lors de son montage, de basculer de manière à ce que les contacts 3 se rapprochent à leur tour des plages de contact correspondantes du PCB (non montrées sur le dessin). Cette saillie 52 et ses caractéristiques sont divulguées de manière détaillée dans une demande de brevet française déposée à la même date par le même demandeur, cette demande de brevet étant ici incorporée à titre de référence. Conformément à l'invention le connecteur d'entrée/sortie 1 est remarquable en ce qu'il comporte, reçus sur une surface de référence R1 déterminée de son logement isolant 2, des moyens de conformation 7 des contacts 3 destinés à contraindre et caler lesdits contacts, relativement à ladite surface de référence R1 du logement isolant, de telle manière que, ainsi contraint, chacun desdits contacts se trouve dans une position telle qu'il est soit, contenu dans un plan de référence pour la coplanéité desdits contacts, soit, compris dans un intervalle de tolérance prédéterminé par rapport au dit plan de référence. De préférence, les moyens de conformation des contacts 3 sont constitués d'une cale de conformation 7 montée rigidement sur la surface de référence R1 qui est située sur la partie arrière 21 du logement isolant 2, la surface de la cale 7 en pression sur les contacts 3 pour leur conformation constituant elle-même une seconde surface de référence R2 relativement à la surface de référence R1 du logement isolant 2, les contacts 3 s'appuyant alors par déformation élastique sur cette seconde surface de référence R2, étant ainsi mis en position et maintenus en pression. De manière préférée, et comme cela est montré sur les figures 1 et 2b, la cale de conformation 7 des contacts 3 est montée sur la partie arrière du logement isolant 2 selon un assemblage du type tenon mortaise, le tenon étant constitué par la partie arrière du logement isolant 21 et la mortaise étant constituée par la cale de conformation 7. Selon deux formes de réalisation non limitatives, sur la figure 1 le tenon 21 représenté a la forme d'un T alors que sur la figure 2b, le tenon 21 comporte deux demi-queues d'aronde 210 situées sur ses deux parties latérales. De manière non exhaustive, trois formes de réalisation préférées des moyens de conformation 7 seront décrites à l'aide des figures 3a, 3b et 3c. Les figures 3a et 3b sont des vues de face du connecteur représenté, dans un but de simplification, de manière très schématique, alors que la figure 3c est une vue partielle de côté d'un contact conformé sur une cale de conformation de profil courbe. La figure 3a présente donc une première forme de réalisation des moyens de conformation 7. Dans cette première forme de réalisation, la surface de la cale de conformation 7 en pression sur les contacts 3 (non représentés) constitue elle-même, relativement à la surface de référence R1 du logement isolant 2, une seconde surface de référence R2 qui est ici une surface plane. Dans la seconde forme de réalisation des moyens de conformation 7 présentée sur la figure 3b, la surface de la cale de conformation 7 en pression sur les contacts 3 (non représentés) comporte des créneaux 71 (visibles également sur la figure 2b) dans le fond desquels sont mis en position et ainsi contraints les contacts 3, la seconde surface de référence R2 passe alors par le fond des créneaux 71. Les créneaux 71 assurent en outre dans ce cas un repilotage en parallélisme des parties arrière des contacts au plus près de la zone de soudage. Avec la troisième forme de réalisation des moyens de conformation 7 présentée sur la figure 3c, il est proposé une vue partielle de côté d'un contact 3 conformé sur une cale de conformation 7 de profil courbe. En effet, dans cette forme de réalisation la surface de la cale de conformation 7 en pression sur les contacts 3 qui constitue elle- même une seconde surface de référence R2 est une surface courbe. Les contacts ici peuvent ne porter que sur une partie de la surface de référence R2 et ils sont cambrés en conséquence. Il est à noter, comme cela peut être vu sur les figures 3a et 3b, que pour permettre un montage simple et précis, il est prévu un jeu latéral de part et d'autre de l'assemblage cale de conformation 7 et logement isolant 2. Ainsi, seules les surfaces R1, R2 et les surfaces latérales supérieures de l'assemblage tenon mortaise doivent être déterminées avec précision. Lors du montage en surface du connecteur d'entrée/sortie conforme à l'invention, le procédé suivant peut être avantageusement exploité. En effet, selon ce procédé de montage aisé à mettre en oeuvre, dans une première étape, la cale de conformation 7 est montée rigidement sur la surface de référence R1 qui est située sur la partie arrière 21 du logement isolant 2 selon un assemblage du type tenon mortaise, les contacts 3 étant ainsi mis en position et contraints, alors que dans une seconde étape le connecteur 1 est présenté pour être mis en butée dans le logement H du PCB prévu à cet effet, tandis que I'ensemble ainsi mis en pression est monté en surface sur le PCB dans le plan exact désiré. Cette technique mise en oeuvre de manière non limitative selon les diverses formes de réalisation, tout en offrant une excellente reproductibilité puisqu'elle permet de figer les contacts dans leur zone de raccordement dans une position stable et précise en évitant toute relaxation desdits contacts, apporte une solution simple et efficace au problème posé par l'exigence de coplanéité. En outre, comme cela a été précédemment précisé, une telle technique utilisant des moyens de conformation, du simple fait qu'elle permet de maintenir les contacts contraints dans la position désirée en jouant sur leur elasticité, permet, si cela est désiré, de supprimer l'opération de collage desdits contacts. O10 Revendications: 1. Connecteur d'entrée/sortie destiné à être monté en surface sur une plaque à circuit imprimé PCB comportant, entre autres, un logement isolant sur les parties latérales duquel sont fixées deux ferrures de positionnement à souder sur le PCB, des contacts à souder sur le PCB, caractérisé en ce qu'il comporte, reçus sur une surface de référence déterminée de son logement isolant, des moyens de conformation des contacts destinés à contraindre et caler lesdits contacts, relativement à ladite surface de référence du logement isolant, de telle manière que, ainsi contraint, chacun des contacts se trouve dans une position telle qu'il est contenu dans un plan de référence pour la coplanéité desdits contacts. 2. Connecteur d'entrée/sortie destiné à être monté en surface sur une plaque à circuit imprimé PCB comportant, entre autres, un logement isolant sur les parties latérales duquel sont fixées deux ferrures de positionnement à souder sur le PCB, des contacts à souder sur le PCB, caractérisé en ce qu'il comporte, reçus sur une surface de référence déterminée de son logement isolant, des moyens de conformation des contacts destinés à contraindre et caler lesdits contacts, relativement à ladite surface de référence du logement isolant, de telle manière que, ainsi contraint, chacun des contacts se trouve dans une position telle qu'il est compris dans un intervalle de tolérance prédéterminé par rapport à un plan de référence pour la coplanéité desdits contacts. 3. Connecteur d'entrée/sortie selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de conformation des contacts sont constitués d'une cale de conformation montée rigidement sur la surface de référence qui est située sur la partie arrière du logement isolant, la surface de la cale en pression sur les contacts pour leur conformation constituant elle-même une seconde surface de référence relativement à la surface de référence du logement isolant, les contacts s'appuyant alors par déformation élastique sur cette seconde surface de référence, étant ainsi mis en position et maintenus en pression. 4. Connecteur d'entrée/sortie selon la revendication 3, caractérisé en ce que la cale de conformation des contacts est montée sur la partie arrière du logement isolant selon un assemblage du type tenon mortaise, le tenon étant constitué par la partie arrière du logement isolant et la mortaise étant constituée par la cale de conformation. 5. Connecteur d'entrée/sortie selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que la surface de la cale de conformation en pression sur les contacts pour leur conformation et constituant elle-même une seconde surface de référence est une surface plane. 6. Connecteur d'entrée/sortie selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que la surface de la cale de conformation en pression sur les contacts pour leur conformation comporte des créneaux dans le fond desquels sont mis en position et ainsi contraints les contacts, la seconde surface de référence passant alors par le fond des créneaux. 7. Connecteur d'entrée/sortie selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que la surface de la cale de conformation en pression sur les contacts pour leur conformation et constituant elle-même une seconde surface de référence est une surface courbe. 8. Procédé de montage du connecteur d'entrée/sortie selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que dans une première étape, la cale de conformation est montée rigidement sur la surface de référence qui est située sur la partie arrière du logement isolant selon un assemblage du type tenon mortaise, les contacts étant ainsi mis en position et contraints, alors que dans une seconde étape le connecteur est présenté pour être mis en butée dans un logement du PCB prévu à cet effet, tandis que l'ensemble ainsi mis en pression est monté en surface sur le PCB dans le plan exact désiré.