Brevet FR2762147A1 — publié le 19981016

Connecteur d'entrée/sortie pour dispositif portable 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, des contacts à souder sur le PCB et deux moyens de positionnement et de fixation à souder sur le PCB. Elle concerne tout particulièrement les moyens de positionnement et de fixation ainsi que le procédé de montage du connecteur. De manière générale et connue, le connecteur d'entrée/sortie d'un dispositif portable de communication, par exemple un dispositif portable de communication tel qu'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 nécessite d'un positionnement d'une précision élevée lors de son montage, des moyens spécifiques de positionnement et de fixation 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 s 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 des moyens de positionnement et de fixation qui sont constitués de fixations métalliques à souder destinées à maintenir et mettre en position le connecteur 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 par 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, 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. La probabilité que ces trois surfaces soient coplanaires est très significativement faible. 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 et qu'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, lors de son montage, d'assurer que son plan d'appui sur le PCB est déterminé de manière précise et reproductible 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 que chacun des deux moyens de positionnement et de fixation comporte, sur la partie destinée à venir en contact avec le PCB, une saillie de faible hauteur déterminant un axe de rotation du connecteur participant à la définition d'un plan de référence dudit connecteur sur le PCB. Le plan de référence ainsi défini constitue le plan d'appui du connecteur sur le PCB. Dans un mode de réalisation préféré, les moyens de positionnement et de fixation sont des ferrures de positionnement fixées sur les parties latérales du logement isolant du connecteur dont chacune comporte, sur sa partie plane destinée à venir en contact avec le PCB et placée vers son extrémité située le plus à l'extérieur du PCB, une saillie de faible hauteur formant un contact ponctuel avec la partie du PCB destinée à la recevoir, ses deux points de contact déterminant un axe de rotation du connecteur lui permettant, lors de son montage, de basculer jusqu'à ce que la surface du contact situé le plus bas soit mise à son tour en contact quasi ponctuellement avec la plage de contact correspondante du PCB, ces trois points ainsi définissant le plan d'appui dudit connecteur sur le PCB, plan d'appui qui est le plan de référence pour la coplanéité des contacts. De manière remarquable également, selon la présente invention il est fourni un procédé de montage du connecteur d'entrée/sortie au cours duquel, ledit connecteur est présenté et mis en butée dans un logement du PCB prévu à cet effet, les deux ferrures de positionnement étant alors posées sur le PCB de manière à ce que le connecteur bascule jusqu'à ce que le contact situé le plus bas soit mis à son tour en contact quasi ponctuellement avec le PCB, I'ensemble étant alors mis en pression et monté en surface sur le PCB dans le plan exact désiré. 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. La figure 2 montre une vue de côté du connecteur selon l'invention après son montage sur le PCB. Les figures 1 et 2, relatives à un mode de réalisation, 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 l'homme du métier), sur une plaque à circuit imprimé PCB comportant un logement H (figure 1) qui correspond à une ouverture pratiquée dans le PCB, logement dans lequel le connecteur 1 est présenté (la flèche référencée S sur la figure 1 précise le sens de la pose), mis en position puis monté en butée. Le logement H est délimité par deux bords latéraux H1, H2, définissant des surfaces planes et un fond H3 correspondant à la surface d'implantation des contacts du connecteur. Sur la figure 2, le connecteur 1 est présenté en vue de côté, après son montage sur le PCB. 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 les surfaces H1 et H2 du 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. Conformément à l'invention, dans ce mode de réalisation ici décrit, chaque ferrure de positionnement 5 comporte, sur sa partie plane 51 destinée à venir en contact avec les surfaces H1 et H2 du PCB et placée vers son extrémité située le plus à l'extérieur du PCB, une saillie 52 de faible hauteur prévue pour former un contact ponctuel avec la partie H1, H2, du PCB destinée à la recevoir. De manière préférée, cette saillie a la forme d'un cône ou bossage dont le sommet est le point de contact avec le PCB. 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 (les saillies étant placées vers les extrémités des ferrures de positionnement situées le plus à l'extérieur du PCB) jusqu'à ce que le contact 3 (celui représenté sur la figure 2) situé le plus bas soit mis à son tour en contact quasi ponctuellement avec la plage de contact correspondante du PCB (non montrée sur le dessin) située sur le fond H3. Ces trois points, qui sont les trois points d'appui les plus bas, à leur tour permettent de définir mathématiquement le plan d'appui du connecteur 1 sur le PCB, plan d'appui qui est le plan de référence pour la coplanéité des contacts 3, ce plan d'appui basculant autour de l'axe XX'. Ainsi, pour résumer en fixant le principe même imaginé et le procédé mis en oeuvre selon l'invention, deux saillies 52 de très faible hauteur réalisées sur la surface de contact 51 des moyens de positionnement et de fixation, ici les ferrures de positionnement 5, viennent en contact, lors du montage, avec le PCB selon deux points, ces deux points déterminant mathématiquement une droite et une seule, support d'un axe de rotation XX' permettant au connecteur 1 de basculer et fournir un troisième point de contact lorsque, lors du basculement, le premier contact 3, c'est-à-dire le contact 3 situé le plus bas, vient s'appliquer sur le PCB. Ces trois points permettent à leur tour de déterminer mathématiquement un plan et un seul, le plan d'appui du connecteur sur le PCB. Ce plan d'appui est parfaitement déterminé et donc efficacement reproductible et comme la hauteur des deux saillies 52 a une dimension tout à fait négligeable relativement à la distance entre l'axe de rotation XX' ainsi déterminé et le point de contact du contact 3 situé le plus bas, il peut être admis que, en toute rigueur, le plan d'appui du connecteur qui sert de référence de coplanéité est confondu ou quasi-confondu avec le plan du PCB et ainsi qu'il est garanti que l'exigence de coplanéité est parfaitement respectée. En outre, il est à remarquer que cette infime inclinaison, du connecteur 1 par rapport au plan du PCB après basculement, due à la hauteur des saillies 52 a un effet très avantageux puisqu'elle permet de rapprocher l'ensemble des contacts 3 du plan du PCB et par conséquent de réduire encore l'écart maximum possible d'un quelconque contact 3 d'avec le plan du PCB. Cette technique permettant d'atteindre une grande précision quant à la détermination du plan d'appui et une excellente reproductibilité relativement à l'obtention dudit plan d'appui offre ainsi avantageusement une solution efficace et systématique au problème posé par l'exigence de coplanéité. Une fois le connecteur mis en position de manière précise et reproductible ledit connecteur et en particulier l'ensemble des contacts signaux est mis en pression et monté en surface dans le plan exact désiré. Il est à noter de plus, que le présent procédé conforme à l'invention, tel qu'il est ici décrit et exploité, peut être avantageusement appliqué à la détermination et donc pour l'obtention d'un quelconque plan d'appui désiré précis et reproductible. Revendications: 1. Connecteur d'entrée/sortie 1 destiné à être monté en surface sur une plaque à circuit imprimé PCB comportant, entre autres, des contacts 3 à souder sur le PCB et deux moyens de positionnement et de fixation 5 à souder sur le PCB, caractérisé en ce que chacun des deux moyens de positionnement et de fixation 5 comporte, sur la partie 51 destinée à venir en contact avec le PCB, une saillie 52 de faible hauteur déterminant un axe de rotation XX' du connecteur 1 participant à la définition d'un plan de référence dudit connecteur sur le PCB. 2. Connecteur d'entrée/sortie 1 selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de positionnement et de fixation sont des ferrures de positionnement 5 fixées sur les parties latérales du logement isolant 2 du connecteur et dont chacune comporte, sur sa partie plane 51 destinée à venir en contact avec le PCB et placée vers son extrémité située le plus à l'extérieur du PCB, une saillie 52 de faible hauteur formant un contact ponctuel avec la partie du PCB destinée à la recevoir, ses deux points de contact déterminant un axe de rotation XX' du connecteur lui permettant, lors de son montage, de basculer jusqu'à ce que la surface du contact 3 situé le plus bas soit mise à son tour en contact quasi ponctuellement avec la plage de contact correspondante du PCB, ces trois points ainsi définissant le plan d'appui dudit connecteur sur le PCB, plan d'appui qui est le plan de référence pour la coplanéité des contacts. 3. Connecteur d'entrée/sortie 1 selon la revendication 2, caractérisé en ce que les ferrures de positionnement 5 sont montées de manière amovible sur le logement isolant 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. 4. Connecteur d'entrée/sortie 1 selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, chaque saillie 52 a la forme d'un cône dont le sommet est le point de contact avec le PCB. 5. Procédé de montage du connecteur d'entrée/sortie 1 selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, ledit connecteur est présenté et mis en butée dans un logement H du PCB prévu à cet effet, les deux ferrures de positionnement 5 étant alors posées sur le PCB de manière à ce que le connecteur 1 bascule jusqu'à ce que le contact 3 situé le plus bas soit mis à son tour en contact quasi ponctuellement avec le PCB, I'ensemble étant alors mis en pression et monté en surface sur le PCB dans le plan exact désiré.