Brevet FR2762148A1 — publié le 19981016

Procédé d'obtention d'un connecteur d'entrée/sortie pour dispositif portable de communication et connecteur obtenu par ledit procédé. La présente invention concerne un procédé d'obtention d'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 connecteur obtenu par ledit procédé. 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 procédé d'obtention d'un connecteur d'entrée/sortie qui comporte une opération aisée à mettre en oeuvre, qui 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, l'intervalle de tolérance maximum et qu'ainsi il peut être satisfait avec rigueur à l'exigence de coplanéité. Pour cela le procédé d'obtention d'un connecteur d'entrée/sortie mentionné dans le préambule est remarquable en ce qu'il comporte une opération de collage au cours de laquelle les contacts sont pressés et simultanément collés au moyen d'une composition isolante de manière à être maintenus contraints dans une position telle que chacun des contacts soit contenu dans un plan de référence pour la coplanéité desdits contacts. De manière subsidiaire, le procédé d'obtention d'un connecteur d'entrée/sortie comporte une opération de collage au cours de laquelle les contacts sont pressés et simultanément collés au moyen d'une composition isolante de manière à être maintenus contraints dans une position telle que chacun des contacts soit compris dans un intervalle de tolérance prédéterminé par rapport à un plan de référence pour la coplanéité desdits contacts Dans un premier mode de réalisation préféré, pour permettre, en production, un contrôle visuel aisé de la présence du dépôt et de l'homogénéité de la composition isolante, un additif colorant est ajouté à ladite composition isolante. Dans un autre mode de réalisation préféré, qui peut d'ailleurs être complémentaire du premier, pour permettre, en production, un contrôle efficace au moyen d'un éclairage en lumière noire, un additif colorant fluorescent est ajouté à ladite composition isolante. De manière remarquable également, il est prévu que le connecteur d'entrée/sortie obtenu par le procédé selon la présente invention comporte, sur sa partie arrière jouxtant les contacts, un moyen de réception de la composition isolante permettant de contrôler le volume déposé. Ainsi, I'invention consiste de manière avantageuse à contraindre les contacts dans une position telle que chacun desdits contacts soit, une fois immobilisé, c'est-à-dire collé avec la composition isolante par exemple à base de résine, contenu dans un plan de référence pour la coplanéité des contacts, ou au pire, subsidiairement, compris dans l'intervalle de tolérance maximum prédéterminé par rapport au dit plan de référence. La technique exploitée, pressage et collage simultanés, est précise, efficace et reproductible et ainsi il peut être garanti que l'exigence de coplanéité est parfaitement respectée. L'opération de collage utilisant une composition isolante, couramment appelée opération de "compoundage" par l'homme du métier, est de grande importance quant à la maîtrise du procédé, il est capital de pouvoir contrôler en production la présence du dépôt de la composition isolante et donc de la colle ainsi que l'homogénéité de ce dépôt. Pour cela, le fait d'ajouter un additif colorant à la colle autorise un contrôle visuel simple, tandis que de plus, I'adjonction d'un additif colorant fluorescent permet un contrôle simplifié au moyen d'un éclairage par lumière noire, I'image observée lors d'un tel éclairage permettant de distinguer les zones o la colle est mal déposée. En outre, grâce au moyen de réception de la composition isolante prévu sur la partie arrière du connecteur, il est permis de maîtriser le volume de colle déposée, ce moyen de réception permettant de quantifier le volume de colle et ainsi d'autoriser une parfaite reproductibilité de l'opération de "compoundage". 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 et dans une première forme de réalisation le connecteur selon l'invention avant son montage sur le PCB. La figure 2 montre une vue de côté en coupe'd'une seconde forme de réalisation du connecteur selon l'invention après son montage sur le PCB. La figure 3 montre une vue de côté en coupe d'une troisième forme de réalisation du connecteur selon l'invention après son montage sur le PCB. La figure 4a montre une vue de côté en coupe d'une quatrième forme de réalisation du connecteur selon l'invention après son montage sur le PCB alors que la figure 4b est une vue arrière dudit connecteur. 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 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 l'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 jusqu'à ce que les contacts 3 soient mis à leur tour en contact avec les 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 obtenu par le présent procédé est remarquable en ce que, sur sa partie arrière jouxtant les contacts signaux, il comporte un moyen de réception 7 de la composition isolante permettant de contrôler le volume déposé. Dans la première forme de réalisation suivant la figure 1 le moyen de réception 7 de la composition isolante est un réservoir dans lequel la partie cambrée 31 des contacts 3 est immobilisée, une fois lesdits contacts contraints, par et dans ladite composition isolante qui affleure aux bords dudit réservoir, les contacts ressortant vers le bord arrière 71 du réservoir dans leur zone de soudure avec le PCB. Sur la figure 2, le connecteur 1 est présenté en vue de côté, après son montage sur le PCB, les mêmes références s'appliquant aux éléments identiques à ceux de la figure 1. Dans cette seconde forme de réalisation le moyen de réception 7 de la composition isolante forme un réservoir délimité dans sa partie arrière par des créneaux de repilotage des contacts 3. De cette manière, non seulement les contacts 3, dans une portion de leurs parties cambrées 31, sont immobilisés par et dans la composition isolante contenue dans le réservoir ainsi obtenu, mais de plus, lesdits contacts 3 sont insérés, vers l'arrière de leurs parties cambrées 31, de préférence en force dans des créneaux 72 situés à l'arrière du réservoir. Ceci permet, tout en conservant une technique parfaitement efficace, d'augmenter significativement l'efficacité du réservoir, du fait que les contacts sont contraints dans la position désirée et que leurs extrémités sont précisément redirigées en direction et en niveau. Sur la figure 3, le connecteur 1 est également présenté en vue de côté, après son montage sur le PCB, les mêmes références s'appliquant aux éléments identiques à ceux de la figure 1. Dans cette troisième forme de réalisation le moyen de réception 7 de la composition isolante forme un réservoir comportant au moins un palier formé par des créneaux dans lesquels les contacts sont insérés de préférence en force. De cette manière également, non seulement les contacts 3, dans une portion arrière de leurs parties cambrées 31, sont immobilisés par et dans la composition isolante contenue dans le réservoir ainsi obtenu, mais de plus, lesdits contacts 3 sont insérés, à l'avant de leurs parties cambrées 31, de préférence en force, dans des créneaux 73 situés à l'avant du réservoir, les créneaux 73 formant un (selon la figure 3) ou plusieurs paliers. Ceci permet, tout en conservant une technique parfaitement efficace, d'obtenir une meilleure répartition de la composition isolante, alors que les contacts 3 sont également contraints dans la position désirée. Sur la figure 4a, le connecteur 1 est de même présenté en vue de côté, après son montage sur le PCB alors que sur la figure 4b il est montré selon une vue arrière, les mêmes références s'appliquant aux éléments identiques à ceux de la figure 1. Dans cette quatrième forme de réalisation le moyen de réception 7 de la composition isolante forme un réservoir dont le bord arrière est constitué d'une barrette enclipsable 74 pressant les contacts 3 qui sont en outre partiellement insérés dans des créneaux formés dans ladite barrette. Par conséquent, non seulement les contacts 3, dans la quasi-intégralité de leurs parties cambrées 31 sont insérés, de préférence en force, dans des créneaux 740 (voir figure 4b) formés dans la barrette de pression enclipsable 74 qui constitue le bord arrière du réservoir 7, mais sont de plus, dans leurs parties précédant les parties cambrées 31, immobilisés par et dans la composition isolante contenue dans le réservoir ainsi obtenu. Ceci permet, tout en conservant une technique parfaitement efficace, d'augmenter significativement l'efficacité du réservoir et en outre d'assurer un repositionnement des contacts 3 également contraints dans la position désirée. Sur la figure 4b la barrette de pression 74 est vue selon un plan transversal enclipsée à l'aide de deux demi- queues d'aronde 741 situées sur ses deux parties latérales. Cette technique mise en oeuvre de manière non limitative selon les diverses formes de réalisation, tout en offrant une excellente reproductibilité, permet d'apporter une solution simple et efficace au problème posé par l'exigence de coplanéité. En outre, créer un réservoir de colle, soit en allongeant l'isolant du connecteur dans sa partie arrière, soit en modifiant la géométrie de créneaux ou encore par l'apport d'une barrette enclipsable ce qui de plus a pour effet de repositionner les zones de raccordement, permet d'avantageusement fiabiliser l'opération de collage en diminuant la criticité dudit collage. Une fois le connecteur mis en position de manière précise et reproductible ledit connecteur, et en particulier l'ensemble des contacts, est mis en pression et monté en surface dans le plan exact désiré. Revendications: 1. Procédé d'obtention d'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, caractérisé en ce qu'il comporte une opération de collage au cours de laquelle lesdits contacts sont pressés et simultanément collés au moyen d'une composition isolante de manière à être maintenus contraints dans une position telle que chacun des contacts soit contenu dans un plan de référence pour la coplanéité desdits contacts. 2. Procédé d'obtention d'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, caractérisé en ce qu'il comporte une opération de collage au cours de laquelle lesdits contacts sont pressés et simultanément collés au moyen d'une composition isolante de manière à être maintenus contraints dans une position telle que chacun des contacts soit compris dans un intervalle de tolérance prédéterminé par rapport à un plan de référence pour la coplanéité desdits contacts. 3. Procédé d'obtention d'un connecteur d'entrée/sortie selon la revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que, pour permettre un contrôle visuel en production de la présence du dépôt et de l'homogénéité de la composition isolante, un additif colorant est ajouté à ladite composition isolante. 4. Procédé d'obtention d'un connecteur d'entrée/sortie selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, pour permettre un contrôle en production de la présence du dépôt et de l'homogénéité de la composition isolante au moyen d'un éclairage en lumière noire, un additif colorant fluorescent est ajouté à ladite composition isolante. 5. Connecteur d'entrée/sortie obtenu par le procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, sur sa partie arrière jouxtant les contacts, il comporte un moyen de réception de la composition isolante permettant de contrôler le volume déposé. 6. Connecteur d'entrée/sortie selon la revendication 5, caractérisé en ce que le moyen de réception de la composition isolante est un réservoir dans lequel la partie cambrée des contacts est immobilisée une fois lesdits contacts contraints, par et dans ladite composition isolante qui affleure aux bords dudit réservoir, les contacts ressortant vers le bord arrière du réservoir dans leur zone de soudure avec le PCB. 7. Connecteur d'entrée/sortie selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que le moyen de réception de la composition isolante forme un réservoir délimité dans sa partie arrière par des créneaux de repilotage des contacts. 8. Connecteur d'entrée/sortie selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que le moyen de réception de la composition isolante forme un réservoir comportant au moins un palier formé par des créneaux dans lesquels les contacts sont insérés. 9. Connecteur d'entrée/sortie selon l'une des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que, le moyen de réception de la composition isolante forme un réservoir dont le bord arrière est constitué d'une barrette enclipsable pressant les contacts qui sont en outre partiellement insérés dans des créneaux formés dans ladite barrette de pression.