Brevet FR2783105A1 — publié le 20000310

o-1 PROCEDE DE SCELLAGE DE CONTACTS DE CONNECTEUR OU DE CONNECTEUR ENTIER ET CONNECTEUR AINSI OBTENU La présente invention a trait au domaine des connecteurs et notamment aux adaptations permettant de rendre hermétiques tous types de connecteurs. Il existe en effet, une pluralité de dispositifs techniques destinés à travailler dans une atmosphère dite sous vide comme par exemple les composants d'une fusée ou d'une navette spatiale, qui sont confrontés au vide spatial. Il existe aussi des dispositifs ou systèmes utilisés sur terre pour lesquels leur fonctionnement contraint à reproduire une atmosphère sous vide comme par exemple un accélérateur de particules, ou bien une chambre de test pour un des dispositifs susmentionnés destinés à travailler dans le vide. Pour ces dernières applications et notamment pour réaliser le test de composants électroniques ou électriques sous vide, il a été nécessaire de créer des connecteurs entre deux atmosphères différentes, c'est à dire ici entre l'atmosphère sous vide et l'atmosphère normale, entièrement hermétiques et notamment hermétiques au vide, capables de traverser une paroi sans faire communiquer autre chose que l'impulsion électrique passant par les contacts les composant. Jusqu'à aujourd'hui le procédé de plus répandu consiste à réaliser un scellage de verre ou de céramique sur du métal. Selon ce procédé, chaque contact constituant le connecteur à réaliser est introduit dans -2- une perle de verre laquelle est ensuite portée à très haute température de façon à ce que le verre fonde de nouveau, enrobe lesdits contacts et adhère à un support de façon à ce que l'herméticité soit garantie dans la totalité du connecteur. Ce procédé présente néanmoins plusieurs inconvénients. Ainsi, la très haute température nécessaire à la refusion du verre est susceptible d'endommager le contact enrobé. Aussi, ce dernier doit être réalisé dans un métal fortement allié ou bien subissant un traitement particulier ce qui grève considérablement le coût de revient du connecteur considéré. La très haute température nécessaire à la refusion du verre limite aussi la famille de connecteurs hermétiques à un connecteur mâle/mâle étant donné que la cuisson à une telle température d'un contact femelle aurait pour conséquence la perte de l'élasticité de la zone de réception du contact femelle, élasticité nécessaire à la bonne tenue de la liaison contact mâle/femelle. Le procédé de scellage verre/métal n'est donc mis en oeuvre que sur des contacts en forme de broches. Ladite très haute température empêche également l'enrobage de certains contacts trop fragiles ce qui limite le choix de connecteurs hermétiques proposés, Bien que le scellage verre/métal soit entièrement hermétique, ce dernier et donc le connecteur adoptant un tel procédé de fabrication en reste malgré tout très fragile. Partant de cet état de fait, la demanderesse a mené des recherches sur un nouveau concept de procédé de scellage des contacts d'un connecteur ou d'un connecteur entier assurant une herméticité au vide améliorée tout en obviant aux inconvénients précités de haute température et d'extrême fragilité. 3- Ces recherches ont abouti à la conception originale d'un procédé de scellage des contacts d'un connecteur afin de rendre hermétique un connecteur du type de celui utilisant un support rigide admettant une partie évidée et ayant pour fonction de brider ledit connecteur Un tel procédé est remarquable en ce qu'il consiste à introduire les contacts constitutifs du connecteur à l'intérieur de la partie évidée dudit support et à remplir le volume laissé libre entre les différents contacts d'une part, et entre ledit support et lesdits contacts d'autre part, au moyen d'une résine qui, après polymérisation, est résistante et hermétique. Ainsi, le connecteur réalisé selon ce procédé est totalement hermétique sans avoir eu recours à une fusion quelconque. Ce procédé est particulièrement avantageux en ce qu'il permet aussi, contrairement à l'art antérieur, de réaliser des connecteurs hermétiques adoptant des contacts femelles en forme de douilles. L'absence d'une fusion d'un quelconque matériau permet donc d'envisager de rendre hermétique tout type de connecteur. En outre, la résine est un matériau solide et résistant qui peut supporter les chocs et manipulations susceptibles de briser ou d'endommager les connecteurs hermétiques fabriqués selon le procédé de scellage verre/métal. Ce procédé est en outre particulièrement avantageux en ce qu'il consiste à enrober les éléments constitutifs d'un connecteur. En effet, la résine ne nécessitant pas une fusion mais seulement une polymérisation, il est possible d'enrober, lors du remplissage de la partie évidée du support, des éléments constitutifs d'un connecteur tels les isolants sans les endommager. Cette caractéristique a donc pour avantage d'utiliser des éléments standards de connecteurs mais également de permettre de réduire le volume à remplir dans la partie évidée du support. -4- Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse, le procédé de l'invention est remarquable en ce qu'il consiste à préformer intérieurement la partie évidée dudit support de formes en saillies de façon à ce que les éléments constitutifs du connecteur y prennent appui et s'y ajustent avec jeu de façon à réaliser le positionnement des éléments constitutifs du connecteur par rapport audit support. Ainsi, les pressions ou dépressions exercés sur ledit connecteur ne sont pas directement exercés sur la résine mais sur des appuis tels des épaulements ménagés dans la partie évidée du support. Dans la conception de ses connecteurs, la demanderesse a choisi la solution de séparer la fonction de tenue mécanique de la fonction d'herméticité, permettant ainsi d'obtenir un connecteur particulièrement fiable et peu coûteux. Selon une autre caractéristique, le procédé de l'invention consiste à préformer extérieurement ledit support de façon à ce que ce dernier comporte les orifices nécessaires à sa fixation par vis et une gorge à des fins d'accueil d'un joint d'étanchéité avec la paroi à traverser. Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, le procédé consiste à préformer intérieurement la partie évidée dudit support de façon à ce que ce dernier adopte des formes de rétention de la résine afin de faciliter le scellage de la résine tout en garantissant l'herméticité du connecteur. Cette phase du procédé de fabrication du connecteur est particulièrement importante en ce que les pressions et dépressions subies par la résine peuvent être particulièrement importantes avec malgré tout une garantie de l'herméticité. La réalisation de gorges, trous ou rainures dans la partie évidée du support ne peut qu'y contribuer. L'invention concerne également le connecteur -5- hermétique obtenu par un tel procédé qui sera décrit ci- après plus en détails en s'appuyant sur les dessins. En effet, les concepts fondamentaux de l'invention venant d'être exposés ci-dessus dans leur forme la plus élémentaire, d'autres détails et caractéristiques ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui suit donnant à titre d'exemple non limitatif et en regard des dessins annexés, un mode de réalisation d'un connecteur obtenu selon le procédé de scellage des éléments constitutifs conformément à l'esprit de l'invention. Cette description se réfère aux dessins annexés sur lesquels: La figure 1 est une vue schématique d'ensemble en perspective d'un connecteur hermétique du type "sub-D". La figure 2 est une vue schématique en coupe partielle du connecteur de la figure 1. Tel qu'illustré sur le dessin de la figure 1, le connecteur hermétique référencé C dans son ensemble est remarquable en ce qu'il se compose d'un support rigide 100 lequel comprend une bride 110 de fixation dudit connecteur C. Le support 100 qui pourra être métallique et de préférence en aluminium. est préformé extérieurement et comporte au niveau de sa bride 110, les orifices 111 nécessaires à sa fixation par vis et une gorge 112 à des fins d'accueil d'un joint d'étanchéité non illustré. Le connecteur C présente une face comportant des contacts du type femelle, un isolant 200 venant guider les contacts. Selon le mode non limitatif de réalisation illustré, ladite face a pour particularité que l'isolant 200 est affleurant avec la surface extérieure du support du connecteur C. Suivant l'invention, la résine R est intercalée entre l'isolant 200 et la partie évidée 120 du support 100. Tel qu'illustré sur le dessin de la figure 2, le connecteur C obtenu selon le procédé de l'invention est remarquable en ce qu'il comporte des éléments constitutifs -6- d'un connecteur comme par exemple les isolants 200 et les contacts 300 enrobés de résine polymérisée R (représentée par des points) et scellés à l'intérieur de la partie évidée 120 du support rigide 100. Comme illustrée, la partie évidée 120 du support 100 comporte intérieurement un épaulement 121 formant les formes en saillies permettant le positionnement des isolants 200. La partie évidée 120 du support 100 comprend en outre des rainures 122 formant des formes en retrait de rétention de la résine R dans lesquelles la résine vient se loger lors du remplissage de ladite partie évidée. Ce procédé de remplissage n'est pas réalisé en une seule étape mais en plusieurs entre chacune desquelles un temps d'attente doit être respecté afin que la résine puisse polymériser. Ainsi, par exemple le début des étapes de fabrication du connecteur c illustré pourront être simplement exécutées comme décrites ci-après successivement: - fabrication du support 100 - positionnement de l'isolant central 200 sur l'épaulement 121, premier remplissage dans les orifices de l'isolant ,des contacts 300, premier résinage en faible couche afin de sceller l'isolant 200 au support 100, une petite couche étant préférable à une grande pour éviter tout risque de coulures de l'autre côté de l'épaulement 121, - attente de vingt quatre heures, - deuxième dépôt de résine sur ce côté du connecteur, attente de 24 heures, - etc.. Un isolant est parfois utilisé pour positionner les extrémités des contacts dont une seulement est résinée durant la période de polymérisation, c'est à dire dans l'intervalle de temps permettant à la résine de passer -7- d'un état semi-pateux à un état solide. En effet, la résine est du type polymérisable à température ambiante, ce qui permet de rendre hermétique tout type de connecteur du fait qu'elle ne requiert pas d'adaptation des éléments constitutifs du connecteur mais surtout une pré-formation adéquate du support. Selon un mode préféré mais non limitatif de réalisation de l'invention, la résine est du type époxy polyuréthane et plus généralement multi-composants. Une des seules adaptations parfois nécessaires pour rendre hermétique au vide, un connecteur réside dans l'allongement de la longueur des contacts 300. Ainsi, certains contacts seront fabriqués par sertissage, décolletage, etc... Lors de ces différents modes de fabrication, il sera particulièrement avantageux de créer sur les contacts, des zones de rétention de la résine comme les épaulements 310 réalisés sur les contacts 300 tels qu'illustrés. Le connecteur hermétique C tel qu'illustré est du type mâle/femelle ce qui est nouveau en soit puisque le procédé de fabrication de l'art antérieur de connecteur hermétique au vide, n'autorisait pas le scellage du verre sur des contacts femelles. Mais bien entendu, le procédé de fabrication de connecteurs hermétiques de l'invention ne se limite pas au genre ni au nombre des contacts. On comprend que le procédé de scellage des contacts d'un connecteur et le connecteur ainsi obtenu qui viennent d'être ci-dessus décrits et représentés, l'ont été en vue d'une divulgation plutôt que d'une limitation. Bien entendu, divers aménagements, modifications et améliorations pourront être apportés à l'exemple ci- dessus, sans pour autant sortir du cadre de l'invention pris dans ses aspects et dans son esprit les plus larges. Ainsi, par exemple, bien que le connecteur décrit soit du type sub-D, il est parfaitement envisageable de fabriquer à partir du même procédé, un connecteur -8- hermétique du type circulaire. Afin de permettre une meilleure compréhension des dessins, une liste des références avec leurs légendes est ci-après énumérée: C......... ........ Connecteur R.................... Résine 100...............DTD: .... Support 110................... Bride 111................. Orifices 112................. Gorge de fixation 120....DTD: ............... Partie évidée 121................. Epaulement 122................. Rainures 200.................. Isolant 300.................. Contacts 300 310.................. Epaulements de contacts 9-..DTD: REVENDICATIONS 1. Procédé de scellage des contacts d'un connecteur afin de rendre hermétique un connecteur (C) du type de celui utilisant un support rigide (100) admettant une partie évidée (120) et ayant pour fonction de brider ledit connecteur (C) sur la paroi à traverser, CARACTERISE EN CE QU'il consiste à introduire les contacts (300) constitutifs du connecteur (C) à l'intérieur de la partie évidée (120) dudit support (100) et à remplir le volume laissé libre entre les contacts (300) d'une part et entre ledit support (100) et lesdits contacts (300) d'autre part au moyen d'une résine (R). 2. Procédé selon la revendication 1, CARACTERISE EN CE Qu'il consiste à introduire les éléments constitutifs (300) du connecteur (C) à l'intérieur de la partie évidée (120) dudit support (100) et à remplir le volume laissé libre entre les lesdits éléments constitutifs (300) et entre ledit support (100) et lesdits éléments constitutifs (300) au moyen d'une résine (R). 3. Procédé selon la revendication 1, CARACTERISE EN CE QU'il consiste à préformer intérieurement la partie évidée (120) dudit support (100) de formes en saillie (121) de façon à ce que les éléments constitutifs (300) du connecteur y prennent appui et s'y ajustent avec jeu de façon à réaliser le positionnement des éléments constitutifs (300) du connecteur par rapport audit support (100). 4. Procédé selon les revendications 1 et 2, CARACTERISE EN CE QU' il consiste à préformer extérieurement ledit support (100) de façon à ce que ce dernier comporte les orifices (11l)nécessaires à sa fixation par vis et une gorge (112) à des fins d'accueil d'un joint d'étanchéité. 5. Procédé selon les revendications 1, 2 et 3, CARACTERISE EN CE QU' il consiste à préformer intérieurement la partie évidée (120) dudit support (100) -10- de façon à ce que ce dernier adopte des formes de rétention (122) de la résine (R) de sorte que le scellage de la résine (R) soit facilité et que l'herméticité soit garantie. 6. Procédé selon l'un,e quelconque des revendications 1 à 5, CARACTERISE EN CE QUE ledit support (100) est métallique. 7. Procédé selon l'ensemble des revendications 1 à 6, CARACTERISE EN CE QUE la résine (R) est du type polymérisable à température ambiante. 8. Connecteur obtenu selon le procédé qui consiste à introduire les éléments constitutifs (200) du connecteur (C) à l'intérieur de la partie évidée (120) dudit support (100) et à remplir le volume laissé libre entre les différents éléments (200) et entre ledit support (100) et lesdits éléments (200) au moyen d'une résine (R), CARACTERISE PAR LE FAIT QU' il est constitué d'éléments constitutifs d'un connecteur enrobés de résine polymérisée (R) et scellés à l'intérieur de la partie évidée du support rigide (100), ledit support comprenant dans la partie évidée (120) des formes de rétention (122) de la résine et des épaulements (121) constituant les formes en saillies permettant l'appui et le positionnement mécanique des éléments constitutifs (200) du connecteur (C)