Brevet FR2786935A1 — publié le 20000609

Connecteur interrupteur miniature destiné à être monté en surface sur une carte de circuit imprime L'invention concerne un connecteur ou inverseur coaxial miniature permettant en particulier de raccorder un élément émetteur à un couple d'antennes, soit à une antenne intérieure, soit à une antenne extérieure par exemple pour téléphone mobile. De manière générale, ce type de connecteur est prévu pour permettre la commutation, dans une gamme radiofréquence (quelques centaines de MHz à quelques GHz), de l'antenne intérieure utilisée en mode portable vers une antenne extérieure par exemple d'un véhicule. Le but de la présente invention est de proposer un connecteur interrupteur présentant une structure simple, compatible avec les impératifs de miniaturisation, autorisant une transmission efficace dans la gamme radiofréquence et facile à monter en surface sur une carte de circuit imprimé. En effet, de manière habituelle, l'interrupteur ou inverseur coaxial est composé de deux contacts électriques élastiques dont les queues de contact ou pattes de sortie sont destinées à être montées en surface (CMS) par exemple sur une plaque à circuit imprimé (PCB). L'expérience montre que, pour permettre une opération de soudage efficace et sans rebut, il est nécessaire que le plan d'appui des queues de contact ou pattes du connecteur destinées à être soudées 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 que chaque contact doit se trouver à l'intérieur d'un intervalle de tolérance maximum, qui est désiré faible, de l'ordre ou inférieur à 0,1 mm, relativement au plan d'appui des pattes du connecteur sur le PCB, plan d'appui qui définit le plan de référence pour ladite coplanéité. En outre, les contraintes dimensionnelles du produit ne permettent pas un guidage suffisamment précis des pattes. 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, ce qui a pour conséquence que lors de l'opération de soudage un important taux de rebut est constaté. La présente invention a pour but de fournir une solution efficace à ces problèmes de coplanéité en utilisant une technique ou technologie nouvelle pour concevoir le présent connecteur interrupteur ou inverseur coaxial miniature. Cette technique concerne la métallisation des plastiques plus particulièrement connue sous le nom de MID (Molded Interconnection Device). L'invention vise ainsi un connecteur interrupteur miniature destiné à être monté en surface sur une carte de circuit imprimé, comportant un corps creux en matière plastique qui comprend à l'une de ses extrémités une ouverture destinée à recevoir une fiche de connexion coopérant lors de son introduction dans cette ouverture avec une lame de contact élastique pour séparer celle-ci d'une surface conductrice, cette lame de contact et cette surface conductrice étant reliées à deux plages conductrices situées à l'extrémité du corps creux opposée à ladite ouverture. Suivant l'invention ce connecteur interrupteur est caractérisé en ce que ladite surface conductrice est constituée par une couche métallisée appliquée sur une partie de la surface intérieure du corps creux en matière plastique et les deux plages conductrices sont 1 2786935 coplanaires et sont constituées par deux couches métallisées appliquées sur la face plane extérieure du corps creux opposée à ladite ouverture. Etant donné que les deux couches métallisées qui font office de pattes ou queues de sortie du connecteur sont appliquées sur une face plane du corps creux, la coplanéité des deux surfaces métallisées est ainsi garantie, ce qui permet de réaliser le, montage en surface du connecteur dans d'excellentes conditions. Selon une version avantageuse de l'invention, la lame de contact comporte une extrémité qui est fixée à la surface intérieure du corps creux près de l'extrémité de celui-ci opposée à ladite ouverture. Selon une version préférée de l'invention, les deux couches métallisées appliquées sur ladite face plane extérieure forment chacune une couche métallisée continue dont l'une est en contact avec l'extrémité de la lame de contact et dont l'autre est en contact avec la couche métallisée appliquée sur la surface intérieure du corps creux. Ainsi, toutes les zones conductrices du connecteur, à l'exception de la lame de contact pouvant être constituées par des couches métallisées. De ce fait, le connecteur peut être fabriqué en grande série, avec un faible coût et avec un taux réduit de rebut. De préférence, la couche métallisée qui est en contact avec l'extrémité de la lame de contact s'étend sous cette extrémité. Cette disposition garantit une liaison électrique optimale entre la couche métallisée et l'extrémité de la lame de contact, et facilite la fixation par soudage de cette extrémité à la couche métallisée. De préférence également, la surface extérieure du corps creux est recouverte par une couche métallisée constituant un blindage. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description ci- apres. Au dessin annexé donné à titre d'exemple non limitatif: - la figure 1 est une vue en perspective et en coupe axiale d'un connecteur interrupteur selon l'invention. Le connecteur interrupteur miniature représenté sur la figure 1 est destiné à être monté en surface sur une carte de circuit imprimé, par exemple d'un téléphone mobile. Le connecteur comporte un corps creux 1 de forme cylindrique en matière plastique telle que du polyimide. Ce corps est de préférence moulé, technique qui permet de garantir des tolérances de fabrication précises et reproductibles. Le corps creux 1 comprend à l'une de ses extrémités une ouverture 2 destinée à recevoir une fiche de connexion 3 coopérant lors de son introduction dans cette ouverture 2 avec une lame de contact élastique 4 pour séparer celle-ci d'une surface conductrice 5. Cette lame de contact 4 et cette surface conductrice 5 sont reliées à deux plages conductrices 6, 7 coplanaires situées à l'extrémité du corps creux opposée à l'ouverture 2. Conformément à l'invention la surface conductrice 5 est ici constituée par une couche métallisée appliquée sur une partie de la surface intérieure 8 du corps creux 1 en matière plastique. Par ailleurs, les deux plages conductrices 6, 7 sont constituées par deux couches métallisées appliquées sur la face plane extérieure 9 du corps creux 1 opposée à l'ouverture 2. Comme on le voit sur la figure 1, la lame de contact 4 comporte une extrémité 10 qui est fixée à la surface intérieure 8 du corps creux 1 près de l'extrémité de celui-ci opposée à l'ouverture 2. D'autre part, les deux couches métallisées 6, 7 appliquées sur la face plane extérieure 9 forment chacune une couche métallisée continue qui contourne le bord intérieur du corps creux, dont l'une est en contact avec l'extrémité 10 de la lame de contact 4 et dont l'autre est en contact avec la couche métallisée 5 appliquée sur la surface intérieure 8 du corps creux 1. Par ailleurs, la couche métallisée 6a qui est en contact avec l'extrémité 10 de la lame de contact 4 s'étend sous cette extrémité 10. D'autre part, la couche métallisée 5 appliquée sur la surface intérieure 8 du corps creux 1 forme une bande en regard de la lame de contact 4. Cette bande s'étend sur sensiblement toute la longueur de la surface intérieure 8. De préférence, l'extrémité 10 de la lame de contact 4 est soudée à la couche métallisée 6a qui s'étend sous cette extrémité 10. Elle pourrait cependant y être également fixée par tout autre moyen connu. De plus, la surface extérieure 12 du corps creux 1 est recouverte par une couche métallisée 13 constituant un blindage. En outre, la face plane extérieure 9 du corps creux 1 comprend au moins une troisième couche métallisée 14 qui s'étend au moins d'un côté entre les deux autres couches métallisées 6 et 7 et qui est reliée à la couche métallisée 13 constituant le blindage extérieur du corps creux 1 et permettant de réaliser une continuité électrique et une mise à la masse du circuit imprimé. Dans l'exemple représenté, les trois couches métallisées 6, 7, 14 sont appliquées sur la périphérie d'une collerette 15 faisant saillie vers l'extérieur à l'extrémité du corps creux 1. D'autre part, comme indiqué sur la figure 1, la face plane 9 présentant les couches métallisées 6, 7, 14 comporte une ouverture 16 qui peut être obturée par une pièce de retenue 17 dont la surface latérale 18 est en contact avec l'extrémité 10 de la lame de contact 4. Cette disposition permet de consolider la fixation déjà résistante de la lame de contact 4 à la surface intérieure du corps creux. Elle peut être prévue pour s'opposer au décollement ou à l'arrachement et limiter de telles contraintes, ce, pendant la durée de vie du connecteur en permettant d'augmenter le nombre possible de connexions/déconnexions à l'enfichage du connecteur de l'antenne extérieure. Comme également indiqué sur la figure 1, l'extrémité de la lame de contact adjacente à l'ouverture 2 d'introduction de la fiche 3 comporte d'une part une partie 19 recourbée dans une direction opposée à la couche métallisée 5 appliquée sur la surface intérieure 8 du corps creux et d'autre part une patte latérale 20 dirigée vers la couche métallisée 8 et en appui sur celle-ci. La forme de la partie recourbée 19 est telle que l'introduction de la fiche 3 dans l'ouverture 2 provoque le déplacement de la lame de contact dans une direction opposée à la couche métallisée 5 et l'écartement de la patte latérale 20 de cette couche 5. Le diamètre de l'ouverture 2 et la forme de l'extrémité de la lame de contact 4 sont prévus pour que la fiche 3 reste centrée, tandis qu'elle écarte la lame de contact 4 pour assurer la déconnexion d'avec la surface conductrice 5. Lorsque la fiche 3 est complètement introduite dans le corps creux 1, une large surface de contact est établie entre cette fiche 3 et la lame de contact 4. Les couches métallisées 5, 6, 6a, 7, 13, 14 sont de préférence réalisées selon la technique de métallisation des matières plastiques connue sous le nom de MID. Les couches métallisées ci-dessus peuvent de plus être revêtues d'une couche d'alliage étain-plomb recouverte par une fine couche d'or ou d'argent pour améliorer la soudabilité. Les trois couches métallisées 6, 7, 14 étant rigoureusement situées dans le plan de la face plane 9 du corps creux, il est très facile de les souder sur les plages conductrices d'une carte de circuit imprimé. Le montage en surface est ainsi considérablement simplifié et les problèmes de coplanéité habituellement rencontrés, supprimés. En effet, il est tout à fait possible d'assurer les tolérances de coplanéité désirées puisque la base du corps creux moulé correspond à un plan de référence parfaitement déterminé (de tolérances de fabrication précises et productibles) et que les couches 6, 7, 14 sont directement métallisées (épaisseur de l'ordre de 15 à 20 microns) sur cette base de référence. En outre, un tel connecteur permet d'assurer une connexion électrique de qualité soit à l'antenne intérieure, lorsque la lame 4 et la surface 5 sont en contact, soit à l'antenne extérieure lorsqu'elles sont séparées par l'introduction de la fiche coaxiale dans le corps creux. Bien entendu l'invention n'est pas limitée à l'exemple que l'on vient de décrire et on peut apporter à celui-ci de nombreuses modifications sans sortir du cadre de l'invention. REVEND I CATIONS 1. Connecteur interrupteur miniature destiné à être monté en surface sur une carte de circuit imprimé, comportant un corps creux (1) en matière plastique qui comprend à l'une de ses extrémités une ouverture (2) destinée à recevoir une fiche de connexion (3) coopérant lors de son introduction dans cette ouverture (2) avec une10 lame de contact élastique (4) pour séparer celle-ci d'une surface conductrice (5), cette lame de contact (4) et cette surface conductrice (5) étant reliées à deux plages conductrices (6, 7) situées à l'extrémité du corps creux (1) opposée à ladite ouverture (2), caractérisé en ce que ladite surface conductrice (5) est constituée par une couche métallisée appliquée sur une partie de la surface intérieure (8) du corps creux (1) en matière plastique et les deux plages conductrices (6, 7) sont coplanaires et sont constituées par deux couches métallisées appliquées20 sur la face plane (9) extérieure du corps creux (1) opposée à ladite ouverture (2). 2. Connecteur interrupteur conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que la lame de contact (4) comporte une extrémité (10) qui est fixée à la surface intérieure (8) du corps creux près de l'extrémité de celui-ci opposée à ladite ouverture (2). 3. Connecteur interrupteur conforme à la revendication 2, caractérisé en ce que les deux couches métallisées (6, 7) appliquées sur ladite face plane (9) extérieure forment chacune une couche métallisée continue dont l'une est en contact avec l'extrémité (10) de la lame de contact (4) et dont l'autre est en contact avec la couche métallisée (5) appliquée sur la surface intérieure (8) du corps creux. 4. Connecteur interrupteur conforme à la revendication 3, caractérisé en ce que la couche métallisée (6) qui est en contact avec l'extrémité (10) de la lame de contact (4) s'étend sous cette extrémité (10). 5. Connecteur interrupteur conforme à l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que la couche métallisée (5) appliquée sur la surface intérieure (8) du corps creux forme une bande disposée en regard de la lame de contact (4) qui s'étend sur sensiblement toute la longueur de ladite surface intérieure (8). 6. Connecteur interrupteur conforme à l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que l'extrémité (10) de la lame de contact (4) est soudée à la couche métallisée (6a) qui s'étend sous cette extrémité (10). 7. Connecteur interrupteur conforme à l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la surface extérieure (12) du corps creux (1) est recouverte par une couche métallisée (13) constituant un blindage 8. Connecteur interrupteur conforme à la revendication 7, caractérisé en ce que ladite face plane extérieure (9) du corps creux comprend au moins une troisième couche métallisée (14) qui s'étend au moins d'un côté entre les deux autres couches métallisées (6, 7) et qui est reliée à la couche métallisée (13) constituant le blindage extérieur du corps creux (1). 9. Connecteur interrupteur conforme à la revendication 8, caractérisé en ce que les trois couches métallisées (6, 7, 14) sont appliquées sur une collerette (15) faisant saillie vers l'extérieur à l'extrémité du corps creux (1). 10. Connecteur interrupteur conforme à l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la face plane (9) présentant lesdites couches métallisées (6, 7, 14) comporte une ouverture (16) obturée par une pièce de retenue (17) dont la surface latérale (18) est en contact avec l'extrémité (10) de la lame de contact (4). 11. Connecteur interrupteur conforme à l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'extrémité (10) de la lame de contact (4) adjacente à l'ouverture (2) d'introduction de la fiche (3) comporte d'une part une partie recourbée (19) dans une direction opposée à la couche métallisée (5) appliquée sur la surface intérieure (8) du corps creux (1) et d'autre part une patte latérale (20) dirigée vers ladite couche métallisée (5) et en appui sur celle-ci, la forme de ladite partie recourbée (19) étant telle que l'introduction de la fiche (3) dans ladite ouverture (2) provoque le déplacement de la lame de contact (4) dans une direction opposée à ladite couche métallisée (5) et l'écartement de ladite patte latérale (20) de cette couche (5).