Brevet FR2806536A1 — publié le 20010921

La présente invention concerne un dispositif d'interconnexion électrique de deux composants sur lesquels sont déposées des plages de contact à interconnecter électriquement. Ce dispositif est destiné à interconnecter en particulier des circuits imprimés en tant que composants, étant bien entendu qu'il peut être utilisé pour interconnecter d'autres types différents de composants. On connaît des dispositifs d'interconnexion électrique comprenant des éléments électriquement conducteurs permettant de réaliser le contact souhaité entre les plages de contact de circuits imprimés et qui sont montés dans une matière élastique isolante de façon à contacter élastiquement les plages de contact. Ce genre de dispositif permet non seulement d'exercer la pression de contact, mais également d'assurer l'accompagnement, qui est la capacité du contact à se maintenir lors d'un certain déplacement des éléments conducteurs. Cependant, selon ces dispositifs connus, les éléments conducteurs sont constitués soit par des broches métalliques, soit par des douilles métalliques élastiques destinées à être raccordées sur les composants par soudage, brasage ou sertissage définitif, ou par pinçage sur des fils. Ceci a pour inconvénient que le dispositif est d'une structure relativement complexe et donc d'être coûteux. La présente invention a pour but d'éliminer les inconvénients ci-dessus en proposant un dispositif d'interconnexion électrique de deux composants sur lesquels sont déposées des plages de contact à interconnecter par l'intermédiaire d'éléments conducteurs contactant élastiquement les plages de contact et qui est caractérisé en ce qu'il comprend un socle rigide en un matériau électriquement isolant auquel sont fixés les deux composants et un boîtier de support des éléments conducteurs formant cavaliers fixé dans le socle rigide à une position relative telle que les éléments conducteurs, faisant en partie saillie du boîtier de support, sont maintenus élastiquement en contact sur les plages de contact respectives des deux composants. De préférence, le boîtier de support comprend une barrette rigide en un matériau électriquement isolant agencée de façon à supporter les éléments conducteurs parallèlement les uns par rapport aux autres en les laissant coulisser librement relativement à la barrette, un couvercle en un matériau électriquement isolant fixé à la barrette et un corps en élastomère disposé de façon comprimée entre le couvercle et la barrette pour maintenir les éléments conducteurs sur la barrette et exercer sur les extrémités des éléments conducteurs faisant saillie du boîtier un effort élastique de maintien du contact de ces extrémités sur respectivement les plages de contact des deux composants. La barrette rigide comprend une série d'au moins deux rainures perpendiculaires s'étendant respectivement dans des plans transversaux à la barrette et dans lesquels s'engagent des branches respectives des éléments conducteurs d'une longueur supérieure à celle des rainures de logement. Selon un mode de réalisation, chaque élément conducteur comprend deux branches en équerre et le corps en élastomère est en forme de cornière recouvrant les éléments conducteurs pour les maintenir dans les rainures de logement correspondantes de la barrette rigide. Les deux composants sont fixés au socle rigide perpendiculairement l'un par rapport à l'autre et les éléments conducteurs ont leurs deux branches perpendiculaires respectivement aux deux composants. Selon une variante de réalisation, les deux composants sont fixés au socle rigide de façon à s'étendre dans un même plan et les éléments conducteurs ont leurs deux branches s'étendant obliquement respectivement aux deux composants. Selon un autre mode de réalisation, chaque élément conducteur comprend trois branches définissant une forme en U et le corps en élastomère est en forme de profilé à section transversale en U recouvrant les éléments conducteurs pour les maintenir dans les rainures de logement correspondantes de la barrette rigide et appliquer les extrémités des deux branches parallèles de chaque élément conducteur respectivement sur les deux plages de contact des deux composants qui sont fixés au socle rigide dans un même plan. Avantageusement, la barrette rigide moulée est solidaire par constitution du socle rigide et le couvercle présente la forme d'un profilé recouvrant le corps en élastomère et comprenant deux rebords à angle droit venant en appui respectivement sur deux rangées longitudinales de dents de la barrette pour verrouiller le couvercle à la barrette. Le corps en élastomère est à base de silicone. Les deux composants sont constitués par des plaques à circuits imprimés et le socle comprend au moins une rainure dans laquelle s'encastre l'extrémité de l'une des deux plaques. La plaque est maintenue dans la rainure du socle par des moyens de verrouillage ou d'encliquetage. Selon une variante de réalisation, les moyens de verrouillage sont constitués par au moins deux tétons solidaires de l'une des parois du socle délimitant la rainure et s'engageant respectivement dans des perçages de la plaque à circuits imprimés. Avantageusement, le socle comprend deux rainures dans lesquelles s'encastrent respectivement les deux plaques à circuits imprimés qui sont verrouillées dans les rainures par des tétons solidaires d'une paroi délimitant chaque rainure et s'engageant respectivement dans des perçages réalisés à travers les deux plaques. Selon une variante de réalisation, une autre plaque à circuits imprimés est fixée à une paroi du socle par au moins deux pieds de fixation solidaires de la paroi du socle et s'encastrant respectivement dans des perçages de la plaque. Les éléments conducteurs sont avantageusement réalisés en un métal à base d'argent. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple, illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention, et dans lesquels - La figure 1 est une vue en perspective éclatée du dispositif d'interconnexion suivant un premier mode de réalisation de l'invention ; - La figure 2 est une vue en coupe transversale suivant la ligne II-II de la figure 1 du dispositif d'interconnexion en position pré-assemblée ; - La figure 3 est une vue en coupe semblable à celle de la figure 2 et représentant l'interconnexion de deux plaques à circuits imprimés par le dispositif de l'invention ; - La figure 4 est une variante de réalisation du dispositif d'interconnexion de la figure 1 ; - La figure 5 est une vue en coupe semblable à celle de la figure 2 et représentant un autre mode de réalisation du dispositif d'interconnexion de l'invention ; - La figure 6 représente le dispositif de la figure 5 interconnectant deux plaques à circuits imprimés situées dans un même plan ; - La figure 7 est une vue en coupe semblable à celle de la figure 2 représentant un troisième mode de réalisation du dispositif d'interconnexion de l'invention ; et - La figure 8 représente le dispositif de la figure 7 interconnectant deux plaques à circuits imprimés situées dans un même plan. Le dispositif de l'invention qui sera décrit dans les différents modes de réalisation qui suivent est destiné à interconnecter électriquement l'une à l'autre deux plaques à circuits imprimés, mais il est bien entendu qu'il peut s'appliquer à l'interconnexion de deux composants différents tels que par exemple une plaque à circuits imprimés à un ruban de fils conducteurs, deux rubans de fils conducteurs ou tout autre composant, comportant des plages ou des pistes conductrices à interconnecter les unes aux autres. Selon le premier mode de réalisation représenté aux figures 1 à 3, le dispositif d'interconnexion de l'invention comprend un socle rigide 1 en un matériau électriquement isolant auquel peuvent être fixées perpendiculairement l'une par rapport à l'autre deux plaques à circuits imprimés 2 comprenant des plages de contact 3 en un matériau électriquement conducteur déposées à leurs surfaces et pouvant être interconnectées les unes aux autres respectivement par des éléments conducteurs 4 formant cavaliers logés dans un boîtier de support 5 qui comprend une barrette rigide 6 en un matériau électriquement isolant supportant les éléments conducteurs 4 parallèlement les uns par rapport aux autres comme on le verra ultérieurement, un couvercle 7 réalisé en un matériau électriquement isolant fixé à la barrette 6 et un corps 8 en un matériau élastomère de préférence à base de silicone disposé entre le couvercle 7 et la barrette 6 de façon à recouvrir en partie les éléments conducteurs 4 pour les maintenir sur la barrette 6 par compression élastique du corps 8 lorsque le couvercle 7 est fixé à la barrette 6 et exercer ainsi sur les extrémités des éléments conducteurs 4 faisant saillie du boîtier 5 un effort élastique de maintien du contact de ces extrémités sur respectivement les plages de contact 3 des deux plaques 2. Chaque élément conducteur 4 est en forme d'équerre dont les deux branches 4a sont montées sur la barrette 6 de façon à être perpendiculaire respectivement aux deux plaques 2. La barrette 6 comporte une série de deux rainures perpendiculaires 9 s'étendant respectivement dans des plans transversaux à la barrette 6, deux rainures 9 d'une même paire permettant de recevoir les deux branches 4a d'un élément conducteur 4 ayant une longueur supérieure à celle des rainures 9 de façon que les extrémités libres de ces branches fassent saillie de part et d'autre de la barrette 6 pour contacter les plages 3. Le corps en élastomère 7 présente la forme générale d'une cornière dont les parois en équerre 8a recouvrent les branches 4a des éléments conducteurs 4 qui font saillie légèrement au-dessus de leurs rainures respectives 9 où sont en affleurement avec celles-ci de façon à être maintenues en position dans les rainures 9 par le corps 7 une fois le couvercle 7 fixé à la barrette 6. Le couvercle 7 est également en forme de profilé en cornière dont les deux parois formant branches 7a recouvrent les parois 8a du corps en élastomère 8 et comportent à leurs extrémités respectivement deux rebords à angle droit 7a1 permettant de verrouiller le couvercle 7 à la barrette 6 en comprimant le corps en élastomère 2 qui exercera à la fois une force résultante de maintien des éléments conducteurs 4 dans leurs rainures respectives 9 et une force dirigée selon la direction de chaque branche 4a d'un élément conducteur pour appliquer élastiquement l'extrémité libre de celle-ci sur la plage de contact correspondante 3. Pour permettre le verrouillage du couvercle 7 à la barrette 6, cette dernière comporte deux rangées de dents de verrouillage 10 s'étendant respectivement dans deux plans orthogonaux, les dents 10 d'une rangée faisant saillie de la partie supérieure de la barrette 6 tandis que les dents 10 de l'autre rangée font saillie de la partie frontale, au vu de la figure 1, de cette barrette. Chaque dent 10 d'une rangée est située entre deux rainures successives 9 de la partie correspondante, supérieure ou frontale, de la barrette 6 et est en retrait par rapport à l'extrémité de chaque rainure 9 de laquelle fait saillie la branche correspondante 4a de l'élément conducteur 4. Ainsi, les deux rebords 7a1 du couvercle 7 viennent en appui respectivement sur les faces arrières des dents 10 des deux rangées pour permettre le verrouillage de celui-ci à la barrette 6. De préférence, la barrette 6 est réalisée en une seule pièce par moulage avec le socle 1 qui peut être réalisé en une matière plastique telle que par exemple du polycarbonate tout comme d'ailleurs le couvercle 7. En outre, les éléments conducteurs 4 sont en un métal à base d'argent. Pour permettre la fixation des plaques à circuits imprimés 2 au socle 1, celui-ci comprend deux rainures orthogonales il délimitées par deux parois en équerre la du socle 1 et deux parois séparées lb parallèles à chaque paroi 1a aux extrémités de celle-ci. Les deux parois en équerre lb situées à chaque extrémité des deux parois 1a sont reliées entre elles par une paroi 1c perpendiculaire à la paroi la, la barrette 6 étant située entre les deux parois parallèles extrêmes 1c. Ainsi, la partie d'extrémité de chaque plaque à circuits imprimés 2 peut être glissée dans la rainure correspondante 11 et verrouillée à celle-ci par exemple par des petits boulons (non représentés) traversant des perçages correspondant id réalisés au travers des parois la, lb ou tout simplement par des tétons solidaires des parois la et s'engageant respectivement dans des trous de la plaque 2. La figure 3 montre le dispositif d'interconnexion en position de montage pour interconnecter les deux plaques à circuits imprimés 2. Cette figure montre que chaque élément conducteur en équerre 4 est légèrement décalé des deux rainures de logement correspondantes 9 par la force de réaction à la contrainte élastique exercée par le corps en élastomère 8 suite à la pression de contact exercée par les plages de contact 3 sur les deux extrémités correspondantes des branches 4a de l'élément conducteur 4. Le mode de réalisation du dispositif d'interconnexion de la figure 4 ne diffère de celui du dispositif des figures 1 à 3 que par l'absence de la deuxième rainure de logement de la plaque à circuits imprimés correspondante 2. Ainsi, selon ce second mode de réalisation, le socle 1 comporte deux pieds 12 faisant saillie en dessous de la paroi la perpendiculaire à celle comportant les deux tétons 1d et s'engageant à force respectivement dans deux trous correspondant de la plaque à circuits imprimés qui s'étend perpendiculairement à l'autre plaque à circuits imprimés comme dans le premier mode de réalisation. Selon le troisième mode de réalisation représenté aux figures S et 6, le dispositif permet l'interconnexion de deux plaques à circuits imprimés 2 situées en prolongement l'une de l'autre. A cet effet, le socle 1 a ses deux rainures 11 coplanaires et la paroi la délimitant les deux rainures 11 et servant d'appui aux deux plaques 2, comporte à ses extrémités deux crochets lal s'engageant chacun dans une ouverture de forme conjuguée réalisée au dos de la plaque 2 correspondante pour verrouiller par encliquetage la plaque 2 dans la rainure correspondante 11. La barrette 6 réalisée en une seule pièce par moulage avec le socle 1 a une section transversale triangulaire de façon que ses rainures 9 réalisées sur les deux côtés de la barrette 6 en partant de son sommet puissent recevoir respectivement les éléments conducteurs 4, dont les branches 4a s'étendent en direction oblique relativement aux deux plaques à circuits imprimés 2 pour que leurs extrémités libres puissent contacter les plages de contact respectives 3. Le couvercle 7 présente la forme générale d'une cornière dont les parois en équerre 7a ont leurs extrémités comportant chacune un rebord 7a1 qui, comme dans le premier mode de réalisation des figures 1 à 3, permet de fixer le couvercle à la barrette 6 en s'engageant sur la rangée respective de dents non représentées aux figures 5 et 6. De la sorte, le corps en élastomère 8, également de forme générale en cornière, est comprimé par le couvercle 7 pour maintenir les éléments conducteurs 4 dans leurs rainures respectives 9 et appliquer élastiquement les extrémités des branches 4a des éléments conducteurs 4 sur les plages de contact respectives 3 des deux plaques 2. Selon le quatrième mode de réalisation représenté aux figures 7 et 8, le dispositif est également agencé pour permettre l'interconnexion électrique de deux plaques à circuits imprimés 2 situées dans un même plan. Ainsi, comme dans le troisième mode de réalisation, le socle 1 comporte les deux rainures 11 de réception des plaques 2 en prolongement l'une de l'autre et la paroi la est munie à ses extrémités de deux crochets lai de verrouillage par encliquetage des deux plaques 2. La barrette 6, solidaire du socle 1 par moulage, a une section transversale rectangulaire ou carrée comme dans le premier mode de réalisation et comporte sur sa face supérieure et ses deux faces latérales une série de rainures 9 présentant en section transversale la forme d'un U dans lesquelles sont logés respectivement les éléments conducteurs 4 en forme de U dont les branches latérales 4a logées respectivement dans les rainures latérales 9 de la barrette 6 font saillie sous celles-ci pour venir en contact sous pression sur les plages de contact respectives 3 des deux plaques 2. Le couvercle 7 présente la forme générale d'un profilé à section rectangulaire, carrée ou en U dont les parois latérales 7a comportent à leurs extrémités deux rebords à angle droit 7a1 coopérant avec deux rangées de dents (non représentées) comme dans le premier mode de réalisation pour verrouiller le couvercle 7 à la barrette 6 et comprimer le corps en élastomère 8, qui épouse la partie supérieure de chaque élément conducteur en U 4 pour maintenir ceux-ci dans leurs rainures respectives de la barrette 6 et exercer une force élastique de maintien des extrémités des branches 4a des éléments 4 en contact avec les plages 3 des plaques 2. Bien entendu, le corps en élastomère 8 présente la forme générale d'un profilé à section transversale en U. Le dispositif d'interconnexion électrique de l'invention ci-dessus décrit dans les divers modes de réalisation permet, grâce notamment au corps en élastomère, de garantir la sûreté du contact électrique, c'est-à-dire la pression de contact et l'accompagnement, c'est-à-dire la capacité de contact à se maintenir, par exemple au fur et à mesure de l'usure de chaque extrémité des éléments conducteurs tout en satisfaisant également au critère d'indépendance des contacts, et ce sans nécessité d'opération de soudage, de sertissage, ou de pincement des contacts. En outre, l'interconnexion électrique s'effectue sans soudure et le dispositif d'interconnexion est avantageusement économique par rapport aux dispositifs d'interconnexion connus jusqu'à maintenant. Le dispositif de l'invention permet d'interconnecter des composants suivant des directions de ceux-ci qui peuvent être différentes de celles, perpendiculaires ou en prolongement, décrites précédemment. Le dispositif est en outre extrêmement simple et n'est constitué que de quatre éléments eux-mêmes très simples, à savoir une pièce moulée en matériau isolant munie de rainures, de plusieurs éléments conducteurs de contact profilés identiques en V, en U ou en L et réalisés en métal découpé, un corps en élastomère, par exemple en cornière et un profilé servant de couvercle de compression. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'interconnexion électrique de deux composants (2) sur lesquels sont déposées des plages de contact (3) à interconnecter par l'intermédiaire d'éléments conducteurs (4) contactant élastiquement les plages de contact (3), caractérisé en ce qu'il comprend un socle rigide (1) en un matériau électriquement isolant auquel sont fixés les deux composants (2), un boîtier de support (5) des éléments conducteurs (4) formant cavaliers fixé dans le socle rigide (1) à une position relative telle que les éléments conducteurs (4) faisant en partie saillie du boîtier de support (5) sont maintenus élastiquement en contact sur les plages de contact respectives (3) des deux composants (2). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le boîtier de support (5) comprend une barrette rigide (6) en un matériau électriquement isolant agencée de façon à supporter les éléments conducteurs (4) parallèlement les uns par rapport aux autres en les laissant coulisser librement relativement à la barrette (6), un couvercle (7) en un matériau électriquement isolant fixé à la barrette (6) et un corps en élastomère (8) disposé de façon comprimée entre le couvercle (7) et la barrette (6) pour maintenir les éléments conducteurs (4) sur la barrette (6) et exercer sur les extrémités des éléments conducteurs (4) faisant saillie du boîtier (5) un effort élastique de maintien du contact de ces extrémités sur respectivement les plages de contact (3) des deux composants (2). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la barrette rigide (6) comprend une série d'au moins deux rainures perpendiculaires (9) s'étendant respectivement dans des plans transversaux à la barrette (6) et dans lesquelles s'engagent des branches respectives (4a) des éléments conducteurs (4) et d'une longueur supérieure à celle des rainures de logement (9). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que chaque élément conducteur (4) comprend deux branches en équerre (4a) et le corps en élastomère (8) est en forme de cornière recouvrant les éléments conducteurs (4) pour les maintenir dans les rainures de logement correspondantes (9) de la barrette rigide (6). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les deux composants (2) sont fixés au socle rigide (1) perpendiculairement l'un par rapport à l'autre et les éléments conducteurs (4) ont leurs deux branches (4a) perpendiculaires respectivement aux deux composants (2). 6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les deux composants (2) sont fixés au socle rigide (1) de façon à s'étendre dans un même plan et les éléments conducteurs (4) ont leurs deux branches (4a) s'étendant obliquement respectivement aux deux composants (2). 7. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que chaque élément conducteur (4) comprend trois branches (4a) définissant une forme en U et le corps en élastomère (8) est en forme de profilé à section transversale en U recouvrant les éléments conducteurs (4) pour les maintenir dans les rainures de logement correspondantes (9) de la barrette rigide (6) et appliquer les extrémités des deux branches parallèles (4a) de chaque élément conducteur (4) respectivement sur deux plages de contact (3) des deux composants (2) qui sont fixés au socle rigide (1) dans un même plan. 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la barrette rigide (6) est solidaire par moulage du socle rigide (1) et le couvercle (7) présente la forme d'un profilé recouvrant le corps en élastomère et comprenant deux rebords à angle droit (7a1) venant en appui respectivement sur deux rangées longitudinales de dents (10) de la barrette (6) pour verrouiller le couvercle (7) à la barrette (6). 9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps en élastomère (8) est à base de silicone. 10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les deux composants (2) sont constitués par des plaques à circuits imprimés et le socle (1) comprend au moins une rainure (11) dans laquelle s'encastre l'extrémité de l'une des deux plaques (2). il. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que la plaque (2) est maintenue dans la rainure (11) du socle (1) par des moyens de verrouillage ou d'encliquetage. 12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que les moyens de verrouillage sont constitués par au moins deux tétons (1d) solidaire de l'une des parois (la) du socle (1) délimitant la rainure (11) et s'engageant respectivement dans des perçages de la plaque à circuits imprimés (2). 13. Dispositif selon l'une des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que le socle (1) comprend deux rainures (11) dans lesquelles s'encastrent respectivement les extrémités des deux plaques à circuits imprimés (2) qui sont verrouillées dans les rainures (11) par des tétons (1d) solidaires d'une paroi (la) délimitant chaque rainure (11) et s'engageant respectivement dans des perçages réalisés à travers les deux plaques (2). 14. Dispositif selon l'une des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que l'autre plaque à circuits imprimés (2) est fixée à une paroi (la) du socle (1) par au moins deux pieds de fixation (12) solidaires de la paroi (la) du socle (1) et s'encastrant respectivement dans des perçages de la plaque (2). 15. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les éléments conducteurs (4) sont réalisés en un métal à base d'argent.