Brevet FR2895157A1 — publié le 20070622

Connecteur electrique pour carte a circuit imprime La presente invention concerne un connecteur electrique pour carte a circuit imprime, en particulier pour une utilisation dans le domaine automobile. Duns la fabrication des modules electriques et/ou electroniques du type comportant des composants electriques et/ou electroniques montes sur une carte a circuit imprime, on utilise de plus en plus des composants a montage en surface, couramment appeles composants CMS (Composants a Montage en Surface). A cet effet, les composants CMS, munis de pattes de connexion appropriees, sont poses sur des plages conductrices sur la surface d'une carte a circuit imprime, qui ont ete prealablement revetues d'une pate a braser par une technique de serigraphie, puis on fait passer la carte a circuit imprime portant les composants CMS dans un four a refusion afin de souder les pattes de connexion des composants CMS a leur plages conductrices respectives sur la carte a circuit imprime. L'utilisation de cette technique suppose que le composant a ete developpe expres pour ce type de technique de soudage pour la connexion, en particulier qu'il dispose de pattes de connexion appropriees. Or, it existe de multiples composants electriques qui ont ete developpes pour etre fixes par d'autres techniques sur une carte a circuit imprime, en particulier des circuits imprimes a double face. Un probleme particulier se pose pour les connecteurs, notamment ceux dont les fiches de connexion sont reliees au circuit imprime par exemple de la face superieure de la carte et qui doivent traverser la carte pour constituer des broches d'un connecteur sur ratite face de la carte a circuit imprime. Traditionnellement, de tels connecteurs sont fixes via un procede de soudage des fiches necessitant non seulement le pre-positionnement du connecteur sur la carte a circuit imprime de fawn que les broches traversent la carte, mais egalement le retournement de la carte pour effectuer le soudage des fiches et puis un dernier retournement de la carte a circuit imprime. SFR5054 Pour eviter le double retournement de la carte a circuit imprime lors du soudage du connecteur, on souhaiterait pouvoir appliquer la technique de soudage par refusion egalement a un connecteur traversant la carte A. circuit imprime. Cependant, la simple application de la technique de soudage par refusion aux connecteurs existants ne permet pas d' assurer de bonnes connexion electrique et fixation mecanique de ces fiches pour les plages de courant requises. On connait des connecteurs electriques montes par un procede de refusion par exemple dans le document US 4,641,426. Toutefois, it s'agit ici d'un connecteur non traversant qui n'est pas adapte a toutes les utilisations necessaires, en particulier lorsque la partie femelle du connecteur doit etre branchee sur la face de la carte a circuit imprime, opposee a la face de la carte presentant les circuits et accueillant les composants CMS, car cela necessite que les broches de connexion traversent la carte a circuit imprime. La presente invention vise a pallier ces inconvenients en proposant un connecteur electrique traversant pouvant 'are monte par une refusion sur une carte a circuit imprime. A cet effet, l'invention a pour objet un connecteur electrique male pour carte a circuit imprime, comprenant plusieurs broches de connexion electrique destinees a traverser a 1'etat monte la carte a circuit imprime et dont une premiere extremite de branchement est apte a entrer dans un connecteur electrique femelle associe et dont la seconde extremite de connexion est destinee a are reliee electriquement sur des pistes predefines de la face de la carte a circuit imprime opposee a celle pouvant recevoir le connecteur femelle, les broches etant maintenues en position dans une matrice de maintien en materiau isolant, caracterise en ce que la seconde extremite de connexion se prolonge par une portion recourbee entourant partiellement une partie de la matrice de maintien et se terminant par une portion de connexion par refusion s'etendant sensiblement au droit de 1'etendue longitudinale des broches. SFR5054 Le dispositif de commutation selon 1'invention peut comporter une ou plusieurs des caracteristiques suivantes : la matrice est destinee A. etre montee sur la meme face de la carte a circuit imprime que les portions de connexion par refusion des broches de connexion et la face d'appui de la matrice et la face de la portion de connexion destinee a etre en contact avec la carte sont sensiblement alignees, la matrice accueille deux rangees de broches et les portions de connexion de la premiere rangee de broches et celles de la seconde rangee de broches se terminent sur des cotes opposes de la matrice, la matrice presente au moins entre deux broches de deux rangees differentes une protuberance dont la hauteur est au moins egale a 1'etendue verticale de la partie recourbee des broches, -la matrice presente des pions de positionnement aptes a cooperer avec des logements correspondants menages dans la carte a circuit imprime, les broches sont inserees a force dans la matrice de maintien. L'invention a egalement pour objet une carte a circuit imprime equipee d'un connecteur tel que decrit ci-dessus. D'autres avantages et caracteristiques apparaitront a la lecture de la description de 1'invention, ainsi que des dessins annexes sur lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe transversale d'un connecteur selon l'invention, - la figure 2 est une vue de dessus d'un connecteur selon 1'invention, et - la figure 3 est une vue de dessus d'une partie d'une carte a circuit imprime accueillant le connecteur selon l'invention. On se refere aux figures 1 a 3 pour decrire le connecteur electrique male selon 1'invention. La figure 1 montre en coupe transversale un connecteur electrique male 1 selon l'invention. Ce connecteur comprend plusieurs broches de connexion electrique 3 et 5 traversant a 1'etat monte des trous 6 (voir figure 3) d'une carte a circuit imprime 7 ainsi qu'une embase 9 de connecteur (voir figure 1). SFR5054 Les extremites libres 11 et 13 des broches 3 et 5, egalement appelees premieres extremites de branchement, sont aptes a entrer dans un connecteur electrique femelle associe (non represents sur les figures). L'autre extremite 15, 17 egalement appelee seconde extremite de connexion de chaque broche 3, 5 est destinee a etre reliee electriquement sur des plages 18 (voir figure 3) predefines sur la face 19 de la carte a circuit imprime 7 opposee a celle 21 pouvant recevoir le connecteur femelle. Les broches 3,5 sont maintenues en position relative rune par rapport a 1' mitre dans une matrice de maintien 23 en materiau isolant. Avantageusement, la seconde extremite de connexion 15, 17 de chaque broche se prolonge par une portion recourbee 25, 27 entourant partiellement une partie 29, 31 de la matrice de maintien 23 et se terminant par une portion de connexion par refusion 33, 35 s'etendant sensiblement au droit de 1'etendue longitudinale des broches 3, 5. Par cette disposition matrice ù broches, on a constate une meilleure tenue mecanique du connecteur selon 1'invention aussi bien pour la connexion que pour la deconnexion d'un connecteur femelle associe. En effet, it y a un equilibrage des forces grace a la matrice, ce qui diminue les forces presentes au niveau des plages de connexion 18. Comme on le voit sur la figure 1, la matrice 23 est destinee a etre montee sur la meme face de la carte a circuit imprime 7 que les portions de connexion par refusion 33, 35 des broches de connexion 3, 5. A cet effet, la face d'appui 37 de la matrice 23 et la face de la portion 39 de connexion destinee a etre en contact avec la carte sont sensiblement alignees. La matrice 23 est realisee en un materiau isolant, de preference en plastique, ayant une bonne tenue en temperature jusqu'aux temperatures de refusion, par exemple d'environ 270 C. Comme on le voit mieux sur la figure 2, les broches 3 appartiennent a une premiere ranges de broches tandis que les broches 5 appartiennent a une seconde rangee. De preference, les portions de connexion de la premiere rangee de broches 3 et celles de la seconde rangee de broches 5 se terminent sur des cotes opposes de la matrice 23 (voir sur la figure 1). SFR5054 Avantageusement, la matrice 23 presente au moins entre deux broches 3 et 5 de deux rangees differentes une protuberance 41 dont la hauteur est au moins &gale A. 1'etendue verticale H de la partie recourbee des broches. Il s'est aver& preferentiel de prevoir pour la matrice 23 des pions de positionnement (non representes) aptes a cooperer avec des logements correspondants menages dans la carte a circuit imprime. Pour une bonne tenue mecanique, les broches 3, 5 sont inserees a force dans la matrice de maintien 23. La figure 3 montre la partie de la carte a circuit imprime prete a recevoir le connecteur selon l'invention. On y distingue en particulier les trous 6 pour les broches 3,5 ainsi que les plages predefines 18 de contact pretes a recevoir de la pate a souder par refusion. Pour realiser une carte a circuit imprime avec un connecteur electrique male selon l'invention, on procede de la maniere suivante : On insere a force dans chaque alveole de la matrice 23 une tige metallique dont on va recourber 1'extr&mit& de connexion 25, 27 de connexion pour obtenir une forme de broche telle que decrite ci-dessus. Puis on depose 1'ensemble sur la carte a circuit imprime dont les plages 18 ont ete preparees prealablement avec de la pate a souder. Bien entendu, dans le meme temps on depose aussi tous les autres composants CMS que la carte a circuit imprime doit accueillir. Enfin, on passe 1'ensemble dans un four a refusion. On comprend bien le gain en temps et la diminution du nombre de manipulations de retournement de la carte, ce qui permet de reduire considerablement le prix de revient pour une telle carte avec connecteur traversant male, ainsi que 1'amelioration de la qualite de soudure, car celle-ci est realisee par une seule operation pour 1'ensemble des composants electroniques, ce qui evite la soudure du connecteur par reprise en vague selective a la main ou par robot. SFR5054 REVENDICATIONS 1. Connecteur electrique male (1) pour carte a circuit imprime (7), comprenant plusieurs broches de connexion electrique (3,5) destinees a traverser a 1'etat monte la carte a circuit imprime (7) et dont une premiere extremite de branchement (11,13) est apte a entrer dans un connecteur electrique femelle associe et dont la seconde extremite de connexion (15,17) est destinee a titre reliee electriquement sur des plages predefines (18) de la face (19) de la carte a circuit imprime (7) opposee a celle (21) pouvant recevoir le connecteur femelle, les broches (3,5) etant maintenues en position dans une matrice de maintien (23) en materiau isolant, caracterise en ce que la seconde extremite de connexion (15,17) se prolonge par une portion recourbee (25,27) entourant partiellement une partie de la matrice de maintien (23) et se terminant par une portion de connexion par refusion (33,35) s'etendant sensiblement au droit de 1'etendue longitudinale des broches (3,5). 2. Connecteur electrique selon la revendication 1, caracterise en ce que la matrice (23) est destinee a titre montee sur la meme face (19) de la carte a circuit imprime (7) que les portions de connexion par refusion (33,35) des broches de connexion et que la face d'appui (37) de la matrice et la face de la portion de connexion (39) destinee a titre en contact avec la carte sont sensiblement alignees. 3. Connecteur selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la matrice (23) accueille deux rangees de broches (3,5), caracterise en ce que les portions de connexion de la premiere rangee de broches (3) et celles de la seconde rangee de broches (5) se terminent sur des cotes opposes de la matrice. 4. Connecteur selon la revendication 3, caracterise en ce que la matrice (23) presente au moins entre deux broches (3,5) de deux rangees differentes une protuberance (41) dont la hauteur (H) est au moins egale a 1'etendue verticale de la partie recourbee des broches (3,5). 5. Connecteur selon l'une quelconque des revendications 1 a 4, caracterise en ce que la matrice (23) presente des pions de positionnement aptes a cooperer avec des logements correspondants menages dans la carte a circuit imprime (7). SFR5054 6. Connecteur selon rune quelconque des revendications 1 a 5, caracterise en ce que les broches (3,5) sont inserees a force dans la matrice de maintien. 7. Connecteur selon rune quelconque des revendications 1 a 6, caracterise en ce que la matrice (23) est realisee en un materiau isolant, de preference en plastique, ayant une bonne tenue en temperature jusqu'aux temperatures de refusion, par exemple d'environ 270 C. 8. Carte a circuit imprime comprenant un connecteur selon rune quelconque des revendications precedentes. SFR5054