Brevet FR2885738A1 — publié le 20061117

L'invention concerne un connecteur électrique à montage sur une plaquette, qui est destiné à être monté sur une plaquette a circuit. L'invention concerne en particulier un connecteur électrique monté sur plaquette, du type dans lequel des parties de branches de contacts utilisés dans le connecteur électrique s'étendent vers l'extérieur depuis la paroi arrière d'un boîtier, sont pliées de façon à être sensiblement perpendiculaires à la plaquette à circuit et sont connectées à des ouvertures de la plaquette à circuit. Un connecteur électrique monté sur plaquette, tel que décrit dans la publication de brevet japonais non examinée N 9 (1997)-069371, est connu. Ce connecteur comporte des contacts qui sont agencés en trois rangées, et un boîtier isolant destiné à maintenir les contacts. Chacun des contacts de ce connecteur comporte: une partie de contact, qui a un axe sensiblement parallèle à une plaquette à circuit, sur laquelle le boîtier est monté ; et une partie de branche qui s'étend vers l'extérieur depuis la paroi arrière du boîtier, puis s'étend dans une direction perpendiculaire à l'axe de la partie de contact, et est. connectée à des ouvertures de la plaquette à circuit. Chaque partie de branche comporte: une partie en saillie qui s'étend à l'écart de la plaquette à circuit depuis la paroi arrière du boîtier; une partie flexible qui est formée en continu avec la partie en saillie; el: une partie linéaire qui s'étend sensiblement perpendiculairement à la plaquette à circuit depuis la partie flexible. Dans des connecteurs électriques montés sur plaquette, les taux de dilatation thermique diffèrent entre les boîtiers isolants qui constituent les connecteurs, et les plaquettes à circuit sur lesquelles les boîtiers isolants sont montés. Du fait de la différence entre].es taux de dilatation thermique, les degrés de dilatation et de contraction des pièces sous l'effet de variations de la température diffèrent. Il en résulte la génération d'une contrainte au niveau des parties de connexion (parties soudées) entre les contacts et la plaquette à circuit, laquelle peut provoquer une rupture des parties soudées. Pour cette raison, le connecteur électrique connu et précité a adopté les parties en saillie qui s'étendent à l'écart de la plaquette à circuit, prolongeant ainsi les longueurs entières des parties de branches. Ies longueurs prolongées des parties de branches absorbent des différences dimensionnelles dues à la dilatation et à la contraction des pièces, de façon à tendre à la réduction de la contrainte appliquée aux parties de connexion entre les contacts et la plaquette à circuit. Il en résulte qu'on peut augmenter les dimensions des parties de branches, même si les intervalles entre les contacts et la plaquette à circuit sont faibles. On peut donc réaliser un montage de connecteurs à profil bas, haute densité sur des plaquettes à circuit. Normalement, les parties de branches des contacts sont revêtues d'une soudure qui contient du plomb. Ceci est dû au fait que les parties de branches sont soudées à la plaquette à circuit à l'aide d'une soudure qui contient du plomb et, si les parties de branches sont revêtues d'une soudure qui contient du plomb, les propriétés de connexion deviennent favorables. Il en résulte qu'il existe une possibilité de pollution de l'environnement par le plomb pendant la production du connecteur électrique ou lors de son rejet à la fin de la durée de vie du connecteur. Dans le cas où la totalité des parties de branches est revêtue d'un métal qui ne contient pas de plomb (soudure sans plomb), par exemple de l'étain, la possibilité de pollution de l'environnement est moindre. Cependant, des trichites ou barbes (phénomène par lequel des cristaux analogues à des aiguilles se forment sur la surface du revêtement) peuvent être générées au niveau des parties flexibles des parties de branches. La cause de ces trichites est une contrainte interne qui est engendrée dans les contacts, et les trichites risquent d'apparaître au niveau des parties flexibles. Si elles sont générées, elles provoquent une mise en court-circuit de contacts adjacents, posant ainsi un problème d'impossibilité d'obtenir des propriétés de connexion électriques souhaitées. L'invention a été développée en prenant en considération les circonstances ci--dessus. Un objet de l'invention est de proposer une connecteur électrique à montage sur plaquette, capable d'assurer un montage à profil bas, haute densité, tout en empêchant une pollution de l'environnement par le plomb et en évitant =_a génération de trichites ou barbes. Le premier connecteur électrique monté sur circuit de l'invention comporte: des contacts; et un boîtier isolant destiné à porter les contacts en plusieurs rangées; chacun des contacts comportant: une partie de contact destinée à entrer en contact 20 avec un autre connecteur; et une partie de branche qui fait saillie vers l'extérieur d'une paroi arrière du boîtier:_solant pour être connectée à une plaquette à circuit; chacune des parties de branches comportant: une partie allongée qui s'étend depuis la paroi arrière du boîtier isolant; une partie flexible formée en continu avec la partie allongée; et une partie linéaire qui s'étend depuis la partie flexible vers la plaquette à circuit, sensiblement perpendiculairement à celle-ci, pour être insérée dans des ouvertures de la plaquette à circuit et y être connectée; au moins les contacts de la rangée la plus proche de la plaquette à circuit ayant des parties allongées qui s'étendent depuis la paroi arrière du boîtier isolant dans une direction s'éloignant de la plaquette à circuit, s'élevant jusqu'aux parties flexibles; et les parties linéaires de chacune des parties de branches étant partiellement étamées. Le second connecteur électrique à montage sur plaquette selon l'invention comporte: des contacts; et un boîtier isolant destiné à porter les contacts en plusieurs rangées; chacun des contacts comportant: une partie de contact destinée à entre_ en contact avec un autre connecteur; et une partie de branche qui fait saillie vers l'extérieur d'une paroi arrière du boîtier isolant pour 15 être connectée à une plaquette à circuit; chacune des parties de branches comportant: une partie allongée qui s'étend depuis la paroi arrière du boîtier isolant; une partie flexible formée en continu avec la partie 20 allongée; et une partie linéaire qui s'étend depuis la partie flexible vers la plaquette à circuit, sensiblement perpendiculairement à celle-ci, pour être insérée dans des ouvertures de la plaquette à circuit et y être connectée; les parties allongées s'étendant depuis la paroi arrière du boîtier isolant dans une direction s'éloignant de la plaquette à circuit, en s'élevant jusqu'aux parties flexibles; et les parties linéaires de chacune des parties de 30 branches étant partiellement étamées. Ici, l'étamage peut être un revêtement d'étain pur ou d'alliages d'étain qui ne contiennent pas de plomb, tels que des alliages étain-cuivre et des alliages étain-bismuth. La partie linéaire peut être parfaitement.Linéaire. En variante, la partie linéaire peut avoir une forme légèrement renflée afin de communiquer une élasticité dans la direction perpendiculaire à son axe. La partie renflée peut être configurée de façon à être connectée à la plaquette à circuit. L'expression "partiellement étamée" indique d'une partie ou la totalité de la partie linéaire est étamée et que d'autres parties de la partie de branche, telles que la partie flexible, ne sont pas étamées. La partie flexible peut être formée inten:ionnellement avec une partie courbe de grand rayon. En variante, la partie flexible peut avoir une partie courbe de faible diamètre, formée par simple pliage d'une partie de branche linéaire. Conformément au premier connecteur électrique à montage sur plaquette selon l'invention, au moins les contacts de la rangée la plus proche de la plaquette à circuit comportent des parties allongées qui s'étendent depuis la paroi arrière du boîtier isolant dans une direction s'éloignant de la plaquette à circuit, en remontant jusqu'aux parties flexibles. De plus, les parties linéaires des parties de branches sont partiellement étamées. Par conséquent, un montage à profil bas du connecteur électrique est réalisé, tandis qu'on évite une pollution de l'environnement par le plomb. En outre, étant donné que les parties flexibles ne sont pas étamées, on évite aussi la génération de trichites ou barbes. Conformément au second connecteur électrique à montage sur plaquette selon l'invention, les parties allongées s'étendent depuis la paroi arrière du boîtier isolant dans une direction s'éloignant de la plaquette à circuit, en remontant jusqu'aux parties flexibles. De plus, les parties linéaires des parties de branches sont partiellement étamées. Par conséquent, on évite une pollution de l'environnement par le plomb, ainsi que la génération de trichites ou barbes, car les parties flexibles ne sont pas étamées. L'invention sera décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: les figures lA et 1B sont des vues schématiques de 5 connecteurs électriques à montage sur une plaquette selon une première forme de réalisation de l'invention, la figure lA illustrant un cas où les longueurs entière; des parties de branches sont relativement courtes et la figure 1B illustrant un cas où les longueurs entières des parties de 10 branches sont relativement longues; et la figure 2 est une vue schématique d'un connecteur électrique à montage sur plaquette selon une seconde forme de réalisation de l'invention. Les figures lA et 1B sont des vues schématiques illustrant un connecteur électrique 1 à montage sur plaquette (appelé simplement ci-après "connecteur") selon la première forme de réalisation de l'invention. La figure lA illustre un cas où les longueurs entières des parties de branches sont relativement courtes et la figure 1B illustre une modification dans laquelle les longueurs entières des parties de branches sont relativement grandes, On donnera d'abord une description en référence à la figure 1A. Le connecteur 1 comporte: un boîtier isolant 2 destiné à être monté sur une plaquette 14 à circuit, et plusieurs contacts 6 (6a, 6b) qui sont maintenus par le boîtier isolant 2. Un évidement 8 d'engagement, destiné à recevoir un autre connecteur (non représenté), est formé dans le boîtier isolant 2. Les contacts 6 sont constitués par des contacts supérieurs 6a et des contacts inférieurs 6b. Les contacts supérieurs 6a et les contacts inférieurs 6t sont tous agencés dans des directions perpendiculaires à la surface de la feuille du dessin des figures lA et:LB. Dans la première forme de réalisation, les contacts supérieurs et inférieurs 6 sont agencés en deux rangées. Cependant, on peut prévoir trois rangées de contact ou plus. Chacun des contacts 6 comporte: une partie de maintien 10 qui est insérée à travers une paroi arrière 4 du boîtier isolant 2 et est ainsi maintenue par ajustement serré ou analogue; une partie de contact 12 qui s'étend en ligne droite vers l'avant, c'est-à-dire vers une direction d'engagement depuis la partie de maintien 10, pour entrer en contact avec des contacts d'un autre connecteur (non représentée) ; et une partie de branche 16 qui s'étend vers l'arrière depuis la paroi arrière 4 pour être connectée à la plaquette 14 à circuit. Il convient de noter que le boîtier isolant 2 peut être fixé à la plaquette 14 à circuit uniquement par les parties de branches 16. En variante, on peut utiliser d'autres moyens de fixation tels que des vis (non représentées) que les parties de branches 16 pour fixer le boîtier isolant 2 à la plaquette 14 à circuit. Chacune des parties de branches 16a des contacts supérieurs 6a comporte: une partie allongée 18a qui s'étend depuis la paroi arrière 4 dans une direction légèrement inclinée vers le haut; une partie flexible 18b qui est formée en continu avec la partie allongée 18a; et une partie linéaire 18c qui s'étend vers le bas depuis la partie flexible 18b, dans une direction sensiblement perpendiculaire à la plaquette 14 à circuit. La partie linéaire 18c est insérée à travers une ouverture 20 qui lui correspond de la plaquette 14 à circuit, et est soudée à la plaquette 14 à circuit avec une soudure sans plomb, telle qu'une soudure à l'étain et au cuivre. Par ailleurs, chacune des parties de branches 16b des contacts inférieurs 6b comporte: une partie allongée 22a qui s'étend depuis la paroi arrière 4 dans une direction fortement inclinée vers le haut; une partie flexible 22b qui est formée en continu avec la partie allongée 22a; et une partie linéaire 22c. Les différences entre les parties de branches 16b et les parties de branches 16a sont que: les longueurs entières des parties de branches inférieures 16b sont plus courtes que celles des parties de branches supérieures 16a, et que les parties allongées 22a s'étendent dans une direction s'éloignant de la plaquette 14 à circuit sous un angle relativement aigu. Les parties allongées 18a et 22a s'étendent dans des directions s'éloignant de la plaquette à circuit, afin d'augmenter les longueurs des parties de branches 16a et 16b depuis la paroi arrière 4 jusqu'à la plaquette 14 à circuit, autant que possible dans une étendue de surface de montage limitée. Ainsi, la différence entres les degrés de dilatation/contraction, due à la différence du coefficient de dilatation thermique entre le connecte'ir 1 et la plaquette 14 à circuit, peut être absorbée. Parr conséquent, l'amplitude de la force exercée sur les parties de connexion entre la plaquette 14 à circuit et les parties linéaires 18c et 22c est réduite, empêchant ainsi la formation de fissures au niveau des parties soudées 29 des parties de connexion. Il est important de noter ici que les parties de branches 16 sont partiellement étamées. Les parties linéaires 22c des parties de branches 16b Ses contacts inférieurs 6b sont étamées. Autrement dit, les parties de branches 16 sont étamées depuis leurs extrémités 22d jusqu'à l'amorce des parties flexibles 22b. Les parties étamées sont représentées par des hachures sur les figures lA et 1B. Les parties de branches 16a des contacts supérieurs 6a sont étamées depuis leurs extrémités 18d jusqu'aux mêmes hauteurs que les parties étamées des parties linéaires 22c des parties de branches 16b. Autrement dit, les parties de branches 16a sont étamées jusqu'à la position indiquée par une flèche 24 sur la figure 1A. Les parties de branches 16a des contacts supérieurs 6a peuvent être étamées sur la totalité des parties linéaires 18c, jusqu'aux parties flexibles 18b. Autrement dit, les parties de branches 16a peuvent être étamées jusqu'à la position indiquée par une flèche 28 sur la figure 1A. L'étamage est appliqué soit sur la totalité, soit sur une portion des parties linéaires 18c et 22c, mais non sur les parties flexibles 18b et 22b. Par conséquent, il n'est pas possible que des trichites ou barbes se forment sur les parties flexibles 18b et 22b. Il convient de noter que l'étain, qui est utilisé en tant que matière de revêtement, peut être de l'étain pur ou un alliage d'étain ne contenant pas de plomb. Par exemple, on peut appliquer en revêtement une soudure sans plomb en alliage d'étain et de cuivre, et un soudage peut également être réalisé en utilisant une soudure sans plomb à l'étain et au cuivre. Dans ce cas, les propriétés de soudage sont favorables et les coûts de fabrication peuvent également être diminués. En variante, un revêtement peut être réalisé en utilisant une soudure sans plomb, en alliage d'étain et de bismuth. On décrira maintenant les étapes de fabrication du connecteur 1 jusqu'à l'étamage. Les contacts 6 sont poinçonnés dans une tôle métallique en alliage de cuivre ou analogue, par estampage. Puis, chacun des contacts 6 est nickelé en totalité. Ensuite, des portions des parties de branches des contacts 6 sont étamées sur une longueur prédéterminée à partir de leurs extrémités 18d et 22d. Autrement dit, les parties de branches 16 sont étamées jusqu'à la position indiquée par la flèche précitée 24 ou bien, dans le cas des parties de branches 16a, jusqu'à la position indiquée par la flèche 28. Ensuite, les contacts 6 sont pliés en des formes prédéterminées puis ajustés à force dans la paroi arrière 4 du boîtier isolant 2 pour constituer le connecteur 1. En variante, les contacts 6 sont enfoncés à force dans la paroi arrière 4 du boîtier isolant 2, puis pliés dans leurs formes prédéterminées pour constituer le connecteur 1. On décrira maintenant un connecteur 40 qui est une modification du connecteur 1, en référence à la figure 1B. Il convient de noter que, dans la description suivante, des éléments identiques à ceux illustrés sur la figure lA seront décrits avec les mêmes références numériques. De plus, la structure intérieure du connecteur 40 est identique à celle du connecteur 1 et sa description ne sera donc pas reprise. Le connecteur 40 diffère du connecteur 1 par le fait que les longueurs entières des parties de branches 56 (56a, 56b) des contacts 46 (46a, 4Gb) sont plus grandes. Pour cette raison, le connecteur 40 Est plus apte à absorber une contrainte engendrée au niveau des parties de connexion, c'est-à-dire des parties soudées 29, entre le connecteur 40 et la plaquette 14 à circuit, du fait des différences entre leurs coefficients de dilatation/cDntraction. Par conséquent, des parties allongées 58a des contacts supérieurs 46a s'étendent sensiblement parallèlement à la plaquette 14 à circuit. L'angle, sous lequel les parties allongées 62a des contacts inférieurs 46 s'étendent à l'écart de la plaquette 14 à circuit depuis une paroi arrière 44 d'un boîtier isolant 42, est plus petit que celui des parties allongées 22a du connecteur 1. Des parties linéaires 58c et 62c des parties de branches 56 du connecteur 40 sont partiellement étamées, de la même manière que dans le connecteur 1. L'étamage est réalisé sur les parties linéaires 58c et 62c, tout en évitant les parties flexibles 58b et 62b, de la même manière que dans le connecteur 1. On n'en redonnera donc pas une description détaillée. Dans les connecteurs 1 et 40 illustrés sur les figures lA et 1B, les longueurs des parties de branches 16 et 56 peuvent être prolongées, même si la distance entre les parties de maintien 10 et les surfaces inférieures 30 des connecteurs 1 et 40 sont courtes. Ceci est réalisé en formant les parties allongées 18a, 22a et 62a de manière qu'elles s'écartent de la plaquette 14 à circuit. Par conséquent, si la plaquette 14 à circuit est placée dans la position indiquée par la référence numérique 14', un montage à profil bas des connecteurs est pDssible. En conséquence, les étendues de surface de montage des connecteurs 1 et 40 peuvent être maintenues petites, tout en permettant un montage à profil bas de multiples une densité élevée, sur la plaquette 14 à maintenant un connecteur 80 selon une réalisation de l'invention, en référence à la figure 2. La figure 2 est une vue sc;-iématique du connecteur 80 selon la seconde forme de réalisation. Le connecteur 80 de la seconde forme de réalisation diffère des connecteurs 1 et 40 illustrés sur les figures lA et 1B par le fait que des parties allongées 98a et 120a des parties de branches 96 (96a, 96b) de contacts 86 (86a, 86b), qui sont maintenues par un boîtier isolant 82, s'étendent sensiblement parallèlement à la plaquette 14 à circuit. La forme de ces parties de branches 96 convient dans des cas où l'on dispose de beaucoup d'espace pour de longues parties de branches 96 ou dans des cas où la différence entre les coefficients de dilatation thermique entre le boîtier isolant 82 et la plaquette:_4 à circuit est faible. Dans ce cas aussi, les parties linéaires 98a et 102c peuvent être partiellement étamées, au niveau des parties indiquées par des hachures sur la figure 2. Cet étamage partiel peut être réalisé jusqu'aux parties flexibles 98b et 102b, de la même manière que dans le cas des connecteurs 1 et 40 illustrés sur les figures lA et 1B. Dans le cas du connecteur 802 illustré sur la figure 2, les parties allongées 98a et 102a sont parallèles à la plaquette à circuit. Il est donc difficile ce minimiser l'étendue de la surface de montage du connecteur 80 et il est également difficile de réaliser un montage à profil bas du connecteur 80. Cependant, on peut éviter unie pollution de l'environnement par le plomb et la formation de fissures au niveau des parties soudées (parties de connexion entre le connecteur 80 et la plaquette 14 à circuit). connecteurs, à circuit. On décrira seconde forme de Il va de soi que de nombreuses modifica-:ions peuvent être apportées au connecteur décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Connecteur électrique (1, 40, 80) montage sur plaquette, comportant: des contacts (6, 46, 86) ; et un boîtier isolant (2, 42, 82) destiné à maintenir les contacts (6, 46, 86) en plusieurs rangées; chacun des contacts (6, 46, 86) comportant= une partie de contact (12) destinée à entrer en contact avec un autre connecteur; et une partie de branche (16, 56, 96) qui fait saillie vers l'extérieur d'une paroi arrière (4, 44; du boîtier isolant (2, 42, 82) pour être connectée à une plaquette (14, 14') à circuit; chacune des parties de branches (16, 56, 96) 15 comportant: une partie allongée (18a, 22a, 58a, 62a, 98a, 102a) qui s'étend depuis la paroi arrière (4, 44) du boîtier isolant (2, 42, 84) ; une partie flexible (18b, 22b, 58b, 62b, 98b, 102b) 20 formée en continu avec la partie allongée (18a, 22a, 58a, 62a, 98a, 102a) ; et une partie linéaire (18c, 22c, 58c, 62c, 98c, 102c) qui s'étend depuis la partie flexible (18b, 22o, 58b, 62b, 98b, 102b) vers la plaquette (14, 14') à circuit, sensiblement perpendiculairement à celle-ci, pour être insérée dans des ouvertures (20) de la plaquette (14, 14') à circuit et y être connectée; et au moins les contacts (6, 46, 86) de la rangée la plus proche de la plaquette (14, 14') à circuit ayant des parties allongées (18a, 22a, 58a, 62a, 98a, 102a) qui s'étendent depuis la paroi arrière (4, 44) du boîtier isolant (2, 42, 82) dans une direction s'éloignant de la plaquette (14, 14') à circuit jusqu'aux parties flexibles (18b, 22b, 58b, 62b, 98b, 102b) ; caractérisé en ce que: les parties linéaires (18c, 22c, 58c, 62o, 98c, 102c) de chacune des parties de branches (16, 56, 96) sont partiellement étamées. 2. Connecteur (1, 40, 80) monté sur une plaquette à circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que les parties linéaires (18c, 22c, 58c, 62c, 98c, 102c) de chacune des parties de branches (16, 56, 96) sont revêtues d'un alliage d'étain. 3. Connecteur monté sur une plaquette à circuit, 10 comportant: un connecteur électrique (1, 40, 80) à montage sur plaquette, comportant: des contacts (6, 46, 86) ; et un boîtier isolant (2, 42, 82) destiné à maintenir les 15 contacts (6, 46, 86) en plusieurs rangées; chacun des contacts (6, 46, 86) comportant: une partie de contact (12) destinée a entrer en contact avec un autre connecteur; et une partie de branche (16, 56, 96) qui fait saillie 20 vers l'extérieur d'une paroi arrière (4, 44) du boîtier isolant (2, 42, 82) pour être connectée à une plaquette (14, 14') à circuit; et chacune des parties de branches (1E, 56, 96) comportant. une partie allongée (18a, 22a, 58a, 62a, 98a, 102a) qui s'étend depuis la paroi arrière (4, 44) du boîtier isolant (2, 42, 84) ; une partie flexible (18b, 22b, 58b, 62b, 98b, 102b) formée en continu avec la partie allongée (18a, 22a, 58a, 30 62a, 98a, 102a) ; et une partie linéaire (18c, 22c, 58c, 62c, 98c, 102c) qui s'étend depuis la partie flexible (18b, 22b, 58b, 62b, 98b, 102b) vers la plaquette (14, 14') à circuit sensiblement perpendiculairement à celle-ci, pour être insérée dans des ouvertures (20) de la plaquette (14, 14' ) à circuit et y être connectée; et les parties allongées (18a, 22a,, 58a, 62a, 98a, 102a) s'étendant depuis la paroi arrière (4, 44) du boîtier isolant (2, 42, 82) dans une direction s'éloignant de la plaquette (14, 14') à circuit jusqu'aux parties flexibles (18b, 22b, 58b, 62b, 98b, 102b) ; caractérisé en ce que: les parties linéaires (18c, 22c, 58c, 62c, 98c, 102c) de chacune des parties de branches (16, 56, 96) sont partiellement étamées. 4. Connecteur (1, 40, 80) monté sur une plaquette à circuit selon la revendication 3, caractérisé en ce que les parties linéaires (18c, 22c, 58c, 62c, 98c, 102c) de chacune des parties de branches (16, 56, 96) sont revêtues d'un alliage d'étain.