CH642488A5 - Contact inserable dans un trou metallise d'une carte de circuit imprime, procede de fabrication et utilisation de ce contact. - Google Patents
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Description
La présente invention concerne un contact insérable dans un trou métallisé d'une carte de circuit imprimé, ainsi que des procédés de fabrication et d'utilisation de ce contact dans le trou métallisé.
Les contacts insérables à force dans les trous métallisés d'une carte dé circuit imprimé sont largement utilisés à l'heure actuelle pour réaliser des connexions sans soudure. Ils comportent généralement une première extrémité prévue pour passer au travers du trou et faire saillie au-delà de l'une des faces de la carte lorsque le contact est en position d'insertion, et une deuxième extrémité prévue pour faire saillie au-delà de l'autre face de la carte. Ces deux extrémités sont raccordées par une partie médiane dont la fonction est d'assurer simulta-5 nément le raccordement électrique du contact avec la surface intérieure métallisée du trou, et sa retenue mécanique dans le trou.
L'invention se rapporte plus particulièrement à la partie médiane de ces contacts, dont les configurations connues jus-10 qu'ici peuvent être classées selon deux groupes distincts.
D'une part, un certain nombre de contacts présentent une partie médiane prismatique, indéformable, à section rectangulaire ou carrée. Lors de l'insertion d'un tel contact, les arêtes de la partie médiane, qui s'étendent parallèlement à l'axe i5 longitudinal du contact ou à sa direction d'insertion dans le trou, viennent s'incruster dans la paroi du revêtement intérieur du trou, formant ainsi des liaisons étanches aux gaz qui freinent les phénomènes de corrosion au niveau des surfaces de contact.
20 Ces contacts présentent toutefois un certain nombre de désavantages. En particulier, lors de leur insertion dans une ouverture dont les dimensions sont trop faibles, les forces importantes qui se développent dans la direction axiale peuvent provoquer l'arrachement du revêtement intérieur, ou des cou-25 ches conductrices intermédiaires dans le cas de l'utilisation de circuits multicouches. A l'inverse, si les dimensions de l'ouverture sont trop grandes, la retenue axiale du contact qui ne s'effectue que par frottement du contact sur le revêtement sera mauvaise et risquera encore de se détériorer sous l'action de 30 sollicitations mécaniques (vibrations, efforts axiaux exercés sur l'une ou l'autre extrémité du contact) ou thermiques. On voit donc que l'utilisation de ce type de contacts implique le respect de tolérances dimensionnelles très strictes sur l'ouverture du circuit imprimé, qui sont délicates à obtenir par les 35 techniques de galvanoplastie. On notera en particulier que dans le cas d'ouvertures de section non parfaitement ronde, un même contact sera plus ou moins bien retenu, selon que les diagonales de sa section correspondent à un diamètre plus ou moins grand de l'ouverture mesuré dans la direction de ces 40 diagonales. En outre, les efforts radiaux exercés par la partie médiane sur le revêtement intérieur s'exercent selon deux directions diagonales et cette répartition irrégulière peut conduire à la fissuration du revêtement.
Il existe d'autre part des contacts présentant une partie 45 médiane déformable élastiquement dans une direction radiale, ce qui permet en théorie d'alléger les tolérances dimensionnelles des trous revêtus intérieurement qui doivent les recevoir. Toutefois, l'étanchéité aux gaz des surfaces de contact n'est réalisée au contraire qu'en respectant des conditions de 50 tolérances et de mise en œuvre absolument optimales. Il faut noter également que la surface de contact entre la partie médiane et la paroi du revêtement ne se fait jamais sur toute la hauteur de cette partie médiane, ce qui peut conduire à une retenue mécanique instable du contact. Enfin, les efforts axiaux 55 mais aussi de rotation appliqués aux extrémités du contact ne peuvent être absorbés que de façon imparfaite par effet de frottement contre la paroi du revêtement.
C'est pourquoi l'objet de l'invention est de proposer un contact insérable qui assure à la fois une excellente tenue mé-60 canique et une étanchéité aux gaz très satisfaisante et qui ne présente aucun des désavantages des contacts connus tout en autorisant un relâchement des tolérances dimensionnelles attachées à la réalisation du trou métallisé de la carte de circuit imprimé.
65 Cet objet, et d'autres encore qui apparaîtront à la lecture de la description suivante, sont réalisés selon l'invention en prévoyant de conférer à la partie médiane du contact une structure hélicoïdale. Selon un mode de réalisation particuliè-
3
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rement avantageux tant du point de vue de la fabrication du - la figure 8 représente un autre mode de réalisation d'un contact que de celui de sa mise en œuvre, la partie médiane contact selon l'invention.
présente une section rectangulaire, les sommets de cette sec- Comme on le voit au mieux sur les figures 1 à 3 le contact tion définissant les arêtes d'une structure hélicoïdale dont ' selon un mode de réalisation particulier de l'invention com-
l'angle de rotation est de 90°. De préférence, le contact est in- 5 porte une première extrémité 1, de section généralement car-
séré dans le trou métallisé en exerçant sur sa deuxième extré- rée, prévue pour faire saillie au-delà de l'une des faces d'une mité une poussée longitudinale dans la direction de la pre- carte de circuit imprimée de façon à pouvoir recevoir un fil mière, le contact étant maintenu libre en rotation pendant au électrique assujetti au moyen d'une connexion enroulée. La moins la phase de pénétration de la partie médiane dans le deuxième extrémité 2 non représentée sur le dessin est prévu trou. Dans ces conditions, le contact pénétrera le matériau du io pour faire saillie sur l'autre face de la carte imprimée et facili-revêtement du trou selon une trajectoire en hélice, et se retrou- ter la connexion d'une carte imprimée secondaire, d'un fil vera dans une position d'insertion décalée de 90° par rapport électrique ou de tout autre dispositif. Les extrémités 1 et 2
à sa position initiale. Parmi les nombreux avantages de cette sont raccordées par une partie médiane 3 qui présente une solution, on peut citer les suivants: structure hélicoïdale. La section de la partie médiane 3 est po-
- Ce contact est parfaitement guidé et maintenu axiale- 15 lygonale, de préférence rectangulaire (figure 5) ou carrée, et ment du fait que les points de contact sont répartis sur tout le ses sommets définissent les arêtes 4 de la structure hélicoïdale, pourtour de la paroi intérieure du revêtement, et cela sur toute Dans le cas d'une section rectangulaire ou carrée, l'angle de sa hauteur; cette caractéristique garantit un ancrage sûr du rotation de l'hélice est de préférence de 90°, c'est-à-dire que le contact à rencontre de sollicitations en flexion exercées sur pas de l'hélice correspond à la longueur de la partie médiane, l'une ou l'autre extrémité; 20 La figure 4 représente le contact en position d'insertion
- la qualité du contact électrique et la retenue de la pièce dans un trou 5 d'une carte 6 de circuit imprimé, recouvert insont affectées dans une moindre mesure par les irrégularités térieurement d'un revêtement conducteur 7. Un épaulement 8 du trou et des tolérances dimensionnelles moins serrées, car présentant au moins deux surfaces planes 9,10 perpendiculai-elles ne dépendent plus comme antérieurement de la précision res à l'axe longitudinal 11 du contact est prévu à la jonction dimensionnelle du trou dans deux seules directions; 25 de la partie médiane 3 et de la deuxième extrémité 2, pour ve-
- les tensions mécaniques dans le revêtement intérieur du nir s'appuyer contre la face supérieure du circuit imprimé en trou sont également réparties sur tout le pourtour. En raison position d'insertion du contact. Le contact est au mieux mis de la forme sinusoïdale des arêtes en projection radiale, les ef- en place en exerçant simplement sur sa deuxième extrémité 2 forts radiaux peuvent être absorbés par le matériau légère- une poussée longitudinale en direction de son extrémité 1, et ment élastique de la carte de circuit imprimé; la carte forme 30 en maintenant le contact libre en rotation pendant au moins ainsi un élément élastique sans que les propriétés électriques la phase de pénétration de la partie médiane dans le trou. Le ou mécaniques du contact soient remises en cause; contact pénètre donc en tournant dans la paroi du revêtement
- la surface de contact correspondant au nombre de points 7. Les surfaces 9 et 10 permettent alors de fixer la position électriquement actifs et formant une liaison étanche est forte- axiale et par conséquent l'orientation angulaire du contact en ment accrue du fait de la structure hélicoïdale; 35 position d'insertion. En outre, ces mêmes surfaces 9 et 10 per-
- la blessure du revêtement intérieur du trou est plus lé- mettent de reporter directement sur la face supérieure de la gère, et évite donc sa fissuration; carte 6 les efforts appliqués à l'extrémité 1 lors d'une opéra-
- les forces axiales exercées sur la première extrémité lors tion de connexion par enroulement, notamment si le pas de la de la formation d'une connexion enroulée ou du retrait d'un structure hélicoïdale est du type à gauche, alors que la conne-enroulement sont absorbées par effet de frottement, mais 40 xion par enroulement s'effectue généralement dans le sens ho-aussi de verrouillage de forme; raire. Une gorge 11 est réalisée à la jonction des surfaces 9,10
- en prévoyant une structure hélicoïdale à pas à gauche, et de la partie médiane 3 pour éviter tout défaut de position-les forces axiales et les forces de torsion apparaissant lors de la nement provoqué par des irrégularités du revêtement 7 à l'en-formation d'une connexion enroulée qui s'effectue normale- trée du trou 5. Pour garantir un raccordement correct d'un ment selon le sens horaire sont partiellement contrecarrées et 45 même contact dans des trous de profondeurs diverses, notam-peuvent être reprises par la surface de la face opposée de la ment pour l'utilisation de circuits multicouches, il suffira de carte de circuit imprimé au moyen d'épaulements prévus sur prévoir que la longueur de la partie médiane 3 correspond à la le contact; cette disposition élimine en grande partie les effets plus grande profondeur des trous susceptibles de la recevoir, d'usure du trou ou d'autres effets agissant défavorablement Bien entendu, la longueur des diagonales de la section de cette sur la qualité de la liaison. so partie médiane doit être légèrement plus grande que le dia-
L'invention sera bien comprise à la lecture de la descrip- mètre moyen de l'ouverture définie par les parois du revête-
tion suivante faite en relation avec les dessins joints, parmi ment 7.
lesquels:
- la figure 1 est une vue partielle en perspective d'un con- La figure 6 montre à titre d'exemple une série de contact tact insérable selon l'invention; 55 en cours de fabrication. Les opérations de découpage, cam-
- la figure 2 est une vue en élévation du contact de la brage, formage sont réalisées à partir d'une bande métallique figure 1 selon les flèches II—II de cette figure; 12, par exemple en phosphorebronze ou étain-bronze, dont
- la figure 3 est une vue en élévation du contact des figures les contacts individuels peuvent n'être séparés selon une ligne 1 et 2 selon les flèches III-III de la figure 1 ; X que par l'utilisateur final des contacts, avant leur insertion la figure 4 est une vue en coupe d'un contact selon l'inven- 60 dans les cartes de circuits imprimés. Les contacts représentés tion après insertion dans un trou d'une carte de circuit sur cette figure, comme celui de la figure 7, comportent une imprimé; deuxième extrémité 2 formant une fourchette élastique 13 pré-
- la figure 5 est une vue en coupe selon la ligne V-V du vue pour le raccordement de cartes imprimées par exemple, contact de la figure 4; Le contact de la figure 8 comporte une deuxième extrémité
- la figure 6 est une vue en élévation d'une série de con- 65 formant elle aussi une borne de connexion par enroulement, tacts selon l'invention en cours de fabrication; par exemple pour réaliser un connecteur pour câbles plats. Le
- la figure 7 représente une coupe selon la ligne VII-VII revêtement des différentes zones des ces contacts peut être ob-d'un contact de la figure 6;et tenu par les techniques hibituelles.
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Pour la réalisation de la partie médiane 3, les opérations de fabrication prévoient de façon avantageuse une étape au cours de laquelle une torsion de 90° est appliquée à l'une des extrémités du contact relativement à l'autre, autour de l'axe longitudinal du contact, de manière à conférer à la partie médiane la configuration hélicoïdale voulue.
C
3 feuilles dessins
Claims (11)
1. Contact insérable dans un trou métallisé (5) d'une carte de circuit imprimé (6), comprenant
- une première extrémité (1) prévue pour passer au travers du trou et faire saillie au-delà de l'une des faces de la carte lorsque le contact est en position d'insertion;
- une deuxième extrémité (2) prévue pour faire saillie au-delà de l'autre face de la carte lorsque le contact est en position d'insertion; et
- une partie médiane (3) raccordant la première et la deuxième extrémité et prévue pour assurer simultanément le raccordement électrique du contact avec la surface intérieure métallisée du trou et sa retenue mécanique dans le trou;
caractérisé en ce que ladite partie médiane (3) présente une structure hélicoïdale.
2. Contact selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie médiane présente, perpendiculairement à l'axe longitudinal du contact, une section polygonale dont les sommets définissent les arêtes (4) de la structure hélicoïdale.
3. Contact selon la revendication 2, caractérisé en ce que la section de la partie médiane est rectangulaire.
4. Contact selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'angle de rotation de la structure hélicoïdale est de 90°.
5. Contact selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la structure hélicoïdale présente un pas du type à gauche.
6. Contact selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première extrémité (1) forme une borne de connexion par enroulement.
7. Contact selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un épaulement (8) comportant des surfaces planes (9,10) perpendiculaires à l'axe longitudinal du contact est prévu à la jonction de la partie médiane et de la deuxième extrémité pour venir s'appuyer contre la carte de circuit imprimé lorsque le contact est en position d'insertion.
8. Contact selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdites surfaces planes (9,10) de l'épaulement (8) se raccordent aux surfaces contiguës de la partie médiane par l'intermédiaire d'une gorge (11).
9. Procédé de fabrication d'un contact selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte, outre les opérations de découpage et de formage des extrémités et de la partie médiane, l'étape d'appliquer une rotation à l'une des extrémités relativement à l'autre, autour de l'axe longitudinal du contact, de manière à conférer à la partie médiane une structure hélicoïdale.
10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la rotation est de 90°.
11. Utilisation d'un contact selon l'une des revendications 1 à 8 dans un trou (5) d'une carte de circuit imprimé (6), caractérisé en ce que l'on introduit la première extrémité (1) du contact dans le trou et que l'on exerce sur la deuxième extrémité (3) une poussée longitudinale dans la direction de la première, le contact étant maintenu libre en rotation pendant au moins la phase de pénétration de la partie médiane dans le trou.
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| CA1189924A (fr) | 1985-07-02 |
| EP0047469A2 (fr) | 1982-03-17 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PL | Patent ceased |