FR2508720A1 - Dispositif de connexion pour carte de circuit imprime - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN CONNECTEUR PERMETTANT DE RACCORDER UNE CARTE DE CIRCUIT IMPRIME A UN CABLE PLAT. ELLE CONSISTE A MUNIR UNE CARTE DE CIRCUIT IMPRIME 401 COMPORTANT UN PEIGNE DE CONNEXION STANDARD 402 DE QUATRE PLOTS DE CENTRAGE 403 SITUES DEUX PAR DEUX DE CHAQUE COTE DE CE PEIGNE. LE CABLE 404 A RACCORDER EST DENUDE SUR UN COTE A SON EXTREMITE ET PLACE ENTRE LES PLOTS DE MANIERE A CE QUE SES CONDUCTEURS VIENNENT SE SUPERPOSER AUX PISTES DE CONNEXION PORTEES PAR LA PLAQUE DE CIRCUIT IMPRIME. ON PLACE ALORS UN JONC ELASTIQUE 101 SUR L'EXTREMITE DE CE CABLE EN L'IMMOBILISANT ENTRE LES PLOTS DE CENTRAGE. ON PINCE ENSUITE L'ENSEMBLE AVEC UNE PINCE ELASTIQUE 103 QUI VIENT SE PLACER ENTRE LES PLOTS MAIS DANS L'AUTRE SENS, ET DONT LE BEC INFERIEUR VIENT APPUYER SUR LA FACE INFERIEURE DE LA PLAQUE DE CIRCUIT IMPRIME ET LE BEC SUPERIEUR SUR LE JONC ELASTIQUE, CE QUI ASSURE LE MAINTIEN DES CONTACTS ENTRE LES CONNECTEURS ET LES PISTES. ELLE PERMET DE REALISER DES CONNECTEURS AVEC DES MOYENS TRES SIMPLES, VOIRE DE FORTUNE.

Description

DISPOSITIF DE CONNEXION POUR CARTE
DE CIRCUIT IMPRIME
La présente invention se rapporte aux dispositifs de connexion pour cartes de circuit imprimé, qui permettent de raccorder électriquement ces cartes de circuit imprimé, entre elles ou plus particulièrement à des appareils extérieurs par l'intermédiaire de câbles du type méplat.

Il est connu de munir une telle carte d'un connecteur, de type mâle par exemple, et de disposer dans le châssis où elle doit être placée un autre connecteur, de type femelle par exemple, destiné à recevoir celui porté par la carte.

Dans certains cas il n'y a pas de connecteur distinct proprement dit placé sur la carte, et ce sont les pistes du circuit imprimé qui arrivent perpendiculairement au bord de l'un des côtés de la carte, selon une disposition préétablie correspondant généralement à un peigne régulier.

C'est alors le bord de la carte elle même qui forme le connecteur mâle qui est inséré dans un connecteur femelle porté par le châssis.

Pour assurer un bon contact électrique entre ces pistes et les points de contact du connecteur du châssis, il faut une certaine pression entre eux. Si cette pression est obtenue dès l'insertion, il se produit alors un frottement entre les points de contact et les pistes, qui provoque une usure relativement rapide des pistes. Pour diminuer cette usure on procéde le plus souvent à une dorure des pistes, mais ceci est particulièrement coûteux.

Dans certains connecteurs, dits à force d'insertion nulle, il n'y a pas de frottement lors de l'entrée de la carte dans le connecteur, et la pression nécessaire est ensuite établie à l'aide d'un dispositif qui applique les points de contact sur les pistes lorsque la carte est immobilisée. On peut ainsi supprimer la dorure des pistes et la remplacer par une couche de métal moins coûteux, tel qu'un alliage d'étain et de plomb. Il est toutefois nécessaire d'effectuer deux manipulations successives, car en effet on doit d'abord introduire la carte à fond et ensuite manipuler un organe qui vient appliquer. les contacts sur les pistes.

Un dispositif décrit dans une demande de brevet N" 76 17 076 du 4 juin 1976 permet de réaliser l'insertion et l'application de la pression sans frottement et d'un seul mouvement. Pour cela le contact est réalisé entre les pistes de la carte de circuit imprimé, qui est rigide, et d'autres pistes portées par un circuit imprimé souple solidaire du châssis dans lequel on insère la carte. Lorsque l'on insère celle-ci, elle vient prendre place entre deux circuits souples et entraîne dans son mouvement un appareillage qui vient appliquer ces circuits sur la carte en établissant les contacts désirés.Une amélioration permettant de simplifier et de rendre moins fragile ce dispositif a été décrit dans la demande de brevet N" 81 00 097, déposée le 6 janvier 1981 sous le titre "Dispositif de connexion pour carte de circuit imprimé, et châssis pour carte comprenant un tel dispositif". Ces dispositifs restent toutefois complexes et sont plus particulièrement adaptés aux grands appareillages comprenant des paniers munis de nombreuses cartes interconnectées entre elles. On souhaite disposer de moyens plus simples pour le cas ou un appareil comprend un petit nombre de cartes, voire une seule, qu'il faut essentiellement relier à des dispositifs extérieurs par l'intermédiaire de câbles, par exemple du type méplat.

Pour cela l'invention propose un dispositif de connexion pour carte de circuit imprimé, destiné à connecter un câble plat comportant un ensemble de conducteurs à un premier ensemble de pistes de connexion situées à l'extrémité de connexion d'une première face de la carte de circuit imprimé à connecter, principalement caractérisé en ce qu'il comprend une pince élastique comportant deux becs pour enserrer entre ces becs l'extrémité du câble plat et l'extrémité de connexion de la carte de circuit imprimé et appliquer sur les pistes de connexion les conducteurs du câble situés dans une partie dénudée de la face du câble mise en regard des pistes de connexion.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront clairement dans la description suivante présentée à titre d'exemple non limitatif et faite en regard des figures annexées ci-après.

- la figure 1, qui représente les organes élémentaires d'un connecteur selon l'invention; - les figures 2 et 3, qui représentent deux variantes d'une clé permettant de manipuler la pince 102 de la figure 1 ; - les figures 4 à 7, qui représentent les étapes du montage du connecteur de la figure 1 - la figure 8, qui représente une vue en coupe longitudinale de l'extrémité du câble 404 des figures 5 à 7.

Les deux organes de base du connecteur selon l'invention, qui sont représentés sur la figure 1, consistent en un jonc 101 et une pince 102. Ce jonc 101 est de section circulaire et formé d'une matière élastique telle qu'un élastomère de type silicone.

La pince 102 est semblable, voire identique, à un modèle tout à fait courant utilisé en papeterie pour maintenir assemblées des liasses de documents. Elle est formée d'une feuille d'acier flexible pliée en forme de
U étranglé pour délimiter un espace 103 limité par deux becs 104 et 105.

Ces deux becs se recourbent vers l'extériéur pour former deux gorges qui servent à insérer un outil permettant d'écarter les becs pour élargir la fente 103, et d'introduire dans cette: dernière les organes qui seront serrés par les becs lorsque l'on relâchera l'effort sur la pince.

Une première variante d'une clé permettant d'ouvrir la pince 102 est représentée sur la figure 2, et comporte deux lames 201 et 202 qui sont adaptées pour venir s'engager dans les replis des becs 104 et 105. En exerçant une pression sur les autres extrémités de ces lames, on ouvre ainsi l'espace 103 délimité par ces becs. L'élasticité de la pince est suffisante en elle même pour exercer une réaction à l'effort de l'opérateur, mais il peut être utile d'ajouter une lame de ressort 203 pour augmenter la résistance offerte à l'effort de cet opérateur, et pour solidariser les deux lames afin d'obtenir un outillage de manoeuvre qui soit moins aisé à égarer.

Dans une variante représentée en figure 3 les lames 201 et 202 sont courbées de manière à ce que la main de l'opérateur se situe latéralement par rapport à l'ouverture 103 de la pince 102, et non pas dans le prolongement de la direction de la carte qui va être introduite dans cet espace. Cette variante permet, dans des cas où l'espace disponible à l'arrière de la carte est relativement réduit, de faciliter la manipulation de la pince.

On a représenté sur la figure 4 la partie arrière d'une carte de circuit imprimé qui est destinée à venir se raccorder à un câble du type méplat.

Cette carte 401 comprend un ensemble de conducteurs imprimés sur sa surface, qui se terminent sous la forme d'un peigne 402 formé de dents perpendiculaires à l'extrémité arrière de la carte, et régulièrement réparties avec un pas normalisé, par exemple de 2,54 millimètres.

Pour délimiter le positionnement tant du câble méplat que des autres organes de connexion, on a fixé sur la plaque 401 quatre. plots 403, qui sont perpendiculaires à cette carte et encadrent deux par deux le peigne de connexion 402. La distance entre ces plots, de part et d'autre du peigne de connexion, est égale à la largeur du câble méplat, et la distance entre ces deux plots d'un même côté du peigne, est égale au diamètre du jonc 101.

Ces plots peuvent être par exemple du type couramment utilisé pour implanter sur des cartes de circuit imprimé des points de test.

Dans la première étape du montage du connecteur, qui est représentée sur la figure 5, on place entre les plots 403 le câble méplat dont la partie inférieure a été dénudée de façon à venir entrer au contact des dents du peigne de connexion 403. On a bien entendu choisi un câble méplat dont l'écartement des conducteurs correspond à l'écartement des dents du peigne, ou inversement on a confectionné la carte de circuit imprimé de telle façon que l'écartement des dents du peigne corresponde à l'écartement des fils de connexion du conducteur méplat. De toute façon dans la technologie actuelle on trouve un grand nombre de câbles méplats dont l'écartement des conducteurs est justement normalisé à celui de l'écartement des connecteurs, c'est-à-dire le plus souvent 2,54 millimètres.

En effet ces câbles sont généralement utilisés pour être raccordés directement à des connecteurs autodénudants dont le pas est justement ce pas normalisé.

On a fixé les plots 403 sur la carte 401 de telle manière que le câble coulisse à frottement doux entre ceuxci, sans présenter un jeu latéral tel qu'il occasionne un mauvais alignement entre les conducteurs et les dents du peigne.

Dans la version la plus simple du connecteur selon l'invention, on prendra soin lors du montage de ne pas pousser à fond le câble jusqu'au niveau de la face arrière de la plaque 401, pour ne pas risquer un courtcircuit avec la pince lorsqu'elle sera mise dans l'étape décrite ultérieurement. Pour les mêmes raisons, on aura pris soin lors de la gravure du circuit imprimé d'arrêter les dents du peigne à une faible distance de cette face arrière.

Dans une deuxième étape représentëe sur la figure 6, on place le jonc 101 entre les plots 403 de telle manière qu'il vienne appuyer sur la face supérieure du câble méplat 404, ce qui applique la zone inférieure dénudée sur les dents du peigne de connexion. La longueur du jonc sera choisie pour qu'elle dépasse légèrement de part et d'autre des côtés du câble au-delà des plots 403 de centrage. L'écartement entre ces plots sera lui choisi en fonction du diamètre du jonc de telle manière qu'il entre légèrement à force afin de faciliter la tenue des organes lors du montage du connecteur.

Enfin, dans une troisième et dernière étape représentée sur la figure 7, on ouvre la pince 102 à l'aide de l'outil d'ouverture jusqu'à ce que la largeur de la fente 103 soit supérieure à l'épaisseur totale présentée par la plaque de circuit imprimé 401 surmontée du conducteur méplat 404 et du jonc 101. On fait alors pénétrer ce sandwich dans la fente 103 en poussant la pince jusqu'à ce que la face arrière de la plaque de circuit imprimé vienne buter au fond de cette pince. La largeur delta pince est choisie de telle manière qu'elle entre relativement librement entre les plots 403 tout en assurant un pressage sur toute la largeur du câble méplat. Lorsque la pince est engagée à fond, on relâche l'effort sur l'outil de manoeuvre et on dégage les lames 201 et 202 de cet outil.En se refermant la pince 102 vient appuyer par l'intermédiaire du jonc 101 sur le câble méplat 404, et presser fermement les conducteurs de celui-ci sur les dents correspondantes du peigne 402 auxquelles ils doivent être connectés. Les plots 403 sont placés en retrait de la face arrière de la plaque 401 de telle manière que lorsque la pince est engagée à fond, le jonc 101 est légèrement en retrait des becs 104 et 105 de façon à ce que la pression soit bien transmise sans tendre à éjecter le jonc ni vers l'avant ni vers l'arriere.

l'arrière.

Le montage du connecteur est ainsi terminé.

On remarque que ce connecteur peut s'utiliser avec non plus un câble méplat, mais un circuit imprimé souple dont la face portant les conducteurs est gravée au niveau qui vient s'appliquer sur le peigne de connexion selon un autre peigne homologue de ce dernier. L'usage d'un tel circuit imprimé souple s'étend à tous les cas où il est possible de ne pas risquer de contact malencontreux entre les pistes de connexion de la surface de ce circuit et un autre organe de l'appareil.

Dans le cas du câble méplat il faut bien entendu dénuder la partie de celui-ci qui doit former les contacts, et pour cela on peut utiliser par exemple une brosse rotative en fibre de verre d'un type courant dans le commerce, qui permet de dénuder une face de ce câble selon une gorge 801, représentée sur la figure 8, à une distance convenable de l'extrémité du câble avec une précision qui peut être très approximative.

Parmi les variantes permettant d'assurer sans habileté particulière au montage l'absence de court-circuit entre le fond de la pince 102, les dents du peigne de connexion 402, et les extrémités des conducteurs du câble 404, on peut citer celles qui consistent à revêtir l'intérieur de la pince d'une peinture isolante. On peut également pratiquer la gorge 801 à une distance plus grande de l'extrémité du câble et replier celui-ci autour de l'extrémité de la plaque 401, ce qui peut nécessiter, en fonction des épaisseurs et des tolérances utilisées, soit une pince 102 plus profonde, soit au contraire de rapprocher légèrement les plots 403 de l'extrémité de la plaque 401.

On remarque enfin que ce type de connecteur n'est nullement limité à une connexion sur une seule face de la plaquette 401. On peut tout au contraire, en disposant quatre autres plots 403, ou même en les prévoyant suffisamment longs pour dépasser des deux côtés de la plaque 401, et en utilisant une pince pouvant s'ouvrir suffisamment largement, placer un deuxième câble 404 et un deuxième jonc 101 sur l'autre face de la plaque 401, ce qui réalise un connecteur à double face. Dans le cas de la variante où l'on replie l'extrémité du câble 404 on peut même assurer des connexions des deux côtés dans la mesure où certaines d'entre elles soit ne sont pas utilisées sur une face, soit peuvent alimenter des circuits placés sur les deux faces.

Dans la mesure où l'on prend certains risques tels que des possibilités de contacts défectueux ou de détérioration éventuelle des pièces, on peut même se passer du - jonc 101 et faire appuyer directement la lèvre 104 de la pince 102 sur la surface extérieure du câble plat 404.

Les inconvénients en question pourraient être surmontés par une attention plus grande de l'opérateur procédant au montage en réservant l'utilisation de ce dispositif simplifié pour des expérimentations de court; durée ou des situations d'urgence. Dans une telle situation d'urgence, on pourrait d'ailleurs également supprimer les plots de centrage 403 en redoublant d'attention lors du montage.

Claims (6)

REVENDICATIONS

1. Dispositif de connexion pour carte de circuit imprimé, destiné à connecter un câble plat (404) comportant un ensemble de conducteurs à un premier ensemble de pistes de connexion (402) situées à l'extrémité de connexion d'une première face de la carte de circuit imprimé (401) à connecter, caractérisé en ce qu'il comprend une pince élastique (102) comportant deux becs (104, 105) pour enserrer entre ces becs l'extrémité du câble plat (404) et l'extrémité de connexion de la carte de circuit imprimé (401) et appliquer sur les pistes de connexion (402) les conducteurs du câble situés dans une partie dénudée (801) de la face du câble mise en regard des pistes de connexion.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre au moins deux plots de centrage (403) fixés sur la carte de circuit imprimé (401) de part et d'autre de l'ensemble de pistes de connexion (402) pour positionner le câble (404) de manière à ce que les conducteurs corncident avec les pistes.

3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un jonc élastique (101) interposé entre le câble (404) et le bec (104) de la pince (102) qui vient appuyer sur le câble.

4. Dispositif selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce qu'il comprend en outre deux autres plots de centrage (403) fixés sur la carte de circuit imprimé (401) de part et d'autre de l'ensemble des pistes de connexion (402) pour positionner le jonc (101) sur l'emplacement de contact entre les conducteurs du câble et les pistes de connexion.

5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications I à 4, caractérisé en ce que la partie interne de la pince élastique (102) est munie d'un revêtement isolant pour ne pas court-circuiter les conducteurs du câble (404) ni les pistes de connexion (402).

6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un deuxième jonc élastique (101) et quatre autres plots de centrage (403) situés sur la deuxième face de la carte de circuit imprimé (401) pour connecter un deuxième ensemble de pistes de connexion situées à l'extrémité de connexion de cette deuxième face à un deuxième ensemble de conducteurs faisant partie d'un deuxième câble plat ou aux conducteurs du premier câble plat lequel est alors replié autour de l'extrémité de la carte à l'intérieur de la pince élastique (102).