FR2587847A1

FR2587847A1 - Modular device for holding, positioning and protecting female contacts to be soldered or brazed onto a printed-circuit board

Info

Publication number: FR2587847A1
Application number: FR8514277A
Authority: FR
Inventors: Jacques Nicat; Claude Casses
Original assignee: Thomas and Betts Corp
Current assignee: ABB Installation Products Inc
Priority date: 1985-09-26
Filing date: 1985-09-26
Publication date: 1987-03-27
Also published as: FR2587847B1

Abstract

The bottom of the cavities which are adapted so as to receive, by elastic deformation, the heads of the contacts 3, is constituted by an easily perforated thin membrane 5.

Description

DisPositif modulaire Pour le maintien. la Pose et la
Protection de contacts femelles à souder ou à braser sur une carte de circuit imPrimé.Modular device For maintenance. the Pose and the
Protection of female contacts to be soldered or soldered on a printed circuit board.

La présente invention concerne un dispositif modulaire pour le maintien, la pose et la protection de contacts femelles, à souder ou à braser sur une carte de circuit imprimé. The present invention relates to a modular device for holding, fitting and protecting female contacts, for soldering or soldering on a printed circuit board.

La demande de brevet français n 84 04673, déposée au nom de la Demanderesse le 26 mars 1984, décrit un dispositif du même genre, ayant la forme générale d'une barrette. French patent application No. 84 04673, filed in the name of the Applicant on March 26, 1984, describes a device of the same kind, having the general shape of a bar.

Les contacts concernés sont du type présentant essentiellement d'une part un corps destiné à traverser une ouverture de ladite carte et à être brasé sur un côté de celle-ci, d'autre part une tête de largeur plus importante que le corps, destinée à se situer de l'autre côté de la carte, cette tête étant destinée à recevoir un contact complémentaire. S'agissant de contacts femelles, le corps précité est creux, et destiné à recevoir ledit contact complémentaire, par déformation élastique de la douille de métal qu'il contient. The contacts concerned are of the type essentially presenting on the one hand a body intended to pass through an opening of said card and to be soldered on one side thereof, on the other hand a head of width greater than the body, intended to located on the other side of the card, this head being intended to receive a complementary contact. As regards female contacts, the aforementioned body is hollow, and intended to receive said complementary contact, by elastic deformation of the metal sleeve which it contains.

Ceci étant, ladite barrette décrite dans la demande précitée est constituée d'une bande de matière plastique résistant à la chaleur dégagée lors du brasage et portant des alvéoles s'ouvrant d'un côté, ces alvéoles étant adaptés à recevoir de façon étanche, par déformation élastique, lesdites têtes des contacts, et étant espacés les uns des autres selon un pas déterminé, qui est celui selon lequel ils seront brasés sur la carte. That said, said strip described in the aforementioned application consists of a strip of plastic material resistant to heat released during brazing and carrying cells opening on one side, these cells being adapted to receive in sealed manner, by elastic deformation, said contact heads, and being spaced from each other according to a determined pitch, which is that by which they will be soldered on the card.

Sur le même principe, on peut également utiliser un dispositif ayant la forme générale d'une grille, constitué par exemple d'un ensemble de telles barrettes parallèles entre elles, équidistantes et reliées par des entretoises, de façon à pouvoir poser des contacts, de façon modulaire, dans deux directions perpendiculaires. On the same principle, it is also possible to use a device having the general form of a grid, consisting for example of a set of such bars parallel to each other, equidistant and connected by spacers, so as to be able to place contacts, modular way, in two perpendicular directions.

On peut aussi utiliser un dispositif en forme de plaque portant des lignes et des colonnes d'alvéoles, se croisant à angle droit et espacées selon des modules déterminés.One can also use a plate-shaped device carrying rows and columns of cells, crossing at right angles and spaced according to determined modules.

Quel que soit le mode de réalisation du dispositif --barrette, grille ou plaque-- on lui conférait jusqu'à présent les trois rôles suivants
- maintien des contacts : le dispositif modulaire en question facilite grandement le conditionnement et la manipulation d'un grand nombre de contacts, qui sont en général de très petites dimensions et difficiles à saisir individuellement
pose des contacts : grâce au dispositif modulaire --beaucoup plus facile à manipuler que les contacts individuels--, on peut poser commodément, de façon simultanée, et selon le pas voulu, une grande quantité de contacts sur une carte de circuit imprimé ou tout autre élément de support de circuits ; et
- protection des contacts : le dispositif modulaire, recouvrant de façon parfaitement étanche les têtes des contacts, les protège efficacement pendant les opérations de brasage et consécutives de nettoyage, empechant la soudure ou le produit de lavage de pénétrer à l'intérieur du corps des contacts femelles.Whatever the embodiment of the device - bar, grid or plate - it has so far been given the following three roles
- contact maintenance: the modular device in question greatly facilitates the packaging and handling of a large number of contacts, which are generally very small and difficult to grasp individually
installation of contacts: thanks to the modular device - much easier to handle than individual contacts -, one can conveniently place, simultaneously, and according to the desired step, a large quantity of contacts on a printed circuit board or any other circuit support member; and
- contact protection: the modular device, perfectly sealing the contact heads, effectively protects them during soldering and subsequent cleaning operations, preventing the solder or the detergent from entering the body of the contacts females.

Après pose et soudage des contacts, il était nécessaire jusqu'à présent de retirer le dispositif modulaire ayant servi à la pose, pour pouvoir avoir accès à la tête des contacts, puisque les alvéoles du dispositif entouraient ces têtes de façon étanche. After fitting and soldering the contacts, it has hitherto been necessary to remove the modular device used for fitting, in order to have access to the head of the contacts, since the cells of the device surrounded these heads in a sealed manner.

Le but de la présente invention est de perfectionner les dispositifs modulaires qui viennent d'être évoqués, de telle manière que l'on puisse avoir accès aux têtes des contacts sans être obligé de retirer le dispositif modulaire ayant servi à leur pose. The object of the present invention is to improve the modular devices which have just been mentioned, in such a way that it is possible to have access to the heads of the contacts without being obliged to remove the modular device having served for their installation.

A cet effet, un dispositif modulaire du type cidessus décrit sera, conformément à un premier mode de réalisation de l'invention, essentiellement caractérisé en ce que le fond desdits alvéoles est constitué par une fine membrane, aisée à perforer. To this end, a modular device of the type described above will be, in accordance with a first embodiment of the invention, essentially characterized in that the bottom of said cells is constituted by a thin membrane, easy to perforate.

De la sorte, après pose des contacts grâce à un dispositif modulaire conforme à la présente invention, il suffira de percer le fond des alvéoles pour pouvoir avoir accès aux têtes des contacts et y engager tout organe complémentaire, par exemple une broche mâle. In this way, after fitting the contacts using a modular device in accordance with the present invention, it will suffice to pierce the bottom of the cells in order to be able to have access to the heads of the contacts and to engage any complementary member therein, for example a male pin.

Conformément à un seconde mode de réalisation de l'invention, le dispositif modulaire est caractérisé en ce que le fond desdits alvéoles est préperforé. According to a second embodiment of the invention, the modular device is characterized in that the bottom of said cells is pre-perforated.

Dans ce cas, le dispositif ne remplirait plus le rôle d'étanchéité mentionné plus haut, mais il continuerait à permettre de solidariser un grand nombre de contacts et de les poser simultanément sur une carte. de circuit imprimé. Un tel dispositif pourrait donc être utilisé lorsque le problème d'étanchéité vis-à-vis de la soudure et du produit de lavage ne se pose pas ou peut être résolu autrement. In this case, the device would no longer fulfill the sealing role mentioned above, but it would continue to make it possible to secure a large number of contacts and to place them simultaneously on a card. printed circuit board. Such a device could therefore be used when the sealing problem with respect to the weld and the detergent does not arise or can be solved otherwise.

Différents modes d'exécution de l'invention vont maintenant être décrits à titre d'exemples nullement limitatifs, avec référence aux figures du dessin annexé dans lequel
- la figure 1 est une vue en perspective partielle, avec arrachements, d'un dispositif modulaire conforme à l'invention et constitué d'une barrette portant des alvéoles équidistants, cette barrette étant garnie de contacts et étant du type dans lequel le fond des alvéoles est constitué par une fine membrane aisée à perforer, lesdits contacts étant supposés insérés sur une carte de circuit imprimé
- la figure 1a est une vue en coupe du dispositif de la figure 1, par l'axe d'un contact, mais montrant ce contact en vue extérieure et après soudage sur la carte de circuit imprimé
- les figures 2 et 2â sont des vues respectivement analogues à celles des figures 1 et 1â, dans le cas où les alvéoles sont du type à fond préperforé
- la figure 3 est une vue partielle en perspec tivedUuutre dispositif modulaire conforme à la présente invention, réalisé sous la forme de deux barrettes parallèles reliées par des entretoises transversales, ces barrettes étant équipées de contacts et du type dans lequel le fond des alvéoles est constitué par une fine membrane aisée à perforer
- la figure 3 est une vue en coupe du dispositif de la figure 3, par l'axe d'un contact, mais montrant ce contact en vue extérieure et après soudage sur la carte de circuit imprimé
- la figure 3k montre le dispositif modulaire de la figure 3 après pose des contacts sur la carte de circuit imprimé, au cours de l'opération de perforation desdites membranes
- les figures 4, 4a et 4b sont des vues respectivement analogues à celles des figures 3, 3g et 3k, mais avec des barrettes du type dans lequel le fond des alvéoles est préperforé et dans lequel les contacts sont du type à épaulement, de sorte à laisser un espace entre le dispositif modulaire et la carte de circuit imprimé, alors que dans les figures 3, 3g et 3k les contacts sont droits, de sorte qu'aucun espace n'est laissé entre le dispositif modulaire et ladite carte ; et
- la figure 5 est une vue en perspective d'encore un autre mode de réalisation d'un dispositif modulaire conforme à l'invention, constitué d'une plaque dans laquelle les alvéoles sont disposés selon une matrice de lignes et de colonnes équidistantes et perpendiculaires, cette plaque étant garnie de contacts.Different embodiments of the invention will now be described by way of non-limiting examples, with reference to the figures of the accompanying drawing in which
- Figure 1 is a partial perspective view, with parts broken away, of a modular device according to the invention and consisting of a strip carrying equidistant cells, this strip being furnished with contacts and being of the type in which the bottom of the cells consists of a thin membrane easy to perforate, said contacts being assumed to be inserted on a printed circuit board
- Figure 1a is a sectional view of the device of Figure 1, by the axis of a contact, but showing this contact in external view and after welding on the printed circuit board
- Figures 2 and 2â are views respectively similar to those of Figures 1 and 1â, in the case where the cells are of the type with pre-perforated bottom
- Figure 3 is a partial perspective view tivedUuutre modular device according to the present invention, produced in the form of two parallel bars connected by transverse spacers, these bars being equipped with contacts and of the type in which the bottom of the cells by a thin membrane easy to perforate
- Figure 3 is a sectional view of the device of Figure 3, by the axis of a contact, but showing this contact in external view and after welding on the printed circuit board
- Figure 3k shows the modular device of Figure 3 after installation of the contacts on the printed circuit board, during the perforation operation of said membranes
- Figures 4, 4a and 4b are views respectively similar to those of Figures 3, 3g and 3k, but with bars of the type in which the bottom of the cells is pre-perforated and in which the contacts are of the shoulder type, so leaving a space between the modular device and the printed circuit board, while in FIGS. 3, 3g and 3k the contacts are straight, so that no space is left between the modular device and said card; and
- Figure 5 is a perspective view of yet another embodiment of a modular device according to the invention, consisting of a plate in which the cells are arranged in a matrix of lines and columns equidistant and perpendicular , this plate being furnished with contacts.

Aux figures l-lg et 2-2g, les barrettes, réalisées en une matière plastique relativement rigide, ont été référencées 1. Elles comportent une série d'alvéoles alignés et équidistants 2, à section transversale circulaire et dont les dimensions sont telles qu'ils puissent recevoir, par engagement à force et déformation élastique de la matière plastique, les têtes 3a de contacts femelles 3 dont le corps est creux et qui, comme cela est visible dans la partie arrachée des figures 1 et 2, comporte intérieurement une douille élastiquement déformable. C'est grâce à cette douille que pourra être établi le contact électrique avec l'organe complémentaire destiné à coopérer avec le contact femelle, par exemple une broche mâle (non représentée). In Figures l-lg and 2-2g, the bars, made of a relatively rigid plastic material, have been referenced 1. They comprise a series of aligned and equidistant cells 2, of circular cross section and whose dimensions are such that they can receive, by force engagement and elastic deformation of the plastic, the heads 3a of female contacts 3 whose body is hollow and which, as can be seen in the cutaway portion of Figures 1 and 2, internally comprises a resilient socket deformable. It is thanks to this socket that electrical contact can be established with the complementary member intended to cooperate with the female contact, for example a male pin (not shown).

Sur les mêmes figures, la carte de circuit imprimé sur laquelle les contacts 3 sont posés a été référencée 4. Sur ces figures, on a supposé que la pose était réalisée, de même que le soudage des contacts 3, sur les cartes de circuit imprimé 4. In the same figures, the printed circuit board on which the contacts 3 are placed has been referenced 4. In these figures, it has been assumed that the installation has been carried out, as well as the welding of the contacts 3, on the printed circuit boards 4.

Selon le mode de réalisation des figures i et 1a, le fond des alvéoles est constitué par une fine membrane 5, qu'il sera aisé de perforer avec un outil approprié, ce qui donnera immédiatement accès à l'intérieur des contacts femelles 3, par les têtes 3a. According to the embodiment of Figures i and 1a, the bottom of the cells is constituted by a thin membrane 5, which it will be easy to perforate with an appropriate tool, which will immediately give access to the interior of the female contacts 3, by heads 3a.

Dans le mode de réalisation des figures 2 et 2v, le fond des alvéoles 2 est préperforé, en 6, de sorte que l'accès aux têtes 3a est obtenu immédiatement, sans autre opération. In the embodiment of FIGS. 2 and 2v, the bottom of the cells 2 is pre-perforated, at 6, so that access to the heads 3a is obtained immediately, without any other operation.

Aux figures 3, 3a et 3k, on a représenté un dispositif modulaire 1 en forme de grille, à savoir constitué de deux barrettes 1a et 1k analogues à la barrette 1 des figures précédentes, ces barrettes étant disposées parallèlement l'une à l'autre et étant reliées par des entretoises transversales 1. Il s'agit d'un dispositif modulaire, à savoir que l'écartement entre les deux barrettes la et 1k est un multiple de l'écartement constant des alvéoles 2 de chaque barrette. In Figures 3, 3a and 3k, there is shown a modular device 1 in the form of a grid, namely consisting of two bars 1a and 1k similar to the bar 1 of the previous figures, these bars being arranged parallel to each other and being connected by transverse spacers 1. It is a modular device, namely that the spacing between the two bars 1a and 1k is a multiple of the constant spacing of the cells 2 of each bar.

Il s'agit ici d'alvéoles 2 du type dont le fond est constitué par une fine membrane 5 aisée à perforer, l'outil utilisé à cet effet ayant été référencé en 7 sur la figure 3â. Cet outil est également représenté sur la figure 3b, qui montre le dispositif 1 de la figure 3 après insertion des contacts 3 dans les trous correspondants d'une carte de circuit imprimé 4. These are cells 2 of the type, the bottom of which is constituted by a thin membrane 5 which is easy to perforate, the tool used for this purpose having been referenced at 7 in FIG. 3a. This tool is also shown in FIG. 3b, which shows the device 1 in FIG. 3 after insertion of the contacts 3 in the corresponding holes of a printed circuit board 4.

On voit que, comme dans le cas des figures 1, Il et 2, 2â, il est alors tout à fait inutile d'extraire le dispositif modulaire 1 pour avoir accès aux tetes 3 des contacts 3. It can be seen that, as in the case of FIGS. 1, Il and 2, 2â, it is then completely useless to extract the modular device 1 to have access to the heads 3 of the contacts 3.

Dans le cas des figures 1, 1a et 3, 3, le dispositif modulaire peut cependant assumer encore son rôle de protection des tetes 3 de contacts vis-à-vis de toute pénétration de soudure ou de produit de lavage, puisque la fine membrane 5 n'est perforée qu'après soudage. In the case of FIGS. 1, 1a and 3, 3, the modular device can however still assume its role of protecting the heads 3 from contact with respect to any penetration of weld or washing product, since the thin membrane 5 is only perforated after welding.

Par contre, dans le cas du mode de réalisation des figures 2 et 2g, dans lequel les alvéoles ont un fond 6 préperforé, il convient d'assurer l'étanchéité par tout autre moyen approprié. On the other hand, in the case of the embodiment of FIGS. 2 and 2g, in which the cells have a pre-perforated bottom 6, it is advisable to ensure sealing by any other suitable means.

Les figures 4, 4a et 4k représentent un dispositif modulaire en grille, du même type que celui des figures 3, 3v et 3b, mais dans lequel les alvéoles 2 sont du type à fond 6 préperforé. FIGS. 4, 4a and 4k represent a modular grid device, of the same type as that of FIGS. 3, 3v and 3b, but in which the cells 2 are of the bottom-perforated type 6.

Par ailleurs, on a représenté sur ces figures des contacts 3 du type à épaulement 8, à savoir dont la pointe inférieure 9 est de diamètre inférieur à celui du corps proprement dit 3, cet épaulement permettant le maintien d'un espacement entre la face inférieure du dispositif modulaire 1 et la face supérieure de la carte de circuit imprimé 4. Furthermore, these figures show contacts 3 of the shoulder type 8, namely whose lower tip 9 is of diameter less than that of the body proper 3, this shoulder allowing the maintenance of a spacing between the lower face. of the modular device 1 and the upper face of the printed circuit board 4.

Dans ce cas, on a bien entendu un accès immédiat aux têtes 3a des contacts femelles 3 sans avoir à extraire le dispositif modulaire 1 après pose des contacts et sans aucune opération particulière. In this case, there is of course immediate access to the heads 3a of the female contacts 3 without having to extract the modular device 1 after fitting the contacts and without any particular operation.

Enfin, à la figure 5 on a représenté encore. un autre dispositif modulaire conforme à l'invention, dans lequel le dispositif proprement dit est constitué par une plaque pleine 10 pourvue d'une matrice d'alvéoles 2 disposée selon q lignes et p colonnes, les alvéoles étant par exemple équidistants à la fois dans les lignes et dans les colonnes, et ces dernières étant disposées perpendiculairement les unes aux autres. On a représenté la plaque 10 garnie d'une série de p x q contacts 3, prêts à être insérés sur une carte de circuit imprimé ou tout autre support approprié. Finally, in Figure 5 there is still shown. another modular device according to the invention, in which the device itself consists of a solid plate 10 provided with a matrix of cells 2 arranged in q rows and p columns, the cells being for example equidistant in both the rows and in the columns, and the latter being arranged perpendicular to one another. The plate 10 is shown furnished with a series of p x q contacts 3, ready to be inserted on a printed circuit board or any other suitable support.

Dans une telle plaque 10 également en matière plastique relativement rigide, les alvéoles 2 peuvent bien entendu être de l'un ou l'autre type ci-dessus décrit, à savoir soit à fond constitué d'une fine membrane aisée à perforer, soit à fond préperforé. In such a plate 10 also made of relatively rigid plastic, the cells 2 can of course be of one or the other type described above, namely either at the bottom consisting of a thin membrane easy to perforate, or at pre-punched bottom.

Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes.d'application et de réalisation qui ont été plus particulièrement envisagés elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. As is obvious and as it moreover already results from the foregoing, the invention is in no way limited to those of its modes of application and embodiments which have been more particularly envisaged, it embraces it, on the contrary, all variants.

Claims

REVENDICATIONS

1. Dispositif modulaire pour le maintien, la pose et la protection de contacts femelles, à souder ou à braser sur une carte de circuit imprimé, ces contacts présentant essentiellement d'une part un corps destiné à traverser une ouverture de ladite carte et à être brasé sur un côté de celle-ci, d'autre part une tête de largeur plus importante que le corps, destinée à se situer de l'autre côté de la carte, cette tête étant destinée à recevoir un contact complémentaire, ledit dispositif étant constitué d'un support de matière plastique résistant à la chaleur dégagée lors du brasage et portant des alvéoles s'ouvrant au moins d'un côté, ces alvéoles étant adaptés à recevoir, par déformation élastique, lesdites têtes des contacts, caractérisé en ce que le fond desdits alvéoles (2) est constitué par une fine membrane (5), aisée à perforer. 1. Modular device for holding, fitting and protecting female contacts, for soldering or soldering on a printed circuit board, these contacts essentially having on the one hand a body intended to pass through an opening of said board and to be soldered on one side thereof, on the other hand a head wider than the body, intended to be located on the other side of the card, this head being intended to receive a complementary contact, said device being constituted of a support of plastic material resistant to heat released during brazing and carrying cells opening at least on one side, these cells being adapted to receive, by elastic deformation, said contact heads, characterized in that the bottom of said cells (2) consists of a thin membrane (5), easy to perforate.

2. Dispositif modulaire pour le maintien, la pose et la protection de contacts femelles, à souder ou à braser sur une carte de circuit imprimé, ces contacts présentant essentiellement d'une part un corps destiné à traverser une ouverture de ladite carte et à être brasé sur un côté de celle-ci, d'autre part une tête de largeur plus importante que le corps, destinée à se situer de l'autre côté de la carte, cette tête étant destinée à recevoir un contact complémentaire, ledit dispositif étant constitué d'un support de matière plastique résistant à la chaleur dégagée lors du brasage et portant des alvéoles s'ouvrant au moins d'un côté, ces alvéoles étant adaptés à recevoir, par déformation élastique, lesdites têtes des contacts, caractérisé en ce que le fond (6) desdits alvéoles (2) est préperforé. 2. Modular device for holding, fitting and protecting female contacts, to be soldered or soldered on a printed circuit board, these contacts essentially having on the one hand a body intended to pass through an opening of said board and to be soldered on one side thereof, on the other hand a head wider than the body, intended to be located on the other side of the card, this head being intended to receive a complementary contact, said device being constituted of a support of plastic material resistant to heat released during brazing and carrying cells opening at least on one side, these cells being adapted to receive, by elastic deformation, said contact heads, characterized in that the bottom (6) of said cells (2) is pre-perforated.

3. Dispositif modulaire selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il est constitué d'au moins une barrette (1) portant des alvéoles (2) équidistants. 3. Modular device according to claim 1 or 2, characterized in that it consists of at least one bar (1) carrying cells (2) equidistant.

4. Dispositif modulaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un ensemble de barrettes (la,1e) parallèles reliées par des entretoises (1c), l'écartement entre les barrettes étant constant et de préférence égal à un multiple de l'écartement constant entre les alvéoles (2) d'une même barrette. 4. Modular device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it consists of a set of parallel bars (la, 1e) connected by spacers (1c), the spacing between the bars being constant and preferably equal to a multiple of the constant spacing between the cells (2) of the same bar.

5. Dispositif modulaire selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il est constitué d'une plaque (10) dans laquelle les alvéoles (2) sont disposés selon une matrice de lignes parallèles et équidistantes et de colonnes parallèles et équidistantes, perpendiculaires auxdites lignes, l'écartement entre les lignes étant un multiple ou un sous-multiple de l'écartement entre les colonnes, ou étant égal à cet écartement. 5. Modular device according to claim 1 or 2, characterized in that it consists of a plate (10) in which the cells (2) are arranged in a matrix of parallel and equidistant lines and parallel and equidistant columns, perpendicular to said lines, the spacing between the lines being a multiple or a submultiple of the spacing between the columns, or being equal to this spacing.