FR2591811A1 - Electrical connector - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention a pour objet un connecteur électrique permettant le raccordement, par montage en surface, avec des plots de contact d'une carte de circuit imprimé ; elle propose également un procédé d'assemblage de ce connecteur et un procédé de montage du connecteur sur une plaque de circuit imprimé. The present invention relates to an electrical connector allowing connection, by surface mounting, with contact pads of a printed circuit board; it also proposes a method of assembling this connector and a method of mounting the connector on a printed circuit board.
Les connecteurs électriques connus de ltétat de la technique sont d'une utilisation très peu pratique pour assurer le raccordement avec les plots de contact d'une plaque de circuit imprimé. The electrical connectors known from the prior art are of very impractical use for ensuring the connection with the contact pads of a printed circuit board.
C'est notamment le cas lorsque le raccordement doit s'effectuer par montage, ou report à plat, sur la face de la plaque sur laquelle sont montés les composants, la plaque ne comportant aucun autre trou que ceux nécessaires au montage du corps du connecteur. This is particularly the case when the connection must be made by mounting, or flat transfer, on the face of the plate on which the components are mounted, the plate having no other hole than those necessary for mounting the body of the connector. .
Dans ce cas, le raccordement est effectué généralement à la main et fil par fil dont on assure le brasage sur les plots correspondants. In this case, the connection is generally made by hand and wire by wire which is soldered on the corresponding pads.
De plus, les plots de contact s'ils sont équipés de brasure présentent d'éventuelles dispersion notamment d'épaisseur. In addition, the contact pads if they are equipped with solder have possible dispersion, in particular of thickness.
Afin de remédier aux inconvénients précités, la présente invention propose un connecteur électrique permettant le raccordement, par montage en surface, avec des plots de contact d'une carte de circuit imprimé, et comportant un corps isolant prenant appui, par sa face inférieure, sur la face supérieure de la plaque sur laquelle il est fixé et dans lequel sont montés plusieurs éléments de contact électriques se terminant chacun par un téton de raccordement débouchant hors du corps isolant, caractérisé en ce que chaque élément de contact est équipé d'une borne de raccordement, constituée d'une première portion d'extrémité reliée électriquement audit téton, et d'une portion intermédiaire de raccordement prenant appui sur un plot de contact de ladite carte. In order to remedy the aforementioned drawbacks, the present invention provides an electrical connector allowing connection, by surface mounting, with contact pads of a printed circuit board, and comprising an insulating body supported, by its lower face, on the upper face of the plate on which it is fixed and in which are mounted several electrical contact elements each ending in a connection stud opening out of the insulating body, characterized in that each contact element is equipped with a terminal connection, consisting of a first end portion electrically connected to said stud, and an intermediate connection portion bearing on a contact pad of said card.
Selon une autre caractéristique de l'invention ; plusieurs des bornes de raccordement sont parallèles entre elles et sont reliées entre elles par des moyens de liaison mécanique permettant d'en réaliser le raccordement simultané sur les tétons de raccordement correspondants. According to another characteristic of the invention; several of the connection terminals are parallel to each other and are connected to each other by mechanical connection means making it possible to make the simultaneous connection to the corresponding connection pins.
Chaque borne de raccordement peut être constituée par un fil ou une bande métallique pliée. Each connection terminal can consist of a wire or a folded metal strip.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les bornes de raccordement sont constituées par des pistes conductrices parallèles d'un circuit imprimé souple dont le support souple constitue lesdits moyens de liaison. According to another characteristic of the invention, the connection terminals consist of parallel conductive tracks of a flexible printed circuit, the flexible support of which constitutes said connecting means.
Les différents objets et caractéristiques de l'invention seront maintenant détaillés dans la description qui va suivre, faite à titre d'exemple non limitatif, en-se reportant aux figures annexées qui représentent
- la figure 1, un premier mode de réalisation d'un connecteur selon la présente invention, représenté en coupe longitudinale ;
- la figure 2, une vue latérale selon la flèche F de la figure 1 ;
- la figure 3, une vue partielle agrandie en coupe transversale selon la ligne 3-3 de la figure 1
- la figure 4, une vue en plan d'un ensemble de bornes de raccordement utilisé pour la réalisation du connecteur de la figure 1
- la figure 5, une vue schématique d'un outillage pour l'assemblage du connecteur de la figure 1 ;;
- la figure 6, une vue en perspective du bloc d'appui de l'outil- lage de la figure 5
- la figure 7, une vue d'une variante de réalisation de l'outillage de la figure 5 ;
- la figure 8, une vue de détail des premières portions d'extrémités des bornes de raccordement, après avoir été assemblées sur le connecteur ;
- les figures 9 et 10, des vues schématiques d'une variante de réalisation de l'assemblage des bornes de raccordement ;
- la figure 11, une vue, similaire à celle de la figure 1, d'un deuxième mode de réalisation d'un connecteur selon la présente invention
- la figure 12, une vue, similaire à celle de la figure 3, du connecteur de la figure il ;
- la figure 13, une vue partielle développée du circuit imprimé souple de raccordement utilisé pour la réalisation du connecteur de la figure il ;;
- la figure 14, une vue schématique en coupe d'un troisième mode de réalisation d'un connecteur selon la présente invention ;
- la figure 15, une vue en perspective du connecteur de la figure 14
- la figure 16, une vue schématique d'un outillage pour l'assemblage du connecteur de la figure 15 ; et
- les figures 17 et 18, des vues de détails en coupe transversale et longitudinale d'une portion d'extrémité d'une borne de raccordement du connecteur de la figure 15 après son assemblage.The various objects and characteristics of the invention will now be detailed in the description which follows, given by way of nonlimiting example, with reference to the appended figures which represent
- Figure 1, a first embodiment of a connector according to the present invention, shown in longitudinal section;
- Figure 2, a side view along arrow F of Figure 1;
- Figure 3, an enlarged partial view in cross section along line 3-3 of Figure 1
- Figure 4, a plan view of a set of connection terminals used for the realization of the connector of Figure 1
- Figure 5, a schematic view of a tool for assembling the connector of Figure 1 ;;
- Figure 6, a perspective view of the support block of the tooling of Figure 5
- Figure 7, a view of an alternative embodiment of the tool of Figure 5;
- Figure 8, a detailed view of the first end portions of the connection terminals, after being assembled on the connector;
- Figures 9 and 10, schematic views of an alternative embodiment of the assembly of connection terminals;
- Figure 11, a view, similar to that of Figure 1, of a second embodiment of a connector according to the present invention
- Figure 12, a view, similar to that of Figure 3, the connector of Figure II;
- Figure 13, a partial developed view of the flexible connection printed circuit used for producing the connector of Figure II;
- Figure 14, a schematic sectional view of a third embodiment of a connector according to the present invention;
- Figure 15, a perspective view of the connector of Figure 14
- Figure 16, a schematic view of a tool for assembling the connector of Figure 15; and
- Figures 17 and 18, detail views in transverse and longitudinal section of an end portion of a connection terminal of the connector of Figure 15 after assembly.
On a représenté à la figure 1, un connecteur électrique 20 permettant le raccordement, par montage en surface, avec des plots de contact (non visibles sur la figure) d'une plaque de circuit imprimé 22. FIG. 1 shows an electrical connector 20 allowing the connection, by surface mounting, with contact pads (not visible in the figure) of a printed circuit board 22.
Dans l'exemple représenté à la figure 1, le connecteur électrique 20 est une fiche raccordée à une carte "fille" dont elle assure la connexion avec une carte "moere" 24 sur laquelle est montee une prise 26 constituée d'une embase isolante 23 dont les alvéoles 25 reçoivent des contacts élec- triques 27. In the example shown in FIG. 1, the electrical connector 20 is a plug connected to a "daughter" card, the connection of which it provides with a "low-cost" card 24 on which is mounted a socket 26 consisting of an insulating base 23 the cells 25 of which receive electrical contacts 27.
Le connecteur électrique 20 comprend un corps isolant 28 prenant appui par sa face inférieure 30 sur la face supérieure 32 de la plaque 22. The electrical connector 20 comprises an insulating body 28 bearing on its lower face 30 on the upper face 32 of the plate 22.
Le corps isolant 28 est fixé sur la plaque 22 par des moyens de fixation classiques tels que des vis 34 (figure 3) ou des rivets. The insulating body 28 is fixed to the plate 22 by conventional fixing means such as screws 34 (Figure 3) or rivets.
Le corps isolant 28 comporte plusieurs alvéoles 36 dans chacune desquelles est montée un élément de contact électrique femelle 38. Le contact 38 comprend une douille de connexion 40, prolongée par une queue 42 qui se termine par un téton de raccordement plein 44 débouchant hors du corps isolant 28 au-delå de la face arrière 46 de ce dernier. The insulating body 28 comprises several cells 36 in each of which is mounted a female electrical contact element 38. The contact 38 comprises a connection socket 40, extended by a tail 42 which ends in a solid connection stud 44 opening out of the body insulator 28 beyond the rear face 46 of the latter.
Conformément à l'invention, chaque élément de contact 38 est équipé d'une borne de raccordement 48. According to the invention, each contact element 38 is equipped with a connection terminal 48.
Chaque borne de raccordement 48 est formée par une bande métal- lique pliée constituée d'une première portion d'extrémité 50 suivie d'une portion de raccordement 52 et d'une seconde portion d'extrémité 54. Each connection terminal 48 is formed by a folded metal strip constituted by a first end portion 50 followed by a connection portion 52 and a second end portion 54.
Chaque borne de raccordement 48 est réalisée par pliage trans versas d'une bande métallique rectiligne. Each connection terminal 48 is produced by transverse folding of a straight metal strip.
La première portion d'extrémité 50 est raccordée électriquement à un téton correspondant 44 grave à oeillet déformable 56 percé d'un trou 58, lequel est empalé par le téton 44 (figures 4 et 8). The first end portion 50 is electrically connected to a corresponding stud 44 with a deformable eyelet 56 pierced with a hole 58, which is impaled by the stud 44 (Figures 4 and 8).
La déformation de l'oeillet 56 permet également d'assurer le maintien en position et la fixation mécanique partielle de la borne sur son contact ; le téton 46 et l'oeillet 56 peuvent être étames afin d'assurer une fixation mécanique complémentaire par brasage
La portion intermédiaire de raccordement 52, qui prend appui sur le plot de contact correspondant de la carte 22, est constituée par une partie courbe de profil semi-circulaire de la bande métallique pliée. Ce profil cou-rbe permet à la borne de raccordement de glisser etlou de pivoter sur la carte lors du montage et de la fixation du corps isolant 28 sur la plaque 22.The deformation of the eyelet 56 also makes it possible to maintain the position and the partial mechanical fixing of the terminal on its contact; the stud 46 and the eyelet 56 can be tinned in order to ensure additional mechanical fixing by brazing
The intermediate connection portion 52, which bears on the corresponding contact pad of the card 22, is constituted by a curved part of semi-circular profile of the folded metal strip. This cou-rbe profile allows the connection terminal to slide and / or pivot on the card during mounting and fixing of the insulating body 28 on the plate 22.
Afin d'assurer un appui élastique de la portion de raccordement 52 sur la plaque, la partie courbe s'étend en dessous du plan de la face inférieure 30 du corps isolant 28 lorsque le connecteur 20 est détaché de la plaque 22. In order to ensure elastic support of the connection portion 52 on the plate, the curved part extends below the plane of the lower face 30 of the insulating body 28 when the connector 20 is detached from the plate 22.
Afin de permettre cette déformation élastique de la borne de raccordement 48 lors du montage du connecteur 20 sur la plaque 22, la portion intermédiaire de raccordement est reliée à la première portion d'extrémité 50 par une partie coudée 60. In order to allow this elastic deformation of the connection terminal 48 during the mounting of the connector 20 on the plate 22, the intermediate connection portion is connected to the first end portion 50 by a bent portion 60.
Conformément à un autre aspect de l'invention, les bornes de raccordement 48 sont parallèles entre elles et sont reliées entre elles par des moyens de liaison mecanique 62 permettant de réaliser simultanément le raccordement de plusieurs bornes de raccordement sur les tétons correspondants. According to another aspect of the invention, the connection terminals 48 are mutually parallel and are connected to each other by mechanical connection means 62 allowing the connection of several connection terminals to be made simultaneously on the corresponding pins.
Dans le mode de réalisation représenté aux figures 1 à 8, les moyens de liaison 62 sont constitués par une barrette de liaison transversale 64 venue de matiere avec les bornes 48 par découpe de l'ensemble dans une tôle métallique plate 65. In the embodiment shown in FIGS. 1 to 8, the connection means 62 consist of a transverse connection bar 64 made of material with the terminals 48 by cutting the assembly from a flat metal sheet 65.
La barrette 64 est ici une rive sécable qui peut être séparée, en 66, des bornes 48 dont elle assure la liaison temporaire, après leur raccordement simultané. The bar 64 is here a breakable bank which can be separated, at 66, from the terminals 48 of which it provides the temporary connection, after their simultaneous connection.
Dans le mode de réalisation des figures 1 à 8, les moyens de liaison 62 comportent une seconde barrette sécabIe 67 qui relie entre elles les premières portions d'extrémité 50. In the embodiment of FIGS. 1 to 8, the connecting means 62 comprise a second separable bar 67 which connects the first end portions 50 to one another.
Les barrettes 64 et 67 permettent également' d'éviter les déformations des bornes 48 au cours des diverses manipulations. The bars 64 and 67 also make it possible to avoid deformations of the terminals 48 during the various manipulations.
La présente invention propose également un procédé d'assemblage d'un connecteur au cours duquel, après avoir réalisé le montage des éléments de contact 38 dans le bloc isolant 28, on raccorde électriquement et simultanément plusieurs bornes de raccordement 48 sur les tétons correspondants 44. Dans l'exemple des figures 1 à 10, le raccordement global de la totalité des bornes 48 est réalisé en une seule opération. The present invention also provides a method of assembling a connector during which, after having mounted the contact elements 38 in the insulating block 28, several connection terminals 48 are electrically and simultaneously connected to the corresponding pins 44. In the example of FIGS. 1 to 10, the overall connection of all of the terminals 48 is carried out in a single operation.
Grâce aux oeillets 56, on assure en même temps le maintien mécanique en position de la totalité des bornes 48 par rapport aux tétons 44 par déformation mécanique des oeillets 56. Thanks to the eyelets 56, all the terminals 48 are held mechanically in position at the same time relative to the pins 44 by mechanical deformation of the eyelets 56.
Cette double étape de raccordement simultané peut être réalisé grâce à un outillage représenté aux figures 5 et 6 qui comprend un bloc d'appui 70, sur lequel est indexée et positionnée la tôle métallique découpée 65, et un bloc de poussée 72 dans lequel est monté le bloc isolant 28 équipé des éléments de contact 48. This double step of simultaneous connection can be achieved using a tool shown in Figures 5 and 6 which includes a support block 70, on which is indexed and positioned the cut metal sheet 65, and a thrust block 72 in which is mounted the insulating block 28 equipped with the contact elements 48.
Le positionnement et l'indexation de la tôle 65 sur le bloc d'appui 70 est assuré grâce à la coopération de trous d'indexations 74 avec des ergots d'indexation 76 dont certains sont représentés à la figure 6. The positioning and indexing of the sheet 65 on the support block 70 is ensured by the cooperation of indexing holes 74 with indexing lugs 76, some of which are shown in FIG. 6.
Le raccordement est effectué en appliquant un effort de poussée P sur le bloc 72 en direction du bloc d'appui 70. The connection is made by applying a pushing force P on the block 72 in the direction of the support block 70.
La réalisation du connecteur se termine alors par pliage simultané des bandes 48 jusqu'à l'obtention du profil représenté à la figure 1 puis séparation des barrettes de liaison 64 et 67. The production of the connector then ends by simultaneous folding of the strips 48 until the profile shown in FIG. 1 is obtained, then separation of the connection bars 64 and 67.
Dans une variante où l'on réalise le pliage des bornes 48 avant leur raccordement simultané, il est nécessaire d'utiliser un bloc d'appui modifié 76 tel que celui représenté à la figure 7. In a variant in which the terminals 48 are folded before their simultaneous connection, it is necessary to use a modified support block 76 such as that shown in FIG. 7.
On a représenté aux figures 9 et 10 une variante possible de réalisation dans laquelle les tétons 44' sont creux afin de permettre le raccordement des bornes 48' par sertissage au moyen d'un outil adapté permettant de déformer mécaniquement et d'évaser les tétons 44'. There is shown in Figures 9 and 10 a possible alternative embodiment in which the pins 44 'are hollow to allow the connection of the terminals 48' by crimping by means of a suitable tool for mechanically deforming and flaring the pins 44 '.
On a représenté aux figures 11 à 13 un deuxième mode de réalisation d'un connecteur selon la présente invention dans lequel les composants identiques ou similaires à ceux des figures précédentes sont repérés par des chiffres de référence augmentés de 100. FIGS. 11 to 13 show a second embodiment of a connector according to the present invention in which the components identical or similar to those of the preceding figures are identified by reference numbers increased by 100.
Dans ce mode de réalisation, les bornes de raccordement 148 sont constituées par une série de pistes conductrices parallèles d'un circuit imprimé souple 180 dont le support souple 182 constitue les moyens de liaison 162. In this embodiment, the connection terminals 148 are constituted by a series of parallel conductive tracks of a flexible printed circuit 180 whose flexible support 182 constitutes the connecting means 162.
Les premières portions d'extrémités 150 sont constituées par des trous d'insertion métallisés du circuit souple 180 dans lesquels pénètrent les tétons 144. The first end portions 150 are formed by metallized insertion holes of the flexible circuit 180 into which the studs 144 penetrate.
Les portions intermédiaires de raccordement 152 sont constituées par des portions légèrement élargies des pistes conductrices rectilignes et parallèles du circuit souple qui prennent appui élastiquement sur les plots de contact correspondants de la plaque de circuit imprimé 122. The intermediate connection portions 152 consist of slightly enlarged portions of the rectilinear and parallel conductive tracks of the flexible circuit which bear elastically on the corresponding contact pads of the printed circuit board 122.
L'appui élastique des pistes 148 sur les plots de contact est obtenu par la déformation élastique du circuit souple lors du montage du connecteur 120 sur la plaque 122. The elastic support of the tracks 148 on the contact pads is obtained by the elastic deformation of the flexible circuit during assembly of the connector 120 on the plate 122.
Afin de garantir l'exercice de cet effort élastique, le connecteur 120 est équipé d'un capot de maintien 184 de la partie supérieure du circuit souple 180. In order to guarantee the exercise of this elastic force, the connector 120 is equipped with a retaining cover 184 of the upper part of the flexible circuit 180.
Le capot 184 n'est pas nécessaire lorsque le raccordement électrique simultané des pistes 148 est réalisé par insertion locale en force des tétons 144 dans les trous métallisés 150. The cover 184 is not necessary when the simultaneous electrical connection of the tracks 148 is made by local force insertion of the pins 144 in the metallized holes 150.
Si les tétons ne sont pas insérés en force, la fixation mécanique et le maintien en position peuvent etre réalisés par brasage simultané des trous métallisés 150 sur les tétons 144 grâce à la fusion de préformes annulaires étain-plomb préalablement interposées entre la face arrière 146 du bloc isolant et le circuit souple 180. If the pins are not inserted by force, the mechanical fixing and the holding in position can be carried out by simultaneous brazing of the metallized holes 150 on the pins 144 thanks to the fusion of annular tin-lead preforms previously interposed between the rear face 146 of the insulating block and flexible circuit 180.
On a représenté aux figures 14 et 15 un troisième mode de réalisation d'un connecteur selon la présente invention dans lequel des composants identiques ou similaires à ceux des figures 1 à 10 sont repérées par les mêmes chiffres de référence augmentés de 200. FIGS. 14 and 15 show a third embodiment of a connector according to the present invention in which components identical or similar to those of FIGS. 1 to 10 are identified by the same reference numbers increased by 200.
Les bornes 248 sont ici reliées en deux séries par les barrettes 264 correspondants aux séries parallèles de tétons de raccordement 244'. The terminals 248 are here connected in two series by the bars 264 corresponding to the parallel series of connecting studs 244 '.
Les bornes 248 sont réalisées par des fils ou des bandes métalliques de section transversale quelconque pénétrant dans les tétons creux 244'. The terminals 248 are produced by wires or metal strips of any cross section penetrating into the hollow studs 244 '.
Le raccordement mécanique et électrique des tétons 244' et des bornes 248' est assuré par déformation mécanique des tétons 244' afin de provoquer un sertissage des premières portions d'extrémités 250. The mechanical and electrical connection of the pins 244 'and the terminals 248' is ensured by mechanical deformation of the pins 244 'in order to cause crimping of the first end portions 250.
Le sertissage peut par exemple être assuré par l'outil de sertissage schématisé à la figure 8 comportant deux matrices 290 et 292 situées dans le plan Z figuré à la figure 14. The crimping can for example be ensured by the crimping tool shown diagrammatically in FIG. 8 comprising two dies 290 and 292 located in the plane Z shown in FIG. 14.
L'invention propose également un procédé de montage d'un connecteur selon l'invention qui consiste à fixer le corps isolant 24, 124, 224 sur la plaque 22, 122, 222 à l'aide des moyens de fixation 34, 134, puis à réaliser le raccordement électrique des portions intermédiaires de raccordement 52, 152, 252 avec les plots de contact correspondants de la plaque par brasage. The invention also provides a method of mounting a connector according to the invention which consists in fixing the insulating body 24, 124, 224 on the plate 22, 122, 222 using the fixing means 34, 134, then making the electrical connection of the intermediate connection portions 52, 152, 252 with the corresponding contact pads of the plate by brazing.
Cette opération de brasage peut par exemple être réalisée simultanément par immersion de quelques minutes dans une vapeur de brasage. C'est également au cours de cette opération de brasage que sont réalisés les brasages éventuels des tétons sur les bornes de raccordement. This brazing operation can for example be carried out simultaneously by immersion for a few minutes in a brazing vapor. It is also during this brazing operation that any brazing of the pins on the connection terminals is carried out.
Au cours de la fusion des plots de contact, l'élasticité propre des bornes de raccordement permet une pénétration dans les plots de contact en refusion. During the melting of the contact pads, the inherent elasticity of the connection terminals allows penetration into the reflective contact pads.
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Family Applications (1)
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