FR2511197A1

FR2511197A1 - Electrical contactor system for printed circuit boards - has upright single-point contact blades which maintain even contact by buckling flexing force

Info

Publication number: FR2511197A1
Application number: FR8115215A
Authority: FR
Inventors: Francois Gustave Emile Plommet
Original assignee: CII HONEYWELL BULL
Current assignee: CII HONEYWELL BULL
Priority date: 1981-08-05
Filing date: 1981-08-05
Publication date: 1983-02-11
Also published as: JPS5830083A

Abstract

The arrangement generates contact forces which are parallel to the contactor axis. A block of insulating material has vertical recesses which contain the contactor blades. The upper ends of the blades protrude beyond the upper surface of the block. A cover lid has a recess which is designed to hold a printed circuit board onto the upper surface of the lower blade so that contact pads come into contact with the contactor blades. When the cover is clamped down with clasps the vertical force causes the blades to flex and ensures an even pressure on all contact pads. The lower ends of the blades are embedded in a base block and emerge at solder pads where they are fixed and external electrical connections are made. A deformable wad is interposed between the upper cover lid and the printed circuit board to ensure an even pressure.

Description

L'invention se rapporte a un connecteur électrique a contacts droits et concerne plus particulierement la connexion de supports de circuits électroniques ayant une forte densité de bornes de sortie.The invention relates to an electrical connector with straight contacts and relates more particularly to the connection of electronic circuit supports having a high density of output terminals.

Les connecteurs a contacts droits sont tres utilisés, du fait de leur simplicité et de leur fiabilité On trouvera par exemple la description d'un tel connecteur dans la demande de brevet français No 78 36544, et plus particulierement dans son second certificat d'addition No 79 29644, appartenant a la demanderesse. Ces connecteurs comprennent généralement un corps pourvu de contacts droits, électriquement isoles entre eux et présentant une extrémité fixe et une extrémité libre de contact. En outre, les contacts font avec le corps du connecteur un angle aigu, de façon que le support de circuits électroniques les rabattent contre le corps du connecteur et qu'ils exercent en position finale de connexion une pression donnée sur les bornes de sortie du support.Le rabattement vers le corps se fait par flexion. Ce type de contact se présente généralement sous la forme d'une lame ou tige rigide se terminant a son extrémité de contact par une surface bombée et à son extrémité fjxe par une zone souple pour le rabattement élastique des contacts dans leur etat de travail.Connectors with straight contacts are widely used, because of their simplicity and reliability. For example, a description of such a connector can be found in French patent application No 78 36544, and more particularly in its second certificate of addition No 79 29644, belonging to the plaintiff. These connectors generally comprise a body provided with straight contacts, electrically isolated from each other and having a fixed end and a free contact end. In addition, the contacts form an acute angle with the body of the connector, so that the support of electronic circuits folds them against the body of the connector and so that they exert in the final connection position a given pressure on the output terminals of the support. The folding back towards the body is done by bending. This type of contact is generally in the form of a rigid blade or rod terminating at its contact end by a curved surface and at its end fixed by a flexible zone for the elastic folding of the contacts in their working state.

Ce type de contact convient bien aux supports classiques, pour lesquels il est d'ailleurs fréquemment utilisé.This type of contact is well suited to conventional supports, for which it is also frequently used.

Autrement, on emploie des contacts souples a boucle, comme cela est par exemple illustré aux figures 2A et 2B du certificat d'addition précité. La boucle sert a répartir, en des zones prédéterminées et à des valeurs souhaitées, les contraintes exercées durant leur état de travail.Otherwise, flexible loop contacts are used, as illustrated for example in FIGS. 2A and 2B of the above-mentioned certificate of addition. The loop is used to distribute, in predetermined zones and at desired values, the stresses exerted during their working state.

Pour ces deux types de contacts, leur encombrement et leur déformation lors de la connexion constituent des inconvénients qui s'aggravent lorsque les supports ont de fortes densités de bornes de sortie et qui les rend donc moins appropriés a ce genre de supports. Or, la technique évolue dans le sens dè la concentration des circuits électroniques, qui se répercute par une plus grande concentration des bornes de sortie. A l'heure actuelle par exemple, les bornes de sortie se répètent a un pas de 0,5mm pour une largeur de 0,3 mm, de sorte que 0,2 mm les séparent.For these two types of contacts, their bulk and their deformation during connection constitute disadvantages which worsen when the supports have high densities of output terminals and which therefore makes them less suitable for this type of support. However, the technique is evolving in the direction of the concentration of electronic circuits, which is reflected by a greater concentration of the output terminals. At present, for example, the output terminals are repeated at a pitch of 0.5mm for a width of 0.3mm, so that 0.2mm separate them.

Etant donné que les contacts droits doivent être penchés contre le corps, les connecteurs correspondants sont encombrants et font perdre plus ou moins l'avantage résultant de la concentration des circuits électroniques. I1 en est de même pour les contacts à boucle. D'autre part, puisque leur fonctionnement nécessite une déformation qui se répercute par une course de l'extrémité libre du contact sur la borne de sortie, cette course peut dévier cette extrémité de la borne de sortie et créér ainsi un faux contact ou un court-circuit entre deux contacts.En outre, dans un plan normal au corps du connecteur contenant un contact donné, le contact voisin, dans ce plan ou dans un plan parallèle très proche, devra être suffisamment éloigne pour éviter que leur déformation les rapproche trop les uns des autres, de sorte que les bornes de sortie correspondantes ne peuvent être aussi trop rapprochees dans le ou lesdits plans en question. Enfin, les queues de ces contacts, qui les relient aux bornes de sortie du connecteur, passent généralement - pour des raisons d'encombrement - au-dessus des contacts avec lesquels elles forment ainsi une boucle présentant- une inductance parasite.Since the straight contacts must be tilted against the body, the corresponding connectors are bulky and more or less lose the advantage resulting from the concentration of electronic circuits. It is the same for the loop contacts. On the other hand, since their operation requires a deformation which is reflected by a stroke of the free end of the contact on the output terminal, this stroke can deflect this end of the output terminal and thus create a false contact or a short -circuit between two contacts. In addition, in a plane normal to the body of the connector containing a given contact, the neighboring contact, in this plane or in a very close parallel plane, must be sufficiently distant to avoid that their deformation brings them too close together. from each other, so that the corresponding output terminals cannot also be too close together in the said plan or plans in question. Finally, the tails of these contacts, which connect them to the output terminals of the connector, generally pass - for reasons of space - over the contacts with which they thus form a loop having - a parasitic inductance.

L'invention remédie a tous ces inconvénients, -par le fait qu'elle rend les connecteurs a contacts droits appropriés a une connexion de forte densité tout en conservant leur facilité d'exécution et leur fiabilité. The invention overcomes all these drawbacks, - by the fact that it makes connectors with straight contacts suitable for a high density connection while retaining their ease of execution and their reliability.

Un connecteur conforme a l'invention est du type comprenant un corps ayant une surface pourvue de contacts droits électriquement isolés entre eux, et est caractérisé en ce que les contacts sont souples et disposés sensiblement perpendiculairement ladite surface du corps.A connector according to the invention is of the type comprising a body having a surface provided with straight contacts electrically isolated from each other, and is characterized in that the contacts are flexible and arranged substantially perpendicularly to said surface of the body.

Les contacts étant perpendiculaires a la surface du corps, la connexion ne se fait plus par flexion des contacts droits au niveau de leur fixation au corps du connecteur de façon que leur extrémité libre exerce la force de connexion appropriée sur les bornes de sortie du support ; elle se fait au contraire simplement en posant le support sur les contactes en correspondance avec les bornes de sortie et en exerçant la force de connexion appropriée parallelement a la direction des contacts, qui subissent ainsi un léger flambage. On verra par la suite que cette disposition des contacts les rend aptes à la connexion de supports a forte densité de bornes de sortie tout en conservant une bonne qualité et sûreté de la connexion.The contacts being perpendicular to the surface of the body, the connection is no longer made by bending the straight contacts at their attachment to the body of the connector so that their free end exerts the appropriate connection force on the output terminals of the support; on the contrary, it is done simply by placing the support on the contacts in correspondence with the output terminals and by exerting the appropriate connection force parallel to the direction of the contacts, which thus undergo a slight buckling. We will see later that this arrangement of contacts makes them suitable for the connection of supports with a high density of output terminals while maintaining good quality and safety of the connection.

Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui suit, faite en référence aux dessins annexés.The characteristics and advantages of the invention will emerge more clearly from the description which follows, given with reference to the accompanying drawings.

Dans les dessins - la figure 1 est une vue en coupe d'un exemple de réalisation d'un connecteur conforme a l'invention en position finale de connexion entre deux supports de circuits électroniques; - la figure 2 est une vue en coupe agrandie d'une portion du connecteur représenté sur la figure 1 en position de repos; - les figures 3 et 4 sont des vues analogues å celle de la figure 2, illustrant diverses variantes d'exécution d'un connecteur conforme a l'invention, et - la figure 5 est une vue en coupe d'une variante de réalisation d'un connecteur conforme a l'invention.In the drawings - Figure 1 is a sectional view of an exemplary embodiment of a connector according to the invention in the final position of connection between two supports of electronic circuits; - Figure 2 is an enlarged sectional view of a portion of the connector shown in Figure 1 in the rest position; - Figures 3 and 4 are views similar to that of Figure 2, illustrating various alternative embodiments of a connector according to the invention, and - Figure 5 is a sectional view of an alternative embodiment of 'a connector according to the invention.

Sur la figure 1- est représenté un connecteur 10 conforme a l'invention, qui comprend un cops isolant 11 dont une surface 12 présente des contacts droits 13. Selon l'invention, les contacts sont souples et sont disposés, a, l'état de repos tel qu'indiqué par un trait tireté a la figure 1 et en détail a la figure 2, sensiblement perpendiculairement a la surface 12.In Figure 1- is shown a connector 10 according to the invention, which comprises an insulating body 11, a surface 12 of which has straight contacts 13. According to the invention, the contacts are flexible and are arranged in a state of rest as indicated by a dashed line in FIG. 1 and in detail in FIG. 2, substantially perpendicular to the surface 12.

Le connecteur 10 relie électriquement un support 14 de dispositifs a circuits électroniques 15, comportant des bornes de sortie 16 sur une surface 17 du support 14, avec un second support 14' tel qu'une carte de circuits imprimés, appliqué contre la face 12' du connecteur qui est opposée la face 12. La surface 17 est en regard de la surface 12 du connecteur 10 et ses bornes de sortie 16 s'appuient sur l'extrémité libre des contactsl3 ainsi que sur la surface 12. Dans l'exemple illustré, la force d'appui des bornes 16 sur les contacts 13 est imprimée par un dispositif de fixation 18 du support 14 contre le connecteur 10, représenté sous la forme d'un cadre articulé en 19 sur un bord du connecteur 10 et susceptible d'être verrouillé sur le bord opposé du connecteur, grace a des organes de fermeture 20. De préférence, un cadre souple 21 est inséré entre le cadre 18 et le support 14 de façon a répartir correctement sur toute la périphérie du support 14 la force d'appui exercée par le cadre 18.The connector 10 electrically connects a support 14 of electronic circuit devices 15, comprising output terminals 16 on a surface 17 of the support 14, with a second support 14 'such as a printed circuit board, applied against the face 12' of the connector which is opposite the face 12. The surface 17 faces the surface 12 of the connector 10 and its output terminals 16 are supported on the free end of the contacts 13 as well as on the surface 12. In the example illustrated , the bearing force of the terminals 16 on the contacts 13 is impressed by a fixing device 18 of the support 14 against the connector 10, represented in the form of a frame articulated at 19 on an edge of the connector 10 and capable of be locked on the opposite edge of the connector, thanks to closing members 20. Preferably, a flexible frame 21 is inserted between the frame 18 and the support 14 so as to distribute correctly over the entire periphery of the support 14 the force of support from the cadr e 18.

Dans l'exemple représenté sur la figure 1, les contacts 13 se prolongent dans le corps 10 par des queues 13a traversant le support 14' et des bornes de liaison 22 disposées sur une surface 23 du support 14'.Les queues 13a sont connectées, par de la soudure dans l'exemple illustré, aux bornes de liaison 22 correspondantes.In the example shown in FIG. 1, the contacts 13 extend into the body 10 by tails 13a passing through the support 14 ′ and connection terminals 22 disposed on a surface 23 of the support 14 ′. The tails 13a are connected, by welding in the example illustrated, at the corresponding connection terminals 22.

Les contacts 13 sont logés dans des cavités respectives 24 ménagées dans le corps 11.The contacts 13 are housed in respective cavities 24 formed in the body 11.

La figure 2 illustre une vue agrandie d'une portion du connecteur 10 représente sur la figure 1, incorporant un contact 13 représenté en position de repos. I1 apparat que la cavite 24 est de section uniforme et présente un goulot de guidage 25. Dans ce mode de réalisation également, le contact 13 est pourvu à sa base, au fond de la cavité 24, d'une butee 26 constituée par un bulbe.Figure 2 illustrates an enlarged view of a portion of the connector 10 shown in Figure 1, incorporating a contact 13 shown in the rest position. I1 appears that the cavity 24 is of uniform section and has a guide neck 25. In this embodiment also, the contact 13 is provided at its base, at the bottom of the cavity 24, with a stop 26 constituted by a bulb .

Le fonctionnement du connecteur ressort à l'évidence de la figure 1. Le cadre 18 est levé pour l'insertion du support 14 de manière que ses bornes 16 s'appuient sur les extrémités des contacts 13 correspondants. Le couvercle 18 est rabattu et fixé par les organes de fermeture 20, de sorte qu'une force de serrage s'applique sensiblement uniformément sur toutes les extrémités des contacts 13. Cette force fait flamber légèrement les contacts, comme illustré en trait plein à la figure 1. Cependant, cette flexion ne se répercute pas par un déplacement lateral de l'extrémité libre des contacts sur les bornes 16 grâce au goulot 25.The operation of the connector is evident from FIG. 1. The frame 18 is lifted for the insertion of the support 14 so that its terminals 16 are supported on the ends of the corresponding contacts 13. The cover 18 is folded down and fixed by the closing members 20, so that a clamping force is applied substantially uniformly on all the ends of the contacts 13. This force causes the contacts to flame slightly, as illustrated in solid line by the FIG. 1. However, this bending is not reflected by a lateral displacement of the free end of the contacts on the terminals 16 thanks to the neck 25.

Le connecteur représenté sur la figure 1 peut subir de nombreuses variantes de réalisation conformes a l'invention.The connector shown in Figure 1 can undergo many alternative embodiments according to the invention.

Par exemple, la figure 3, chaque contact 13 est une lame souple se prolongeant par une queue 13a de section plus faible, de sorte que la butée 26 est formée par l'épaulement entre le contact 13 et la queue 13a. D'autre part, la cavité 24 ne comporte pas de goulot 25 â la figure 2, celui-ci étant facultatif. Par ailleurs, la face 12' du connecteur est pourvue de bornes de liaison 27 traversées par les queues 13a des contacts 13 et soudées a celles-ci, et connectées à un reseau de liaison 27' disposé sur la face 12'.For example, in FIG. 3, each contact 13 is a flexible blade extending by a tail 13a of smaller cross section, so that the stop 26 is formed by the shoulder between the contact 13 and the tail 13a. On the other hand, the cavity 24 does not have a neck 25 in FIG. 2, this being optional. Furthermore, the face 12 'of the connector is provided with connection terminals 27 crossed by the tails 13a of the contacts 13 and welded to these, and connected to a connection network 27' arranged on the face 12 '.

La figure 4 représente une variante de réalisation selon laquelle le contact 13 a la queue 13a qui se prolonge pour former un second contact 13'. De la sorte, le connecteur 10 de la figure 4 peut relier deux supports disposés de part et d'autre des surfaces 12 et 12' du connecteur. Dans cet exemple, les parties de contact 13 et 13'sont maintenues en position par des bulbes 26,26' maintenus par deux règlettes 28 s'encastrant dans le corps 11 du connecteur.FIG. 4 represents an alternative embodiment according to which the contact 13 has the tail 13a which is extended to form a second contact 13 '. In this way, the connector 10 of Figure 4 can connect two supports arranged on either side of the surfaces 12 and 12 'of the connector. In this example, the contact parts 13 and 13 'are held in position by bulbs 26, 26' held by two strips 28 fitting into the body 11 of the connector.

La figure 5 illustre, par une vue en coupe analogue à celle de la figure 1, une autre variante de réalisation d'un connecteur 10 conforme a l'invention. Selon cette variante, le corps 11 comprend : une partie lia en métal conducteur dont la base 12' comporte des orifices 29 pour le libre passage des queues 13a des contacts 13; une partie îlb en matériau isolant disposée sur la base de la partie métallique lia, traversée par les queues de contact 13a et prévue pour fixer celles-ci au connecteur au niveau des bulbes 26; et une partie lic en matériau isolant, se présentant sous la forme d'une plaque mince qui s'appuie sur la partie lia et qui laisse passage aux extrémités des contacts 13 grâce a des perforations 30 jouant le rôle du goulot 25 a la figure 2, et constituant par sa face supérieure la surface 12 du connecteur 10. Ces trois parties forment une chambre 31 contenant tous les contacts 13 côte-à-côte. Eventuellement, comme représenté également sur la figure 5, une partie supplémentaire lid en matériau conducteur peut être logée dans la chambre 31, entre la partie lic et la base 12' de la partie lia du corps 11. La chambre 31 est alors annulaire.Figure 5 illustrates, in a sectional view similar to that of Figure 1, another alternative embodiment of a connector 10 according to the invention. According to this variant, the body 11 comprises: a part 11a of conductive metal, the base 12 'of which has orifices 29 for the free passage of the tails 13a of the contacts 13; a part ilb of insulating material arranged on the base of the metal part 11a, crossed by the contact tails 13a and intended to fix these to the connector at the bulbs 26; and a part lic of insulating material, in the form of a thin plate which rests on the part 11a and which allows passage at the ends of the contacts 13 thanks to perforations 30 playing the role of the neck 25 in FIG. 2 , and constituting by its upper face the surface 12 of the connector 10. These three parts form a chamber 31 containing all the contacts 13 side by side. Optionally, as also shown in FIG. 5, an additional lid part made of conductive material can be housed in the chamber 31, between the lic part and the base 12 ′ of the part 11a of the body 11. The chamber 31 is then annular.

I1 ressort de ce qui précède qu'un connecteur conforme a l'invention est de construction simple et peu encombrant, et qu'il peut treks bien s'adapter à la connexion d'éléments ayant des bornes de sortie de forte densité. La connexion est sûre et l'inductance parasite propre a chaque contact est fortement réduite du fait de la linéarité de l'ensemble contact 13 - queue de contact 13a. Elle est encore plus réduite dans le cas de la figure 5, où l'ensemble contact 13 - queue de contact 13a forme avec, les parois conductrices des parties lia et ild, une ligne de transmission d'impédance caractéristique déterminée. Cette disposition réduit aussi la diaphonie et fait de cette structure le meilleur mode-de réalisation de l'invention. I1 emerges from the above that a connector according to the invention is of simple construction and compact, and that it can treks well adapt to the connection of elements having high density output terminals. The connection is secure and the parasitic inductance specific to each contact is greatly reduced due to the linearity of the contact 13 - contact tail 13a assembly. It is even more reduced in the case of FIG. 5, where the contact assembly 13 - contact tail 13a forms with, the conductive walls of the parts 11a and 11d, a transmission line of determined characteristic impedance. This arrangement also reduces crosstalk and makes this structure the best embodiment of the invention.

Claims

1. Connector (10) of the type comprising a body (11) having a surface provided with straight contacts (13) electrically isolated from each other, characterized in that said contacts are flexible and arranged substantially perpendicular to said surface of the body.

2. Connector according to claim 1, characterized in that said contacts are partially housed in respective cavities (24) formed in said body.

3. Connector according to claim 2, characterized in that the cavities are of uniform section and have a guide neck (25).

4. Connector according to any one of the preceding claims, characterized in that the base of each contact has a stop (26).

5. Connector according to any one of claims 1 to 4 characterized in that the contacts are extended by tails 13a intended to be electrically connected to connection terminals (22,27).

6. Connector according to claim 5, characterized in that said connecting terminals (27) are carried by a surface 12 'of the body.

7. Connector according to claim 5, characterized in that said contact tails pass through a support (14 ') carrying said connection terminals (22).

8. Connector according to any one of the preceding claims, characterized in that each of said tails is extended by another contact part (13 ').

9. Connector according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the contacts are contained in a chamber (31) closed by a part (lob) of said body carrying said contacts and another perforated part (lake) to guide the ends of the contacts.

10. Connector according to claim 9, characterized in that a part (lia) of the chamber parallel to the contacts is conductive and the chamber comprises an additional part (lld) of conductive metal, connected to the part (lia).