[0001] La présente invention concerne un microconnecteur à haute densité de contacts. Elle
s'applique notamment aux connexions électriques à basse température ainsi que dans
le domaine de l'électronique ou de la microélectronique, aux connexions de circuits
miniaturisés à haute densité.
[0002] Les connecteurs connus dans l'état de La technique, permettant d'établir des contacts
entre des conducteurs électriques et d'autres conducteurs électriques, présentent
les inconvénients suivants : ils ne permettent d'obtenir qu'une faible densité de
contacts entre les conducteurs, au mieux quelques dizaines de contacts séparés les
uns des autres d'une distance de L'ordre de 1 mm, occupent un volume important, ont
une structure généralement compliquée avec des pièces mobiles et une masse assez importante,
et sont ainsi inadaptés à une utilisation dans un environnement cryogénique et dans
un espace réduit.
[0003] La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients précédents.
[0004] Elle a pour objet un microconnecteur prévu pour connecter des électrodes disposées
sur un support et électriquement isolées les unes des autres, à des conducteurs électriques
en nombre égal à celui des électrodes, caractérisé en ce qu'il comprend :
- un moyen de pincement élastique du support, et
- des fils électriquement conducteurs, souples et élastiques, en nombre égal à celui
des électrodes, destinés à être respectivement reliés à ces dernières par une extrémité
et aux conducteurs électriques par l'autre extrémité, électriquement isolés les uns
des autres et du moyen de pincement, et rendus rigidement solidaires de ce dernier
de telle façon que chacun d'eux puisse entrer en contact avec une électrode et une
seule lorsque Le support est pincé par le moyen de pincement.
[0005] La conception du microconnecteur objet de l'invention permet d'obtenir une grande
densité de contacts. Ce microconnecteur comporte peu de pièces et ne nécessite aucune
pièce mobile. Il est ainsi très fiable, facile à utiliser et peu coûteux. En outre,
il peut être réalisé de façon à être très léger et peu encombrant et se trouve ainsi
adapté à une utilisation dans un environnement cryogénique et dans un domaine exigu.
Enfin, compte tenu de son nombre réduit de pièces, ce microconnecteur est facilement
utilisable dans Le vide car il n'est sujet qu'à un faible dégazage.
[0006] De préférence, Les fils sont faits en un alliage de cuivre et de béryllium.
[0007] De tels fils sont commercialement disponibles et peuvent être utilisés tels quels,
à une éventuelle courbure près pratiquée en l'une de leurs extrémités. On s'affranchit
donc de toute pièce intermédiaire de contact, préformée et préfabriquée, les fils
servant eux-même à réaliser les contacts et améliorant ceux-ci, du fait de leur souplesse
et de leur élasticité.
[0008] Le moyen de pincement peut être fait en bronze au béryllium.
[0009] Dans un mode de réalisation particulier du microconnecteur objet de l'invention,
Les fils sont rendus rigidement solidaires Les uns des autres par une pièce électriquement
isolante, fixée sur le moyen de pincement et thermiquement isolée de celui-ci.
[0010] Enfin, dans un autre mode de réalisation particulier, le moyen de pincement est pourvu
d'au moins un perçage destiné au passage d'une vis de fixation du support au moyen
de pincement.
[0011] La présente invention sera mieux comprise à La Lecture de La description qui suit,
d'un exemple de réalisation donné à titre purement indicatif et nullement limitatif,
en référence au dessin annexé sur lequel cet exemple de réalisation est schématiquement
représenté en coupe longitudinale.
[0012] Le microconnecteur schématiquement représenté sur le dessin est destiné à connecter
des électrodes 2 présentes sur une face d'un support électriquement isolant 4, à des
conducteurs électriques 6 dont le nombre est égal au nombre des électrodes.
[0013] Les électrodes 2 peuvent être parallèles entre elles et régulièrement espacées les
unes des autres sur le support 4 qui est par exemple constitué par une plaque de verre.
Les conducteurs 6 peuvent faire partie d'un circuit souple de type connu 8 comprenant
Lesdits conducteurs disposés parallèlement les uns aux autres entre deux feuilles
de matière plastique.
[0014] Le microconnecteur schématiquement représenté sur le dessin comprend un moyen 10
de pincement élastique du support 4, et des fils 12 faits d'un alliage de cuivre et
de béryllium et rendus rigidement solidaires les uns des autres par une pièce 14 électriquement
isolante, fixée sur le moyen de pincement 10 et thermiquement isolée de celui-ci.
Cette pièce 14 peut être réalisée par moulage d'une matière plastique directement
autour des fils 12. La pièce 14 peut être également constituée par une barrette en
matière plastique pourvue de rainures transversales non représentées, dans lesquelles
sont respectivement immobilisés. les fils 12, par collage par exemple.
[0015] Les fils 12 sont immobilisés grâce à La pièce 14 de façon que chacun d'eux puisse
entrer en contact avec une électrode 2 et une seule. Lorsque Les électrodes sont parallèles,
on peut disposer les fils parallèlement les uns aux autres.
[0016] Le moyen de pincement 10 est réalisé dans un matériau ayant un bon coefficient d'élasticité
à basse température, par exempte le bronze au béryllium. Il est usiné dans la masse,
à l'aide d'une machine numérique de découpe par fil. L'épaisseur du moyen de pincement
10 peut être de L'ordre de 0,3 mm.
[0017] La structure du moyen de pincement 10, telle qu'elle apparaît sur La figure unique,
est constituée :
- d'une première face 16 sur LaqueLLe peut se placer une des faces du support 4 ;
- d'une seconde face 18, formant avec La première face 16 un angle d'environ 90°;
- d'une troisième face 20, faisant un angle aigu avec la seconde face 18 et dirigée
vers La première face 16 ;
- d'une quatrième face 22, faisant un angle obtus avec La troisième face 20 et orientée
vers La première face 16 ;
- d'une cinquième face 24, parallèle à La première face 16 et dirigée vers la seconde
face 18 ; et
- d'une sixième face 26, sensiblement perpendiculaire à la première face 16 et se
dirigeant vers elle.
[0018] L'intervalle qui existe entre la première face 16 et la cinquième face 24 est destiné
à recevoir Le support 4.
[0019] La pièce 14 est fixée sur la face 20 au moyen d'une couche de colle 28 thermiquement
isolante, la colle étant par exemple du genre de celles qui sont commercialisées sous
La marque CAF ou ECOBON. La fixation de la pièce 14 sur La face 20 est telle que les
fils 12 s'étendent en direction de La face 16 de manière à pouvoir être appliqués,
par leurs extrémités, contre Les électrodes 2 Lorsque La face du support 4 qui ne
porte pas les électrodes 2 est en position contre la face 16.
[0020] Bien entendu, les dimensions du moyen de pincement 10 et de la pièce 14 sont fonction
du nombre de fils 12, du pas de ceux-ci et de L'épaisseur du support 4.
[0021] Le dièdre formé par les faces 18 et 20 détermine la force d'appui des fils 12 sur
les électrodes 2 et donc La force de pincement du moyen de pincement 10. La face 26
sert de butée de positionnement à l'ensemble formé par le moyen de pincement 10, la
pièce 14 et les faces 12.
[0022] Il est ainsi possible de réaliser un microconnecteur dont le poids ne dépasse pas
0,5 g et dont le volume est de l'ordre de 0,5 à 0,6 cm
3, ce microconnecteur étant muni de 37 fils de connexion 12 dont le diamètre est de
L'ordre de 100 µm et dont le pas est de l'ordre de 400 µm.
[0023] La mise en place du support 4 dans le microconnecteur est effectuée de La façon suivante
: le support 4 est d'abord glissé entre les fils 12 et la face 16, les fils 12 étant
parallèles au support 4 dans cette première étape ; des translations transversales
appropriées du moyen de pincement 10 sont effectuées de manière à positionner convenablement
les fils 12 en regard des électrodes 2, ce qui est d'ailleurs possible sans loupe
binoculaire ; on effectue une rotation du moyen de pincement 10 autour d'un axe perpendiculaire
à La direction des fils 12, le support 4, durant cette étape, venant en contact avec
la première face 16, les fils élastiques 12 exerçant alors leur pression sur les électrodes
2 ; enfin, le support 4 est déplacé en translation de manière à venir buter contre
La face 26. Le support 4 se trouve ainsi pincé entre Les fils 12 élastiques et La
face 16.
[0024] Les extrémités des fils 12 qui sont en contact avec ces électrodes peuvent être recourbées
dans une direction qui las éloignent de celles-ci de manière à ne pas endommager Lesdites
électrodes.
[0025] Les autres extrémités des fils 12 dépassent de la pièce 14 et sont respectivement
reliées aux conducteurs 6. Dans le cas où ceux-ci font partie du circuit 8 décrit
plus haut, la Liaison électrique entre Les fils et les conducteurs peut être réalisée
de la façon suivante : l'une des feuilles en plastique est ôtée sur une certaine Longueur
à partir de L'extrémité du circuit 8, ce qui laisse apparaître les extrémités des
conducteurs 6, et les fils 12 sont alors respectivement soudés sur les conducteurs
6 par une soudure Sn/Pb par exemple.
[0026] Notamment dans le cas où le support 4 est épais, par exemple lorsqu'il s'agit d'une
carte d'ordinateur munie d'un certain nombre de cicuits électroniques et d'électrodes
de connexion à ces circuits, le support 4 peut être verrouillé dans Le microconnecteur.
Ceci peut être réalisé en prévoyant des ouvertures 29 et 30 en correspondance, respectivement
dans les faces 18 et 26 du moyen de pincement 10, de manière à pouvoir immobiliser
Le support 4 par rapport au microconnecteur, à L'aide d'une vis 32 qui est vissée
dans Le support 4 en traversant Les ouvertures 29 et 30 et dont la tête s'appuie contre
la face 18 du moyen de pincement. Si Le serrage doit être important, pour ne pas écraser
La face 18 du moyen de pincement 10 lors du serrage de La vis 32, une entretoise tubulaire
34 est prévue entre Les ouvertures 29 et 30 et traversée par la vis.
[0027] Dans une variante de réalisation, La pièce 14 est supprimée et Les fils 12 sont directement
noyés dans une couche de colle électriquement et thermiquement isolante, disposée
sur la face 20 du moyen de pincement 10.
1. Microconnecteur prévu pour connecter des électrodes (2) disposées sur un support
(4) et électriquement isolées les unes des autres, à des conducteurs électriques (6)
en nombre égal à celui des électrodes, caractérisé en ce qu'il comprend :
- un moyen de pincement élastique (10) du support, et
- des fils (12) électriquement conducteurs, souples et élastiques, en nombre égal
à celui des électrodes, destinés à être respectivement reliés à ces dernières par
une extrémité et aux conducteurs électriques par L'autre extrémité, électriquement
isolés les uns des autres et du moyen de pincement (10), et rendus rigidement solidaires
de ce dernier de telle façon que chacun d'eux puisse entrer en contact avec une électrode
(2) et une seule Lorsque le support (4) est pincé par le moyen de pincement (10).
2. Microconnecteur selon La revendication 1, caractérisé en ce que les fils (12) sont
faits en un alliage de cuivre et de béryllium.
3. Microconnecteur selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en
ce que Le moyen de pincement (10) est fait en bronze au béryllium.
4. Microconnecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en
ce que les fils (12) sont rendus rigidement solidaires les uns des autres par une
pièce électriquement isolante (14), fixée sur le moyen de pincement (10) et thermiquement
isolée de celui-ci.
5. Microconnecteur selon L'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en
ce que Le moyen de pincement (10) est pourvu d'au moins un perçage (29, 30) destiné
au passage d'une vis (32) de fixation du support (4) au moyen de pincement (10).