EP0418345A1 - Procede de realisation d'une connexion a plat - Google Patents

Procede de realisation d'une connexion a plat

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EP0418345A1
EP0418345A1 EP19900904369 EP90904369A EP0418345A1 EP 0418345 A1 EP0418345 A1 EP 0418345A1 EP 19900904369 EP19900904369 EP 19900904369 EP 90904369 A EP90904369 A EP 90904369A EP 0418345 A1 EP0418345 A1 EP 0418345A1
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EP
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pads
studs
pad
conductive
connection
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EP19900904369
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Inventor
J Bansard
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Thomson Brandt Armements SA
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Thomson Brandt Armements SA
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    • H05K3/4007—Surface contacts, e.g. bumps
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
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    • H01R13/22—Contacts for co-operating by abutting
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    • H05K2203/0703—Plating
    • H05K2203/0723—Electroplating, e.g. finish plating

Definitions

  • the present invention relates to a connection method applicable for making any flat connection between two rigid or flexible members.
  • connection connections are made by placing opposite the connection zones consisting of flat conductive pads provided or not with surface protection such as gilding or tinning, and by maintaining said conductive pads in contact by means of appropriate tightening.
  • This type of connection is used, for example, 'to connect conductors in the form of strips (commonly called "strip line") therebetween or a printed circuit card.
  • strip line commonly called "strip line"
  • the quality of these connections depends of course on the surface condition of the conductive pads intended to come into contact. In practice, their flatness is most often very approximate, in particular that of printed circuit boards which, inherently, have surface undulations. This results in poor quality connections which are characterized by high contact resistances.
  • the object of the invention is to overcome this drawback by a process which is very simple to implement and which makes it possible to produce a single electrical connection more generally suited to power connections or connections of ribbon lines.
  • This method consists in forming a first conductive iage intended to come into contact in a flat connection with a second substantially planar conductive pad, a surface state making appear from a substantially planar base a plurality of studs of the same height regularly distributed. , then apply opposite. and clamping the first and second conductive pads, so as to establish contact between the top of each pad and the surface of the second pad.
  • FIG. 1 partially shows a conductive pad comprising pads for connection according to the method of the invention
  • the Figure 2 is a view similar to Figure 1 illustrating another type of studs.
  • the conductive pads 10 shown in FIGS. 1 and 2 are the ends of a ribbon conductor, generally made of copper, applied to a substrate 11.
  • the latter can be rigid, such as a printed circuit board, for example. It can also be flexible, in particular in the case of a strip line or "strip line", the track 10 can then be the end of one of several parallel tracks.
  • the mass of the studs 12 in the form of cylindrical pellets which are aligned in columns and in rows.
  • the studs 12 can be arranged in staggered rows or according to any other regular distribution, depending, as well as their number, on the geometry of the range.
  • the number of pads is, for example, 20 and the current is, for example 5 A.
  • the studs 12 can be given a height, depending on the case, between a few hundredths and a few tens of millimeters for a diameter and a spacing of the order of a few tens of millimeters. Tests have been carried out by forming pads 50 ⁇ in height and 0.7 mm in diameter, spaced 0.8 mm apart, the results of which have proved to be extraordinarily satisfactory, namely that the contact resistance in the connection between the conductive area thus obtained and another normal area conductive area was reduced by more than half.
  • An interesting development of the invention consists in providing on the pad 10 a coating of fairly hard conductive material, such as nickel, in order to prevent the studs 12 against deformation and crushing. This precaution ensures that the studs are held securely in the event of tightening or repeated dismantling of the connection. Of course, conventional additional protection by tinning or gilding can also be provided.
  • the studs 12 'shown in Figure 2 have the form of regular tetrahedra. The characteristics of these studs, from the point of view of their dimensions and their distribution, are substantially the same as for cylindrical studs. With the studs 12 ', contact is established by their points. If they are coated, as previously described, with a layer of nickel or other hard conductive material, said tips, instead of being crushed during tightening, are impregnated in the surface of the conductive surface opposite screws, so as to provide an additional slip resistance function in the connection.
  • the pads on track 10 can be obtained very simply in a single collective deposition operation, for example by electroplating, with the advantage that industrial tools - to implement this technique already exists in the field of printed circuits, so that the process of the invention is characterized by a very low cost. Because it brings a significant reduction in contact resistance in any flexible flat connection - flexible, flexible - rigid or rigid - rigid, we will find very interesting applications for both power connections that is to say of strong currents only for connections of ribbon lines or "strip line" used in VHF and in microwave. Note that the method is applicable to conductive pads of any shape.

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Abstract

Le procédé a pour but d'améliorer les connexions à plat, en vue de diminuer sensiblement la résistance de contact dans ces dernières, généralement importante en raison de défauts de planéité des plages conductrices en vis-à-vis. Il consiste à former sur une première plage conductrice (10) destinée à entrer en contact dans une connexion à plat avec une second plage conductrice, un état de surface faisant apparaître une pluralité de plots (12) régulièrement répartis, puis à appliquer en vis-à-vis et à serrer les deux plages, de manière à établir un contact entre chaque plot et la seconde plage. Applications particulièrement intéressantes aux connexions pour courants forts et aux connexions de lignes rubans en VHF et en hyperfréquence.

Description

PROCEDE DE REALISATION D'UNE CONNEXION A PLAT
La présente invention concerne un procédé de connexion applicable pour réaliser toute connexion à plat entre deux organes rigides ou flexibles .
Actuellement, les connexions à plat sont réalisées en mettant en vis-à-vis des zones de connexion constituées de plages conductrices planes pourvues ou non de protection de surface telle que dorure ou étamage, et en maintenant lesdites plages conductrices en contact par un moyen de serrage approprié . Ce type de connexion est utilisé, par exemple,' pour relier des conducteurs sous forme de rubans (communément appelés "strip line") entre eux ou à une carte de circuit imprimé . La qualité de ces connexions dépend bien sûr de l'état de surface des plages conductrices destinées à venir en contact. En pratique, leur planéité est le plus souvent très approximative, notamment celle des cartes de circuit imprimé qui, de façon inhérente, présentent des ondulations superficielles . Il en résulte des connexions de qualité médiocre qui se caractérisent par des résistances de contact importantes.
L'invention a pour objet de pallier cet inconvénient par un procédé très simple à mettre en oeuvre et permettant de réaliser une seule liaison électrique adaptée plus généralement à des connexions de puissance ou des connexions de lignes rubans .
Ce procédé consiste à former une première iplage conductrice destinée à entrer en contact dans une connexion à plat avec une seconde plage conductrice sensiblement plane, un état de surface faisant apparaître à partir d'une base sensiblement plane une pluralité de plots de même hauteur régulièrement répartis, puis à appliquer en vis-à-vis. et à serrer les première et seconde plages conductrices, de manière à établir un contact entre le sommet de chaque plot et la surface de la seconde plage .
L'invention sera mieux comprise à l'aide des explications qui vont suivre et des dessins joints , parmi lesquels : la figure 1 montre partiellement une plage conductrice comportant des plots en vue d'une connexion selon le procédé de l'invention, et la figure 2 est une vue similaire à la figure 1 illustrant un autre type de plots .
Les plages conductrices 10 représentées aux figures 1 et 2 sont les extrémités d'un conducteur en ruban, généralement en cuivre, appliqué sur un substrat 11. Ce dernier peut être rigide, tel qu'une carte de circuit imprimé, par exemple . Il peut également être flexible, notamment dans le cas d'une ligne ruban ou "strip line" , la plage 10 pouvant alors être l'extrémité de l'une de plusieurs pistes parallèles .
Conformément à l'invention, à la surface de la plage 10 qui est sensiblement plane, sont formés dans la masse des plots 12 en forme de pastilles cylindriques qui sont alignés en colonnes et en rangées . En variante, les plots 12 peuvent être arrangés en quinconce ou selon toute autre répartition régulière, fonction, ainsi que leur nombre, de la géométrie de la plage . Dans un exemple de réalisation, pour une liaison électrique, le nombre de plots est, par exemple, de 20 et le courant est, par exemple de 5 A.
A titre indicatif, on peut donner aux plots 12 une hauteur comprise, selon les cas, entre quelques centièmes et quelques dizaines de millimètre pour un diamètre et un écartement de l'ordre de quelques dizaines de millimètre . Des essais ont été effectués en formant des plots de 50 μ de hauteur et 0, 7 mm de diamètre, écartés de 0, 8 mm, dont les résultats se sont avérés extraordinairement satisfaisants, à savoir que la résistance de contact dans la connexion entre la plage conductrice ainsi obtenue et une autre plage conductrice de surface normale était réduite de plus de moitié .
Un développement intéressant de l'invention consiste à prévoir sur la plage 10 un revêtement en matériau conducteur assez dur, tel que du nickel, afin de prévenir les plots 12 contre la déformation et l'écrasement. Cette précaution assure une bonne tenue des plots en cas de fort serrage ou de démontage répété de la connexion. Bien entendu, une protection supplémentaire classique par étamage ou par dorure peut également être prévue .
Les plots 12' montrés à la figure 2 ont la forme de tétraèdres réguliers . Les caractéristiques de ces plots, du point de vue de leurs dimensions et de leur répartition, sont sensiblement les mêmes que pour des plots cylindriques . Avec les plots 12', le contact est établi par leurs pointes . S'ils sont revêtus, comme précédemment décrit, d'une couche de nickel ou autre matériau conducteur dur, lesdites pointes, au lieu de s'écraser lors du serrage, s'imprègnent dans la surface de la plage conductrice en vis-à-vis, de manière à assurer dans la connexion une fonction supplémentaire de résistance au glissement.
Bien entendu, les deux configurations de plot décrites ici ne sont nullement limitatives, et on comprendra que d'autres formes sont également possibles, telles que parallélépipédique , etc.
Les plots sur la plage 10 peuvent être obtenus très simplement en une seule opération collective de dépôt, par exemple par galvanoplastie, avec l'avantage que l'outillage industriel— pour mettre en oeuvre cette technique existe déjà dans le domaine des circuits imprimés, de sorte que le procédé de l'invention se caractérise par un coût très faible . Du fait qu'il apporte une réduction importante de la résistance de contact dans toute connexion à plat flexible -flexible, flexible - rigide ou rigide -rigide, on lui trouvera des applications très intéressantes aussi bien pour des connexions de puissance c'est-à-dire de courants forts que pour des connexions de lignes rubans ou "strip line" utilisées en VHF et en hyperfréquence . A noter que le procédé est applicable à des plages conductrices de formes quelconques .

Claims

R E V E N D I C A T I O N S
1. Procédé pour réaliser une connexion à plat entre une première plage conductrice (10) et une seconde plage conductrice sensiblement plane, caractérisé en ce qu'il consiste à former sur la première plage conductrice un état de surface faisant apparaître à partir d'une base sensiblement plane une pluralité de plots de même hauteur régulièrement répartis, puis à appliquer en vis-à-vis et à serrer les première et seconde plages conductrices , de manière à établir un contact entre le sommet de chaque plot et la surface de la seconde plage .
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, la phase de recouvrir ladite première plage comportant lesdits plots d'un revêtement en matériau conducteur dur destiné à les rendre indéformables .
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit revêtement est en nickel.
4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3 , caractérisé en ce que les plots formés sur ladite première plage sont des plots cylindriques (12) .
5. Procédé selon l'une des revendications i à 3, caractérisé en ce que les plots formés sur ladite première plage sont des plots tétraédriques (12') .
6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les plots (12 ou 12') sont répartis en rangées et en colonnes .
7. Procédé selon l'une des revendications l à 5, caractérisé en ce que les plots sont répartis en quinconce .
8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les plots ont des dimensions de base et un écartement de l'ordre de quelques dizaines de millimètre .
9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, ^ caractérisé en ce que les plots ont une hauteur comprise entre quelques centièmes et quelques dizaines de millimètre .
10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9 , caractérisé en ce que lesdits plots sont obtenus en une seule opération collective de dépôt.
0 il . Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'opération collective de dépôt est une galvanoplastie .
12. Connexion de lignes rubans en hyperfréquence, caractérisée en ce qu'elle met en oeuvre le procédé selon la revendication 1.
13. Connexion de puissance, caractérisée en ce qu'elle met en oeuvre le procédé selon la revendication 1.
EP19900904369 1989-02-28 1990-02-27 Procede de realisation d'une connexion a plat Withdrawn EP0418345A1 (fr)

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