EP3227967B1 - Connecteur coaxial integre a un blindage et carte electronique equipee d'un tel connecteur - Google Patents

Connecteur coaxial integre a un blindage et carte electronique equipee d'un tel connecteur Download PDF

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EP3227967B1
EP3227967B1 EP15804409.9A EP15804409A EP3227967B1 EP 3227967 B1 EP3227967 B1 EP 3227967B1 EP 15804409 A EP15804409 A EP 15804409A EP 3227967 B1 EP3227967 B1 EP 3227967B1
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EP
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front panel
box
electronic card
main face
connector according
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EP15804409.9A
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Romain DEJARDIN
Hervé Lieven
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Sagemcom Broadband SAS
Original Assignee
Sagemcom Broadband SAS
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Publication date
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    • H01R12/50—Fixed connections
    • H01R12/51—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures
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    • H01R13/658—High frequency shielding arrangements, e.g. against EMI [Electro-Magnetic Interference] or EMP [Electro-Magnetic Pulse]
    • H01R13/6591—Specific features or arrangements of connection of shield to conductive members
    • H01R13/6594—Specific features or arrangements of connection of shield to conductive members the shield being mounted on a PCB and connected to conductive members
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    • H01R2103/00—Two poles

Definitions

  • the present invention relates to the protection against electromagnetic interference more particularly in the vicinity of a coaxial connector of an electronic card.
  • An electronic card generally comprises a printed circuit board delimited by two main faces and four sides. On at least one of the main faces extend conductive tracks to which are connected electronic components having contacts generally brazed on ends of the conductive tracks.
  • the electronic card comprises a coaxial connector connected to at least one of the electronic components of the card via the conductive tracks.
  • a connector comprises a base fixed on the electronic board and provided with a connecting portion at one end of a coaxial cable, and a pin having a free end portion which projects from the base to the end. opposite of the connecting portion and which is brazed on a conductive track.
  • the shield housing has a lower edge having lugs received in corresponding openings in the printed circuit board. This method of attachment is not practical especially for implementation by means of a robot, and causes an alteration of the performance of the shield due to the multiplication of openings.
  • the arms of each of the two pairs of arms are parallel to the pin and delimit between them a groove in which is engaged one side of the printed circuit board.
  • the need for mounting and positioning clearance requires leaving gaps between the base and the printed circuit board in the vicinity of the free end portion of the pin. This space generates a passage for electromagnetic radiation prohibiting effective shielding against electromagnetic disturbances.
  • An object of the invention is to provide a means to obviate at least in part these disadvantages.
  • a coaxial connector for an electronic card having at least one main face and a side substantially perpendicular to the main face.
  • the connector comprises a base attached to a front panel of an electromagnetic shield case and a pin passing through a first opening of the front panel such that the pin has a free end portion projecting into the case flush with a plane of a second opening defined by a lower edge of a belt of the housing.
  • the housing is arranged so that the lower edge of the belt can bear against the main face of the electronic card while the front panel bears against the side of the electronic card.
  • the housing further comprises two internal flanges extending along the front panel on either side of the free end portion of the pin to bear against said main face of the electronic card.
  • the connector is integrated in the shielding case which includes internal edges that can be closer to the pin to oppose leakage of electromagnetic radiation between the front panel and the electronic card in the vicinity of the free end portion of the pin.
  • the electronic card of the invention comprises a printed circuit board generally designated 1 delimited by two main faces 1.1, 1.2 and four sides of which only one, referenced 1.3, is visible in the figures.
  • the electronic card is here manufactured using so-called SMD or "surface mounted components".
  • the electronic card comprises a connector generally designated 10.
  • the connector 10 is a coaxial connector such as those for the transmission of television signals.
  • the connector 10 comprises, in a manner known per se, a base 11 provided with a connection portion 12 at one end of a coaxial cable, not shown, and a pin having a free end portion 14 which protrudes of the base 11 opposite the connecting portion 12.
  • the base 11 is attached to a front panel 15 of an electromagnetic shielding housing, generally designated 16, so that the pin passes through a first opening 17 of the front panel 15 having its free end portion 14 protrusion in the housing 16.
  • the base 11 comprises two flanges 18 in the form of an arc, namely a lower flange and an upper flange coaxial with the pin 14, which are engaged in the first opening 17 of the front panel 15 and which are crimped on the front panel 15.
  • the free end portion 14 has a lower generatrix flush with a plane of a second opening 20 delimited by a lower edge 21 of a belt 22 of the housing 16.
  • the belt 22 and the front panel 15 extend here in a rectangular outline.
  • the housing 16 is provided with a third opening 23 formed in an upper part of the housing 16 opposite the second opening 20 and is provided with a cover 24 for removably closing the third opening 23.
  • the upper part of the casing 16 and has a periphery provided with elastic tabs 25 some of which are engaged in recesses 26, here holes, formed in the upper part of the belt 22 of the casing 16.
  • the housing 16 is arranged so that the lower edge 21 of the belt 22 can bear against the main face 1.1 of the printed circuit board 1 of the electronic board while the front panel 15 bears against the side 1.3 of the printed circuit board.
  • the 1.3 side has a recess 1.4 receiving the front panel 15.
  • the lower edge 21 of the belt 22 is provided, opposite the front panel 15, at least one support flange 31 (here two) to bear on the main face 1.1 of the electronic card.
  • the housing 16 comprises two internal flanges 27 extending along the front panel 15 on either side of the free end portion 14 of the pin to bear against said main face 1.1 of the printed circuit board. the electronic card.
  • the internal flanges 27 have a lower surface in the plane defined by the lower edge 21 of the belt 22 to lie flat on the main face 1.1 of the printed circuit board 1 of the electronic card.
  • the inner flanges 27 are attached to the front panel 15.
  • the inner flanges 27 belong to a plate 28 applied to the front panel surface Projecting from which extends the free end portion 14 of the spindle.
  • the plate 28 is provided with a groove 19 in an arc of a circle receiving the lower flange 18 of the base 11 so that the crimping of the flange 18 inferior ensures the attachment of both the base 11 and the plate 28 to front panel 15.
  • the inner flanges 27 belong to the front panel 15. More specifically, the front panel 15 comprises a portion 29 folded by folding on the front panel 15 opposite the base 11 and the flanges internal 27 belong to this portion 29 folded.
  • the inner flanges 27 project from two side walls 30 which belong to the belt 22 and which extend on either side of the front panel 15.
  • the connector is preferably mounted by means of a robot on the printed circuit board 1 maintained horizontal.
  • the housing 16 is not covered with the cover 24. This facilitates optical positioning of the connector by a vision of the free end portion of the pin through the third opening 23.
  • the connector 10 here has a center of gravity extending above the housing 16 (the housing 16 has a mass greater than a ground of the base 11, in particular thanks to the support flange 31), the connector remains in place on the printed circuit board 1 before the soldering operation without it being necessary to maintain it there.
  • the brazing operation is carried out by passing through an oven to melt a solder paste previously disposed on the printed circuit board.
  • the free end portion 14 of the pin must be brazed to a corresponding pad of the printed circuit board (the electrically conductive pad extending over the main face of the printed circuit board adjacent to the 1.3 side) and the casing 16 must be brazed the full length of the printed circuit board.
  • the belt 22 (exceptions made notches runway tracks) and internal flanges 27. It is possible to conduct an optical verification of the quality of brazing, in particular through the third opening 23. After this verification, the cover 24 is placed on the housing 16. The fact of having a separate cover is also advantageous because it limits the maximum weight to transport during assembly of the connector. The removable nature of the cover 24 further facilitates subsequent maintenance operations.
  • the lower edge 21 of the belt 22 of the housing 16 has notches 32 for passage of some of the conductive tracks 2.
  • the connector may have a different structure from that described.
  • the housing 16 may be devoid of removable cover.
  • the housing 16 may also be devoid of third opening.
  • the upper part of the housing may then comprise a wall connected to the belt by a reduced resistance zone forming a rupture primer (this zone is for example formed of a series of dotted cuts allowing tearing of said wall).
  • the base 11 may be fixed to the front panel by any means and in particular by welding.

Landscapes

  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)

Description

  • La présente invention concerne la protection contre les perturbations électromagnétiques plus particulièrement au voisinage d'un connecteur coaxial d'une carte électronique.
  • Une carte électronique comprend généralement une plaque de circuit imprimé délimitée par deux faces principales et quatre côtés. Sur au moins l'une des faces principales s'étendent des pistes conductrices auxquelles sont reliés des composants électroniques ayant des contacts généralement brasés sur des extrémités des pistes conductrices.
  • Dans certaines applications, la carte électronique comprend un connecteur coaxial relié à au moins un des composants électroniques de la carte via les pistes conductrices. Un tel connecteur comprend une embase fixée sur la carte électronique et pourvue d'une portion de connexion à une extrémité d'un câble coaxial, et une broche ayant une portion d'extrémité libre qui s'étend en saillie de l'embase à l'opposé de la portion de connexion et qui est brasée sur une piste conductrice.
  • Pour limiter la production de parasites ou perturbations électromagnétiques, il est connu de fixer l'embase sur un boîtier de blindage entourant la portion d'extrémité libre de la broche. Le boîtier de blindage a un bord inférieur présentant des pattes reçues dans des ouvertures correspondantes de la plaque de circuit imprimé. Ce mode de fixation n'est guère pratique notamment pour une mise en place au moyen d'un robot, et engendre une altération des performances du blindage du fait de la multiplication des ouvertures.
  • Il est connu également des connecteurs dont l'embase comporte une paire de bras de chaque côté de la broche. Les bras de chacune des deux paires de bras sont parallèles à la broche et délimitent entre eux une rainure dans laquelle est engagé un côté de la plaque de circuit imprimé. La nécessité de jeux de montage et de positionnement oblige à laisser des espaces entre l'embase et la plaque de circuit imprimé au voisinage de la portion d'extrémité libre de la broche. Cet espace engendre un passage pour le rayonnement électromagnétique interdisant un blindage efficace contre les perturbations électromagnétiques.
  • Le document US 2014/099822 A1 décrit un connecteur coaxial ayant une embase fixée à un panneau frontal d'un boîtier en matériau conducteur destiné à être relié à la masse pour former un blindage.
  • Un but de l'invention est de fournir un moyen permettant d'obvier au moins en partie à ces inconvénients.
  • A cet effet, on prévoit, selon l'invention, un connecteur coaxial pour carte électronique ayant au moins une face principale et un côté sensiblement perpendiculaire à la face principale. Le connecteur comprend une embase fixée à un panneau frontal d'un boîtier de blindage électromagnétique et une broche passant par une première ouverture du panneau frontal de telle manière que la broche ait une portion d'extrémité libre qui s'étend en saillie dans le boîtier en affleurant un plan d'une deuxième ouverture délimitée par un bord inférieur d'une ceinture du boîtier. Le boîtier est agencé pour que le bord inférieur de la ceinture puisse être en appui contre la face principale de la carte électronique tandis que le panneau frontal est en appui contre le côté de la carte électronique. Le boîtier comprend en outre deux rebords internes s'étendant le long du panneau frontal de part et d'autre de la portion d'extrémité libre de la broche pour venir en appui de ladite face principale de la carte électronique.
  • Ainsi, le connecteur est intégré au boîtier de blindage qui comprend des rebords internes qui peuvent être au plus près de la broche pour s'opposer à une fuite du rayonnement électromagnétique entre le panneau frontal et la carte électronique au voisinage de la portion d'extrémité libre de la broche.
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation particuliers non limitatifs de l'invention.
  • Il sera fait référence aux dessins annexés, parmi lesquels :
    • la figure 1 est une vue schématique partielle, de dessus, d'une carte électronique conforme à l'invention ;
    • la figure 2 est une vue en perspective d'un connecteur selon un premier mode de réalisation de l'invention, la vue révélant plus particulièrement le dessus du connecteur ;
    • la figure 3 est une vue en perspective de ce connecteur, la vue révélant plus particulièrement le dessous du connecteur ;
    • la figure 4 est une vue en perspective éclatée de ce connecteur ;
    • la figure 5 est une vue en perspective montrant le connecteur séparé de la carte électronique ;
    • la figure 6 est une vue partielle de la carte selon l'invention en coupe selon la ligne VI-VI de la figure 1 ;
    • la figure 7 est une vue schématique en perspective d'un connecteur selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, la vue révélant plus particulièrement le dessous du connecteur ;
    • la figure 8 est une vue schématique en perspective d'un connecteur selon un troisième mode de réalisation de l'invention, la vue révélant plus particulièrement le dessous du connecteur.
  • En référence aux figures, la carte électronique de l'invention comprend une plaque de circuit imprimé généralement désigné en 1 délimitée par deux faces principales 1.1, 1.2 et quatre côtés dont seulement l'un, référencé 1.3, est visible sur les figures. Sur au moins l'une des faces principales 1.1, 1.2, ici la face principale 1.1, s'étendent des pistes conductrices 2 auxquelles sont reliés des composants électroniques 3 ayant des contacts généralement brasés sur des extrémités des pistes électriquement conductrices 2. La carte électronique est ici fabriquée au moyen des techniques dites CMS ou « composants montés en surface ».
  • La carte électronique comprend un connecteur généralement désigné en 10. Le connecteur 10 est un connecteur coaxial tel que ceux destinés à la transmission des signaux de télévision. Le connecteur 10 comprend, de façon connue en soi, une embase 11 pourvue d'une portion de connexion 12 à une extrémité d'un câble coaxial non représentée, et une broche ayant une portion d'extrémité libre 14 qui s'étend en saillie de l'embase 11 à l'opposé de la portion de connexion 12.
  • L'embase 11 est fixée à un panneau frontal 15 d'un boîtier de blindage électromagnétique, généralement désigné en 16, de telle manière que la broche passe par une première ouverture 17 du panneau frontal 15 en ayant sa portion d'extrémité libre 14 en saillie dans le boîtier 16. L'embase 11 comprend deux rebords 18 en arc de cercle, à savoir un rebord inférieur et un rebord supérieur coaxiaux à la broche 14, qui sont engagés dans la première ouverture 17 du panneau frontal 15 et qui sont sertis sur le panneau frontal 15.
  • La portion d'extrémité libre 14 a une génératrice inférieure affleurant un plan d'une deuxième ouverture 20 délimitée par un bord inférieur 21 d'une ceinture 22 du boîtier 16. La ceinture 22 et le panneau frontal 15 s'étendent ici selon un contour rectangulaire.
  • Le boîtier 16 est pourvu d'une troisième ouverture 23 ménagée dans une partie supérieure du boîtier 16 à l'opposé de la deuxième ouverture 20 et est pourvu d'un couvercle 24 pour obturer de manière amovible la troisième ouverture 23. Le couvercle 24 coiffe la partie supérieure du boîtier 16 et a un pourtour pourvu de pattes élastiques 25 dont certaines sont engagées dans des renfoncements 26, ici des trous, ménagés dans la partie supérieure de la ceinture 22 du boîtier 16.
  • Le boîtier 16 est agencé pour que le bord inférieur 21 de la ceinture 22 puisse être en appui contre la face principale 1.1 de la plaque de circuit imprimé 1 de la carte électronique tandis que le panneau frontal 15 est en appui contre le côté 1.3 de la plaque de circuit imprimé. Le côté 1.3 comporte un décrochement 1.4 recevant le panneau frontal 15.
  • Le bord inférieur 21 de la ceinture 22 est pourvu, à l'opposé du panneau frontal 15, d'au moins un rebord d'appui 31 (ici deux) pour venir en appui sur la face principale 1.1 de la carte électronique.
  • Le boîtier 16 comprend deux rebords internes 27 s'étendant le long du panneau frontal 15 de part et d'autre de la portion d'extrémité libre 14 de la broche pour venir en appui de ladite face principale 1.1 de la plaque de circuit imprimé de la carte électronique. Les rebords internes 27 ont une surface inférieure dans le plan défini par le bord inférieur 21 de la ceinture 22 pour reposer à plat sur la face principale 1.1 de la plaque de circuit imprimé 1 de la carte électronique.
  • En référence plus particulièrement aux figures 1 à 6 et selon le premier mode de réalisation, les rebords internes 27 sont rapportés sur le panneau frontal 15. Plus précisément, les rebords internes 27 appartiennent à une plaque 28 appliquée sur la surface du panneau frontal 15 en saillie de laquelle s'étend la portion d'extrémité libre 14 de la broche. La plaque 28 est pourvue d'une rainure 19 en arc de cercle recevant le rebord 18 inférieur de l'embase 11 de sorte que le sertissage du rebord 18 inférieur assure la fixation à la fois de l'embase 11 et de la plaque 28 au panneau frontal 15.
  • En référence à la figure 7, et selon le deuxième mode de réalisation, les rebords internes 27 appartiennent au panneau frontal 15. Plus précisément, le panneau frontal 15 comprend une portion 29 rabattue par pliage sur le panneau frontal 15 à l'opposé de l'embase 11 et les rebords internes 27 appartiennent à cette portion 29 rabattue.
  • En référence à la figure 8, et selon le troisième mode de réalisation, les rebords internes 27 s'étendent en saillie depuis deux parois latérales 30 qui appartiennent à la ceinture 22 et qui s'étendent de part et d'autre du panneau frontal 15.
  • D'une manière générale, le connecteur est de préférence monté au moyen d'un robot sur la plaque de circuit imprimé 1 maintenue horizontale. Lors de la mise en place du connecteur, le boîtier 16 n'est pas recouvert du couvercle 24. Ceci facilite un positionnement optique du connecteur par une vision de la portion d'extrémité libre de la broche au travers de la troisième ouverture 23. Comme le connecteur 10 a ici un centre de gravité s'étendant à l'aplomb du boîtier 16 (le boîtier 16 a une masse supérieure à une masse de l'embase 11 notamment grâce au rebord d'appui 31), le connecteur reste en place sur la plaque de circuit imprimé 1 avant l'opération de brasage sans qu'il soit nécessaire de l'y maintenir. L'opération de brasage est réalisée par passage dans un four pour faire fondre une pâte de brasage préalablement disposée sur la plaque de circuit imprimé. A l'issue de cette opération, la portion d'extrémité libre 14 de la broche doit être brasée sur une plage correspondante de la plaque de circuit imprimé (la plage électriquement conductrice s'étendant sur la face principale de la plaque de circuit imprimé au voisinage du côté 1.3) et le boîtier 16 doit être brasé sur toute la longueur de la ceinture 22 (exceptions faites des encoches de passage de pistes) et des rebords internes 27. Il est possible de procéder à une vérification optique de la qualité du brasage, notamment au travers de la troisième ouverture 23. Après cette vérification, le couvercle 24 est mis en place sur le boîtier 16. Le fait d'avoir un couvercle séparé est aussi avantageux car cela permet de limiter le poids maximal à transporter lors du montage du connecteur. Le caractère amovible du couvercle 24 permet en outre de faciliter les opérations ultérieures de maintenance.
  • On notera que le bord inférieur 21 de la ceinture 22 du boîtier 16 comporte des encoches 32 de passage de certaines des pistes conductrices 2.
  • Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits mais englobe toute variante entrant dans le champ de l'invention telle que définie par les revendications.
  • En particulier, le connecteur peut avoir une structure différente de celle décrite. Notamment, le boîtier 16 peut être dépourvu de couvercle amovible. Le boîtier 16 peut aussi être dépourvu de troisième ouverture. Pour permettre des opérations ultérieures de maintenance, la partie supérieure du boîtier peut alors comprendre une paroi reliée à la ceinture par une zone de résistance amoindrie formant amorce de rupture (cette zone est par exemple formée d'une série de découpes en pointillé permettant un arrachement de ladite paroi).
  • En outre, l'embase 11 peut être fixée sur le panneau frontal par tout moyen et notamment par soudage.

Claims (13)

  1. Connecteur coaxial pour carte électronique ayant au moins une face principale (1.1) et un côté (1.3) sensiblement perpendiculaire à la face principale, le connecteur (10) comprenant une embase (11) fixée à un panneau frontal (15) d'un boîtier (16) de blindage électromagnétique et une broche passant par une première ouverture (17) du panneau frontal de telle manière que la broche ait une portion d'extrémité libre (14) qui s'étend en saillie dans le boîtier en affleurant un plan d'une deuxième ouverture (20) délimitée par un bord inférieur (21) d'une ceinture (22) du boîtier, le boîtier étant agencé pour que le bord inférieur de la ceinture puisse être en appui contre la face principale de la carte électronique tandis que le panneau frontal est en appui contre le côté de la carte électronique, caractérisé en ce que le boîtier comprend deux rebords internes (27) s'étendant le long du panneau frontal de part et d'autre de la portion d'extrémité libre de la broche pour venir en appui de ladite face principale de la carte électronique.
  2. Connecteur selon la revendication 1, dans lequel les rebords internes (27) sont rapportés sur le panneau frontal (15).
  3. Connecteur selon la revendication 2, dans lequel les rebords internes (27) appartiennent à une plaque rapportée sur le panneau frontal (15).
  4. Connecteur selon la revendication 1, dans lequel les rebords internes (27) appartiennent au panneau frontal (15).
  5. Connecteur selon la revendication 4, dans lequel le panneau frontal (15) comprend une portion rabattue par pliage et les rebords internes (27) appartiennent à cette portion rabattue.
  6. Connecteur selon la revendication 1, dans lequel les rebords internes (27) s'étendent en saillie depuis deux parois latérales qui appartiennent à la ceinture (22) et qui s'étendent de part et d'autre du panneau frontal (15).
  7. Connecteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le boîtier (16) est pourvu d'une troisième ouverture (23) ménagée dans une partie supérieure du boîtier (16) à l'opposé de la deuxième ouverture (20) et est pourvu d'un couvercle (24) amovible pour obturer la troisième ouverture.
  8. Connecteur selon la revendication 7, dans lequel le couvercle (24) coiffe la partie supérieure du boîtier (16) et a des pattes élastiques (25) engagées dans des renfoncements (26) ménagés dans la partie supérieure du boîtier.
  9. Connecteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'embase (11) comprend un rebord en arc de cercle (18) qui est engagé dans une rainure en arc de cercle (19) du panneau frontal (15) et qui est serti sur le panneau frontal.
  10. Connecteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le boîtier (16) a une masse supérieure à une masse de l'embase.
  11. Connecteur selon la revendication 10, dans lequel le bord inférieur de la ceinture (22) est pourvu, à l'opposé du panneau frontal (15), d'un rebord d'appui (31) pour venir en appui sur la face principale (1.1) de la carte électronique.
  12. Carte électronique comportant un plaque de circuit imprimé (1) ayant au moins une face principale (1.1) et un côté (1.3) sensiblement perpendiculaire à la face principale, une plage électriquement conductrice s'étendant sur la face principale au voisinage du côté et un connecteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, le bord inférieur de la ceinture (22) du boîtier (16) étant en appui contre la face principale de la carte électronique tandis que le panneau frontal (15) est en appui contre le côté de la carte électronique, et la portion d'extrémité libre (14) de la broche étant brasée à la plage électriquement conductrice.
  13. Carte électronique selon la revendication 12, comprenant au moins une piste électriquement conductrice (2) s'étendant sur la face principale (1.1), le bord inférieur de la ceinture (22) du boîtier (16) comportant au moins une encoche (32) de passage de la piste conductrice.
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