FR2761852A1 - Perpendicular Board connection for Printed Circuit mother Boards - Google Patents

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Abstract

The perpendicular board connection has a bridge section (1) with two end parts (5,6) which mount on the mother board. The bridge section has a swinging arm on either side (11,12) which can be lifted up. The perpendicular board is placed between the two arms and the arms closed to make perpendicular board connection.

Description

DISPOSITIF D'INTERCONNEXION ENTRE UNE CARTE MERE ET UN
MODULE
L'invention concerne un dispositif d'interconnexion entre une carte mère et un module.INTERCONNECTION DEVICE BETWEEN A MOTHERBOARD AND A
MODULE
The invention relates to an interconnection device between a motherboard and a module.

Le raccordement électrique d'un module sur une carte mère s'effectue en utilisant des contacts dont le support traverse la carte mère. Lorsque le module est parallèle à la carte mère, des contacts peuvent être fixes sur deux côtés opposés du module et les supports de ces contacts traversent la carte mère selon deux lignes et sont brasés aux points de traversée de la carte mère. The electrical connection of a module on a motherboard is made using contacts whose support crosses the motherboard. When the module is parallel to the motherboard, contacts can be fixed on two opposite sides of the module and the supports of these contacts cross the motherboard in two lines and are soldered at the crossing points of the motherboard.

Lorsque le module est disposé perpendiculairement à la carte mère, des contacts fixés au module ont leurs supports qui traversent la carte mère et qui y sont brasés. When the module is arranged perpendicular to the motherboard, contacts fixed to the module have their supports which pass through the motherboard and which are soldered there.

Avec la technologie du montage en surface, liée à la miniaturisation des produits, la tendance est de ne plus traverser la carte mère et de n'intervenir que sur une face de la carte mère. Dans le cas de modules parallèles à la carte mère, il est possible dn couder les supports des contacts déjà fixés au module pour les braser en surface sur la carte mère. Dans le cas des modules disposés perpendicuJairement à la carte mère, le problème de la fixation sur une face de la carte mère n'a pas encore été résolu de manière satisfaisante en raison notamment du risque d'instabilité du module lorsque les supports des contacts sont simplement coudés et brasés en surface. With surface mounting technology, linked to the miniaturization of products, the tendency is to no longer cross the motherboard and to intervene only on one side of the motherboard. In the case of modules parallel to the motherboard, it is possible to bend the contact supports already fixed to the module to solder them on the surface on the motherboard. In the case of modules arranged perpendicularly to the motherboard, the problem of fixing to one face of the motherboard has not yet been satisfactorily resolved, in particular because of the risk of instability of the module when the contact supports are simply bent and brazed on the surface.

L'un des buts de l'invention est de proposer un dispositif d'interconnexion entre une carte mère et un module disposé perpendiculairement à la carte mère, qui assure à la fois la sécurité de la connexion électrique et la stabilité mécanique du module sur la carte mère. One of the aims of the invention is to provide an interconnection device between a motherboard and a module arranged perpendicular to the motherboard, which ensures both the security of the electrical connection and the mechanical stability of the module on the motherboard.

Un autre but de la présente invention est de proposer un procédé de réalisation d'une interconnexion électrique entre un module et une carte mère lorsque le module est disposé perpendiculairement à la carte mère.  Another object of the present invention is to provide a method of producing an electrical interconnection between a module and a motherboard when the module is arranged perpendicular to the motherboard.

L'invention a pour objet un dispositif d'interconnexion entre une carte mère et un module perpendiculaire à la carte mère, caractérisé en ce qu'il comporte une base métallique sensiblement rectangulaire, présentant deux extrémités destinées à assurer la connexion à la carte mère et une partie centrale, et dans la partie axiale de la base, des découpes incomplètes dans lesquelles sont prélevés deux bras destinés à assurer la connexion au module. The invention relates to an interconnection device between a motherboard and a module perpendicular to the motherboard, characterized in that it comprises a substantially rectangular metal base, having two ends intended to ensure the connection to the motherboard and a central part, and in the axial part of the base, incomplete cutouts from which are taken two arms intended to ensure the connection to the module.

Selon d'autres caractéristiques
- la partie centrale est décalée par rapport aux extrémités de la base,
- entre la partie centrale et les deux extrémités de la base sont prévues des zones de transition obliques,
- les découpes incomplètes sont disposées au droit des zones de transition et débordent sur les extrémités de la base,
- les découpes incomplètes débordent sur la partie centrale de la base,
- les bras ont un profil en S et constituent une pince pour recevoir le module,
- la base est au moins partiellement recouverte d'une brasure.According to other characteristics
- the central part is offset from the ends of the base,
- between the central part and the two ends of the base, oblique transition zones are provided,
- the incomplete cutouts are placed in line with the transition zones and extend beyond the ends of the base,
- the incomplete cuts extend beyond the central part of the base,
- the arms have an S-shaped profile and constitute a clamp for receiving the module,
- the base is at least partially covered with solder.

L'invention a également pour objet un procédé de réalisation d'une interconnexion entre une carte mère et un module au moyen de dispositifs d'interconnexion, caractérisé par les étapes de
- constituer, par découpe et mise en forme, une bande portant entre ses bordures des dispositifs d'interconnexion maintenus par des pattes,
- mettre en place le module dans les dispositifs,
- procéder à la connexion du module sur les dispositifs par refusion de brasure,
- couper les pattes de maintien des dispositifs,
- mettre en place le module perpendiculairement à la carte mère en plaçant les dispositifs sur les emplacements prévus de contact,
- procéder à la connexion de la carte mère aux dispositifs par refusion de brasure.The invention also relates to a method of making an interconnection between a motherboard and a module by means of interconnection devices, characterized by the steps of
- constitute, by cutting and shaping, a strip carrying between its edges interconnection devices held by lugs,
- set up the module in the devices,
- connect the module to the devices by solder reflow,
- cut the holding tabs of the devices,
- install the module perpendicular to the motherboard by placing the devices on the intended contact locations,
- connect the motherboard to the devices by solder reflow.

D'autres caractéristiques ressortent de la description qui suit faite avec référence aux dessins annexés dans lesquels
- la figure 1 représente une vue perspective d'un exemple de réalisation d'un dispositif d'interconnexion entre une carte mère et un module disposé perpendiculairement à la carte mère
- la figure 2 représente un module monté sur une carte mère au moyen de dispositifs d'interconnexion selon la figure 1,
- la figure 3 représente une bande métallique découpée pour constituer une suite de dispositifs d'interconnexion selon la figure 1,
- la figure 4 est une vue de gauche de la bande de la figure 3.Other characteristics appear from the following description made with reference to the accompanying drawings in which
- Figure 1 shows a perspective view of an embodiment of an interconnection device between a motherboard and a module arranged perpendicular to the motherboard
FIG. 2 represents a module mounted on a motherboard by means of interconnection devices according to FIG. 1,
FIG. 3 represents a metal strip cut out to constitute a series of interconnection devices according to FIG. 1,
- Figure 4 is a left view of the strip of Figure 3.

Sur la figure 1, un dispositif d'interconnexion 1 selon l'invention comprend une base métallique 2 de forme générale sensiblement rectangulaire, au moins partiellement recouverte d'une brasure 3. In FIG. 1, an interconnection device 1 according to the invention comprises a metal base 2 of generally substantially rectangular shape, at least partially covered with a solder 3.

La base métallique présente une partie centrale 4 plane et deux extrémités 5, 6, planes. La partie centrale 4 est décalée par rapport aux deux extrémités 5, 6. Ainsi, lorsque le dispositif d'interconnexion est posé sur une surface plane, comme la face d'une carte mère, les deux extrémités 5, 6 prennent un appui stable et la partie centrale 4 est parallèle à la surface plane, et décalée par rapport à cette surface plane. The metal base has a flat central part 4 and two flat ends 5, 6. The central part 4 is offset with respect to the two ends 5, 6. Thus, when the interconnection device is placed on a flat surface, such as the face of a motherboard, the two ends 5, 6 take a stable support and the central part 4 is parallel to the planar surface, and offset with respect to this planar surface.

Entre la partie centrale 4 et les extrémités 5, 6 se trouvent des zones de transition 7, 8 obliques. Between the central part 4 and the ends 5, 6 there are oblique transition zones 7, 8.

Dans la partie axiale de la base 2, au droit des zones de transition 7, 8, mais débordant sur les extrémités 5, 6 et sur la partie centrale 4, sont prévues des découpes incomplètes 9, 10 permettant le prélèvement de deux bras 11, 12. Ces bras 11, 12 sont repliés avec un profil en S, symétriquement l'un de l'autre, pour constituer une pince destinée à recevoir le module. In the axial part of the base 2, in line with the transition zones 7, 8, but extending beyond the ends 5, 6 and onto the central part 4, there are provided incomplete cutouts 9, 10 allowing the removal of two arms 11, 12. These arms 11, 12 are folded with an S-profile, symmetrically from one another, to form a clamp intended to receive the module.

La base 2 étant recouverte, au moins partiellement, d'une couche de brasure intégrée 3, cette couche de brasure se trouve sur le dessus de la partie centrale 4, et sur les zones en regard l'une de l'autre des bras 11, 12. The base 2 being covered, at least partially, with an integrated brazing layer 3, this brazing layer is located on top of the central part 4, and on the zones facing each other of the arms 11 , 12.

Sur la figure 2, une série de dispositifs d'interconnexion 1 tels que celui de la figure 1 sont posés sur une carte mère 13, régulièrement disposées au pas normalisé de 1,27 par exemple. Sur la carte mère 13, chaque emplacement destiné à recevoir un dispositif d'interconnexion 1 est recouvert de pâte à braser 14. Sur le module 15 disposé perpendiculairement à la carte mère 13, les emplacements de contact sont seuls représentés. In FIG. 2, a series of interconnection devices 1 such as that of FIG. 1 are placed on a motherboard 13, regularly arranged in the standardized pitch of 1.27 for example. On the motherboard 13, each location intended to receive an interconnection device 1 is covered with solder paste 14. On the module 15 arranged perpendicular to the motherboard 13, only the contact locations are shown.

Pour la carte mère 13 comme pour le module 15, les dimensions représentées ne correspondent pas à l'échelle des dispositifs d'interconnexion, et les circuits portés par les surfaces ne sont pas représentés. Enfin, sur cette figure 2, les dispositifs d'interconnexion 1, la carte mère 13 et le module 15 sont représentés dans leur disposition géométrique respective, mais sans que l'interconnexion électrique par refusion de la brasure soit intervenue.For the motherboard 13 as for the module 15, the dimensions shown do not correspond to the scale of the interconnection devices, and the circuits carried by the surfaces are not shown. Finally, in this FIG. 2, the interconnection devices 1, the motherboard 13 and the module 15 are shown in their respective geometric arrangement, but without the electrical interconnection by reflow of the solder having occurred.

Les dispositifs d'interconnexion 1 sont fabriqués en partant d'une bande métallique, sur une face de laquelle est creusée une rainure, par exemple par enlèvement en continu d'un copeau de métal. Cette rainure est ensuite remplie d'une brasure. La bande est ensuite découpée, par estampage, par exemple, en conservant des bordures continues pour faciliter la manipulation. La bande se présente alors (figure 3) comme une échelle dont chaque barreau comporte la structure de base d'un dispositif d'interconnexion 1 selon la figure 1 entre deux pattes 16, 17 de raccordement aux bordures 18, 19 continues de la bande. Simultanément ou subséquemment au découpage de la bande, sont réalisées (figure 4) la mise en forme de la base 2 avec sa partie centrale 4, ses extrémités 5, 6 et ses zones de transition obliques 7, 8, et la mise en forme et en place des bras 11, 12. The interconnection devices 1 are manufactured starting from a metal strip, on one face of which a groove is dug, for example by continuously removing a metal chip. This groove is then filled with a solder. The strip is then cut, by stamping, for example, retaining continuous borders to facilitate handling. The strip then appears (FIG. 3) as a ladder, each bar of which comprises the basic structure of an interconnection device 1 according to FIG. 1 between two tabs 16, 17 for connection to the continuous edges 18, 19 of the strip. Simultaneously or subsequently to cutting the strip, the base 2 is formed (FIG. 4) with its central part 4, its ends 5, 6 and its oblique transition zones 7, 8, and the shaping and in place of the arms 11, 12.

La bande métallique est découpée de sorte que les dispositifs d'interconnexion 1 soient régulièrement répartis à un pas normalisé. The metal strip is cut so that the interconnection devices 1 are regularly distributed at a standardized pitch.

Pour réaliser une interconnexion entre une carte mère et un module, par exemple selon le modèle de la figure 2, une longueur de bande de 8 pas est coupée (figure 3). Le module 15 est mis en place dans les dispositifs 1 en une seule opération puisque les dispositifs sont encore solidarisés par les bordures 18, 19 de la bande. To interconnect a motherboard and a module, for example according to the model in Figure 2, a strip length of 8 steps is cut (Figure 3). The module 15 is put in place in the devices 1 in a single operation since the devices are still secured by the edges 18, 19 of the strip.

La brasure 3 portée par les bras 11, 12 et la partie centrale 4 du dispositif d'interconnexion est soumise à une refusion, par exemple au moyen d'un rayonnement infrarouge focalisé. La connexion mécanique et électrique du module 15 sur les dispositifs d'interconnexion 1 est ainsi réalisée. Les dispositifs 1 sont alors rigidement maintenus en position relative par le module 15 et les pattes 16, 17 de liaison aux bordures 18, 19 de la bande, sont coupées. The solder 3 carried by the arms 11, 12 and the central part 4 of the interconnection device is subjected to reflow, for example by means of focused infrared radiation. The mechanical and electrical connection of the module 15 to the interconnection devices 1 is thus achieved. The devices 1 are then rigidly held in relative position by the module 15 and the tabs 16, 17 for connection to the edges 18, 19 of the strip, are cut.

Le module 15 est ensuite mis en place sur la carte mère 13 en plaçant les dispositifs d'interconnexion 1 sur les emplacements prévus de contact, qui sont recouverts de pâte à braser 14. Si la carte mère 13 est horizontale, le module 15 est alors vertical et il est stable en raison de la présence des dispositifs d'interconnexion 1. Pour renforcer la stabilité du module en cas de déplacement de la carte mère 13, il est avantageux, avant la mise en place du module 15, de disposer sur la carte mère un ou plusieurs points de colle à des emplacements correspondant à la partie centrale 4 de la base d'un dispositif d'interconnexion 1. La polymérisation de cette colle assure une bonne tenue réciproque de la carte mère et de l'ensemble du module et des dispositifs d'interconnexion. The module 15 is then placed on the motherboard 13 by placing the interconnection devices 1 on the intended contact locations, which are covered with solder paste 14. If the motherboard 13 is horizontal, the module 15 is then vertical and it is stable due to the presence of interconnection devices 1. To reinforce the stability of the module in the event of displacement of the motherboard 13, it is advantageous, before the installation of the module 15, to have on the motherboard one or more glue dots at locations corresponding to the central part 4 of the base of an interconnection device 1. The polymerization of this glue ensures good reciprocal behavior of the motherboard and of the entire module and interconnection devices.

Ensuite, la liaison électrique et mécanique de la carte mère 13 aux dispositifs d'interconnexion 1 est assurée par une refus ion de la brasure au droit des extrémités 5, 6 des dispositifs 1. Au cours de cette refusion, la brasure 14 de la carte mère est utilisée. Then, the electrical and mechanical connection of the motherboard 13 to the interconnection devices 1 is ensured by a refusal of the solder to the right of the ends 5, 6 of the devices 1. During this reflow, the solder 14 of the card mother is used.

Cette brasure se fixe sur tout le pourtour disponible des extrémités 5, 6 en appui sur la carte mère. This solder is fixed on the entire available periphery of the ends 5, 6 bearing on the motherboard.

Le fait de prévoir des découpes 9, 10 jusque dans les parties centrales des extrémités 5, 6 assure un pourtour augmenté par rapport à une extrémité sans découpe, et une meilleure stabilité de la connexion.The fact of providing cutouts 9, 10 up to the central parts of the ends 5, 6 ensures an increased periphery with respect to an end without cutouts, and better connection stability.

L'invention permet d'assurer l'interconnexion électrique et mécanique entre une carte mère et un module disposé perpendiculairement à la carte mère, en utilisant des moyens simples susceptibles d'automatisation. Elle est notamment utilisable pour des applications de microélectronique en automobile, ou en télécommunications, car elle permet de disposer des circuits électroniques sous un faible volume.  The invention makes it possible to provide electrical and mechanical interconnection between a motherboard and a module arranged perpendicular to the motherboard, using simple means capable of automation. It can be used in particular for microelectronics applications in the automobile, or in telecommunications, since it allows electronic circuits to be available in a small volume.

Claims (8)

REVENDICATIONS 1 - Dispositif d'interconnexion entre une carte mère et un module perpendiculaire à la carte mère, caractérisé en ce qu'il comporte une base métallique (2) sensiblement rectangulaire, présentant deux extrémités (5, 6) destinées à assurer la connexion à la carte mère (13) et une partie centrale (4), et dans la partie axiale de la base (2), des découpes incomplètes (9, 10) dans lesquelles sont prélevés deux bras (11, 12) destinés à assurer la connexion au module (15). 1 - Interconnection device between a motherboard and a module perpendicular to the motherboard, characterized in that it comprises a metal base (2) substantially rectangular, having two ends (5, 6) intended to ensure the connection to the motherboard (13) and a central part (4), and in the axial part of the base (2), incomplete cutouts (9, 10) from which are taken two arms (11, 12) intended to ensure connection to the module (15). 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie centrale (4) est décalée par rapport aux extrémités (5, 6) de la base (2). 2 - Device according to claim 1, characterized in that the central part (4) is offset from the ends (5, 6) of the base (2). 3 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que entre la partie centrale (4) et les deux extrémités (5, 6) de la base (2) sont prévues des zones de transition (7, 8) obliques. 3 - Device according to claim 2, characterized in that between the central part (4) and the two ends (5, 6) of the base (2) are provided transition zones (7, 8) oblique. 4 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les découpes incomplètes (9, 10) sont disposées au droit des zones de transition (7, 8) et débordent sur les extrémités (5, 6) de la base (2). 4 - Device according to claim 3, characterized in that the incomplete cutouts (9, 10) are arranged in line with the transition zones (7, 8) and project over the ends (5, 6) of the base (2). 5 - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les découpes incomplètes (9, 10) débordent sur la partie centrale (4) de la base (2). 5 - Device according to claim 4, characterized in that the incomplete cuts (9, 10) overflow on the central part (4) of the base (2). 6 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les bras (11, 12) ont un profil en S et constituent une pince pour recevoir le module (15). 6 - Device according to claim 1, characterized in that the arms (11, 12) have an S-shaped profile and constitute a clamp for receiving the module (15). 7 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la base (2) est au moins partiellement recouverte d'une brasure (3). 7 - Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the base (2) is at least partially covered with a solder (3). 8 - Procédé de réalisation d'une interconnexion entre une carte mère et un module au moyen de dispositifs d'interconnexion selon l'une des revendications l à 7, caractérisé par les étapes de  8 - Method for producing an interconnection between a motherboard and a module by means of interconnection devices according to one of claims l to 7, characterized by the steps of - constituer, par découpe et mise en forme, une bande portant entre ses bordures (18, 19) des dispositifs d'interconnexion (1) maintenus par des pattes (16, 17), - constitute, by cutting and shaping, a strip carrying between its edges (18, 19) interconnection devices (1) held by lugs (16, 17), - mettre en place le module (15) dans lesdits dispositifs (1), - set up the module (15) in said devices (1), - procéder à la connexion du module (15) sur lesdits dispositifs (1) par refusion de brasure, - proceed with the connection of the module (15) to said devices (1) by solder reflow, - couper les pattes (16, 17) de maintien desdits dispositifs (1), - cut the tabs (16, 17) holding said devices (1), - mettre en place le module (15) perpendiculairement à la carte mère (13) en plaçant lesdits dispositifs (1) sur les emplacements prévus de contact, - set up the module (15) perpendicular to the motherboard (13) by placing said devices (1) on the intended contact locations, - procéder à la connexion de la carte mère (13) auxdits dispositifs (1) par refusion de brasure.  - connect the motherboard (13) to said devices (1) by solder reflow.
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