Brevet FR2575024A1 — publié le 19860620

DISPOSITIF DE FIXATION ET DE TRANSFERT THERMIQUE POUR UNE CARTE PORTANT DES COMPOSANTS ELECTRONIQUES. L'invention concerne un dispositif de fixation et de transfert thermique pour une carte portant des composants électroniques, ladite carte étant maintenue dans des glissières prévues sur un conducteur thermique. Les cartes portant les circuits et composants électroniques doivent, dans certaines conditions d'emploi telles que celles auxquelles sont soumis les appareils embarqués, être solidement maintenues dans leurs supports et pouvoir évacuer la chaleur produite par certains composants. Les cartes portent généralement, comme connu, une structure conductrice de la chaleur qui est mise en contact directement ou indirectement avec une paroi froide. C'est ainsi que le brevet français 2 430 170 décrit un dispositif dans lequel la carte et sa structure conductrice sont introduites dans un chassis en U, prévu dans un boitier, en contact avec une paroi froide par sa branche transversale. Des dispositifs à ressort sont disposés entre le boîtier et les extrémités libres du châssis en U de manière à appuyer la branche transversale du châssis contre la paroi froide. Les éléments latéraux de la structure conductrice sont en contact thermique avec les branches latérales du châssis et la chaleur est évacuée par les branches latérales via la branche transversale du châssis et la paroi froide. La structure du dispositif est relativement complexe et la transmission de chaleur de la structure conductrice aux glissières du châssis est tributaire de la précision mécanique des glissières ainsi que de la planté des bords de la carte. En outre le chemin thermique des bords latéraux au bord transversal du châssis, qui est en contact avec la paroi froide, est relativement long. Le dispositif, selon l'invention, a pour but d'établir entre les bords de la carte et les glissières de maintien un contact effectif en de multiples points, de manière à serrer les bords de la carte et de sa plaque radiante contre une des faces latérales des glissières, les points ou zones de contact ainsi réalisées servant de ponts thermiques pour l'évacuation de la chaleur par les glissières formant conducteur thermique vers un radiateur ou une paroi radiante. Le dispositif, selon l'invention, est remarquable en ce qu'il est constitué d'au moins une surface mobile de pression formant une des faces intérieures latérales d'une glissière dont l'autre face intérieure, fixe, est en liaison avec un conducteur thermique, des moyens de pression sont prévus pour déplacer la surface mobile de pression perpendiculairement à la face fixe de la glissière lui faisant face. Les explications et figures données ci-après à titre d'exemple, permettront de comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 représente, vu en coupe et parallèlement au fond d'une glissière, un exemple de réalisation du dispositif selon l'invention. La figure 2 est une vue en coupe selon IIIII de la figure 1. ha figure 3 est une vue en cou ç et parallèlement au fond d'une glissière d'un autre exemple de réalisation du dispositif selon l'invention. La figure 1 représente une coupe d'une glissière d'un ensemble de glissières disposées face à face sur les parois latérales d'un bottier dans lequel sont logées des cartes de circuits électroniques. Ces cartes portent, de manière connue, sur une de leur face une structure conductrice qui a pour fonction d'évacuer la chaleur produite par les composants. La structure s'étend entre deux bords opposés de la carte de manière qu'elle puisse être mise en contact avec des moyens susceptibles d'assurer la continuité thermique vers une paroi froide. Selon l'exemple représenté sur les figures, la paroi froide est constituée' par les parois 1 du bottier et les moyens assurant la continuité thermique, entre la carte 2 et la paroi froide l, sont constitués par les faces intérieures latérales des glissières. Afin d'assurer une conduction thermique convenable vers la paroi du boîtier, une des faces 3 de la glissière est constituée par la face, perpendiculaire à la paroi du bottier, d'une nervure ou d'une pièce rapportée 4 solidaire de la paroi. L'autre face intérieure latérale de la glissière est constituée par une surface mobile de pres'- sion 5 susceptible de se déplacer perpendiculairement à la face fixe 3 de la glissière sous l'action de moyens de pression. Selon l'exemple de réalisation, représenté figures 1 et 2, la surface mobile de pression 5 comporte une paroi mobile 6 formée de surfaces discrètes qui sont déplacées perpendiculairement a' la face fixe 3 de la glissière par# des moyens de pression. Ces moyens de pression sont constitués d'au moins deux rangées superposées de corps sphériques 7 expacés les uns des autres d'un intervalle 'inférieur à leur diamètre. les corps 7 sont maintenus dans un logement longitudinal 10 prévu dans une pièce support 14, parallélépipédique, allongée, fixée å la paroi l du boîtier approximativement parallèle à la face 3 de la glissière. Les corps sphériques de la deuxième rangée 8 sont disposés dans les intervalles des corps de la première rangée 9 qui s'appuient contre le fond 11 du logement 10. Les corps de la deuxième rangée sont maintenus par la paroi mobile élastique 6,- formée de surfaces discrètes, chacune d'elles étant en contact avec au moins un corps de la deuxième rangée 8. A une extrémité du logement 10 est prévu un organe de serrage 12 comportant un sabot 13 qui vient en contact avec un corps de la première rangée pour modifier l'intervalle existant entre les deux premiers corps et provoquer, de proche en proche, une modification des intervalles entre les corps et un déplacement dans une direction perpendiculaire de la paroi mobile 5. La variation des points de contact des hémisphères inférieurs des corps de la deuxième rangée 8 le long des hémisphères supérieurs des corps de la première rangée 9 fait varier la distance séparant le sommet des corps de la deuxième rangée 8 du fond 11 du logement 10. L'organe de serrage 12 est constitué d'une vis coopérant avec le taraudage d'un trou prévu dans la paroi latérale d'extrémité du logement et parallèlement à l'axe de celuici. La paroi mobile 6 est formée d'une lame de ressort pliée approximativement en L et dont une des ailes est maintenue par la pièce support 14 fixée à la paroi 1 du boitier par des vis 15. Des fentes transversales partagent la paroi en surfaces discrètes. La flexibilité longitudinale de la paroi 6, due soit au matériau la constituant, soit à l'utilisation des surfaces discrètes, chacune des surfaces étant en contact avec un corps sphérique de la deuxième rangée 8, permet de serrer de manière uniforme la carte contre la paroi fixe 3 de la glissière qu'elles que soient les variations d'épaisseur de la carte, les défauts de parallélisme entre la face fixe de la glissière et la pièce support ou les défauts d'usinage. Les corps sphériques exercent en chacun de leur point de contact avec la paroi mobile une force perpendiculaire à la carte qui a pour effet de plaquer les bords de celle-ci contre la paroi fixe de la glissière. Cette pression permet à la fois l'immobilisation de la carte dans la glissière et un très bon contact avec la paroi fixe assurant le transfert de la chaleur. Selon une forme de réalisation non représentée, les corps sphériques peuvent être remplacés par des corps cylindriques sans changer la forme du dispositif, ni modifier son résultat autrement que dans le sens d'une répartition plus large des pressions qui s'exercent maintenant le long d'une génératrice. La forme de réalisation montrée figure 3 comporte une pièce support 14 dans laquelle est prévu le logement 10 débouchant à une extrémité. Les moyens de pression sont constitués par deux rangées superposées 16,17 de corps trapézoldaux isocèles 18 disposés dans le logement de manière que leurs plans de symétrie soient perpendiculaires à l'axe du logement. Les corps de la première rangée 16 reposent par leurs grandes bases sur le fond du logement 10 et sont espacés les uns des autres de manière que les corps de la deuxième rangée 17 viennent s'intercaler entre les corps de la première rangée, leurs petites bases étant dirigées vers le fond du logement. Les corps présentent, selon un axe perpendiculaire à leurs plans de symétrie, un trou 19 dans lequel passe une tige 20.Une extrémité de la tige est fixée au dernier corps de la première rangée, l'autre extrémité, filetée, porte un écrou 21 s'appuyant directement ou indirectement contre le premier corps de la première rangée. La tige et l'écrou constituent l'organe de serrage. Les trous 19 formés au moins dans les corps de la deuxième rangée sont d'un diamètre supérieur à celui de la tige 20 de manière à permettre à ces corps un déplacement limité dans une direction perpendiculaire au plan de la carte 2, lorsque l'on fait varier l'intervalle entre les corps de la première rangée et par suite l'écartement entre leurs faces obliques sur lesquelles reposent et glissent les faces obliques des corps de la deuxième rangée. De préférence un des corps trapézoidaux est fixé par sa grande base sur le fond du logement de manière que les deux rangées de pièces maintenues par la tige de serrage 20 restent en place lorsque l'écrou de serrage 21 est desserré. La paroi mobile est formée par les surfaces des corps et plus particulièrement par les grandes bases 22 des corps de la deuxième rangée. R E V E N D A T I O N S 1. Dipsositif de fixation et de transfert thermique pour une carte portant des composants électroniques, ladite carte étant maintenue dans des glissières prévues sur un conducteur thermique, caractérisé en ce qu'il est constitué d'au moins une surface mobile de pression (5) formant une des faces intérieures latérales d'une glissière dont l'autre face intérieure, fixe (3) est en liaison avec un conducteur thermique (1); des moyens de pression (7,18) sont prévus pour déplacer la surface mobile de pression perpendiculairement à la face fixe (3) de la glissière lui faisant face. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface mobile de pression est constituée de surfaces discrètes (22) dont au moins une partie est déplacée dans un sens perpendiculaire à la face fixe (a) de la glissière. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de pression sont constitués d'au moins deux rangées (8,9) de corps sphérique (7), l'intervalle entre les corps de la première rangée (9) étant inférieur à leur diamètre, les corps de la deuxième rangée (8) s'appuyant sur les corps de la première rangée (9) dans les intervalles ; les corps étant maintenus dans un logement (10) prévu dans une pièce support (14) fixée parallèlement à la face fixe (3) ; d'une paroi mobile (6) disposée devant l'ouverture du logement et contre les corps de la deuxième rangée (8); et d'un organe de serrage (12,13) susceptible de modifier l'intervalle entre les corps de la première rangée (9). 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de pression sont constitués d'au moins deux rangées (8,9) de corps cylindriques (7), l'intervalle entre les corps de la première rangée (9) étant inférieur & leur diamètre, les corps de la deuxième rangée (8) s'appuyant sur les corps de la première rangée (9) dans les intervalles, les corps étant maintenus dans un logement (10) prévu dans une pièce support (14) fixée parallèlement a la face fixe (3) ; d'une paroi et contre les corps de la deuxième rangée (8) ; et d'un organe de serrage (12,13) susceptible de modifier l'intervalle entre les corps de la première rangée (9). 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de pression supportent une paroi mobile (6) constituée d'une pluralité de lames élastiques maintenues par au moins un bord à la pièce support (14), chacune d'elles étant en contact avec au moins un corps de la deuxième rangée (8). 6. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de pression sont constitués d'au moins deux rangées (16,17) de corps trapézo#daux (18) disposés dans un logement (10) prévu dans une pièce support (14) fixée parallèlement à la face fixe (3), les corps étant disposés de manière que leurs plans de symétrie soient perpendiculaires à l'axe du logement et que les corps de la première rangée (16) reposent par leurs grandes bases sur le fond du logement (10) espacés les uns des autres de manière que les corps de la deuxième rangée (17) s'intercalent entre les corps de la première rangée, leurs petites bases dirigées vers le fond du logement, et d'un organe de serrage (20,21) coopérant avec au moins une rangée de corps pour modifier l'intervalle entre les corps de la première rangée(16). 7. Dispositif selon la revendication 6 caractérisé en ce que l'organe de serrage est constitue d'une tige (20) dont une extrémité est fixez au dernier corps de la première rangée et dont l'autre extrémités, filets e coopère avec un écrou (21) appuyant contre le premier corps de la première rangée, ladite tige passant dans des troue prevus dans les corps trapézoidaux, les trous formes dans les corps de la deuxième rangée (17) étant deun diametre supérieur à celui de la tige pour permettre aux dits corps de se déplacer lorsque les intervalles entre les corps de la première rangée (16) varient. 8. Dispositif selon la revendication 6 caractérisé en ce qu'au moins un des corps trapézoidaux de la première rangée (16) est fixée dans le logement (10).