Brevet FR2607349A1 — publié le 19880527

Titre: STRUCTURE DE REFROIDISSEMENT POUR SUBSTRATS. La présente invention se rapporte à une structure de refroidissement pour substrats de circuits comportant des composants électroniques tels que des dispositifs semiconducteurs qui y sont montés. Un exemple de structures de refroidissement de l'art antérieur pour substrats est décrit dans le brevet U.S. No. 4 535 385. La structure décrite est adaptée à transférer la chaleur, provenant des dispositifs électroniques 26, qui deviennent des sources de production de chaleur, à une section de refroidissement, par l'intermédiaire d'une plaque de refroidissement 14 montée avec les ensembles 12 formant panneaux de circuit, ainsi que par l'intermédiaire de connecteurs thermiques. Toutefois, étant donné que les dispositifs 26 sont placés à part de la section de refroidissement dans la structure de l'art antérieur, le rendement du refroidissement n'est pas tout à fait satisfaisant. Un but de 1 invention est donc de proposer une structure de refroidissement pour substrats qui soit exempte de l'inconvénient mentionné ci-dessus. Selon un aspect de l'invention, il est prévu une structure de refroidissement qui comporte: des plaques de refroidissement présentant chacune une première et une seconde surface dont au moins l'une est fixée sur une surface d'un substrat; des chemins d'écoulement formés à l'intérieur des plaques pour permettre à un réfrigérant de sty écouler; et des premiers tubes de réfrigérant reliés aux chemins d'écoulement et formés à l'intérieur de deux portions de bordure opposées de chacune des plaques. Les caractéristiques et avantages de l'invention deviendront apparents à partir de la description suivante si on la prend en liaison avec les dessins joints sur sur lesquels: - la figure 1 est une vue perspective d'une réalisation de l'invention; - la figure 2 est une vue latérale de la réalisation; et - la figure 3 est une perspective, à échelle agrandie, d'une plaque de refroidissement. Sur les dessins, les mêmes chiffres de référence représentent les mêmes éléments de structure. Sur les figures 1 à 3, qui représentent une réalisation de l'invention, un ensemble 11 formant structure de refroidissement comporte un panneau arrière 12 et des panneaux latéraux 13 (dont un seul est représenté sur la figure 1). L'ensemble 11 comporte en outre deux éléments de guidage 16 et 17 espacés, prévus entre les panneaux 13, chacune des rainures 14 de l'élément 16 et se trouvant en face d'une rainure correspondante des rainures 15 de ltélément 17 Une pluralité de plaques de refroidissement 18, dont chacune présente deux surfaces planes, sont insérées entre les rainures opposées 14 et 15 et, si nécessaire, sont facilement amovibles d'entre ces rainures. Ces plaques de refroidissement 18 sont fabriquées en un matériau de conductivité thermique élevée, tel que du cuivre et de l'aluminium.Des tubes de cuivre 19 et 20, pour y faire passer un réfrigérant, sont novés à l'intérieur de deux portions de bordure opposées des plaques 18. Des tubes 21 sont noyés à l'intérieur des plaques 18 et s'étendent du tube 19 au tube 20 pour permettre au réfrigérant fourni par les tubes 19 ou 20 de s'y écouler. Des substrats 23 tels que des substrats de circuits imprimés sur lesquels sont montés des composants électroniques 22 tels que des dispositifs semiconducteurs sont intimement fixés sur l'une et l'autre surface des plaques de refroidissement 18 avec un produit adhésif de faible résistance thermique. Des tubes 24 et 25 sont prévus au-dessus de l'élément 16 et en dessous de l'élément 17 et sont reliés -aux tubes 19 et 20 par des tubes souples 26. Des raccords 27 relient les tubes souples 26 aux tubes 24 et 25, respectivement.Des connecteurs 28 sont électriquement reliés aux substrats 23, respectivement. Dans la réalisation, la totalité de la surface arrière de chacun des substrats 23 peut être uniformément refroidie avec le réfrigérant qui s'écoule à travers les tubes 21 situés à l'intérieur des plaques de refroidissement 18. Etant donné que les surfaces des plaques de refroidissement 18 sont intimement fixées aux surfaces arrière des substrats 23, respectivement, non seulement le rendement de refroidissement mais la conductivité thermique peuvent être améliorés. Bien que les deux surfaces de chacune des plaques 18 soient prévues plates dans la réalisation, les plaques de refroidissement 18 peuvent être formées avec d'étroits sillons pour assurer un refroidissement plus uniforme. Bien que l'on ait décrit cette invention en liaison avec sa réalisation préférée, il sera maintenant facilement possible à 1 'homme de l'art de mettre son invention en pratique de différentes autres façons. REVENDICATIONS 1. Structure de refroidissement pour substrats caractérisée en ce qu'elle comporte: des plaques de refroidissement (18) présentant chacune une première surface et une seconde surface dont au moins l'une est fixée sur une surface d'un substrat (23); des chemins d'écoulement (21) formés à l'intérieur desdites plaques (18) pour permettre à un réfrigérant de s'y écouler; et des premiers tubes (19, 20) de réfrigérant reliés audits chemins d'écoulement (21) et formés à l'intérieur de deux portions de bordure opposées de chacune desdites plaques (18). 2. Structure de refroidissement pour substrats selon la rexendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre deux éléments de guidage opposés (16, 17) dont chacun comporte des rainures de guidage (14, 15) dans lesquelles se logent celles qui leur correspondent desdites portions de bordure desdites plaques de refroidissement (18j; des seconds tubes (24, 25) de réfrigérant fixés auxdits éléments de guidage (16, 17) pour y faire passer un réfrigérant; et des raccord amovibles (27) reliant lesdits premiers tubes (19, 20) de réfrigérant auxdits seconds tubes (24, 25) de réfrigérant.