Brevet FR2617334A1 — publié le 19881230

Dissipateur thermique pour circuit intégré -L'invention concerne le refroidissement d'un circuit intégré placé sur une carte de circuit imprimé. Le refroidissement d'un circuit intégré, nécessaire-pour dissiper la chaleur engendrée par son fonctionnement, se fait classiquement par un dissipateur thermique en contact avec deux faces d'un boitier contenant un circuit intégré, le boîtier étant généralement de forme parallélépipédique. D'autre part le dissipateur doit pouvoir se monter, et s'enlever, rapidement, avec le minimum de manipulation, et avoir un encombrement aussi réduit que possible, compte tenu bien entendu des dimensions du boîtier et de la quantité de chaleur à dissiper. Un dissipateur thermique comporte donc généralement des ailettes. D'autre part pour obtenir un bon contact thermique entre le dissipateur et le circuit intégré il faut que les faces du dissipateur et du boîtier soient appliquées les unes contre les autres, lorsque le montage dissipateur sur le boîtier est effectué. L'invention a pour but un dissipateur thermique pour boîtiers de circuits intégrés ayant une faible résistance thermique. Un autre but de l'invention est un dissipateur thermique se montant rapidement sur un circuit intégré et ayant, après montage, un bon contact thermique avec le boîtier. L'invention a pour objet un dissipateur thermique pour boîtier du circuit intégré, ledit boîtier ayant une forme parallélépipédique, caractérisé par le fait qu'il est d'une seule pièce et qu'il comporte une première et une deuxième grandes branches de forme rectangulaire réunies par une troisième branche selon un petit côté desdites grandes branches, qu'au moins une des grandes branches comporte des séries d'ailettes, que chacune des grandes branches comporte, à l'opposé de ladite troisième branche une patte pliée à angle droit vers l'autre grande branche, l'une des pattes comportant au moins une ouverture et l'autre patte comportant une languette, lesdites grandes branches coopérant pour le refroidissement avec des grandes faces du boîtier, et lesdites ouverture et languette coopérant pour assurer un verrouillage du boîtier et du dissipateur, après montage du dissipateur sur le boîtier. L'invention sera bien comprise par la description qui va suivre d'exemples de réalisation illustrés par les figures annexées, dans lesquelles - La figure 1 représente en perspective un boitier de circuit intégré et un dissipateur de l'invention, - la figure 2 est une vue en élévation du dissipateur de la figure 1, - la figure 3 est une vue de dessous du dissipateur de la figure 2, - la figure 4 est une vue de gauche du dissipateur de la figure 2, - la figure 5 est une vue de dessus du dissipateur de la figure 2, - la figure 6 est une vue en coupe et à grande échelle de l'extrémité inférieure du dissipateur de la figure 2, - la figure 7 est une vue en perspective d'un boîtier et d'une variante d'un dissipateur de l'invention, - la figure 8 est une vue en élévation du dissipateur de la figure 7, - la figure 9 est une vue de dessus du dissipateur de la figure 7, - la figure 10 est une vue de côté du dissipateur de la figure 8. Dans la figure 1, un boîtier de circuit intégré 1 est monté sur une carte de Circuit imprimé 2, elle-même montée sur une carte mère 3, pouvant recevoir plusieurs cartes de circuit imprimé 2. Un dissipateur thermique 4 se monte sur le boîtier de circuit intégré selon le sens indiqué par la flèche F. Le dissipateur 4 est représenté figures 2 à 6. il est constitué d'une seule pièce et comporte une première grande branche 1.1 et une deuxième grande branche 12, toutes deux de forme rectangulaire, les deux grandes branches étant face à face et reliées entre#elles par une troisième branche 13 ; ladite troisième branche relie les deux grandes branches 11 et 12 par un petit côté de leur surface rectangulaire. A l'opposé de la troisième branche 13, la première grande branche 11 a une patte 14 repliée à angle droit en direction de la deuxième grande branche 12, et la deuxième grande branche 12 a une patte 15 repliée à angle droit en direction de la première grande branche Il et recouvrant la patte 14.La figure 6 représente en coupe et à grande échelle des extrémités 14 et 15 de la figure 2 la patte 15 comporte deux ouvertures 16,17, rectangulaires, et la patte 14 comporte deux languettes 18, 19 rectangulaires, obtenues par crevage, les languettes et les ouvertures coopérant pour procurer un accrochage des pattes 14 et 15 entre elles. La première grande branche 11 comporte deux séries d'ailettes 20, 21 à chaque extrémité de ses grands côtés, obtenues par pliage vers l'extérieur de ladite branche. La deuxième grande branche comporte un rebord sur un de ses grands côtés, obtenu par pliage à angle droit, ledit rebord 22 étant dirigé vers la première grande branche 11. La deuxième grande branche 12 comporte également des bossages 23, quatre par exemple, dirigés vers la première grande branche 11, pour positionnement du boîtier du circuit intégré sur le dissipateur. La deuxième grande branche 12 comporte en son centre une languette intérieure 24, prédécoupée et préformée, dont la plus grande partie de sa longueur est sensiblement parallèle aux deux grandes branches entre lesquelles elle est située.Le boîtier de circuit intégré 1, de la figure 1 se présente sous la forme d'un boîtier parallélépipédique avec des pattes de connexion 5, d'un seul côté. Le boîtier du circuit intégré comporte également une plaque métallique 6 sur une de ses grandes faces, pour transmettre la chaleur du circuit intégré au dissipateur ; le boîtier comporte sur son autre grande face des logements en creux, non visibles sur la figure ; ces logements coopèrent avec les bossages 23 du dissipateur pour le positionnement du boîtier. Le boîtier est introduit entre les deux grandes branches du dissipateur, par son côté opposé aux pattes de connexion 5, sa grande face munie de logements étant# du côté de la deuxième grande branche 12 ; le rebord 22 du dissipateur sert de butée.Lors de l'introduction du boîtier les pattes 14 et 15 ne sont pas accrochées entre elles ; lorsque le boîtier est positionné dans le dissipateur l'accrochage des pattes 14 et 15 est réalisé par une simple pression ce qui assure un verrouillage de l'ensemble boîtier dissipateur. La languette intérieure 24 presse le boîtier contre la première grande branche 11, ce qui assure un bon contact thermique entre le boîtier et la première grande branche. Les figures 7 à 10 sont relatives à une variante du dissipateur de l'invention. Dans ces figures le dissipateur 30 comporte également deux grandes branches 31, 32, de forme rectangulaire, reliées par une troisième branche 33. Du côté opposé à la troisième branche 33, la première grande branche 31 se termine par une patte 35 repliée à angle droit en direction de la deuxième grande branche 32 qui se termine par une patte 34 repliée à angle droit en direction de la première grande branche 31. La patte 35 comporte deux ouvertures 36, 37, rectangulaires, et la patte 34 deux languettes 38, 39 obtenues par crevage. Sur la figure 7 le dissipateur 30 est représenté pattes 34; 35 non accrochées, les branches 31 et 32 n'étant pas, dans cette position, parallèle entre elles, mais écartées en forme de vé. Le dissipateur de la figure 1, se présente de la même manière que le dissipateur de la figure 7, lorsqu'il n'est pas accroché. Sur la figure 7 la position accrochée est représentée en traits interrompus. Chacune des grandes branches 31, 32, comporte quatre séries d'ailettes ; la première grande branche 31 comporte les séries d'ailettes 40 s 41 obtenues par pliage des grands côtés de la première grande branche vers l'extérieur, c'est-à-dire à l'opposé de la deuxième grande branche 32 ; la première grande branche 31 comporte également deux autres séries d'ailettes 42, 43, parallèles aux séries d'ailettes 40, 41 et disposées symétriquement par rapport au milieu de la branche ~ ces séries d'ailettes 42, 43 sont les deux branches d'un U réunies par une base 44 soudée longitudinalement sur la première grande branche, selon une médiatrice des petits côtés. De même la deuxième grance branche 32 comporte deux séries d'ailettes 45, 46 obtenues par pliage des grands côtés de la branche, et deux autres séries d'ailettes 47, 48 parallèles aux séries d'ailettes 45, 46 et disposées symétriquement par rapport au milieu de la branche ; ces séries d'ailettes 47, 48 sont les deux branches d'un U réunies par une base 49 soudée sur la deuxième grande branche. L'une des granches branches du dissipateur comporte des bossages 50 ; dans les figures 7 à 10 la grande branche 32 comporte deux bossages 50 disposés selon la médiatrice des grands côtés, entre les séries d'ailettes 45, 47 d'une part et 46, 48 d'autre part. Le circuit intégré se présente sous la forme d'un boîtier 51, figure 7, de forme parallélépipédique, avec des pattes de connexion 52 d'un côté, parallèlement aux grandes faces du boîtier. L'une des grandes faces 32 du boîtier comporte une plaque métallique 53 dans laquelle deux logements 54, ont été pratiqués en creux ; ces logements coopèrent avec les bossages 50 du dissipateur pour le positionnement du boîtier dans le dissipateur, lorsque les pattes 34 et 35 de celui-ci ne sont pas accrochées ; après positionnement une simple pression permet d'obtenir l'accrochage desdites pattes 34 et 35 > ce qui assure le verrouillage de l'ensemble boîtier dissipateur. Le dissipateur des figures 7 à 10 assure, grâce à ses séries d'ailettes disposées sur chacune de ses grandes branches 31 et 32, un excellent refroidissement du boîtier 51 ; la disposition des ailettes sur les branches procure au dissipateur une faible résistance thermique ; ceci est aussi le cas dissipateur 4 de la figure 1, où les séries d'ailetttes sont reliées directement à une grande branche du dissipateur. Bien évidemment la résistance thermique du dissipateur de la figure 7 est plus petite que celle du dissipateur de la figure 1. On remarquera que le boîtier 51, figure 7, peut également comporter des pattes de connexion opposées aux pattes de connexion 52. Par ailleurs l'encombrement du dissipateur 30, figure 7, est plus grand que celui du dissipateur 4, figure 1. Le dissipateur 30 est donc plus particulièrement adapté au refroidissement des circuits intégrés ayant une dissipation thermique importante, ou à des circuits intégrés ayant une dissipation thermique moindre, mais fonctionnant avec des températures ambiantes élevées. REVENDICATIONS 1/ Dissipateur thermique pour boîtier du circuit intégré, ledit boîtier ayant une forme parallélépipédique, caractérisé par le fait qu'il est d'une seule pièce et qu'il comporte une première et une deuxième grandes branches (31, 32) de forme rectangulaire réunies par une troisième branche (33) selon un petit côté desdites grandes branches, qu'au moins une des grandes branches comporte des séries d'ailettes (45, 46), que chacune des grandes branches comporte, à opposé de ladite troisième branche (33) une patte pliée à angle droit vers l'autre grande branche, l'une des pattes comportant au moins une ouverture (37) et l'autre patte comportant une languette (39), lesdites grandes branches coopérant pour le refroidissement avec des grandes faces du boîtier, et lesdites ouverture et languette coopérant pour assurer un verrouillage du boîtier et du dissipateur, après montage du dissipateur sur le bolier. 2/ Dissipateur selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'une des grandes branches du dissipateur comporte des bossages (50) coopérant avec des logements (54) du boîtier pour un positionnement mutuel du boîtier et du dissipateur. 3/ Dissipateur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les séries d'ailettes d'une grande branche sont au nombre de deux, chaque série d'ailettes étant obtenu par pliage de chaque grand côté de ladite grande branche vers l'extérieur du dissipateur. 4/ Dissipateur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les séries d'ailettes sont constituées par une première (45) et deuxième (46) série d'ailettes obtenues chacune par pliage de chaque grand côté de la grande branche vers l'extérieur du dissipateur, et par une troisième (47) et une quatrième (48) séries d'ailettes constituant des branches d'un U réunies entre elles par une base (49) dudit U, lesdites troisième (47) et quatrième (48) séries d'ailettes étant parallèles auxdites première (45) et deuxième (46) séries d'ailettes, ladite base (49) étant fixée longitudinalement selon une médiatrice des petits côtés de la grande branche. 5/ Dissipateur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la première grande branche (11) comporte au moins une série d'ailettes (20, 21) et que la deuxième grande branche (12) ccmporte en son centre une languette intérieure (24) située entre lestes grandes branches et parallèle à la première grande branche (1) pour appliquer le boîtier contre ladite première grande branche.