Brevet FR2694676A1 — publié le 19940211

"Ensemble en pièces détachées pour appareils électroniques de commande. L'invention concerne un ensemble de pièces détachées pour appareils électroniques de commande avec une pièce de refroidissement, sur laquelle est disposé au moins un composant électrique dégageant des pertes de chaleur à évacuer et avec un élément élastique pressé sur la pièce de refroidissement De tels ensembles en pièces détachées connus présentent, pour la plupart, des éléments de refroidissement de forme spéciale, qui sont disposés sur la carte de circuit imprimé et sur lesquels reposent, sur une grande surface, des composants de puissance qui s'échauffent Pour garantir une évacuation suffisante de la chaleur vers l'élément de refroidissement, on met le composant de puissance en appui avec un élément élastique sur la pièce de refroidissement De tels ensembles en pièces détachées ne peuvent être montés, pour la plupart, qu'à la main du fait de la forme spéciale donnée à l'élément de refroidissement et/ou à l'élément élastique Ceci est, d'une part, particulièrement coûteux et nécessite, en outre, le plus souvent encore des accessoires de jonction spéciaux En outre, le montage à la main signifie, en règle générale, un cisaillement de la ligne de fabrication automatique D'ailleurs des unités préfabriquées de corps de refroidissement, composants de puissance et éléments élastiques, ne peuvent pas, en règle générale, être directement introduits dans une fabrication automatique En outre, on sait fabriquer le corps de refroidissement par exemple sous la forme d'une cornière de refroidissement enveloppante et le monter à l'aide d'un robot de montage sur la plaque du circuit imprimé De telles cornières de refroidissement ont l'inconvénient que l'on a besoin de ménager de considérables zones interdites sur la plaque du circuit imprimé et sur la cornière de refroidissement à cause des surfaces libres qui sont nécessaires au montage. Avantages de l'invention - L'ensemble en pièces détachées selon l'invention est caractérisé en ce que la pièce de refroidissement présente une section transversale sensiblement en formne d'U et en ce que sur chacune des deux branches de la pièce de refroidissement est disposé un composant électrique dégageant des pertes de chaleur. Il a, par rapport à l'état de la technique, l'avantage de permettre un montage automatisé du composant de puissance, de l'élément de ref roi- dissement et de l'élément élastique et de permettre de placer sur une faible surface un grand nombre de composants de puissance En particulier, grâce à la disposition sur deux rangées des composants de puissance, ces derniers peuvent être logés sur une surface plus petite de la plaque de base du circuit imprimé Les surfaces libres nécessaires à un robot de mise en place sur l'élément de refroidissement, sont très faibles. Suivant une autre caractéristique de l'invention, il est prévu au moins une zone libre pour les éléments de préhension d'un robot de montage sur au moins une branche de la pièce de refroidissement. Suivant une autre caractéristique de l'invention, la plaque de base de la pièce de refroidissement présente un évidement. Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'une des branches de la pièce de refroidissement est pourvue sur son côté intérieur et l'autre branche est pourvue sur son côté extérieur, de composants électriques. Suivant une autre caractéristique de l'invention, la pièce de refroidissement est constituée de façon symétrique par rapport à une ligne médiane. Suivant une autre caractéristique de l'invention, les éléments élastiques ont une section transversale sensiblement en forme d'U, les branches de la pièce élastique présentant respectivement une section décalée vers l'extérieur. Dessins - Un exemple de réalisation de l'invention est expliqué plus en détail dans la description et les dessins qui vont suivre Sur ces derniers, la figure 1 est une vue de dessus d'un ensemble en pièces détachées selon l'invention, la figure 2 est une vue latérale de cet ensemble en pièces détachées, les figures 3 et 4 montrent des coupes à travers des ensembles en pièces détachées le long des lignes III-III et IV-IV de la figure 1. Description de l'exemple de réalisation - Dans un appareil de commande électronique connu en soi, et non représenté plus en détail, sont disposés des composants 10 de puissance, dégageant des pertes de chaleur à évacuer, directement sur une pièce de refroidissement 11 de façon détachable La pièce de refroidissement 11 a, en section transversale, sensiblement la forme d'un U et a une plaque de base 12 et deux branches de refroidissement 13 et 14 Dans la plaque de base 12 est disposé un évidement 15 à peu près rectangulaire qui s'étend sur toute la largeur comprise entre les branches de refroidissement 13 et 14 Cet évidement 15 est disposé au milieu de la plaque de base 12, de telle sorte qu'il subsiste de celle-ci sur les cotés extérieurs, deux éléments de base 16 et 17 Les éléments de base 16 et 17 sont formés comme toute la pièce de refroidissement 11, de façon symétrique par rapport à une ligne médiane 18. Chacun des éléments de base 16, 17 est traversé par un alésage 19 et a sur son côté extérieur opposé à l'évidement 15, une patte de fixation 20, qui est prévue le cas échéant avec un perçage 21 L'alésage 19 et la patte de fixation 20, avec le perçage 21, servent à fixer la pièce de refroidissement de la plaque de circuit imprimé 22 d'une part, et d'autre part servent à la liaison de la pièce de refroidissement 11 à un carter conducteur de chaleur, non représenté. Sur la partie extérieure 24 de la branche de refroidissement 13, quatre composants de puissance 10 sont disposés ici dans l'exemple de réalisation Les composants se placent sur le côté arrière 25 de leur talon de refroidissement 26 plaqué sur la branche de refroidissement 13. Chacun des composants de puissance 10 est placé avec sa partie inférieure 29 sur une pièce de fixation 30 Chaque pièce de fixaiton 30 est, en coupe (parallèle à la branche de refroidissement) représenté sous forme d'un U, sa largeur correspond environ à celle du composant de puissance La partie de base 31 de chaque pièce de fixation repose sur la plaque du circuit imprimé 22 et a pour sa fixation un prolongement 32, qui fait saillie dans un orifice de fixation -non représenté dans la plaque du circuit imprimé La plaque de base 31 de chaque partie de fixation 30 est prévue avec des évidements à travers lesquels les broches de raccordement 33 des composants de puissance 10 font saillie, et les ouvertures de brasage traversent la plaque de circuit imprimé 22. Les surfaces latérales 32 disposées sur le côté extérieure des composants de puissance 10 ont chaque fois un prolongement 35, à leur côté librre opposé à la branche de refroidissement, prolongement d'ou part une surface de butée 36 en pente en biais, qui fait saillie par rapport à la branche de refroidissement. L'assemblage de la branche de refroidis- sement 13 et du composant de puissance 10 est entouré par en haut par un élément élastique 39 ayant en section transversale, à peu près la forme d'un U, de telle sorte que la base 40 repose sur la face supérieure de la branche de refroidissement 13 et qu'une branche élastique 41 repose sur le côté arrière de la branche de refroidissement L'autre branche élastique 42 repose sur le côté avant 43 du corps 44 du composant de puissance Chaque branche élastique 41 ou 42 de l'élément élastique 39 a un arceau de raccordement 45 décalé vers l'extérieur, sur le côté inférieur duquel se raccorde un arceau de raccordement tourné vers l'intérieur Cet arceau de raccordement repose dans l'état monté sur le composant de puissance ou sur la branche de refroidissement Chacune des branches élastiques 41, 42 a en outre, un évidement 47 partant de la base 40, évidement qui s'étend jusque dans la zone de la section 45 décalée vers l'extérieur Cet évidement 47 sert à recevoir les éléments de préhension d'un robot de mise en place. La branche de refroidissement 14 est de manière analogue garnie de deux composants de puissance 10, ici dans l'exemple de réalisation, qui reposent dans la zone de l'évidement 15 de la plaque de base sur le côté intérieur 49 Les deux composants de puissance 10 reposent par leurs côtés inférieurs 29 également sur une pièce de fixation 30 et sont pressés par un élément élastique 39 sur la branche de refroidissement. Les surfaces libres 50 garnies de composants de puissance de la branche de refroidissement 14 dans la zone des éléments de base 16 ou 17 servent de surfaces de préhension pour un robot de montage. Lors du garnissage de la plaque de circuit imprimé 22 ou de l'appareil de commande, les pièces de fixation 30 sont d'abord mises sur la plaque de circuit imprimé 22, de telle façon que leurs prolongements 32 pénètrent dans les orifices correspondants Ensuite, on met en place les composants de puissance 10 sur les pièces de fixation ou la plaque de circuit imprimé 22, de telle façon qu'elles reposent par leur côté inférieur 29, sur les surfaces d'appui obliques 36 des faces latérales 34 et qu'en même temps, les agrafes de raccordement 33 passent à travers les ouvertures correspondantes de la plaque de circuit imprimé 22 Ensuite, la pièce de refroidissement 11 est montée sur la plaque de circuit imprimé 22, le robot de montage nécessaire pour cela venant en prise sur la branche de refroidissement 14 dans la zone des surfaces libres 50 La pièce de refroidissement 11 est posée de telle façon que les deux composants de puissance 10 disposés sur la branche de refroidissement 14 passent à travers ceux de l'évidement 15 La pièce de refroidissement 11 est alors poussée sur la plaque de circuit imprimé 22 sur les composants de puissance 10 et est fixée sur la plaque de circuit imprimé 22 Ensuite, les éléments élastiques 39 sont mis sur l'assemblage de la branche de refroidissement et du composant de puissance Le robot de montage nécessaire pour cela est équipé de languettes, qui viennent en prise dans les évidements 47 et reposent sur le côté intérieur des sections 45. L'espace libre pour ces languettes est de cette façon crée par l'élément élastique 39 lui-même, de telle sorte que les surfaces libres nécessaires n'ont pour les robots de montage, aucune influence sur la forme de la branche de refroidissement et des composants de puissance. Une position définie en hauteur est prédéfinie pour les composants de puissance lors du montage par les pièces de fixation 30 En même temps, les composants de puissance sont mis par l'appui sur les surfaces d'appui obliques, dans une position de montage préférée inclinée obliquement, car la même dans tous les cas De cette façon, la pièce de refroidissement est particulièrement simple à mettre sur les composants et sur la plaque de circuit imprimé ( 22). Grâce à la formation symétrique de la pièce de refroidissement 11, on peut poser celle-ci sur deux bords se faisant vis à vis de la plaque du circuit imprimé 22 De cette façon, on n'a seulement besoin d'un type de pièce de refroidissement dans le cas d'un grand nombre de composants de puissance Les surfaces libres nécessaires pour un garnissage automatique avec le robot de montage sont prévues sur la pièce de refroidissement, sans que soient cependant ménagées de considérables surfaces interdites sur la pièce de refroidissement ou sur la plaque de circuit imprimé. Les distances entre les branches de refroidissement sont adaptées aux surfaces libres nécessaires pour les robots de montage Grâce à la large surface d'appui des éléments de base 16, 17, on a l'assurance d'avoir une mise en place sûre de la pièce de refroidissement lors du montage. REVENDICATIONS 1. Ensemble de pièces détachées pour appareils électroniques de commande avec une pièce de refroidissement ( 11), sur laquelle est disposé au moins un composant électrique ( 10) dégageant des pertes de chaleur à évacuer et avec un élément élastique ( 39) pressé sur la pièce de refroidissement, ensemble de pièces détachées caractérisé en ce que la pièce de refroidissement ( 11) présente une section transversale sensiblement en forme d'U et en ce que sur chacune des deux branches ( 13, 14) de la pièce de refroidissement ( 11) est disposé un composant électrique ( 10) dégageant des pertes de chaleur. 2. Ensemble en pièces détachées selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu au moins une zone libre ( 50) pour les éléments de préhension d'un robot de montage sur au moins une branche ( 14) de la pièce de refroidissement. 3. Ensemble en pièces détachées selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la plaque de base ( 12) de la pièce de refroidissement ( 11) présente un évidement ( 15). 4. Ensemble en pièces détachées selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'une des branches ( 13) de la pièce de refroidissement est pourvue sur son côté intérieur et l'autre branche ( 14) est pourvue sur son côté extérieur, de composants électriques ( 10). 5. Ensemble en pièces détachées les revendications 1 à 4, prises dans leur ensemble, caractérisé en ce que la pièce de refroidissement ( 11) est constituée de façon symétrique par rapport à une ligne médiane ( 18). 6. Ensemble en pièces détachées selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les éléments élastiques transversale sensiblement en ( 41, 42) de la pièce respectivement une section ( 45). ( 39) ont une section forme d'U, les branches élastique présentant décalée vers l'extérieur