Brevet FR2701190A1 — publié le 19940805

i "Disposition pour évacuer la chaleur dégagée par des composants de puissance montés sur des circuits impri- més" Etat de la technique - L'invention concerne une disposition servant à évacuer la chaleur dégagée par des composants de puissance montés sur des circuits imprimés On connaît déjà des dispositions dans lesquelles les composants de puissance sont par exemple mis sur de dissipateurs de chaleur et ensuite sont mis en contact avec un cir- cuit imprimé En outre il est connu de mettre en con- tact des composants de puissance sur un circuit impri- mé et de réaliser une évacuation de la chaleur par l'intermédiaire de la face arrière du circuit imprimé, par exemple par l'intermédiaire de tôles de refroidis- sement et de dissipateurs de chaleur Dans ce cas on n'a toutefois pas toujours l'assurance d'avoir un transport suffisant de la chaleur sur la face arrière du circuit imprimé et une isolation électrique régu-20 lière, En outre en mettant des feuilles isolantes sur la face arrière du circuit imprimé il peut se produire des inégalités de telle sorte qu'il n'y a aucune liai- son plane par rapport à un dissipateur de chaleur ou à une tôle de refroidissement. Avantages de l'invention La disposition selon l'invention est carac- térisée par le fait que le circuit imprimé présente des alésages de passage de chaleur et que dans la zone des composants de puissance on met une matière conduc- trice de la chaleur sur les parois intérieures des alésages de passage de la chaleur ainsi que sur le côté du circuit imprimé situé du côté opposé aux com- posants de puissance et que le côté, situé à l'opposé des composants de puissance du circuit imprimé est re- couvert par une laque isolante et par-dessus par une couche de laque élastique conduisant la chaleur. La disposition selon l'invention présente l'avantage que l'évacuation de la chaleur dégagée par le composant de puissance est particulièrement bonne sur le côté situé à l'opposé du composant de puissance du fait de l'utilisation de matière conductrice de la chaleur comme le cuivre L'application d'une couche isolante sur la face arrière du circuit imprimé a en outre l'avantage que de l'étain de brasage ne peut pas couler sur la face arrière du circuit imprimé quand on pose les composants, car la laque isolante ferme aussi les ouvertures des alésages de passage de la chaleur. On mentionnera comme dernier avantage que l'applica- tion d'une couche élastique conductrice de la chaleur sur la laque isolante compense des inégalités se pro- duisant éventuellement lors de la mise en place des composants et qu'il est possible d'avoir une liaison plane du circuit imprimé et de la tôle de refroidisse- ment. Il est possible d'avoir des développements et des perfectionnements avantageux de la disposition mentionnée ci-dessus grâce au fait que: la matière conductrice de la chaleur est du cuivre; on applique une autre couche de laque élastique conductrice de la chaleur; la couche de laque élastique recouvre ou obture complètement les alésages de passage de la cha- leur; la disposition peut être fixée à plat sur une tôle de refroidissement. Il est particulièrement avantageux que l'é- paisseur de la couche de laque élastique qui est con- ductrice de la chaleur puisse être choisie à volonté en fonction de la grandeur des inégalités Pour cela on peut déposer, le cas échéant plusieurs couches de laque les unes après les autres, jusqu'à ce que le circuit imprimé puisse être fixé à plat sur la tôle de refroidissement. Dessin - On a représenté un exemple de réalisation de l'invention sur le dessin et on va l'expliquer plus en détail dans la description qui va suivre. La figure unique montre la disposition ser- vant à évacuer la chaleur dégagée par des composants de puissance montés sur des circuits de puissance. Description de l'exemple de réalisation - La figure montre un circuit imprimé 1 avec des composants de puissance 2 fixés dessus Dans le cas présent, il s'agit en ce qui concerne les compo- sants de puissance de composants SMD (particules mon- tées en surface) Les composants de puissance 2 sont mis en contact sur le circuit imprimé de façon corres- pondante au moyen d'étain de brasage 3 Le circuit im- primé 1 présente des alésages de passage de la chaleur 4, qui sont répartis sur le circuit imprimé et servent à évacuer la chaleur sur le côté éloigné des compo- sants de puissance Pour avoir une conduction thermi- que meilleure, on prévoit d'utiliser une matière con- ductrice de la chaleur 5, par exemple du cuivre, qui est mis sur le côté, tourné vers les composants de puissance, du circuit imprimé et là dans la zone des composants de puissance, ainsi que sur les parois in- ternes des alésages de passage de chaleur 4 et sur le côté situé à l'opposé des composants de puissance du circuit imprimé 1 La face arrière du circuit imprimé, donc la face située à l'opposé des composants de puis- sance 2 du circuit imprimé 1, est revêtue d'un vernis isolant 6 La laque isolante 6, alors qu'il est aussi pensable d'utiliser une feuille isolante, est appliqué sur la face arrière du circuit imprimé 1 de telle fa- çon que les alésages de passage de la chaleur soient obturés Sur la laque isolante est alors appliquée une couche flexible, conductrice de la chaleur, de laque 7, cette laque isolante étant flexible et molle, grâce à quoi une meilleure compensation des défauts possi- bles de planéité sur le circuit imprimé 1 est obtenue. Dans certains cas, on peut appliquer plusieurs couches de la laque isolante flexible 7, pour compenser des aspérités qui résultent par exemple du brasage sous forme d'ondulations ou du décapage produits par des inégalités de la couche de cuivre Ensuite on peut monter la disposition à plat sur une tôle de refroi- dissement 8, qui n'est représentée que de façon sché- matique sur la figure. R E V E N D I C A T I O N S 1) Disposition pour évacuer la chaleur déga- gée par des composants de puissance montés sur des circuits imprimés, caractérisé en ce que le circuit imprimé ( 1) présente des alésages de passage de cha- leur ( 4) et que dans la zone des composants de puis- sance ( 2) on applique une matière conductrice de la chaleur sur les parois intérieures des alésages de passage de la chaleur ainsi que sur le côté du circuit 1-0 imprimé ( 1) situé du côté opposé aux composants de puissance ( 2) et que le côté, situé à l'opposé des composants de puissance ( 2), du circuit imprimé ( 1) est recouvert par une laque isolante ( 6) et par dessus par une couche de laque ( 7) élastique conduisant la chaleur. 2) Disposition selon la revendication 1, ca- ractérisée en ce que la matière conductrice de la cha- leur ( 5) est du cuivre. 3) Disposition selon l'une des revendi- cations précédentes, caractérisée en ce que l'on doit mettre une autre couche de laque élatique conductrice de la chaleur. 4) Disposition selon l'une des revendica- tions précédentes, caractérisée en ce que la couche de laque élastique recouvre ou obture complètement les alésages de passage de la chaleur. ) Disposition selon l'une des revendica- tions précédentes, carctérisée en ce que la disposi- tion peut être fixée à plat sur une tôle de refroidis- sement ( 8).