Brevet FR2749477A3 — publié le 19971205

FR 2749477 A3 19971205 FR 9606727 A 19960531 ENSEMBLE SIEGE D'ERGOTS/VENTILATEUR POUR CIRCUIT INTEGRE La présente invention concerne un ensemble siège d'ergots/ventilateur pour circuit intégré et plus particulièrement un dispositif de ventilateur qui coopère directement avec un siège d'ergots sur lequel le circuit intégré est monté, en maintenant ainsi le circuit intégré entre eux d'une manière fixe. Le transfert thermique constitue un facteur important pour les performances des circuits intégrés. Une large diversité de dispositifs de refroidissement ont jusqu'à présent été prévus, par exemple par le brevet US n" 5 335 722 au nom de Wu et délivré le 9 août 1994, le brevet US n" 5 287 249 au nom de Chen et délivré le 15 février 1994 et la demande de brevet US du demandeur numéro de série 08/399041 déposée le 6 mars 1995, qui décrivent tous des dispositifs servant à dissiper la chaleur dégagée par des circuits intégrés. Toutefois, ces dispositifs de ventilateur de la technique antérieure coopèrent tous avec les circuits intégrés qui doivent être montés sur des sièges d'ergots de plaquettes de circuit imprimé à l'aide de moyens supplémentaires (comprenant en général une tige et une plaque excentrée), de façon à monter les circuits intégrés sur les sièges d'ergots d'une manière fixe, ce qui entraîne une augmentation des coûts. La présente invention vise à fournir un agencement perfectionné permettant d'atténuer les problèmes ci-dessus et/ou de remédier à ces derniers. Un but principal de la présente invention est de fournir un ensemble siège d'ergots/ventilateur dans lequel un dispositif de ventilateur coopère directement avec un siège d'ergots sur lequel un circuit intégré est monté, en maintenant ainsi le circuit intégré entre eux d'une manière sûre et en éliminant les moyens supplémentaires nécessaires dans les agencements de la technique antérieure. Un ensemble siège d'ergots/ventilateur, pour circuit intégré, qui est conforme à la présente invention est caractérisé en ce qu'il comprend un siège d'ergots, sur lequel des premiers moyens de coopération sont prévus, un circuit intégré, monté sur le siège d'ergots, une plaque à ailettes, qui est montée sur la surface supérieure du circuit intégré et à partir d'une face supérieure de laquelle de multiples ailettes s'étendent vers le haut et un élément de plaquette qui est monté au-dessus de la plaque à ailettes, sur lequel un ventilateur est monté et qui comprend des seconds moyens de coopération pour coopérer d'une manière amovible avec les premiers moyens de coopération situés sur le siège d'ergots, de façon à maintenir le circuit intégré d'une manière fixe entre la plaque à ailettes et le siège d'ergots. Dans un premier mode de réalisation de l'invention, les premiers moyens de coopération comprennent deux trous espacés qui sont pratiqués dans le siège d'ergots, tandis que les seconds moyens de coopération comprennent deux pattes élastiques espacées qui s'étendent vers le bas à partir de la face inférieure de l'élément de plaquette et traversent les trous. Chaque patte comporte une tête d'enclenchement plus large, qui s'étend au-delà du trou associé et a un diamètre supérieur à celui du trou traversant, et une fente qui est pratiquée suivant la direction longitudinale de la tête et sépare la tête d'enclenchement en deux demi-pièces. Dans un mode préféré de réalisation de l'invention, les premiers moyens de coopération comprennent deux trous espacés qui sont pratiqués dans le siège d'ergots, tandis que les seconds moyens de coopération comprennent deux pattes élastiques espacées qui s'étendent vers le bas à partir de la face inférieure de l'élément de plaquette et traversent les trous. Chaque patte comporte une tête d'enclenchement plus large, qui s'étend au-delà du trou et a un diamètre supérieur à celui du trou associé, et une fente qui est pratiquée suivant la direction longitudinale de la tête et sépare la tête d'enclenchement en deux demi-pièces. Chaque trou comporte un chambrage pratiqué dans l'extrémité de ce trou qui est voisine de la face inférieure du siège d'ergots, de façon que la tête d'enclenchement associée soit logée dans le chambrage. Dans une variante de réalisation, la paroi périphérique délimitant chaque trou comporte plusieurs nervures qui font saillie à partir de cette paroi vers l'extérieur, ce qui permet à la tête d'enclenchement de coopérer de manière sélective avec l'une des nervures. Dans un second mode de réalisation de l'invention, les seconds moyens de coopération comprennent deux tiges de guidage espacées, qui s'étendent vers le bas à partir de la face inférieure de l'élément de plaquette, et deux éléments élastiques d'enclenchement prévus respectivement d'un côté et de l'autre de chacune des tiges de guidage. Chaque élément élastique d'enclenchement fait saillie vers le bas à partir de la face inférieure de l'élément de plaquette et comporte une extrémité distale en crochet qui coopère d'une manière amovible avec la face inférieure du siège d'ergots. Les premiers moyens de coopération comprennent deux trous espacés qui sont pratiqués dans le siège d'ergots et que les tiges de guidage traversent. De préférence, les premiers moyens de coopération peuvent en outre comprendre une paire d'évidements pratiquée dans chacun de deux côtés opposés du siège d'ergots, les évidements de chaque paire d'évidements étant disposés respectivement d'un côté et de l'autre du trou associé du siège d'ergots. Chaque évidement peut s'étendre dans la face inférieure du siège d'ergots sur une certaine distance et a des dimensions et une forme lui permettant de recevoir l'extrémité distale en crochet de l'élément d'enclenchement associé en en épousant la forme. De préférence, le ventilateur comporte un axe de rotor, un espace libre étant ménagé dans une partie centrale de la face supérieure de la plaque à ailettes, et l'élément de plaquette comprend un premier trou, ménagé dans une partie centrale de cet élément de plaquette, un élément de support, prévu audessous du trou, et plusieurs barrettes s'étendant vers le bas, du contour périphérique délimitant le trou à l'élément de support, un plot étant formé sur la face supérieure de l'élément de support et un second trou étant ménagé dans cet élément de support pour recevoir à rotation l'axe de rotor du ventilateur. Grâce à un tel agencement, le ventilateur est logé dans une zone définie par l'espace libre, ce qui rend minimale l'épaisseur hors tout de l'ensemble siège d' ergots/ventilateur. Aux dessins la figure 1 est une vue en perspective, éclatée, d'un premier mode de réalisation d'un ensemble siège d'ergots/ventilateur pour circuit intégré qui est conforme à la présente invention, la figure 2 est une vue en élévation, de côté, de l'ensemble siège d'ergots/ventilateur de la figure 1 à l'état assemblé, la figure 3 est une vue en coupe de l'ensemble siège d'ergots/ventilateur à l'état assemblé, la figure 3A est une vue en perspective, avec arrachement partiel, représentant un autre mode de réalisation du siège d'ergots, la figure 4 est une vue en perspective, éclatée, d'un second mode de réalisation d'un ensemble siège d'ergots/ventilateur pour circuit intégré qui est conforme à la présente invention, la figure 5 est une vue en plan, de dessus, de l'ensemble siège d'ergots/ventilateur de la figure 4 à l'état assemblé, la figure 6 est une vue en élévation, de côté, de l'ensemble siège d'ergots/ventilateur de la figure 4 à l'état assemblé, la figure 7 est une vue en coupe par la ligne 7-7 de la figure 5 et la figure 8 avec une vue en coupe par la ligne 8-8 de la figure 5. Si on se reporte aux dessins et en premier lieu aux figures 1 à 3, un premier mode de réalisation d'un ensemble siège d'ergots/ventilateur pour circuit intégré, conforme à la présente invention, comprend d'une manière générale une plaque 2 à ailettes, un élément de plaquette 1, sur lequel un ventilateur 14 est monté, un circuit intégré 3 (par exemple une unité de traitement centrale) et un siège d'ergots 4 qui doit être monté d'une manière fixe sur une plaquette de circuit imprimé (non représentée). La plaque à ailettes 2 comporte de multiples rangées et colonnes d'ailettes 21, qui s'étendent à partir d'une face supérieure de cette plaque, et un espace libre 22 pratiqué dans la partie centrale de la face supérieure, les deux ailettes 21 de chaque paire d'ailettes étant séparées par un intervalle 23 servant à la circulation d'air. La plaque 2 à ailettes est réalisée en des matières possédant d'excellentes caractéristiques de dissipation de la chaleur, par exemple l'aluminium. De préférence, les ailettes 21 sont venues d'une pièce avec la plaque 2 à ailettes et formées de la même matière. L'élément de plaquette 1 comporte un trou 10, pratiqué dans la partie centrale de cet élément, et un élément de support 11 est prévu au-dessous du trou 10 et est relié au contour périphérique délimitant le trou 10 au moyen de plusieurs barrettes 12. Chaque barrette 12 s'étend vers le bas, du contour périphérique délimitant le trou 10 à l'élément de support 11, et l'une des barrettes 12 comporte une rainure 12a (voir figure 1) dans laquelle des fils conducteurs électriques (sans repère) du ventilateur 14 s'étendent de façon à assurer une connexion électrique avec une source de courant (non représentée). Un plot 13 est formé sur la face supérieure de l'élément de support 11 et comporte un trou (sans repère) qui y est pratiqué de façon à recevoir à rotation un axe de rotor 14a du ventilateur 1. On comprendra toutefois qu'il est possible d'utiliser d'autres types d'agencement pour monter le ventilateur 14 à rotation sur l'élément de plaquette 1. Le siège d'ergots 4 comporte des premiers moyens de coopération qui sont prévus sur ce siège en vue de coopérer d'une manière amovible avec des seconds moyens de coopération formés sur une face inférieure de l'élément de plaquette 1. Dans le présent mode de réalisation, les premiers moyens de coopération comprennent deux trous 41 espacés qui sont pratiqués dans le siège d'ergots 4, tandis que les seconds moyens de coopération comprennent deux pattes 15 espacées qui sont orientées vers le bas à partir de la face inférieure de l'élément de plaquette 1. Chaque patte 15 comporte une tête d'enclenchement 16 plus large qui s'étend au-delà du trou 41 associé et qui a un diamètre supérieur à celui du trou 41 associé, et une fente 17 pratiquée suivant la direction longitudinale de la patte 15 et séparant la tête d'enclenchement 16 en deux demi-pièces. La patte 15 est en une matière élastique, ce qui permet aux deux demi-pièces de se déplacer l'une vers l'autre lorsqu'elles traversent le trou 41 associé du siège d'ergots 4, en ce détendant ensuite jusqu'à leur position initiale séparée afin d'empêcher une désolidarisation vis-à-vis de ce siège d'ergots. Le siège d'ergots 4 comporte de multiples trous d'ergots 42, destinés à recevoir des ergots 31 situés sur le circuit intégré 3, et de multiples ergots 45 permettant un montage sur une plaquette de circuit imprimé (non représentée) , ce qui est classique, de sorte qu'une description détaillée n'est pas nécessaire. Lors de l'assemblage, ainsi que les figures 2 et 3 le montrent, on monte d'abord le circuit intégré 3 sur le siège d'ergots 4 en introduisant les ergots 31 dans les trous d'ergot 42 correspondants. On place alors la plaque 2 à ailettes par-dessus la face supérieure du circuit intégré 3. On monte ensuite, sur le dessus de la plaque 2 à ailettes, l'élément de plaquette 1 sur lequel le ventilateur 14 a été monté au préalable, de façon que les pattes 15 traversent les trous 41 et qu'après avoir traversé ces trous 41 (c'est-à-dire atteint la face inférieure du siège d'ergots 4), les têtes d'enclenchement 16 plus larges se détendent jusqu'à leur position séparée, en maintenant ainsi le circuit intégré 3 d'une manière fixe entre la plaque 2 à ailettes et le siège d'ergots 4 et en l'empêchant de s'en désolidariser. On comprendra que la plaque 2 à ailettes a une largeur inférieure à la distance séparant les pattes 15. En variante, la plaque 2 à ailettes comporte des trous traversants (non représentés), ce qui permet aux pattes 15 de les traverser. On comprendra en outre que le ventilateur 14 est monté dans la zone définie par l'espace libre 22 (voir figure 3), ce qui rend minimale l'épaisseur hors tout de l'ensemble complet. Le fonctionnement du dispositif de ventilateur à des fins de dissipation de la chaleur est classique et n'est donc pas décrit. Si on se reporte à la figure 3, chaque trou 41 comporte de préférence un chambrage 41a qui est pratiqué dans l'extrémité voisine de la face inférieure du siège d'ergots 4, de façon que la tête d'enclenchement 16 associée soit logée dans le chambrage 41 au lieu de s'étendre au-delà du trou 41. Dans une variante de réalisation, ainsi que la figure 3A le représente, la paroi périphérique délimitant chaque trou 41 comporte plusieurs nervures 44 qui font saillie à partir de cette paroi vers l'extérieur, ce qui permet aux têtes d'enclenchement 16 de coopérer avec l'une des nervures d'une manière sélective, ce qui signifie qu'il est possible de régler l'effet d'enclenchement en faisant coopérer les têtes d'enclenchement 16 avec les nervures d'une manière sélective. Les figures 4 à 8 représentent un second mode de réalisation d'un ensemble siège d'ergots/ventilateur, conforme à la présente invention, dans lequel des éléments identiques sont désignés par des repères identiques. L'ensemble siège d'ergots/ventilateur du second mode de réalisation est pratiquement le même que celui du premier mode de réalisation à l'exception de l'agencement des premiers et seconds moyens de coopération. Dans ce mode de réalisation, les seconds moyens de coopération comprennent deux tiges de guidage 18 espacées, qui sont orientées vers le bas à partir de la face inférieure de l'élément de plaquette 1, et une paire d'éléments élastiques d'enclenchement 15' prévus respectivement d'un côté et de l'autre de chaque tige de guidage 18, chaque élément élastique d'enclenchement 15' faisant saillie vers le bas à partir de la face inférieure de l'élément de plaquette 1 et comportant une extrémité distale 16' en crochet. Les premiers moyens de coopération comprennent deux trous 43 espacés, qui sont pratiqués dans le siège d'ergots 4 et que les tiges de guidage 18 traversent, et une paire d'évidements 41' pratiquée dans chacun des deux côtés opposés du siège d'ergots 4, les deux évidements de chaque paire d'évidements 41' étant disposés respectivement d'un côté et de l'autre du trou 43 associé. Chaque élément d'enclenchement 15' traverse l'évidement 41' associé et son extrémité 16' en crochet coopère d'une manière amovible avec la face inférieure du siège d'ergots 4, en maintenant ainsi le circuit intégré 3 d'une manière sûre entre la plaque 2 à ailettes et le siège d'ergots 4. De préférence, ainsi que la figure 7 le représente, chaque évidement 41" s'étend dans la face inférieure du siège d'ergots 4 sur une certaine distance et a des dimensions et une forme lui permettant de recevoir l'extrémité distale 16' en crochet en en épousant la forme. Conformément à la description ci-dessus, on comprendra que le circuit intégré 3 est maintenu d'une manière fixe entre la plaque 2 à ailettes et le siège d'ergots 4 et que les moyens supplémentaires servant à monter le circuit intégré 3 d'une manière fixe sur le siège d'ergots 4 qui étaient nécessaires dans la technique antérieure sont éliminés. En outre, le mode opératoire d'assemblage est très simple et le dispositif assemblé possède une épaisseur hors tout relativement faible, avec un effet de positionnement fiable. REVENDICATIONS 1. Ensemble siège d'ergots/ventilateur, pour circuit intégré, caractérisé en ce qu'il comprend un siège d'ergots (4), sur lequel des premiers moyens de coopération sont prévus, un circuit intégré (3), monté sur le siège d'ergots et présentant une surface supérieure, une plaque (2) à ailettes, qui est montée sur la surface supérieure du circuit intégré et à partir d'une face supérieure de laquelle de multiples ailettes (21) s'étendent vers le haut et un élément de plaquette (1) qui est monté d'une manière fixe au-dessus de la plaque (2) à ailettes et sur lequel un ventilateur (14) est monté, des seconds moyens de coopération étant en outre formés sur cet élément de plaquette pour coopérer d'une manière amovible avec les premiers moyens de coopération situés sur le siège d'ergots, de façon à maintenir le circuit intégré d'une manière fixe entre la plaque à ailettes et le siège d'ergots. 2. Ensemble siège d'ergots/ventilateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les premiers moyens de coopération comprennent deux trous (41) espacés qui sont pratiqués dans le siège d'ergots (4), tandis que les seconds moyens de coopération comprennent deux pattes élastiques (15) espacées qui s'étendent vers le bas à partir de la face inférieure de l'élément de plaquette (1) et traversent les trous (41), chacune des pattes comportant une tête d'enclenchement (16) plus large, qui s'étend au-delà du trou (41) et a un diamètre supérieur à celui du trou, et une fente (17) qui est pratiquée suivant la direction longitudinale de la tête et sépare la tête d'enclenchement en deux demi-pièces. 3. Ensemble siège d'ergots/ventilateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les premiers moyens de coopération comprennent deux trous (41) espacés qui sont pratiqués dans le siège d'ergots (4), tandis que les seconds moyens de coopération comprennent deux pattes élastiques (15) espacées qui s'étendent vers le bas à partir de la face inférieure de l'élément de plaquette (1) et traversent les trous (41), chacune des pattes (15) comportant une tête d'enclenchement (16) plus large, qui s'étend au-delà du trou (41) et a un diamètre supérieur à celui du trou, et une fente (17) qui est pratiquée suivant la direction longitudinale de la tête et sépare la tête d'enclenchement en deux demi-pièces et chacun des trous (41) comporte un chambrage (41a) pratiqué dans l'extrémité de ce trou qui est voisine de la face inférieure du siège d'ergots (4), de façon que la tête d'enclenchement (16) associée soit logée dans le chambrage (41). 4. Ensemble siège d'ergots/ventilateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la paroi périphérique délimitant chacun des trous (41) comporte plusieurs nervures (44) qui font saillie à partir de cette paroi vers l'extérieur, ce qui permet à la tête d'enclenchement (16) de coopérer de manière sélective avec l'une des nervures. 5. Ensemble siège d'ergots/ventilateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les seconds moyens de coopération comprennent deux tiges de guidage (18) espacées, qui s'étendent vers le bas à partir de la face inférieure de l'élément de plaquette (1), et deux éléments élastiques d'enclenchement (15') prévus respectivement d'un côté et de l'autre de chacune des tiges de guidage (18), chacun des éléments élastiques d'enclenchement (15') faisant saillie vers le bas à partir de la face inférieure de l'élément de plaquette et comportant une extrémité distale (16') en crochet qui coopère d'une manière amovible avec la face inférieure du siège d'ergots, tandis que les premiers moyens de coopération comprennent deux trous traversants (43) espacés qui sont pratiqués dans le siège d'ergots et que les tiges de guidage (18) traversent. 6. Ensemble siège d'ergots/ventilateur selon la revendication 5, caractérisé en ce que les premiers moyens de coopération comprennent en outre une paire d'évidements (41') pratiquée dans chacun de deux côtés opposés du siège d'ergots (4), les évidements de chaque paire d'évidements (41') étant disposés respectivement d'un côté et de l'autre du trou traversant (43) associé. 7. Ensemble siège d'ergots/ventilateur selon la revendication 6, caractérisé en ce que chacun des évidements (41') s'étend dans la face inférieure du siège d'ergots sur une certaine distance et a des dimensions et une forme lui permettant de recevoir l'extrémité distale (16') en crochet associée en en épousant la forme. 8. Ensemble siège d'ergots/ventilateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ventilateur (14) comporte un axe de rotor (14a), un espace libre (22) étant ménagé dans une partie centrale de la face supérieure de la plaque (2) à ailettes, et l'élément de plaquette (1) comprend un trou (10), ménagé dans une partie centrale de cet élément de plaquette, un élément de support (11), prévu au-dessous du trou, et plusieurs barrettes (12) s'étendant vers le bas, du contour périphérique délimitant le trou à l'élément de support, un plot (13) étant formé sur la face supérieure de l'élément de support (11) et un second trou étant ménagé dans cet élément de support (11) pour recevoir à rotation l'axe de rotor (14a) du ventilateur (14).