Brevet FR2766051A1 — publié le 19990115

ENSEMBLE D'UNE CARTE DE CIRCUIT IMPRIME ASSOCIEE A DES MOYENS DE DISSIPATION DE L'ENERGIE THERMIQUE DU CIRCUIT L'invention concerne une carte circuit imprimé de puissance que l'on rencontre en étluipementerie, en appareillage électrique et électronique et autres domaines faisant appel à des circuits électroniques et électriques. La carte de circuit imprimé de puissance comprend notamment des composants de puissance à forte dissipation thermique tels que des transformateurs et autres transistors de puissance. Généralement, la carte de circuit imprimé est montée sur un boîtier métallique, par exemple par vissage. Afin d'évacuer la chaleur dissipée par le circuit, des radiateurs discrets peuvent être associés, sur la carte de circuit imprimé, aux composants. Une telle solution augmente cependant l'encombrement de la carte. Une autre solution consiste à coller la carte à une plaque en aluminium, faisant office de drain d'évacuation athermique, à l'aide d'une couche intermédiaire adhésive et électriquement isolante. L'évacuation thermique est ainsi efficacement assurée, mais l'opération de collage du drain à la carte augmente considérablement le coût de fabrication de la carte. L'invention propose de pallier ces inconvénients. A cet effet, l'invention concerne un ensemble d'une carte de circuit de puissance associée à des moyens de dissipation de l'énergie thermique du circuit, caractérisé par le fait que lesdits moyens sont constitués par un radiateur unitaire. Avantageusement, la carte est plaquée contre le radiateur, en liaison thermique directe avec lui. Avantageusement encore, la carte est plaquée contre le radiateur, avec interposition d'un isolant électrique. Avantageusement enfin, la carte est montée sur un boîtier métallique constituant le radiateur unitaire. L'invention consiste donc à supprimer le drain et à utiliser le boîtier comme radiateur commun pour évacuer la chaleur de tous les composants du circuit. On connaissait des radiateurs de composants; l'invention propose un radiateur de carte. Des puits de drainage thermique peuvent en outre être aménagés au travers de la carte du circuit imprimé de puissance, afin de faciliter l'évacuation therniique. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante d'une forme de réalisation particulière de l'ensemble de l'invention, en référence à la figure unique annexée qui représente une vue en coupe de l'ensemlDle. Dans l'ensemble particulier de la description, l'ensemble de l'invention comprend une carte 14 de circuit imprimé de contrôle de paramètres d'un moteur et un boîtier métallique 2 du circuit imprimé. Le circuit imprimé comprend des composants électroniques et électriques, notamment des composants de puissance 4 à forte dissipation thermique, supportés par une face support 11 d'un substrat 1 mince et rigide, ici constitué en FR4 (Fire Retardant), et des pistes conductrices imprimées. Le circuit imprimé et son substrat 1 constituent une carte 14 de circuit de puissance. Un connecteur 6, destiné à connecter le circuit à différents éléments du moteur à contrôler, est monté en appui sur la face support il du substrat 1, et soudé à des plages conductrices s'étendant sur une face 13 opposée à la face support 11, au moyen de deux bornes traversantes de connexion 7, 8. La carte 14 de circuit de puissance est montée, et ici fixée, sur le boîtier métallique 2, à l'aide de vis de fixation 5. La carte 14 est plaquée contre une paroi du boîtier métallique 2, la face 13 opposée à la face support 11 étant tournée vers la paroi du boîtier 2, ici avec interposition exclusivement d'une couche mince d'isolation électrique 3 préservant une liaison athermique directe entre le circuit de puissance et le boîtier métallique. La liaison thermique directe entre le boîtier 2 et la carte de puissance 14 est parfaite par pressage des vis de fixation 5. Le boîtier 2 fait ainsi office de radiateur unitaire du circuit de puissance 14. La couche d'isolation électrique, ici constituée en polyimide adhésive, est collée à la paroi du boîtier métallique 2, côté réception de la carte 14 de circuit de puissance, par une opération unique de laminage. Le boîtier 2 ménage un évidement 15 de réception des extrémités soudées des pinoches de connexion 7, 8. Le substrat 1 ménage en outre, au voisinage des orifices de réception des vis de fixation 5, des trous traversants 9 métallisés ici en cuivre, faisant office de puits de drainage thermique afin de faciliter l'évacuation thermique. La face 13 de la yaroi du boîtier métallique 2, opposée à la face de réception de la carte 14, est libre de composants et présente des ailettes d'évacuation thermique 10. En fonctionnement, la chaleur dissipée notamment par les composants de puissance s'évacue du circuit de puissance 14 directement par le boîtier métallique 2 qui joue le rôle de radiateur unitaire, commun à l'ensemble des composants 4 de la carte 14 de circuit imprimé. REVENDICATIONS 1 - Ensemble d'une carte (14) de circuit de puissance associée à des moyens (2) de dissipation de l'énergie thermique du circuit, caractérisé par le fait que lesdits moyens sont constitués par un radiateur unitaire (2). 2 - Ensemble selon la revendication 1, dans lequel la carte (14) est plaquée contre le radiateur (2), en liaison thermique directe avec lui. 3 - Ensemble selon la revendication 2, dans lequel la carte est plaquée contre le radiateur (2), avec interposition d'un isolant électrique (3). 4 - Ensemble selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel la carte (14) est montée sur un boîtier métallique (2) constituant le radiateur unitaire. 5 - Ensemble selon la revendication 4, dans lequel le boîtier métallique (2) présente une face (13) d'évacuation therlluque libre de composants. 6 - Ensemble selon l'une des revendications 4 et 5, dans lequel le boîtier métallique (2) présente des ailettes d'évacuation thermique (10). 7 - Ensemble selon l'une des revendications 4 à 6, dans lequel la carte (14) ménage des puits (9) de drainagethermique. 8 - Ensemble selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel la carte (14) supporte des moyens (6) de connexion externe.