Brevet FR2883448A1 — publié le 20060922

La présente invention se rapporte à un ensemble comprenant un circuit imprimé, un composant de puissance et un radiateur. Comme cela est connu en soi, les composants électroniques de puissance, tels que les circuits intégrés d'amplification de puissance, chauffent lorsqu'ils fonctionnent. Pour éviter la destruction de ces composants sous l'effet de la chaleur, il est nécessaire de prévoir des moyens permettant d'assurer la dissipation de cette chaleur. Classiquement, on intègre à ces composants une semelle de dissipation, formée dans un métal présentant une bonne conductivité thermique, et située au voisinage de l'une des deux plus grandes faces du composant. Une telle semelle permet d'évacuer une partie de la chaleur engendrée par le composant. Dans de nombreux cas toutefois, une telle semelle s'avère insuffisante pour éviter la destruction d'un composant de puissance sous l'effet de la chaleur qu'il engendre: il faut alors prévoir des moyens supplémentaires d'évacuation de la chaleur. Traditionnellement, ces moyens supplémentaires d'évacuation de la chaleur comprennent un radiateur formé dans un métal présentant une bonne conductivité thermique; le composant de puissance est alors agencé de manière que sa semelle de dissipation soit maintenue en appui sur le radiateur. On trouve dans l'état de la technique différents agencements d'ensembles formés par une plaque de circuit imprimé, un composant de puissance et un radiateur. Dans les dispositifs divulgués par les documents FR 2 663 809 et US 5 237 485, les composants de puissance sont montés à plat , c'est-à-dire de manière que leur plus grande dimension soit sensiblement parallèle à la plaque de circuit imprimé. Ces composants s'étendent au-delà de l'un des bords de la plaque de circuit imprimé, et les semelles de dissipation de ces composants sont maintenues en appui sur un radiateur lui-même disposé à plat soit par des languettes élastiques montées sur une barrette de liaison elle-même maintenue par des vis sur le radiateur (FR 2 663 809), soit par une bride ou un clip élastique (US 5 237 485). On connaît également de la technique antérieure le dispositif représenté à la figure 1 ci-annexée, dans lequel le composant de puissance 1 est monté debout , c'est-à-dire de manière que sa plus grande dimension soit sensiblement perpendiculaire à la plaque de circuit imprimé 3. La semelle de dissipation 5 de ce composant 1 est maintenue en appui sur un radiateur 7 lui-même monté debout sur la plaque de circuit imprimé 3 par une bride 9 35 elle-même maintenue par des vis 11 sur ce radiateur 7. Ces dispositifs de la technique antérieure présentent tous l'inconvénient notamment de nécessiter des pièces de liaison spécifiques (languettes, barrette de liaison, bride, clip élastique) engendrant un surcoût de fabrication. De plus, dans le cas des dispositifs divulgués par les documents FR 2 663 809 et US 5 237 485, il est nécessaire de monter les composants de puissance au bord de la plaque de circuit imprimé, ce qui peut être gênant dans les cas où l'on souhaite minimiser l'encombrement de l'ensemble formé par cette plaque et les composants électroniques qu'elle supporte. La présente invention a pour but de supprimer notamment les inconvénients 10 susmentionnés. On atteint ce but de l'invention avec un ensemble comprenant: -une plaque de circuit imprimé, - un composant de puissance monté sur ladite plaque de circuit imprimé, comprenant des moyens de dissipation thermique au voisinage d'au moins 15 l'une de ses faces, - un radiateur rapporté, adapté pour évacuer la chaleur dissipée par ce composant, et -des moyens pour fixer ledit radiateur sur ladite plaque de circuit imprimé, remarquable en ce que ledit composant est disposé entre ladite plaque de circuit imprimé et ledit radiateur, ladite face se trouvant du côté dudit radiateur, et en ce que lesdits moyens de fixation maintiennent ledit composant en appui sur ledit radiateur. Grâce à ces caractéristiques, le radiateur, la plaque de circuit imprimé et les moyens de fixation du radiateur sur cette plaque prennent en sandwich le composant de puissance, et permettent ainsi d'assurer à eux seuls l'appui de la semelle de dissipation de ce composant sur le radiateur. II n'est donc plus nécessaire de prévoir des pièces spécifiques pour maintenir cette semelle en appui sur le radiateur, ce qui permet de simplifier considérablement le montage de l'ensemble selon l'invention par rapport à la technique antérieure, et ainsi d'en abaisser sensiblement le coût de fabrication. Suivant une autre caractéristique optionnelle de l'ensemble selon l'invention, lesdits moyens de fixation traversent ladite plaque de circuit imprimé, et viennent en prise avec ledit radiateur. Grâce à cette caractéristique, il est possible de placer n'importe où (et donc en particulier ailleurs que sur les bords de la plaque de circuit imprimé) le radiateur et le 35 composant de puissance. Suivant une autre caractéristique optionnelle de l'ensemble selon l'invention, ledit radiateur comprend au moins deux alésages borgnes, et lesdits moyens de fixation comprennent au moins deux vis traversant ledit circuit imprimé et venant en prise avec lesdits alésages. Grâce à la présence d'alésages borgnes, les éventuels copeaux engendrés par la mise en prise des vis avec le radiateur demeurent piégés à l'intérieur du radiateur, et ne 5 peuvent donc pas se répandre sur la plaque de circuit imprimé, évitant ainsi de créer des courts-circuits. Suivant une autre caractéristique optionnelle de l'ensemble selon l'invention, lesdits moyens de fixation traversent également un couvercle de protection de ladite plaque de circuit imprimé, et maintiennent ce couvercle en appui contre cette plaque. Grâce à cette caractéristique, il n'est pas nécessaire de prévoir des moyens spécifiques de fixation du couvercle de protection de la plaque de circuit imprimé, ce qui contribue à simplifier le montage et à abaisser le coût de fabrication de l'ensemble selon l'invention. Suivant une autre caractéristique optionnelle de l'ensemble selon l'invention, ledit 15 composant comprend au moins deux échancrures recevant lesdits moyens de fixation. Grâce à cette caractéristique, les moyens de fixation du radiateur sur la plaque de circuit imprimé peuvent contribuer au maintien du composant de puissance sur cette plaque. Suivant d'autres caractéristiques optionnelles de l'ensemble selon l'invention: - ledit composant comprend au moins deux échancrures recevant lesdits moyens de fixation, - ledit composant comporte des pattes coudées en L de manière à établir des contacts électriques avec ledit circuit imprimé, - ledit composant est un amplificateur de puissance, - ledit radiateur est formé dans un bloc de matériau à forte conductivité thermique, tel que l'aluminium, - ledit radiateur comporte des ailettes de refroidissement. La présente invention se rapporte également à un poste de radio/amplificateur de voiture, remarquable en ce qu'il comprend un ensemble conforme à ce qui précède. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à l'examen de la description qui va suivre et des dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 représente un dispositif conforme à la technique antérieure, discuté ci-avant, la figure 2 est une vue en perspective éclatée d'un poste de radio/amplificateur 35 incorporant un ensemble selon l'invention, - la figure 3 est une vue partielle en perspective éclatée sous un autre angle de l'ensemble selon l'invention visible sur la figure 2, et - la figure 4 est une vue en coupe selon le plan P des figures 2 et 3 de l'ensemble selon l'invention. On se reporte à présent à la figure 2 sur laquelle on voit que le poste de radio/amplificateur 21 comprend un boîtier 23 sur lequel est fixée une façade 25 5 comprenant des organes de commande 27. A l'intérieur du boîtier 23 se trouve une plaque 29 comportant un circuit imprimé (plaque couramment appelée PCB, pour Printed Circuit Board ). Cette plaque 29 supporte des composants électroniques tels qu'une capacité 31 et un amplificateur de puissance 33. Le poste de radio/amplificateur 21 comporte également un radiateur 35 rapporté (c'est-à-dire distinct du boîtier 23), débouchant sur l'un des côtés du boîtier 23 et coopérant avec l'amplificateur 33 d'une manière qui sera explicitée en détail ci-après. Le poste de radio/amplificateur 21 comprend également un couvercle de protection 37 apte à fermer le boîtier 23 au moyen de vis 39. Comme cela est connu en soi, l'amplificateur de puissance 33 est typiquement un circuit intégré susceptible d'engendrer une quantité importante de chaleur, d'une puissance de l'ordre de 15 W. Pour évacuer cette chaleur, l'amplificateur de puissance 33 comprend une semelle de dissipation 41 au voisinage de l'une de ses deux plus grandes faces, comme cela est 20 visible sur la figure 4. On notera que l'amplificateur de puissance 33 est disposé à plat sur la plaque 29, et de telle sorte que la semelle de dissipation 41 soit située à l'opposé de la plaque 29. Une pluralité de pattes 43 courbées en L assurent la liaison électrique entre 25 l'amplificateur 33 et le circuit imprimé situé sur la plaque 29. De préférence, comme cela est visible sur la figure 2, l'amplificateur de puissance 33 comporte deux échancrures 45, situées sur deux bords opposés de cet amplificateur. Le radiateur 35 est de préférence formé dans un bloc de matériau à forte conductivité thermique, tel que l'aluminium. De préférence également, et comme cela est visible notamment sur les figures 2 et 3, le radiateur 35 comporte une pluralité d'ailettes 47 sur sa face située à l'extérieur du boîtier 23. Comme cela est visible sur la figure 3, le radiateur 35 comporte deux alésages borgnes 49, formés dans la masse de ce radiateur. Ces deux alésages borgnes 49 sont adaptés pour recevoir les deux vis 39. On notera par ailleurs que la plaque 29 comporte deux trous 51 situés respectivement au droit des échancrures 45 formées dans l'amplificateur de puissance 33. On notera également que le couvercle 37 comporte lui aussi deux autres trous 53 5 correspondant aux trous 51, et situés à l'intérieur de renfoncements 55 formés dans le couvercle 37. On se reporte à présent à la figure 4, pour comprendre comment coopèrent la plaque 29, l'amplificateur de puissance 33, le radiateur 35, le couvercle 37 et les vis 39, lorsque que tous ces éléments sont assemblés entre eux. Comme cela est visible sur cette figure, l'amplificateur de puissance 33 est disposé entre la plaque 29 et le radiateur 35. Les deux vis 39 traversent les trous 53 du couvercle 37, les trous 51 de la plaque 29, et viennent en prise avec les alésages borgnes 49 du radiateur 35. Ce faisant, les deux vis 39 permettent: - de fixer le radiateur 35 sur la plaque 29, de maintenir la semelle de dissipation 41 de l'amplificateur de puissance 33 en appui sur le radiateur 35, et de maintenir le couvercle 37 en appui sur la plaque 29. On peut de la sorte maintenir la semelle de dissipation 41 en appui sur le radiateur 20 35 sans qu'il soit nécessaire de recourir à d'autres moyens de fixation que ceux qui permettent de fixer le radiateur 35 sur la plaque 29. On notera que le fait de placer le radiateur 35 au-dessus de l'amplificateur de puissance 33, comme cela est visible sur la figure 4, est particulièrement avantageux notamment en raison du fait que la chaleur dissipée par la semelle 41 a majoritairement tendance à se déplacer vers le haut, et donc en l'occurrence à pénétrer à l'intérieur du radiateur 35. On notera en outre que cet agencement permet d'utiliser un radiateur 35 de volume relativement important sans pour autant trop empiéter sur le volume situé à l'intérieur du boîtier 23 et nécessaire pour la mise en place notamment d'un tiroir de 30 support de disques compacts ( CD ). Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté, fourni à titre d'exemple illustratif et non limitatif. REVENDICATIONS 1. Ensemble comprenant: - une plaque de circuit imprimé (29), -un composant de puissance (33) monté sur ladite plaque de circuit imprimé (29), comprenant des moyens de dissipation thermique (41) au voisinage d'au moins l'une de ses faces, - un radiateur rapporté (35), adapté pour évacuer la chaleur dissipée par ce composant (33), et - des moyens (39) pour fixer ledit radiateur (35) sur ladite plaque de circuit imprimé (29), caractérisé en ce que ledit composant (33) est disposé entre ladite plaque de circuit imprimé (29) et ledit radiateur (35), ladite face se trouvant du côté dudit radiateur, et en ce que lesdits moyens de fixation (39) maintiennent ledit composant (33) en appui sur ledit radiateur (35). 2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de 15 fixation (39) traversent ladite plaque de circuit imprimé (29), et viennent en prise avec ledit radiateur (35). 3. Ensemble selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit radiateur (35) comprend au moins deux alésages borgnes (49), et en ce que lesdits moyens de fixation comprennent au moins deux vis (39) traversant ladite plaque de circuit imprimé (29) et venant en prise avec lesdits alésages (49). 4. Ensemble selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce lesdits moyens de fixation (39) traversent également un couvercle (37) de protection de ladite plaque de circuit imprimé (29), et maintiennent ce couvercle (37) en appui contre cette plaque (29). 5. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que ledit composant (33) comprend au moins deux échancrures (45) recevant lesdits moyens de fixation (39). 6. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit composant (33) comporte des pattes coudées en L (43) de manière à 30 établir des contacts électriques avec ledit circuit imprimé. 7. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit composant (33) est un amplificateur de puissance. 8. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit radiateur (35) est formé dans un bloc de matériau à forte conductivité 35 thermique, tel que l'aluminium. 9. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit radiateur (35) comporte des ailettes de refroidissement (47). 10. Poste de radio/amplificateur de voiture (21), caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble conforme à l'une quelconque des revendications précédentes.