Brevet FR3030998A1 — publié le 20160624

La présente invention concerne les dispositifs électroniques et plus particulièrement leur protection contre l'échauffement et les parasites électromagnétiques. Il existe des dispositifs électroniques comportant un boîtier renfermant notamment une carte électronique, un blindage pour limiter les perturbations électromagnétiques subies ou causées par la carte électronique, et un dissipateur thermique pour évacuer les calories produites par un ou plusieurs des composants électroniques de la carte électronique pendant leur fonctionnement. Le blindage se présente sous la forme d'une ceinture métallique entourant les composants électroniques sensibles de la carte électronique et d'un capot recouvrant la ceinture. Le blindage est relié à la masse électrique de la carte électronique. Le dissipateur thermique comprend une masse thermiquement conductrice en contact avec les composants électroniques émetteur de chaleur pour drainer cette chaleur vers l'air extérieur au boîtier. La dissipation de chaleur peut être purement passive ou au contraire active lorsqu'un ventilateur crée un flux d'air forcé chargé d'évacuer vers l'extérieur du boîtier les calories drainées par le dissipateur. La compacité croissante des dispositifs électronique rend cependant plus difficile l'intégration dans le boîtier du blindage et du dissipateur. En effet, les contraintes d'encombrement qui s'imposent sur ceux-ci tendent à limiter leurs performances. Un but de l'invention est de fournir un dispositif électronique présentant de relativement bonnes performances en termes de température de fonctionnement et en tenue aux perturbations électromagnétiques. A cet effet, on prévoit, selon l'invention, un dispositif électronique comprenant un boîtier renfermant une carte électronique et un dissipateur thermique en matériau électriquement conducteur. Le dissipateur thermique a une première face en regard de la carte électronique et en saillie de laquelle s'étend au moins une ceinture délimitant un contour fermé le long duquel la ceinture a un bord libre appliqué contre au moins une piste électriquement conductrice de la carte électronique reliée à une masse électrique du dispositif. Ainsi, le dissipateur thermique exerce deux fonctions, à savoir sa fonction traditionnelle de transfert de chaleur mais aussi une fonction de blindage électromagnétique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation particuliers non limitatifs de l'invention. Il sera fait référence aux dessins annexés, parmi lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif selon l'invention, - la figure 2 est une vue de dessous du dissipateur de ce dispositif, la figure 3 est une vue schématique, en section selon le plan III de la figure 1, de ce dispositif. En référence aux figures, le dispositif électronique selon l'invention comporte un boîtier, symbolisé en 1, renfermant une carte électronique 2 et un dissipateur thermique 3. Le boîtier 1 est de type classique et a par exemple une forme globalement parallélépipédique. Le boîtier 1 est en matériau électriquement isolant, ici un matériau thermoplastique. La carte électronique 2 comprend, de façon connue en soi, une plaque de circuit imprimé sur laquelle sont montés des composants électroniques. Le dispositif électronique comprend en outre une unité d'alimentation reliée à la carte électronique 2 et pourvue de moyens de son raccordement au réseau électrique, et une unité d'entrée/sortie permettant à la carte électronique 2 d'échanger des signaux avec l'extérieur. Le dissipateur thermique 3 comprend une plaque ayant une première face 4.1 qui s'étend en regard de la carte électronique 2 et qui est appliquée contre les composants de la carte électronique 2 et, à l'opposé de la première face 4.1, une deuxième face 4.2. En saillie de la première face 4.1 s'étend une ceinture 5 qui a des dimensions suffisantes pour entourer au moins l'ensemble des composants électroniques susceptibles d'être perturbés par des rayonnement électromagnétiques et/ou d'émettre de tels rayonnements. Des cloisons 6 s'étendent en saillie de la première face 4.1 du dissipateur thermique 3 pour délimiter des compartiments fermés à l'intérieur de la ceinture 5. De préférence, des composants de même nature ou assurant la même fonction sont regroupés par compartiment. Par exemple, les composants assurant les calculs sont regroupés dans un même compartiment, les composants assurant l'échange des signaux avec l'extérieur sont regroupés dans un autre des compartiments, etc. La ceinture 5 a, à l'opposé de la première face 4.1, un bord libre en appui contre une piste conductrice de confinement 2.1 de la carte électronique 2. Une pâte électriquement conductrice (couramment appelée pâte CEM) est disposée entre la piste conductrice 2.1 et le bord libre de la ceinture 5. S'il est nécessaire que des pistes conductrices de liaison entre composants s'étendent entre un composant disposé dans la ceinture 5 et un autre composant disposé hors de la ceinture 5, la piste conductrice de confinement 2.1 est interrompue pour laisser le passage à la piste conductrice de liaison et la ceinture 5 comporte une encoche de passage de la piste conductrice de liaison. Chaque cloison 6 a, à l'opposé de la première face 4.1, un bord libre en appui contre une piste conductrice de confinement 2.1 de la carte électronique 2. Un joint de blindage, ou joint CEM, est disposé entre la piste conductrice 2.1 et le bord libre de la cloison 6. S'il est nécessaire que des pistes conductrices de liaison entre composants s'étendent entre un composant disposé dans un compartiment et un autre composant disposé dans un autre compartiment, la piste conductrice de confinement est interrompue pour laisser le passage à la piste conductrice de liaison et la cloison 6 comporte une encoche de passage de la piste conductrice de liaison. On notera que tous les composants n'ont pas forcément la même hauteur. La ceinture 5 a ici une hauteur intermédiaire entre la hauteur des composants les plus hauts et la hauteur des composants les plus bas. La plaque 4 comprend des déformations locales délimitant au niveau de la première face 4.1 soit des renfoncements 7 pour prendre appui sur les composants les plus hauts, soit des bossages 8 en saillie pour prendre appui sur les composants les plus bas. En saillie de la deuxième face 4.2 du dissipateur thermique 3 s'étendent des ailettes 9 ayant un bord supérieur en contact avec le boîtier 1. Les ailettes 9 s'étendent selon des rayons et le dispositif comprend une turbine radiale 10 (symbolisée en trait mixte double sur la figure 1) montée sur la deuxième face 4.2 du dissipateur thermique en un point d'intersection des rayons. Le dissipateur thermique 3 est en matériau électriquement et thermiquement conducteur, ici un métal tel que l'aluminium ou le cuivre, et est électriquement relié à la masse électrique de la carte électronique 2 par la piste de confinement 2.1. Le dissipateur thermique 3 est ici fixé sur la plaque 4 par des vis engagée dans des plots 11 s'étendant en saillie de la première face 4.1. La hauteur des plots 11 est légèrement inférieure à la hauteur de la ceinture 5 de manière à favoriser le contact entre le bord libre de la ceinture 5 et la piste conductrice de confinement 2.1. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits mais englobe toute variante entrant dans le champ de l'invention telle que définie par les revendications. En particulier, les formes du boîtier et du dissipateur thermique ne sont indiquées qu'a titre indicatif, d'autres formes étant possibles en fonction notamment d'une recherche esthétique pour ce qui concerne le boîtier ou d'une adaptation au volume interne disponible dans celui-ci pour ce qui concerne le dissipateur thermique. La plaque 4 peut ne comprendre qu'un ou plusieurs renfoncements ou qu'un ou plusieurs bossages. Le renfoncement et/ou le bossage peuvent être de forme quelconque et par exemple de la même forme que le composant contre lequel ils sont destinés à être appliqués. Le dissipateur thermique 3 peut être dépourvu de cloison 6. Le bord inférieur de la ceinture 5 peut reposer directement sur la piste conductrice sans interposition de pâte électriquement conductrice. Il faudra alors s'assurer de la planéité respective du bord libre de la ceinture 5 et de la piste conductrice 2.1. De même, il faudra s'assurer de l'absence d'oxydation entre la piste conductrice 2.1 et le bord libre de la ceinture 5. En variante, de l'étain peut être déposé sur la piste conductrice 2.1 pour être écrasé par la ceinture 5. La plaque 4 peut être appliquée sur les composants avec une interposition de pâte thermiquement conductrice (couramment appelé interface thermique). Le dissipateur thermique peut être dépourvu de ventilateur et être agencé pour favoriser un flux convectif naturel. REVENDICATIONS1. Dispositif électronique comportant un boîtier (1) renfermant une carte électronique (2) et un dissipateur thermique (3) en matériau électriquement conducteur, le dissipateur thermique ayant une première face (4.1) en regard de la carte électronique et en saillie de laquelle s'étend au moins une ceinture (5) délimitant un contour fermé le long duquel la ceinture a un bord libre appliqué contre au moins une piste électriquement conductrice de la carte électronique reliée à une masse électrique du dispositif. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le dissipateur thermique comprend, à l'opposé de 15 la première face (4.1), une deuxième face (4.2) en saillie de laquelle s'étendent des ailettes (9). 3. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel les ailettes (9) s'étendent selon des rayons et le dispositif comprend une turbine radiale (10) montée sur 20 la deuxième face (4.2) du dissipateur thermique (3) en un point d'intersection des rayons. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel des cloisons (6) s'étendent en saillie de la première face (4.1) du 25 dissipateur thermique (3) pour délimiter des compartiments fermés à l'intérieur de la ceinture (5). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel une pâte conductrice est disposée entre la piste conductrice (2.1) 30 et le bord libre de la ceinture (5). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la première face (4.1) du dissipateur thermique (3) est appliquée contre au moins un composant électronique de la carte 35 électronique (2) via une interface thermique. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dissipateur thermique (3) est fixé sur la carte électronique (2) par l'intermédiaire de vis. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la ceinture (5) a une hauteur inférieure à celle d'au moins un des composants de la carte électronique (2) et le dissipateur (3) comprend une déformation locale délimitant au niveau de la première face (4.1) un renfoncement (7) pour prendre appui sur ce composant. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la ceinture (5) a une hauteur supérieure à celle d'au moins un des composants de la carte électronique (2) et le dissipateur (3) comprend une déformation locale délimitant au niveau de la première face (4.1) un bossage (8) en saillie pour prendre appui sur le composant.