Brevet FR3060893A1 — publié le 20180622

Tiroir de réception de cartes électroniques, ensembles et procédé de fabrication associés La présente invention concerne un tiroir de réception de cartes électroniques. Il existe plusieurs solutions de tiroir de réception de cartes électroniques, permettant notamment le refroidissement des cartes électroniques reçues par le tiroir. Cependant, ces solutions impliquent souvent plusieurs pièces et nécessitent un certain temps de montage. L'invention a donc pour but de fournir un tiroir de réception de cartes électroniques simple et rapide à fabriquer. A cet effet, l'invention a pour objet un tiroir de réception de cartes électroniques, de forme cylindrique selon un axe principal, le tiroir comprenant deux parois sensiblement planes, parallèles l'une à l'autre et à l'axe principal, lesdites deux parois étant disposées en regard l'une de l'autre, et délimitant un volume intérieur, chacune desdites deux parois comprenant au moins une rainure sensiblement parallèle à l'axe principal, une rainure d'une desdites parois et une rainure de l'autre desdites parois définissant un rail de réception d'une carte électronique, ledit tiroir étant réalisé de manière monobloc, de préférence à partir d'un matériau extrudable. Suivant d'autres aspects avantageux de l'invention, le tiroir de réception de cartes électroniques comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles dans lequel : - les parois sont conductrices thermiquement, au moins l'une des deux parois comprenant une surface d'échange thermique opposée au volume intérieur, ladite surface d'échange thermique comprenant préférentiellement des gouttières s'étendant suivant l'axe principal ; - la surface d'échange thermique comporte des canaux de section transversale fermée, s'étendant suivant l'axe principal ; et, - la surface d'échange thermique comprend une pluralité d'ailettes de refroidissement. L'invention a également pour objet un ensemble comportant au moins un tiroir tel que défini ci-dessus, et un dispositif de soufflage d'un fluide sur la ou chaque surface d'échange thermique. L'invention a aussi pour objet un ensemble comportant au moins un tiroir tel que défini ci-dessus, et au moins une carte électronique apte à être reçue dans le rail de réception, ladite carte électronique comprenant un support et au moins un composant électronique monté sur une surface dudit support. 3060893 2 Suivant d'autres aspects avantageux de l'invention, cet ensemble comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles dans lequel : - la carte électronique comprend une plaque thermiquement conductrice, en 5 contact avec le composant électronique et fixée au support, ladite plaque thermiquement conductrice étant apte à être reçue dans au moins l'une des rainures définissant le rail de réception ; - la carte électronique comprend un liant thermiquement conducteur et électriquement isolant, ledit liant étant disposé entre le composant électronique et la 10 plaque thermiquement conductrice ; et, - le support de la carte électronique comporte au moins un bord apte à être reçu dans au moins l'une des rainures définissant le rail de réception, le support comprenant au moins une piste de cuivre s'étendant entre le composant électronique et ledit bord, de sorte à former une liaison thermique entre ledit composant électronique et ladite rainure. 15 L'invention a de plus pour objet un procédé de fabrication d'un tiroir tel que défini ci-dessus, par extrusion d'un matériau extrudable. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins, sur lesquels : la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un ensemble comportant 20 un tiroir de réception de cartes électroniques selon un mode de réalisation de l'invention ; et la figure 2 est une vue schématique en coupe transversale d'une partie de l'ensemble de la figure 1. La figure 1 représente un ensemble 10 selon l'invention comportant au moins un 25 tiroir de réception de cartes électroniques 12 et au moins une carte électronique 14. Sur la figure 1, l'ensemble 10 comporte une pluralité de cartes électroniques 14. Le tiroir 12 est de forme cylindrique selon un axe principal A. Dans la suite, le terme « transversale » est relatif à cet axe principal A. Le tiroir 12 est réalisé de manière monobloc, de préférence à partir d'un matériau 30 extrudable. Le tiroir 12 est ainsi avantageusement réalisé par extrusion. Le tiroir 12 est par exemple réalisé en aluminium. Le tiroir 12 comprend au moins deux parois principales 16 sensiblement planes. Les deux parois principales 16 sont parallèles l'une à l'autre et à l'axe principal A. Elles sont disposées en regard l'une de l'autre et délimitent un volume intérieur 18. 35 Dans l'exemple des figures 1 et 2, le tiroir 12 comprend une section transversale fermée. Le tiroir 12 comprend ainsi deux parois secondaires 20 s'étendant entre les deux 3060893 3 parois principales 16 et joignant les deux parois principales 16. Ces deux parois secondaires 20 sont sensiblement planes et parallèles à l'axe principal A. Ces deux parois secondaires 20 sont aussi par exemple parallèles l'une à l'autre. Chacune des deux parois principales 16 comprend au moins une rainure 22 5 sensiblement rectiligne, visible sur la figure 2. La ou chaque rainure 22 est sensiblement parallèle à l'axe principal A. Une rainure 22 d'une des parois principales 16 et une rainure 22 de l'autre des parois principales 16 définissent un rail de réception 24 de la carte électronique. Dans l'exemple des figures 1 et 2, le tiroir 12 comprend ainsi une pluralité de rails de réception 10 24 de cartes électroniques. Les parois principales 16 sont avantageusement conductrices thermiquement. Les parois principales 16 présentent par exemple une conductivité thermique, mesurée selon la Norme ISO 8302:1991, supérieure à 160W/(m.K). Au moins l'une des parois principales 16 comprend une surface d'échange 15 thermique 26 opposée au volume intérieur 18. Dans l'exemple des figures 1 et 2, chaque paroi principale 16 comprend une telle surface d'échange thermique 26. La surface d'échange thermique 26 comprend préférentiellement des gouttières 28 s'étendant suivant l'axe principal A. Dans l'exemple des figures 1 et 2, les gouttières forment des canaux 30 de section 20 transversale fermée, s'étendant suivant l'axe principal A. La surface d'échange thermique 26 comprend une pluralité d'ailettes 32 de refroidissement. Dans l'exemple des figures 1 et 2, les ailettes 32 s'étendent dans les canaux 30. La surface d'échange thermique 26 et en particulier les ailettes 32 sont 25 configurées pour évacuer dans l'air un flux de chaleur reçu. Les parois principales 16 sont destinées à conduire thermiquement un flux de chaleur de la ou de chaque rainure 22 jusqu'à la surface d'échange thermique 26 et en particulier jusqu'aux gouttières 28, canaux 30, et ailettes 32. La carte électronique 14 comprend un support 34 et au moins un composant 30 électronique 36 monté sur une surface du support 34. La carte électronique 14 est apte à être reçue dans un rail de réception 24 du tiroir 12. La carte électronique 14 comporte un système de verrouillage 38 en position de la carte électronique 14 une fois reçue dans un rail de réception 24 du tiroir 12. Le système 35 de verrouillage 38 est connu et ne sera pas décrit plus en détail par la suite. 3060893 4 Dans un premier mode de réalisation de la carte électronique 14, illustré sur la figure 2, la carte électronique 14 comprend aussi une plaque thermiquement conductrice 40, en contact avec le composant électronique 36 et fixée au support 34. Dans le cas où la carte électronique 14 comporte une pluralité de composants 5 électroniques 36, la plaque thermiquement conductrice 40 est en contact avec au moins un composant électronique 36. Ce composant électronique 36 est par exemple le composant électronique 36 apte à dissiper le plus de chaleur en fonctionnement, en comparaison des autres composants électroniques de la carte électronique 14. En variante, la plaque thermiquement conductrice 40 est en contact avec une pluralité de 10 composants électroniques 36, ces composants électroniques 36 étant par exemple ceux aptes à dissiper le plus de chaleur en fonctionnement, en comparaison des autres composants électroniques de la carte électronique 14. La plaque thermiquement conductrice 40 est apte à être reçue dans au moins une des rainures définissant le rail de réception 24, de sorte à être en contact thermique avec 15 ledit rail de réception 24. La plaque thermiquement conductrice 40 présente par exemple une conductivité thermique, mesurée selon la Norme ISO 8302:1991, supérieure à 160 W/(m.K). Le système de verrouillage 38 de la carte électronique 14 est ici fixé à la plaque 40. 20 Avantageusement, la carte électronique 14 comprend un liant 42 disposé entre le composant électronique 36 et la plaque thermiquement conductrice 40. Le liant 42 est thermiquement conducteur et électriquement isolant. Le liant 42 présente par exemple une conductivité thermique, mesurée selon la Norme ASTM D5470, supérieure à 2 W/(m.K). 25 Le liant 42 présente par exemple une performance électrique, appelée aussi rigidité diélectrique, mesurée selon la Norme ASTM D149-09, supérieure à 2 kV/mm. Le fonctionnement de l'ensemble 10 comprenant une carte électronique 14 selon le premier mode de réalisation va maintenant être décrit. Lors du fonctionnement de la carte électronique 14, le ou chaque composant 30 électronique 36 en contact avec la plaque thermiquement conductrice 40 produit un flux de chaleur. Le flux de chaleur est transmis à la plaque thermiquement conductrice 40 par l'intermédiaire du liant 42, et est conduit jusqu'aux rainures 22 du rail de réception 24 par la plaque thermiquement conductrice 40. 3060893 5 Les parois principales 16 conduisent le flux de chaleur jusqu'à la surface d'échange thermique 26 et jusqu'aux ailettes 32. Le flux de chaleur est alors évacué dans les gouttières 28 et les canaux 30. Dans un deuxième mode de réalisation de la carte électronique 14, aussi illustré 5 sur la figure 2, le support 34 de la carte électronique 14 comprend au moins un bord 44 apte à être reçu dans au moins l'une des rainures 22 définissant le rail de réception 24. Sur la figure 2, la carte électronique 14 comprend deux bords 44 opposés, chacun étant apte à être reçu dans une des rainures 22 des parois principales 16 du tiroir 12. Le support 34 comprend ici au moins une piste d'un matériau thermiquement 10 conducteur, s'étendant entre le composant électronique 36 et un des bords 44, de sorte à former une liaison thermique entre le composant électronique 36 et la rainure 22. Le matériau thermiquement conducteur est par exemple du cuivre. Le support 34 comprend par exemple une pluralité de telles pistes s'étendant entre le composant électronique 36 et un des bords 44. 15 Dans le cas où la carte électronique 14 comporte une pluralité de composants électroniques 36, le composant électronique 36 à partir duquel s'étend la ou une pluralité de pistes est par exemple le composant électronique 36 apte à dissiper le plus de chaleur en fonctionnement, en comparaison des autres composants électroniques de la carte électronique 14. En variante, une pluralité de composants électroniques 36 sont chacun 20 thermiquement reliés à un ou chaque bord 44, par une ou plusieurs piste(s) d'un matériau thermiquement conducteur, ces composants électroniques 36 étant par exemple ceux aptes à dissiper le plus de chaleur en fonctionnement, en comparaison des autres composants électroniques de la carte électronique 14. Le fonctionnement de l'ensemble 10 comprenant une carte électronique 14 selon 25 le deuxième mode de réalisation va maintenant être décrit. Le flux de chaleur est transmis aux rainures 22 par l'intermédiaire de la ou de chaque piste de matériau thermiquement conducteur. Le fonctionnement est alors similaire au fonctionnement de l'ensemble 10 comprenant une carte électronique 14 selon le premier mode de réalisation. 30 En complément, l'ensemble 10 comporte un dispositif de soufflage 46 d'un fluide sur la ou chaque surface d'échange thermique 26 du tiroir 12. Ce dispositif de soufflage 46 est visible sur la figure 1. Ce fluide est par exemple de l'air à température ambiante. Le dispositif de soufflage 46 est destiné à évacuer la chaleur conduite par les gouttières 28, les canaux 30 et les ailettes 32. 3060893 6 Le tiroir 12 décrit ne nécessite pas ou peu de montage. Il permet ainsi un gain de temps de main d'ceuvre pour son montage, par rapport à un tiroir classique non réalisé en monobloc. De plus, l'ensemble 10 décrit fournit une solution complète et compacte de 5 refroidissement de cartes électroniques 14, y compris de cartes électroniques à dissipation de chaleur importante. Le tiroir 12 est fabriqué avantageusement par extrusion, qui est un procédé de fabrication facile et adapté à la fabrication de monobloc. 10 REVENDICATIONS1.- Tiroir (12) de réception de cartes électroniques (14), de forme cylindrique selon un axe principal (A), le tiroir (12) comprenant deux parois sensiblement planes (16), parallèles l'une à l'autre et à l'axe principal (A), lesdites deux parois (16) étant disposées en regard l'une de l'autre, et délimitant un volume intérieur (18), chacune desdites deux parois (16) comprenant au moins une rainure (22) sensiblement parallèle à l'axe principal (A), une rainure (22) d'une desdites parois (16) et une rainure (22) de l'autre desdites parois (16) définissant un rail de réception (24) d'une carte électronique (14), ledit tiroir (12) étant réalisé de manière monobloc, de préférence à partir d'un matériau extrudable. 2.- Tiroir (12) selon la revendication 1, dans lequel les parois (16) sont conductrices thermiquement, au moins l'une des deux parois (16) comprenant une surface d'échange thermique (26) opposée au volume intérieur (18), ladite surface d'échange thermique (26) comprenant préférentiellement des gouttières (28) s'étendant suivant l'axe principal (A). 3.- Tiroir (12) selon la revendication 2, dans lequel la surface d'échange thermique (26) comporte des canaux (30) de section transversale fermée, s'étendant suivant l'axe principal (A). 4.- Tiroir (12) selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, dans lequel la surface d'échange thermique (26) comprend une pluralité d'ailettes de refroidissement (32). 5.- Ensemble (10) comportant au moins un tiroir (12) selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, et un dispositif de soufflage (46) d'un fluide sur la ou chaque surface d'échange thermique (26). 6.- Ensemble (10) comportant : - au moins un tiroir (12) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, et 3060893 8 - au moins une carte électronique (14) apte à être reçue dans le rail de réception (24), ladite carte électronique (14) comprenant un support (34) et au moins un composant électronique (36) monté sur une surface dudit support (34). 5 7.- Ensemble (10) selon la revendication 6, dans lequel la carte électronique (14) comprend une plaque thermiquement conductrice (40), en contact avec le composant électronique (36) et fixée au support (34), ladite plaque thermiquement conductrice (40) étant apte à être reçue dans au moins l'une des rainures (22) définissant le rail de réception (24). 10 8.- Ensemble (10) selon la revendication 7, dans lequel la carte électronique (14) comprend un liant (42) thermiquement conducteur et électriquement isolant, ledit liant (42) étant disposé entre le composant électronique (36) et la plaque thermiquement conductrice (40). 15 9.- Ensemble (10) selon la revendication 6, dans lequel le support (34) de la carte électronique (14) comporte au moins un bord (44) apte à être reçu dans au moins l'une des rainures (22) définissant le rail de réception (24), le support (34) comprenant au moins une piste de cuivre s'étendant entre le 20 composant électronique (36) et ledit bord (44), de sorte à former une liaison thermique entre ledit composant électronique (36) et ladite rainure (22). 10.- Procédé de fabrication d'un tiroir (12) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, par extrusion d'un matériau extrudable. 25