FR2826544A1 - Cadre en matiere plastique destine au montage d'un appareil de commande electronique a courant fort - Google Patents

Cadre en matiere plastique destine au montage d'un appareil de commande electronique a courant fort Download PDF

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Abstract

Cadre en matière plastique destiné au montage d'un appareil de commande électronique à courant fort.Un cadre en matière plastique (8) sert au montage simple d'un appareil de commande électronique à courant fort. Il présente des évidements (20, 21, 22, 23, 24) pour recevoir avec une grande précision de positionnement des barres conductrices (4, 5, 6, 7; 4a; 4b; 4c), des plaquettes métalliques (3) et des composants électriques / électroniques (9; 9a à 9g) ainsi que leur masse de scellement (10) et il est muni d'éléments d'enclipsage surmoulés (11, 12) pour la liaison avec un dissipateur thermique (1).

Description

réaliser lesdites perforations (12, 1S) et lesdites lignes de prédécoupe
(13, 14).
L'invention concerne un cadre en matière plastique destiné au montage d'un appareil de commande électronique à courant fort, notamment pour un véhicule automobile. Les appareils de commande de ce type présentent une pluralité de composants semiconducteurs de puissance ainsi qu'une pluralité de condensateurs pour lisser les tensions générées du réseau de bord. Ces éléments doivent d'un côté être alimentés par des tensions de service et de l'autre côté délivrer le courant fort généré. Il faut également dissiper la chaleur produite, ce qui rend nécessaire la
présence d'un radiateur coûteux, souvent un dissipateur thermique refroidi par eau.
Tous ces éléments doivent être disposés sur un support commun et, du fait de leur application dans un véhicule automobile, doivent être fixés de manière à résister aux vibrations. Jusqu'à présent, les éléments individuels tels que les composants semiconducteurs de puissance, les condensateurs, les barres conductrices, les dissipateurs thermiques, etc. étaient vissés individuellement sur une platine, ce qui nécessitait un coût de main d'_uvre important. Les éléments étaient en outre moulés dans un gel de silicone amortissant les vibrations, ce qui nécessitait une quantité très
importante de gel de silicone dans le cas du montage sur une platine.
Par conséquent, I'objet de l'invention est d'indiquer une mesure qui simplifie et rend moins coûteux le montage d'un appareil de commande à courant fort,
notamment pour un véhicule automobile.
Ce but est atteint au moyen d'un cadre en matière plastique destiné au montage d'un appareil de commande électronique à courant fort comportant des évidements pour recevoir avec une grande précision de positionnement des barres conductrices, des plaquettes métalliques et des composants électriques / électroniques ainsi que leur masse de scellement et comportant des éléments
d'enclipsage surmoulés pour la liaison avec un dissipateur thermique.
De préférence, le cadre en matière plastique présente un élément élastique.
Ainsi, le cadre en matière plastique présente des évidements pour recevoir des barres conductrices, des plaquettes métalliques et des composants électriques / électroniques ainsi que leur masse de scellement et des éléments d'enclipsage surmoulés pour la liaison avec un dissipateur thermique. Le cadre en matière plastique sert également à la fixation des barres conductrices et des composants semiconducteurs de puissance et permet une liaison simple et rapide avec un dissipateur thermique grâce aux éléments d'enclipsage. Les évidements destinés à recevoir les composants semiconducteurs de puissance font aussi avantageusement office de cuvettes pour recevoir le gel de silicone qui protège les jonctions par fil de liaison des composants semiconducteur et amortit les vibrations, ce qui réduit
nettement la quantité nécessaire.
L'arrangement dans son ensemble est logé dans un botier et peut être maintenu contre le botier avec un élément élastique afln d'assurer un amortissement su pp lémentaire contre les vib rations. L'élément élastiq ue com p ri me en outre l'élément fixé par le cadre en matière plastique conforme à l'invention contre le dissipateur thermique, ce qui permet d'obtenir un meilleur refroidissement en réduisant la résistance de transfert thermique entre ie dissipateur thermique et les éléments exposés à des contraintes thermiques. Dans un perfectionnement conforme à l'invention, I'élément élastique peut faire partie intégrante du cadre en matière plastique. L'invention sera décrite plus en détail ci-après au moyen d'exemples de réalisation et à l'aide de figures. Celles-ci illustrent: Figure 1 une représentation en coupe transversale du botier d'un appareil de commande avec une première variante d'un cadre en matière plastique conforme à l'invention; Figure 2 une représentation en coupe transversale du bo^tier d'un appareil de commande avec une deuxième variante d'un cadre en matière plastique conforme à l'invention; Figure 3 une représentation en perspective d'un cadre en matière plastique conforme à l'invention avec des éléments introduits dans celui-ci; et Figure4 une vue éclatée d'un cadre en matière plastique conforme à l'invention monté sur un dissipateur thermique, avec un élément élastique. La figure 1 représente un dissipateur thermique 1 sur un côté duquel est disposoe une tôle emboutie 2. Des composants électroniques se trouvent à l'intérieur de la tôle emboutie. Une plaque conductrice 3 composée de deux plaquettes métalliques isolées l'une de l'autre par un film isolant ainsi que des barres conductrices 4, 5, 6, 7 sont disposées de l'autre côté du dissipateur thermique 1. La plaque conductrice 3 et les barres conductrices 4, 5, 6, 7 sont bloquées dans leur position par un cadre en matière plastique 8 conforme à l'invention. Le cadre en matière plastique 8 présente à cet effet des évidements pour recevoir ces éléments avec une grande précision de positionnement. Les barres conductrices peuvent être
rigides ou souples.
Le cadre en matière plastique présente en outre des évidements destinés à recevoir les composants semiconducteurs de puissance 9 qui sont disposés sur la plaque conductrice 3 ou une partie des barres conductrices 4, 6 et qui sont reliés électriquement avec les autres barres conductrices 5, 7 à l'aide de fils de liaison. Les évidements destinés à recevoir les composants semiconducteurs de puissance 9 sont réalisés en forme de cuvettes et remplis avec un gel de silicone 10. Le gel de silicone sert à la protection mécanique des fils de liaison et a en plus un effet amortisseur de vibrations. Le cadre en matière plastique 8 contribue de manière particulièrement avantageuse à une diminution de la quantité requise de gel de silicone. Des éléments d'enclipsage 11, 12 sont moulés sur le cadre en matière plastique 8, lesquels traversent des orifices dans le dissipateur thermique 1 et dans la tôle emboutie 2 et qui accrochent le dissipateur thermique 1 et la tôle emboutie 2 à l'arrière par des tenons et réalisent ainsi une liaison fixe du dissipateur thermique 1, de la tôle emboutie 2, du cadre en matière plastique 8 ainsi que des éléments fixés au travers du cadre en matière plastique 8. Cette liaison peut être réalisée tout simplement en comprimant ensemble les pièces individuelles sans que de longues activités de vissage soient nécessaires, ce qui permet un gain économique
considérable lors du montage de ces pièces.
L'ensemble décrit jusqu'à présent composé du dissipateur thermique 1, de la tôle emboutie 2 et du cadre en matière plastique 8 est relié à une première partie de bo^'tier 14 à l'aide de vis 13. Grâce à la technique de liaison décrite jusqu'à présent, seul un nombre limité de quatre vis est nocessaire, ce qui abaisse le coût car le dissipateur thermique est refroidi par eau et, de ce fait, est creux et les orifices
seraient très compliqués à réaliser car ils devraient être étanches.
La première partie de botier 14 est embo^'tée dans une deuxième partie de botier 15 qui est assemblée par vissage à la première partie de bo^tier 14. Le cadre en matière plastique 8 est muni d'un élément élastique 16 qui, d'une part, comprime le cadre en matière plastique 8 ainsi que la plaque conductrice 3 et les barres conductrices 4, 5, 6, 7 contre le dissipateur thermique 1 et, d'autre part, protège chacun des éléments contre les vibrations. L'élément élastique 16 peut aussi bien être réalisé d'une seule pièce avec le!cadre en matière plastique 8 ou être posé sur . celu'-c'. La figure 2 représente une deuxième variante de la structure de l'appareil de commande, représentation dans laquelle les éléments identiques sont munis des
mêmes signes de référence que dans la figure 1 et ne nécessitent pas de description
plus approfondie. Contrairement à la première variante selon la figure 1, I'élément d'enclipsage 11 façonné sur le cadre en matière plastique 8 sert uniquement à enclipser le cadre en matière plastique 8 sur le dissipateur thermique 1 à l'aide des tenons 17. La tôle emboutie 2 est enclipsée sur l'élément d'enclipsage 11 à l'aide
d'un deuxième élément d'enclipsage 18.
La figure 3 représente une vue de dessus en perspective d'un cadre en matière plastique 8 conforme à l'invention dans lequel sont insérées des barres conductrices 4a, 4b, 4c, 5, une plaque conductrice 3 et des composants semiconducteurs de puissance 9. Comme permet de le constater l'exemple de réalisation illustré, le cadre en matière plastique présente un évidement central 20 dont le dessous est recouvert par la plaque conductrice 3. L'évidement 20 est nécessaire, car des parties de la plaque conductrice 3 sont coudées pour pouvoir établir le contact avec les composants disposés sur la plaque conductrice 3. Ces parties coudées qui sont soudées avec les bornes des composants sont reçues par l'évidement 20. La plaque conductrice 3 dépasse en outre dans les évidements 21, 22, 23, 24. Une partie des composants semiconducteurs de puissance 9a, 9b, 9c, 9d
est disposée dans les parties qui pénètrent dans les évidements 21, 22, 23, 24.
Des barres conductrices 4a, 4b, 4c sur lesquelles sont disposés les autres composants semiconducteurs de puissance 9e, 9f, 9g, sont en outre introduites depuis le dessous dans les évidements 21, 22, 23, 24. Après avoir câblé les composants semiconducteurs de puissance, les évidements 21, 22, 23, 24 sont remplis de gel de silicone pour protéger les fils de liaison. La disposition des composants semiconducteurs de puissance dans les évidements 21, 22, 23, 24 permet de diminuer la quantité de gel de silicone. D'autres barres conductrices 30, 31, 32 sont disposés par le dessus dans d'autres évidements dans le cadre en
matière plastique 8.
Le cadre en matière plastique 8 conforme à l'invention permet de fixer pratiquement tous les éléments nécessaires pour l'appareil de commande de manière précise et malgré tout en toute simplicité, ce qui apparat nettement dans la
représentation de la figure 3.
Au lieu de disposer les barres conductrices dans les évidements du cadre en matière plastique 8, au moins une partie de celles-ci peut également être surmoulée directement lors de la fabrication du cadre en matière plastique et ainsi être intégrce
dans le cadre en matière plastique.
La figure 4 représente une vue éclatée qui montre comment une structure 40 selon la figure 3 est recouverte d'une plaque en matière plastique 41 et sur laquelle peut être disposé un élément élastique 42. Il est toutefois également possible de
réaliser l'élément élastique d'une seule pièce avec le cadre en matière plastique.

Claims (2)

REVENDICATIONS
1. Cadre en matière plastique (8) destiné au montage d'un appareil de commande électronique à courant fort comportant des évidements (20, 21, 22, 23, 24) pour recevoir avec une grande précision de positionnement des barres conductrices (4, 5, 6, 7; 4a; 4b; 4c), des plaquettes métalliques (3) et des composants électriques / électroniques (9; 9a à 99) ainsi que leur masse de scellement (10) et comportant des éléments d'enclipsage surmoulés (11, 12) pour la
liaison avec un dissipateur thermique (1).
2. Cadre en matière plastique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il
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