FR3020741A1

FR3020741A1 -

Info

Publication number: FR3020741A1
Application number: FR1551905A
Authority: FR
Inventors: Charles E Kusuda; Jeffrey W Glasnovich; Erik L Godo; Roy D Nye; Namsoo P Kim
Original assignee: Boeing Co
Current assignee: Boeing Co
Priority date: 2014-05-02
Filing date: 2015-03-06
Publication date: 2015-11-06
Anticipated expiration: 2035-03-06
Also published as: FR3020741B1; US20150319881A1; US10182515B2

Abstract

Dans un aspect, des modules refroidis par conduction sont décrits ici. Dans certaines mises en œuvre, un module refroidi par conduction comprend des première et deuxième structures de support externes (110, 120) agencées en se faisant face à l'opposé l'une de l'autre, en formant une enveloppe de composants (170) entre elles. Dans certaines mises en œuvre, les modules sont configurés pour être en contact avec au moins une plaque froide (140) et pour retenir au moins une carte à circuit imprimé (130) dans l'enveloppe de composants (170) entre la première structure de support externe (110) et la deuxième structure de support externe (120).

Description

MODULE REFROIDI PAR CONDUCTION La présente invention concerne le conditionnement d'une circuiterie électrique et/ou électronique et, en particulier, des facteurs de forme pour la gestion thermique et/ou le conditionnement d'une circuiterie électrique et/ou électronique sur des cartes de circuits.

Lorsqu'elles sont utilisées dans des applications électroniques, comme des dispositifs électroniques conçus en vue de leur utilisation dans l'aéronautique, ou dans d'autres applications, les cartes de circuits sont généralement prévues avec un conditionnement qui confère un support structurel et/ou une gestion thermique aux cartes de circuits et à la circuiterie électronique correspondante. Les facteurs de forme couramment utilisés pour le conditionnement et la gestion thermique d'une circuiterie électronique engendrent des conceptions d'unités remplaçables en ligne grandes, lourdes et thermiquement limitées. Il existe donc un besoin pour des facteurs de forme améliorés ou des modules améliorés d'un volume réduit, d'un poids inférieur et/ou d'une gestion thermique améliorée.

Dans un aspect, il est décrit ici des modules refroidis par conduction qui, dans certaines mises en oeuvre, peuvent présenter un ou plusieurs avantages par rapport aux modules antérieurs. Par exemple, dans certains cas, des modules refroidis par conduction décrits ici peuvent avoir un volume réduit, un poids inférieur et/ou une gestion thermique améliorée par rapport à d' autres facteurs de forme ou à d' autres modules. En outre, dans certains exemples, des modules refroidis par conduction décrits ici peuvent loger des fonctionnalités électroniques couramment utilisées dans l'aéronautique ou dans d'autres applications dans un volume réduit, avec un poids inférieur et/ou une gestion thermique améliorée. Par conséquent, dans certaines mises en oeuvre, un module refroidi par conduction décrit ici peut permettre l'installation d'une nouvelle fonction de système électronique, comme une fonction de système mise à disposition dans un volume requis adapté à des meubles électriques existants, sans avoir besoin de volumes d'installation d'équipements supplémentaires. De plus, dans certaines mises en oeuvre, un module refroidi par conduction décrit ici peut avoir une structure permettant des temps d'installation d'équipements réduits. En outre, dans certaines mises en oeuvre, un module refroidi par conduction décrit ici peut entraîner un poids réduit pour des systèmes électriques et/ou électroniques, en augmentant la capacité de charge utile en aéronautique ou dans des applications similaires. De plus, dans certaines mises en oeuvre, un module refroidi par conduction décrit ici contient des émissions électromagnétiques à l'intérieur du module et/ou atténue des interférences électromagnétiques. Comme cela va être décrit ci-après, un ou plusieurs des avantages susmentionnés peuvent être fournis par des modules refroidis par conduction ayant une certaine structure de support externe, une certaine enveloppe de composants et d'autres architectures décrites ici. Dans certaines mises en oeuvre, un module refroidi par conduction décrit ici comprend des première et deuxième structures de support externes se faisant face à l'opposé l'une de l'autre. Dans certaines mises en oeuvre, une enveloppe de composants est définie par les première et deuxième structures de support externes et est située entre les première et deuxième structures de support externes. Dans certaines mises en oeuvre, le module refroidi par conduction est une unité remplaçable en ligne. De plus, dans certaines mises en oeuvre, les première et deuxième structures de support externes sont configurées pour être en contact avec au moins une plaque froide et pour retenir au moins une carte à circuit imprimé dans l'enveloppe de composants entre les première et deuxième structures de support externes. Dans certaines mises en oeuvre, les première et deuxième structures de support constituent une voie continue, et, dans certaines mises en oeuvre, une voie de conduction de chaleur principale entre la carte à circuit imprimé et la plaque froide. Dans certaines mises en oeuvre, les première et/ou deuxième structures de support externes comprennent une ou plusieurs surfaces d'échangeur thermique s'étendant dans l'enveloppe de composants.

Dans certaines mises en oeuvre, un module refroidi par conduction décrit ici comprend un substrat thermiquement conducteur disposé entre les première et deuxième structures de support externes, le substrat étant configuré pour être en contact avec l' au moins une carte à circuit imprimé. En outre, dans certaines mises en oeuvre, le substrat est configuré pour être en contact avec une première carte à circuit imprimé sur un premier côté du substrat et avec une deuxième carte à circuit imprimé sur un deuxième côté du substrat faisant face à l'opposé au premier côté du substrat. En outre, dans certaines mises en oeuvre, au moins une carte à circuit imprimé comprend un ou plusieurs composants électroniques s'étendant dans l'enveloppe de composants adjacente à la surface de la carte à circuit imprimé, de préférence au-dessus de la surface de la carte à circuit imprimé. En outre, dans certaines mises en oeuvre, l'au moins une carte à circuit imprimé divise l'enveloppe de composants en une première portion d'enveloppe de composants et une deuxième portion d'enveloppe de composants. Dans certaines mises en oeuvre, les première et deuxième portions d'enveloppe ont des hauteurs sensiblement égales. Dans certaines mises en oeuvre, les première et deuxième portions d'enveloppe ont des hauteurs sensiblement différentes. Dans une mise en oeuvre, l'enveloppe de composants a une hauteur entre environ 0,2 pouce et environ 1,5 pouce. De plus, dans certaines mises en oeuvre, la première structure de support externe et/ou la deuxième structure de support externe comprennent une ou plusieurs surfaces d'échangeur thermique s'étendant dans l'enveloppe de composants. Dans certaines mises en oeuvre, la première structure de support externe et/ou la deuxième structure de support externe comprennent ou sont formées d'un matériau composite comprenant des particules de graphène dispersées dans un matériau de matrice. Dans des mises en oeuvre en variante, la première structure de support externe et/ou la deuxième structure de support externe comprennent ou sont formées d'aluminium, d'alliages d'aluminium, de cuivre, d' alliages de cuivre, de titane, d'alliages de titane, d'acier inoxydable ou de combinaisons de ceux-ci. Dans d'autres mises en oeuvre, un module refroidi par conduction décrit ici comprend en outre une enveloppe de connecteur venant en prise avec les première et deuxième structures de support externes à une extrémité des première et deuxième structures de support externes. Dans certaines mises en oeuvre, un module refroidi par conduction décrit ici peut être une unité remplaçable en ligne. En outre, dans certaines mises en oeuvre, l'au moins une plaque froide d'un module refroidi par conduction décrit ici peut être une portion d'un rack. Dans certaines mises en oeuvre, une plaque froide est une partie d'une étagère, et l'étagère est également une partie d'un rack. Dans certains cas, la première structure de support externe et la deuxième structure de support externe sont configurées pour être en contact avec l'au moins une plaque froide avec une interface à coin, à fourche ou à serrage. Dans un autre aspect, il est décrit ici des racks de refroidissement par conduction qui, dans certaines mises en oeuvre, peuvent présenter un ou plusieurs avantages par rapport aux racks de refroidissement par conduction connus. Dans certains cas, par exemple, un rack de refroidissement par conduction décrit ici peut être utilisé pour loger un ou plusieurs modules refroidis par conduction. Dans certaines mises en oeuvre décrites ici, un rack de refroidissement par 5 conduction comprend des première et deuxième surfaces de plaque froide séparées l'une de l'autre et se faisant face à l'opposé l'une de l'autre. Dans certaines mises en oeuvre, les première et deuxième surfaces de plaque froide définissent un volume de rack intérieur. De plus, dans certaines mises en oeuvre, un ou plusieurs modules refroidis par conduction sont disposés dans le volume intérieur de rack entre les 10 première et deuxième surfaces de plaque froide en contact physique avec les première et deuxième surfaces de plaque froide. En outre, dans certaines mises en oeuvre, au moins l'un des modules refroidis par conduction disposé dans le volume intérieur de rack comprend des première et deuxième structures de support se faisant face à l'opposé l'une de l'autre. Ainsi, dans 15 certaines mises en oeuvre, une enveloppe de composants est définie par les première et deuxième structures de support externes et est située entre les première et deuxième structures de support externes. Dans certaines mises en oeuvre, les première et deuxième structures de support externes sont configurées pour être en contact avec les première et deuxième surfaces de plaque froide et pour retenir au 20 moins une carte à circuit imprimé dans l'enveloppe de composants entre les première et deuxième structures de support externes. Selon un aspect de la présente invention, il est prévu un module refroidi par conduction comprenant : une première structure de support externe ; une deuxième structure de support externe faisant face à l'opposé à la première structure de support 25 externe ; et une enveloppe de composants définie par la première structure de support externe et la deuxième structure de support externe et située entre la première structure de support externe et la deuxième structure de support externe, dans lequel la première structure de support externe et la deuxième structure de support externe sont configurées pour être en contact avec au moins une plaque froide et pour retenir 30 au moins une carte à circuit imprimé dans l'enveloppe de composants entre la première structure de support externe et la deuxième structure de support externe.

De manière avantageuse, les première et deuxième structures de support externes forment des voies de conduction de chaleur continues entre la carte à circuit imprimé et la plaque froide. De manière avantageuse, les première et deuxième structures de support externes forment les voies de conduction de chaleur principales entre la carte à circuit imprimé et la plaque froide. De manière avantageuse, la carte à circuit imprimé est une carte à circuit imprimé de taille ARINC 600. De manière avantageuse, le module comprend en outre un substrat 10 thermiquement conducteur disposé entre la première structure de support externe et la deuxième structure de support externe, le substrat étant configuré pour être en contact avec l'au moins une carte à circuit imprimé. De manière avantageuse, le substrat est configuré pour être en contact avec une première carte à circuit imprimé sur un premier côté du substrat et une deuxième 15 carte à circuit imprimé sur un deuxième côté du substrat faisant face à l'opposé au premier côté du substrat. De manière avantageuse, l'au moins une carte à circuit imprimé comprend un ou plusieurs composants électroniques s'étendant dans l'enveloppe de composants au-dessus de la surface de la carte à circuit imprimé. 20 De manière avantageuse, l'enveloppe de composants a une hauteur entre environ 0,2 pouce et environ 1,5 pouce. De manière avantageuse, l'au moins une carte à circuit imprimé divise l'enveloppe de composants en une première portion d'enveloppe de composants et une deuxième portion d'enveloppe de composants, les première et deuxième portions 25 d'enveloppe de composants étant de hauteurs sensiblement égales. De manière avantageuse, l'au moins une carte à circuit imprimé divise l'enveloppe de composants en une première portion d'enveloppe de composants et une deuxième portion d'enveloppe de composants, les première et deuxième portions d'enveloppe de composants étant de hauteurs sensiblement différentes. 30 De manière avantageuse, la première structure de support externe et/ou la deuxième structure de support externe comprennent une ou plusieurs surfaces d'échange de chaleur s'étendant dans l'enveloppe de composants.

De manière avantageuse, la première structure de support externe et/ou la deuxième structure de support externe sont constituées d'un matériau composite comprenant des particules de graphène dispersées dans un matériau de matrice. De manière avantageuse, la première structure de support externe et/ou la 5 deuxième structure de support externe comprennent un matériau sélectionné dans le groupe se composant d'aluminium, d'alliage d'aluminium, de cuivre, d'alliage de cuivre, de titane, d'alliage de titane, d'acier inoxydable et de combinaisons de ceux-ci. De manière avantageuse, le module comprend en outre une enveloppe de 10 connecteur venant en prise avec la première structure de support externe et la deuxième structure de support externe à une extrémité des première et deuxième structures de support externes. De manière avantageuse, le module refroidi par conduction est une unité remplaçable en ligne. 15 De manière avantageuse, l'au moins une plaque froide est une portion d'un rack. De manière avantageuse, la première structure de support externe et la deuxième structure de support externe sont configurées pour être en contact avec au moins une plaque froide dans une configuration sélectionnée dans le groupe se 20 composant d'une interface de logement en coin, d'une interface en fourche et d'une interface à serrage. Selon un autre aspect de la présente invention, il est prévu un rack de refroidissement par conduction comprenant : une première surface de plaque froide ; une deuxième surface de plaque froide séparée de la première surface de plaque 25 froide et faisant face à l'opposé à celle-ci pour définir un volume de rack intérieur ; et un ou plusieurs modules refroidis par conduction disposés dans le volume de rack intérieur entre la première surface de plaque froide et la deuxième surface de plaque froide et en contact physique avec la première surface de plaque froide et la deuxième surface de plaque froide, au moins l'un des modules refroidis par 30 conduction comprenant une première structure de support externe ; une deuxième structure de support externe faisant face à l'opposé à la première structure de support externe ; et une enveloppe de composants définie par la première structure de support externe et la deuxième structure de support externe et située entre la première structure de support externe et la deuxième structure de support externe, dans lequel la première structure de support externe et la deuxième structure de support externe sont configurées pour être en contact avec la première surface de plaque froide et la deuxième surface de plaque froide et retenir au moins une carte à circuit imprimé dans l'enveloppe de composants entre la première structure de support externe et la deuxième structure de support externe. De manière avantageuse, la première structure de support externe, la deuxième structure de support externe ou les deux sont constituées d'un matériau composite comprenant des particules de graphène dispersées dans un matériau de 10 matrice. De manière avantageuse, la première structure de support externe, la deuxième structure de support externe ou les deux comprennent un matériau sélectionné dans le groupe se composant d'aluminium, d'alliage d'aluminium, de cuivre, d'alliage de cuivre, de titane, d'alliage de titane, d'acier inoxydable et de 15 combinaisons de ceux-ci. Ces mises en oeuvre et d'autres mises en oeuvre vont être décrites en détail ci-après en référence aux dessins annexés sur lesquels : la figure 1 illustre une vue frontale en coupe transversale d'un module refroidi par conduction selon une mise en oeuvre décrite ici ; 20 la figure 2 illustre une vue frontale en coupe transversale d'un module refroidi par conduction selon une mise en oeuvre décrite ici ; la figure 3 illustre une vue frontale en coupe transversale d'un module refroidi par conduction selon une mise en oeuvre décrite ici ; la figure 4A illustre une vue latérale en coupe transversale d'un module 25 refroidi par conduction selon une mise en oeuvre décrite ici ; la figure 4B illustre une vue de dessus en coupe transversale d'un module refroidi par conduction selon une mise en oeuvre décrite ici ; la figure 4C illustre une vue frontale en coupe transversale d'un module refroidi par conduction selon une mise en oeuvre décrite ici ; 30 la figure 5A illustre une vue frontale en coupe transversale d'un module refroidi par conduction selon une mise en oeuvre décrite ici ; la figure 5B illustre une vue frontale en coupe transversale d'un module refroidi par conduction selon une mise en oeuvre décrite ici ; la figure 5C illustre une vue frontale en coupe transversale d'un module refroidi par conduction selon une mise en oeuvre décrite ici ; la figure 5D illustre une vue frontale en coupe transversale d'un module refroidi par conduction selon une mise en oeuvre décrite ici ; la figure 6 illustre une vue frontale en coupe transversale d'un module refroidi par conduction selon une mise en oeuvre décrite ici ; la figure 7 illustre une vue frontale en coupe transversale d'un module refroidi par conduction selon une mise en oeuvre décrite ici ; la figure 8A illustre une vue frontale en coupe transversale d'un module 10 refroidi par conduction selon une mise en oeuvre décrite ici ; la figure 8B illustre une vue frontale en coupe transversale d'un module refroidi par conduction selon une mise en oeuvre décrite ici ; la figure 8C illustre une vue frontale en coupe transversale d'un module refroidi par conduction selon une mise en oeuvre décrite ici ; 15 la figure 9 illustre un rack de refroidissement par conduction selon une mise en oeuvre décrite ici. Des mises en oeuvre décrites ici peuvent être comprises plus rapidement en référence à la description détaillée, aux exemples et aux dessins ci-après. Les éléments, l'appareil et les procédés décrits ici ne sont pas limités aux mises en oeuvre 20 spécifiques présentées dans la description détaillée, les exemples et les dessins. Il faut bien se rendre compte que ces mises en oeuvre sont purement illustratives des principes de la présente invention. En outre, les dimensions fournies pour des exemples spécifiques ou des dessins ici ne sont pas destinées à limiter des mises en oeuvre supplémentaire ou en variante des éléments, de l'appareil et des procédés 25 décrits ici. De nombreuses modifications et adaptations vont être immédiatement apparentes à l'homme du métier sans se départir de l'esprit et du périmètre de l'invention. De plus, toutes les plages divulguées ici doivent être comprises comme englobant toutes les sous-plages faisant partie intégrante de celles-ci. Par exemple, 30 une plage indiquée de « 1,0 à 10,0 » doit être considérée comme incluant toutes les sous-plages commençant par une valeur minimale de 1,0 ou plus et se terminant par une valeur maximale de 10,0 ou moins, par exemple 1,0 à 5,3 ou 4,7 à 10,0 ou 3,6 à 7,9.

Toutes les plages divulguées ici doivent également être considérées comme incluant les points d'extrémité de la plage, sauf indication contraire. Par exemple, une plage « entre 5 et 10 » doit être généralement considérée comme incluant les points d'extrémité 5 et 10.

En outre, lorsque l'expression « jusqu'à » est utilisée en relation avec un volume ou une quantité, il faut bien comprendre qu'il s'agit au moins d'un volume ou d'une quantité détectable. Par exemple, un matériau présent dans un volume « jusqu'à » un volume spécifié peut être présent à partir d'un volume détectable et jusqu'au volume spécifié inclus.

I. Module refroidi par conduction Dans un aspect, des modules refroidis par conduction sont décrits ici. Dans certaines mises en oeuvre, un module refroidi par conduction comprend des première et deuxième structures de support externes, la deuxième structure de support externe faisant face à l'opposé à la première structure de support externe. Comme cela est utilisé ici, le terme « faisant face à l'opposé » signifie que chacune des première et deuxième structures de support externes comprend des premier et deuxième côtés, le premier côté d'une structure de support étant configuré pour faire face à un premier côté de l'autre structure de support. Dans certaines mises en oeuvre, le module refroidi par conduction comprend en outre une enveloppe de composants définie par les première et deuxième structures de support externes, et est situé entre les première et deuxième structures de support externes. De plus, dans certaines mises en oeuvre, les première et deuxième structures de support externes sont configurées pour être en contact avec au moins une plaque froide et pour retenir au moins une carte à circuit imprimé (PWB) dans l'enveloppe de composants entre les première et deuxième structures de support. Dans certaines mises en oeuvre, un module refroidi par conduction décrit ici peut être une unité remplaçable en ligne (LRU). Comme cela est utilisé ici, le terme « LRU » fait référence à un élément ou un composant qui peut être rapidement installé ou remplacé à un emplacement de fonctionnement. En outre, une LRU peut être remplacée sur le terrain, par exemple, en cas de panne, afin que l'ensemble ou la structure globale comprenant la LRU puisse fonctionner avec une LRU de remplacement pendant que la LRU principale subit des réparations, sans avoir à mettre l'ensemble contenant la LRU hors service afin de réparer un seul composant. Dans certaines mises en oeuvre, un module refroidi par conduction, comme cela est décrit ici, peut être un composant d'un ensemble plus grand ou peut comprendre ou être en interface avec une plaque froide qui est, par exemple, un composant de l'ensemble plus grand ou d'un rack refroidi par conduction, etc. Des matériaux conformes aux objectifs de la présente invention peuvent être utilisés. Dans certaines mises en oeuvre, par exemple, la première structure de support externe et/ou la deuxième structure de support externe comprennent ou sont formées d'aluminium, d'alliages d'aluminium, de cuivre, d'alliages de cuivre, de titane, d'alliages de titane, d'acier inoxydable, de laiton ou de combinaisons de ceux- ci. En outre, dans certaines mises en oeuvre, la première structure de support externe et/ou la deuxième structure de support externe comprennent ou sont formées d'un matériau composite comprenant des particules de graphène dispersées dans un matériau de matrice. Dans certains cas, la matrice est thermiquement conductrice. En outre, une matrice peut comprendre ou être formée d'un matériau conforme aux objectifs de la présente invention. Par exemple, dans certains cas, une matrice comprend ou est formée d'un métal. Un métal conforme aux objectifs de la présente invention peut être utilisé. Dans certaines mises en oeuvre, la matrice d'un matériau composite décrit ici comprend un métal sélectionné dans le groupe se composant d'aluminium, d'alliages d'aluminium, de cuivre, d'alliages de cuivre, de titane, d'alliages de titane, d'acier inoxydable, de laiton et de combinaisons de ceux-ci. Dans certains cas, une matrice comprend ou est formée d'un matériau non métallique, comme un matériau polymère. Un matériau polymère conforme aux objectifs de la présente invention peut être utilisé. Dans certains cas, un matériau polymère est sélectionné dans le groupe se composant d'un matériau thermodurcissable et d'un matériau thermoplastique. Dans certaines mises en oeuvre, une matrice comprend ou est formée d'un polycarbonate, d'un polyéthylène comme un polyéthylène de haute densité, d'un polypropylène, d'un polychlorure de vinyle (PVC), d'un polymère acrylonitrile butadiène styrène (ABS), d'un maléimide ou d'un bismaléimide, d'un polymère de formaldéhyde de phénol, d'un polyépoxyde, d'un polymère polyéther éther cétone (PEEK), d'un polyétherimide (PEI), d'un polyimide, d'un polysulfone ou d'une combinaison d'un ou plusieurs de ce qui précède. Il faut bien comprendre que, dans le cadre de la présente invention, lorsqu'une grande conductivité thermique est souhaitée, la conductivité des matériaux polymères ou autres ayant une faible conductivité thermique est améliorée par un matériau conducteur incorporé comme, par exemple, des matériaux contenant du graphite thermiquement conducteur (comme, par exemple, du graphite pyrolytique) ou du graphène. En outre, dans certains cas, la matrice d'un matériau composite décrit ici comprend ou est formée d'un ou plusieurs verres, céramiques, ou autres matériaux réfractaires et du carbone. Une matrice peut également comprendre ou être formée d'une combinaison d'un métal, d'un matériau polymère, d'un matériau de verre, d'un matériau de céramique et d'un matériau de carbone. De plus, des particules de graphène conformes aux objectifs de la présente invention peuvent être utilisées dans un matériau composite décrit ici. Selon la présente invention, une particule de graphène exemplaire est une feuille plane ayant l'épaisseur d'un atome d'atomes de carbone liés par sp2 qui sont conditionnés densément dans un réseau cristallin en nid d'abeilles. Des particules de graphène d'un matériau composite décrit ici peuvent avoir n'importe quelle taille et n'importe quelle forme conformes aux objectifs de la présente invention. Dans certains cas, par exemple, des particules de graphène ont 20 une forme anisotrope, comme une forme de tige ou d'aiguille ou une forme de plaquette. Dans certaines mises en oeuvre, des particules de graphène comprennent des plaquettes, des nanofeuilles ou des nanoplaquettes de graphène formée d'une ou plusieurs couches atomiques de graphène. Ainsi, dans certaines mises en oeuvre, une particule de graphène décrite ici comprend, comporte ou se compose essentiellement 25 d'une ou plusieurs feuilles de graphène. Une feuille de graphène, dans certaines mises en oeuvre, comprend une couche moléculaire ou atomique ayant une structure plane plate. N'importe quel nombre de feuilles de graphène conformes aux objectifs de la présente invention peut être utilisé. Dans certaines mises en oeuvre, une particule de graphène comprend une pluralité de feuilles de graphène. La pluralité de 30 feuilles de graphène, dans certaines mises en oeuvre, peuvent être agencées dans une configuration en piles ou en couches aléatoires. Dans d'autres mises en oeuvre, une particule de graphène comprend ou se compose d'une feuille de graphène unique d'orientation aléatoire. Par conséquent, dans certaines mises en oeuvre, une particule de graphène décrite ici comprend une ou plusieurs couches atomiques de graphène. Dans certaines mises en oeuvre, une particule de graphène comprend entre 1 et 10 couches atomiques de graphène. Dans certaines mises en oeuvre, une particule de graphène comprend entre 1 et 5 couches atomiques ou entre 1 et 3 couches atomiques de graphène. Dans d'autres cas, une particule de graphène comprend entre 1 et 1000 couches atomiques, entre 1 et 500 couches atomiques de graphène, ou entre 1 et 100 couches atomiques de graphène. En outre, dans certaines mises en oeuvre comprenant des plaquettes de graphène, les plaquettes ont une épaisseur moyenne jusqu'à environ 1000 nm ou jusqu'à environ 100 nm Dans certains cas, des plaquettes de graphène ont une épaisseur moyenne d'environ 0,3 nm à environ 1 nm, d'environ 1 nm à environ 1000 nm, d'environ 1 nm à environ 100 nm, d'environ 1 nm à environ 10 nm, ou d'environ 300 nm à environ 1000 nm. En outre, dans certains cas, de telles plaquettes de graphène ont une longueur moyenne et/ou une largeur moyenne jusqu'à environ 1 pm, jusqu'à environ 1 cm, ou jusqu'à environ 5 cm. Dans certains cas, des plaquettes de graphène ou d'autres particules de graphène ont une longueur moyenne et/ou une largeur moyenne entre environ 1 gm et environ 5 cm, entre environ 1 lam et environ 1 cm, entre environ 1 pm et environ 500 pm, entre environ 1 pm et environ 100 gm, entre environ 1 pm et environ 10 ktm, entre environ 5 pm et environ 1 cm, entre environ 5 prn et environ 500 pm, entre environ 5µm et environ 100 pm, entre environ 10 pm et environ 1 cm, entre environ 10 gm et environ 500 pin, entre environ 10 pm et environ 100 pm, entre environ 50 pm et environ 1 cm, entre environ 100 gm et environ 1 cm, ou entre environ 100 pm et environ 500 pm. De plus, dans certaines mises en oeuvre, des particules de graphène anisotropes ont une orientation aléatoire à l'intérieur de la matrice d'un matériau composite décrit ici. Par exemple, dans certains cas, le graphène est fourni sous la forme d'une pluralité de plaquettes de graphène d'orientation aléatoire. Une orientation « aléatoire », dans le cadre des présentes, est par rapport au sens d'un axe unique des particules anisotropes. Dans certaines mises en oeuvre, par exemple, une orientation aléatoire comprend une orientation dans laquelle les axes Z des particules sont orientés de manière aléatoire dans l'espace tridimensionnel, où l'axe Z d'une particule peut correspondre à l'épaisseur de la particule, par opposition à la longueur ou à la largeur de la particule. Ainsi, des particules d'orientation aléatoire peuvent être en contraste avec des particules orientées ou alignées. Néanmoins, il est également possible que les particules de graphène d'un matériau composite décrit ici aient une orientation alignée à l'intérieur de la matrice du matériau composite. Une orientation alignée de particules de graphène, dans certains cas, peut être obtenue en utilisant une force de cisaillement au cours d'une extrusion d'un mélange des particules de graphène et du matériau de matrice pour former le matériau composite. Il est également possible d'obtenir une orientation alignée de particules de graphène en utilisant un procédé décrit dans le brevet US 8 263 843 de Kim et al. En outre, dans certains cas, les particules de graphène sont orientées pour conduire la chaleur vers les bords de la première structure de support externe et/ou de la deuxième structure de support externe. Des particules de graphène décrites ici peuvent se trouver dans un matériau composite dans n'importe quelle quantité conforme aux objectifs de la présente invention. Dans certains cas, par exemple, le matériau composite comprend des particules de graphène dans une quantité d'environ 1 % en volume à environ 90 % en volume, sur la base du volume total du matériau composite. Dans une autre variation, le matériau composite comprend des particules de graphène dans une quantité d'environ 1 % en volume à environ 60 % en volume, d'environ 1 % en volume à environ 40 % en volume, d'environ 1 % en volume à environ 20 % en volume, ou d'environ 1 % en volume à environ 10 % en volume. Dans une autre variation, le matériau de matrice comprend des particules de graphène dans une quantité d'environ 5 % en volume à environ 30 % en volume ou d'environ 5 % en volume à environ 20 % en volume. Dans une autre variation, le matériau de matrice comprend des particules de graphène dans une quantité d'environ 5 % en volume à environ 10 % en volume. Dans une autre variation, le matériau de matrice comprend des particules de graphène dans une quantité d'environ 1 % en volume à environ 5 % en volume. De plus, dans certains cas, la quantité de graphème dispersée dans une matrice décrite ici est sélectionnée sur la base de la conductivité thermique de la matrice et/ou d'une conductivité thermique souhaitée du matériau composite. Par exemple, dans certains cas, une quantité supérieure de graphène est ajoutée à un matériau de matrice ayant une conductivité thermique inférieure. En particulier, dans certaines mises en oeuvre comprenant un matériau de matrice non conducteur ou minimalement conducteur, comme des matériaux de matrice polymères décrits ici, des particules de graphène sont dispersées dans la matrice dans une quantité supérieure à la limite de percolation. De même, dans d'autres cas, une quantité inférieure de graphène peut être ajoutée à un matériau de matrice ayant une conductivité thermique supérieure. En outre, dans certaines mises en oeuvre, la taille, la forme et le pourcentage en volume de particules de graphène dans une matrice décrite ici sont sélectionnés pour avoir un impact minimal sur les propriétés mécaniques et/ou la capacité de traitement du matériau de matrice. Par exemple, dans certains cas, des plaquettes de graphène ayant une épaisseur jusqu'à environ 10 nm, une largeur jusqu'à environ 100 mm et une longueur jusqu'à environ 1 cm sont utilisées dans une quantité jusqu'à environ 20 % en volume. Dans de tels cas, la résistance à la traction et/ou le module de traction du matériau de matrice sont altérés de moins d'environ 20 %, de moins d'environ 15 %, de moins d'environ 10 % ou de moins d'environ 5 % par l'inclusion des plaquettes de graphène, sur la base de la résistance à la traction et/ou du module de traction du matériau de matrice sans plaquette de graphène. La résistance à la traction et/ou le module de traction d'un matériau de matrice ou d'un matériau composite peuvent être mesurés de n'importe quelle manière conforme aux objectifs de la présente invention. Dans certains cas, la résistance à la traction et/ou le module de traction sont mesurés par ASTM D3552 ou ASTM E8. Dans certaines mises en oeuvre, l'impact de Charpy et/ou la température de transition de ductile à fragile (DBTT) du matériau de matrice est altéré de moins d'environ 15 %, de moins d'environ 10 %, de moins d'environ 5 % ou de moins d'environ 1 % par l'inclusion des plaquettes de graphène, sur la base de l'impact de Charpy et/ou de la DBTT du matériau de matrice sans plaquette de graphène. L'impact de Charpy et/ou la DBTT d'un matériau de matrice ou composite peuvent être mesurés de n'importe quelle manière conforme aux objectifs de la présente invention. Dans certains cas, l'impact de Charpy et/ou la DBTT sont mesurés par un essai de flexion à quatre points à une plage de températures ou d'une manière conforme à ASTM A370 et/ou ASTM E23.

Un matériau composite décrit ici peut être fabriqué de n'importe quelle manière conforme aux objectifs de la présente invention, y compris les processus exemplaires suivants. Dans un processus, des particules de graphène, comme des plaquettes de graphène, sont fournies dans une forme sèche ou dans une forme dispersée dans un solvant. Si elles sont fournies dans un solvant, les particules de graphène peuvent être dispersées dans un solvant ayant un point d'ébullition bas comme, par exemple, de l'acétone, de l'alcool ou un solvant similaire. Les particules de graphène sont ensuite introduites dans un maillage métallique ou polymère mince ou dans un autre réseau poreux, y compris un maillage ou un réseau isotrope ou d'orientation aléatoire. Les particules de graphène sont captées sur ou à l'intérieur du maillage ou du réseau, et le solvant est enlevé par chauffage pour former le matériau composite. Dans une variation, le maillage ou le réseau est formé d'un métal comme de l'aluminium, un alliage d'aluminium, du cuivre, un alliage de cuivre, du titane, un alliage de titane, de l'acier inoxydable, du laiton ou une combinaison de ceux-ci. Si cela est souhaité, le processus peut être répété avec plusieurs couches empilées pour former un bloc de construction composite. Selon une variation, le bloc composite peut être en outre travaillé à chaud et/ou à froid pour atteindre une épaisseur souhaitée et une densité souhaitée. Le façonnage peut être ensuite effectué par n'importe quelle méthode pour obtenir une forme souhaitée. Dans une autre variation, le matériau composite contenant du graphène peut être formé par fusion et/ou extrusion à chaud d'un mélange de graphène/matrice. Selon une autre variation, un matériau composite contenant du graphène est formé en formant des couches de graphène dans une feuille mince de liaison lâche avec une matrice métallique par fusion à chaud ou par placage électrolytique/d'électrolyse afin de former un bloc de construction composite. Les blocs de construction composites peuvent ensuite être traités comme cela a été décrit ci-dessus, si cela est souhaité. Par exemple, les blocs de construction composites peuvent être empilés, pressés à chaud, formés à froid et/ou usinés/façonnés. Dans une autre mise en oeuvre, des composites contenant du graphène peuvent être formés en utilisant des feuilles de graphène d'orientation aléatoire et un traitement métallurgique de poudre conventionnel. En outre, des composite contenant du graphène peuvent être formés par un processus de fabrication d'additifs, comme un frittage laser de métal direct. Dans certaines mises en oeuvre d'un module refroidi par conduction décrit ici, l'enveloppe de composants définie par les première et deuxième structures de support peut avoir une hauteur entre environ 0,05 pouce et environ 2,5 pouces. Dans certaines autres mises en oeuvre, l'enveloppe de composants peut avoir une hauteur entre environ 0,1 pouce et environ 2,0 pouces ou entre environ 0,2 pouce et environ 1,5 pouce. Dans certaines mises en oeuvre, les première et/ou deuxième structures de support externes peuvent avoir une largeur totale entre environ 7 pouces et environ 8 pouces. Dans certaines mises en oeuvre, les première et/ou deuxième structures de support externes peuvent avoir une largeur totale entre environ 7,1 pouces et environ 5 7,8 pouces ou entre environ 7,3 pouces et environ 7,6 pouces. Dans certaines mises en oeuvre d'un module refroidi par conduction décrit ici, les première et/ou deuxième structures de support externes peuvent avoir une longueur totale entre environ 8 pouces et environ 11 pouces. Dans certaines autres mises en oeuvre, les première et/ou deuxième structures de support externes peuvent avoir une longueur totale entre 10 environ 8,5 pouces et environ 10,5 pouces ou entre environ 9 pouces et environ 10 pouces. Dans certaines mises en oeuvre d'un module refroidi par conduction décrit ici, la PWB peut être une PWB ou une carte de circuits imprimés (PCB). Dans certaines mises en oeuvre, des PWB peuvent être configurées ou conçues pour être conformes 15 à certaines normes ou à certains facteurs de forme. Par exemple, dans certaines mises en oeuvre, la PWB est conforme aux normes de la série ARINC 600 publiées par Aeronautical Radio, Incorporated, ou est une PWB de taille ARINC 600. Dans une mise en oeuvre d'un module refroidi par conduction décrit ici, la PWB a une épaisseur entre environ 0,05 pouce et environ 0,25 pouce. Dans une autre mise en 20 oeuvre, la PWB peut avoir une épaisseur entre environ 0,08 pouce et environ 0,17 pouce ou entre environ 0,9 pouce et environ 0,15 pouce. En outre, dans certaines mises en oeuvre, la PWB peut avoir une largeur entre environ 5 pouces et environ 9 pouces. En variante, dans certaines mises en oeuvre, la PWB peut avoir une largeur entre environ 6 pouces et environ 8 pouces ou entre environ 6,5 pouces et environ 8,5 25 pouces. En outre, dans certaines mises en oeuvre, la PWB peut avoir une longueur entre environ 8 pouces et environ 12 pouces. En variante, dans certaines mises en oeuvre, la PWB peut avoir une longueur entre environ 9 pouces et environ 11 pouces ou entre environ 9,5 pouces et environ 10,5 pouces. Dans certaines mises en oeuvre d'un module refroidi par conduction décrit ici, 30 des matériaux d'interface thermique (TIM) peuvent être utilisés entre une PWB et une structure de support externe. Des TIM sont souvent utilisés pour remplir des vides microscopiques et pour réduire des résistances thermiques, en facilitant de ce fait un transfert de chaleur entre deux objets ou matériaux en contact l'un avec l'autre. N'importe quel TIM conforme aux objectifs de la présente invention peut être utilisé. Des TIM peuvent comprendre ou être formés de mousse, de matériau malléable ou de pâte. Par exemple, dans certains cas, une poudre céramique suspendue dans un matériau liquide ou gélatineux peut être utilisée. Dans certaines mises en oeuvre, le matériau liquide ou gélatineux est de la silicone. Dans de telles mises en oeuvre, la poudre céramique peut comprendre un ou plusieurs d'oxyde de béryllium, de nitrure d'aluminium, d'oxyde d'aluminium, d'oxyde de zinc et/ou de dioxyde de silicium. Dans certaines autres mises en oeuvre, une graisse à base de métal contenant des particules métalliques solides peut être utilisée. Par exemple, des particules d'argent ou d'aluminium peuvent être disposées dans une graisse de silicone. Dans certaines mises en oeuvre, des TIM peuvent comprendre, comporter ou se composer essentiellement de poudre de diamant, de fibres de carbone et/ou de graphène. Dans certaines mises en oeuvre, un module refroidi par conduction décrit ici peut en outre comprendre une enveloppe de connecteur venant en prise avec la première structure de support externe et la deuxième structure de support externe à une extrémité des première et deuxième structures de support externes. Dans certaines mises en oeuvre, un module refroidi par conduction comprenant une enveloppe de connecteur peut être configuré pour se mettre en prise avec un fond de panier électrique d'un rack de refroidissement par conduction ou d'un autre ensemble électrique et/ou électronique. Dans certaines mises en oeuvre, l'enveloppe de connecteur est externe aux première et deuxième structures de support externes et peut être configurée pour être en interface avec un fond de panier électrique à l'opposé duquel l'alimentation électrique et des signaux sont reçus et transmis. Dans de telles mises en oeuvre, l'enveloppe de connecteur place la PWB en communication électrique avec le fond de panier électrique. Par conséquent, dans certaines mises en oeuvre, le fond de panier électrique est disposé à l'intérieur d'un rack de refroidissement par conduction, ou il peut s'agir d'un composant d'un rack électrique et/ou de refroidissement plus grand. L'enveloppe de connecteur et son interconnectivité avec certains autres éléments ou composants vont être décrites et illustrées ci-après en référence aux figures annexées. Dans certaines mises en oeuvre, l'enveloppe de connecteur a une longueur inférieure ou égale environ à la hauteur du module. Dans d'autres mises en oeuvre, l'enveloppe de connecteur a une largeur et une profondeur de module d'environ 0,5 pouce à environ 1 pouce. Dans certaines autres mises en oeuvre, l'enveloppe de connecteur a une longueur qui est entre environ 5 pouces et environ 10 pouces. Dans d'autres mises en oeuvre, l'enveloppe de connecteur a une longueur qui est entre environ 6 pouces et environ 9 pouces ou entre environ 6,5 pouces et environ 8 pouces. Dans certaines mises en oeuvre d'un module refroidi par conduction décrit ici, l'enveloppe de connecteur a une largeur entre environ 0,5 pouce et environ 3 pouces. Dans certaines autres mises en oeuvre, l'enveloppe de connecteur a une largeur entre environ 0,75 pouce et environ 2 pouces ou entre environ 1 pouce et environ 1,5 pouce. En outre, dans certaines mises en oeuvre d'un module refroidi par conduction décrit ici, l'enveloppe de connecteur a une épaisseur entre environ 0,3 pouce et environ 1,5 pouce. Dans certaines autres mises en oeuvre, l'enveloppe de connecteur a une épaisseur entre environ 0,5 pouce et environ 1,3 pouce ou entre environ 0,6 pouce et environ 1 pouce.

La figure 1 illustre une vue frontale en coupe transversale d'un module refroidi par conduction selon une mise en oeuvre décrite ici. Comme cela est illustré sur la figure 1, un module refroidi par conduction (100) comprend des première et deuxième structures de support externes (110, 120), la deuxième structure de support externe (120) faisant face à l'opposé à la première structure de support externe (110).

Les première et deuxième structures de support externes (110, 120) définissent une enveloppe de composants (170), et sont configurées pour entrer en contact avec une plaque froide (140). L'enveloppe de composants comprend une première portion d'enveloppe de composants (171) et une deuxième portion d'enveloppe de composants (172). Une PWB (130) est retenue dans l'enveloppe de composants (170) située entre les première et deuxième structures de support externes (110, 120). Dans la mise en oeuvre de la figure 1, les première et deuxième structures de support externes (110, 120) forment des voies de conduction de chaleur continues entre la PWB (130) et la plaque froide (140). Les flèches de direction sur la figure 1 illustrent des voies de transfert de chaleur continues de la PWB (130), à travers les première et deuxième structures de support externes (110, 120), jusqu'à la plaque froide (140). Dans certaines mises en oeuvre, les première et deuxième structures de support externes (110, 120) forment les voies de conduction de chaleur principales entre la PWB (130) et la plaque froide (140). Tel qu'utilisé ici, le terme « voie de conduction de chaleur principale » fait référence à la voie dans laquelle la majorité de la conduction de chaleur se déplace. Le terme « majorité » fait référence à plus d'environ 50 pour cent à environ 100 pour cent ou moins de la conduction de chaleur. Dans certaines mises en oeuvre, la 5 proportion de la conduction de chaleur qui se déplace à travers les première et deuxième structures de support externes (110, 120) est entre environ 60 pour cent et environ 90 pour cent. Dans des mises en oeuvre en variante, la proportion de la conduction de chaleur se déplaçant à travers les première et deuxième structures de support externes (110, 120) est entre environ 65 pour cent et environ 85 pour cent, ou 10 entre environ 75 pour cent et environ 95 pour cent de la conduction de chaleur. La figure 2 illustre une vue frontale en coupe transversale d'une mise en oeuvre d'un module refroidi par conduction (200) décrit ici. Comme cela est illustré sur la figure 2, le module (200) peut en outre comprendre un substrat thermiquement conducteur (250) disposé entre les première et deuxième structures de support 15 externes (210, 220) dans l'enveloppe de composants (270) l'enveloppe de composants comprenant une première portion d'enveloppe de composants (271) et une deuxième portion d'enveloppe de composants (272). Dans certaines mises en oeuvre, le substrat (250) peut être configuré pour être en contact avec au moins une PWB (230A, 230B). Dans certaines mises en oeuvre, comme cela est illustré sur la 20 figure 2, le substrat thermiquement conducteur (250) peut être configuré pour être en contact avec une première PWB (230A) sur un premier côté du substrat (250) et une deuxième PWB (230B) sur un deuxième côté du substrat (250). Dans la mise en oeuvre de la figure 3, le module refroidi par conduction (300) comprend des première et deuxième structures de support externes (310, 320) qui 25 sont configurées pour retenir au moins une PWB (330A, 330B), dans lequel les PWB (330A, 330B) comprennent un ou plusieurs composants électroniques (360A, 360B, 360C, 360D, 360E) s'étendant dans les première et deuxième portions d'enveloppe de composants (371, 372) de l'enveloppe de composants (370) au-dessus de la surface des PWB (330A, 330B). 30 La figure 4A illustre une vue latérale en coupe transversale d'une mise en oeuvre d'un module refroidi par conduction décrit ici. La figure 4B illustre une vue de dessus en coupe transversale du module refroidi par conduction de la figure 4A le long de la ligne A-A. La figure 4C illustre une vue frontale en coupe transversale du module refroidi par conduction de la figure 4A le long de la ligne B-B. Le module refroidi par conduction des figures 4A (400A), 4B (400B) et 4C (400C) comprend des premières structures de support externes (410A, 410B, 410C) et des deuxièmes structures de support externes (420A, 420B, 420C) se faisant face respectivement à l'opposé l'une de l'autre et définissant une enveloppe de composants (470B, 470C), l'enveloppe de composants ayant des première et deuxième portions d'enveloppe de composants (471B, 471C, 472B, 472C). Dans la mise en oeuvre des figures 4A, 4B, 4C, les premières structures de support externes (410A, 410B, 410C) et les deuxièmes structures de support externes (420A, 420B, 420C) sont configurées pour être en contact avec au moins une plaque froide (440C) et pour retenir au moins une carte à circuit imprimé (430A, 430B, 430C) dans l'enveloppe de composants. Les figures 5A, 5B, 5C et 5D illustrent des vues frontales en coupe transversale de diverses mises en oeuvre de modules refroidis par conduction (500A, 500B, 500C, 500D) décrits ici. Dans de telles mises en oeuvre, les premières structures de support externes (510A, 510B, 510C, 510D) et les deuxièmes structures de support externes (520A, 520B, 520C, 520D) sont se faisant face à l'opposé l'une de l'autre et sont configurées pour retenir au moins une PWB (530A, 530B, 530C, 530D), dans laquelle la PWB (530A, 530B, 530C, 530D) divise l'enveloppe de composants (570A, 570B, 570C, 570D) en une première portion d'enveloppe de composants (571A, 571B, 571C, 571D) et une deuxième portion d'enveloppe de composants (572A, 572B, 572C, 572D). Dans certaines mises en oeuvre, comme cela est illustré sur les figures 5A et 5D, les première et deuxième portions d'enveloppe peuvent avoir des hauteurs sensiblement égales. Dans certaines autres mises en oeuvre, comme cela est illustré sur les figures 5B et 5C, les première et deuxième portions d'enveloppe ont des hauteurs sensiblement différentes. La figure 6 illustre une vue frontale en coupe transversale d'une mise en oeuvre d'un module refroidi par conduction (600) décrit ici. Dans la mise en oeuvre de la figure 6, des première et deuxième structures de support externes (610, 620) se font face à l'opposé l'une de l'autre et sont configurées pour retenir au moins une PWB (630). Les première et deuxième structures de support externes (610, 620) de la figure 6 comprennent en outre plus de surfaces d'échangeur de chaleur (673) s'étendant dans les première et deuxième portions d'enveloppe de composants (671, 672) de l'enveloppe de composants (670).

La figure 7 illustre une vue latérale en coupe transversale d'une mise en oeuvre d'un module refroidi par conduction décrit ici. La mise en oeuvre de la figure 7 comprend une première structure de support externe (non représentée) et une deuxième structure de support externe (720) se faisant face à l'opposé l'une de 5 l'autre et définissant une enveloppe de composants, les première et deuxième structures de support externes étant configurées pour retenir au moins une PWB (730). Des pinces d'extension illustrées sur la figure 7 peuvent être utilisées pour fixer le module refroidi par conduction (700) sur au moins une plaque froide (non représentée). La mise en oeuvre de la figure 7 comprend en outre une enveloppe de 10 connecteur (780) venant en prise avec la première structure de support externe (non représentée) et la deuxième structure de support externe (720) à une extrémité des première et deuxième structures externes (non représentée, 720). Comme cela est illustré sur les figures 8A, 8B et 8C, un module refroidi par conduction (800A, 800B, 800C) décrit ici peut comprendre une diversité de 15 configurations pour être en contact avec au moins une plaque froide (840A, 840B, 840C, 843A, 843B, 843C). Dans certaines mises en oeuvre, les première et deuxième structures de support externes (non représentées) d'un module refroidi par conduction (800A, 800B, 800C) peuvent avoir une diversité de formes ou de configurations pour assurer en contact avec au moins une plaque froide (840A, 840B, 20 840C, 843A, 843B, 843C). Par exemple, dans la mise en oeuvre illustrée sur la figure 8A, les première et deuxième structures de support externes (non représentées) du module refroidi par conduction (800A) sont configurées pour être en contact avec au moins une plaque froide (840A, 843A) avec une interface de logement d'extension. Le module refroidi par conduction (800A) peut être fixé et/ou maintenu en place par 25 une interface de logement (842A) et une pince d'extension (841A). Dans une autre mise en oeuvre, comme cela est illustré sur la figure 8B, les première et deuxième structures de support externes (non représentées) du module refroidi par conduction (800B) sont configurées pour être en contact avec les plaques froides (840B, 843B) avec une interface en coin. En variante, dans la mise en oeuvre de la figure 8C, les 30 première et deuxième structures de support externes (non représentées) du module refroidi par conduction (800C) sont configurées pour être en contact avec la plaque froide (300) avec une interface en fourche. Comme cela est illustré sur la figure 8C, le module refroidi par conduction (800C) peut être fixé et/ou maintenu en place par une interface de logement (842) et une pince d'extension (841C). II. Rack de refroidissement par conduction Dans un autre aspect, des racks de refroidissement par conduction sont décrits ici. Dans certaines mises en oeuvre, un rack de refroidissement par conduction comprend une première surface de plaque froide et une deuxième surface de plaque froide séparées l'une de l'autre et se faisant face à l'opposé l'une de l'autre, en définissant de ce fait un volume de rack intérieur entre les première et deuxième surfaces de plaque froide. Tel qu'utilisé ici, le terme « faisant face à l'opposé » signifie que chacune des première et deuxième surfaces de plaque froide comprend des premier et deuxième côtés, le premier côté de chaque surface de plaque froide étant configuré pour faire face à un premier côté de l'autre surface de plaque. Dans certaines mises en oeuvre, le rack de refroidissement par conduction comprend en outre un ou plusieurs modules refroidis par conduction disposés dans le volume de rack intérieur entre les première et deuxième surfaces de plaque froide est en contact physique avec les première et deuxième surfaces de plaque froide. Un module refroidi par conduction d'un rack de refroidissement par conduction décrit ici peut comprendre n'importe quel module refroidi par conduction décrit ci-dessus dans le chapitre I. Dans certaines mises en oeuvre, l'un ou plusieurs modules refroidis par conduction comprend des première et deuxième structures de support externes se faisant face à l'opposé l'une de l'autre, définissant de ce fait une enveloppe de composants entre elles. De plus, dans certaines mises en oeuvre, les première et deuxième structures de support externes sont configurées pour être en contact avec les première et deuxième surfaces de plaque froide et pour retenir au moins une PWB dans l'enveloppe de composants entre les première et deuxième structures de support externes. Ainsi, dans certaines mises en oeuvre, des modules refroidis par conduction installés entre deux plaques froides peuvent comprendre ou définir une étagère de LRU. En outre, il faut bien comprendre qu'un rack décrit ici peut comprendre plusieurs étagères. De telles étagères peuvent également comprendre des renforts structurels de manière à optimiser l'ensemble en termes de poids. Dans un autre aspect, des orientations sont envisagées de telle manière que la dimension la plus longue d'un connecteur électrique soit dans le plan vertical, avec des plaques froides situées au-dessus et au-dessous de rangées de LRU. Une telle orientation provoque l'interfaçage de la dimension la plus longue du fond de panier électrique orientée horizontalement et parallèlement à celle des plaques froides et de sa deuxième dimension la plus longue orientée verticalement et perpendiculairement à celle des plaques froides. De telles orientations minimisent le risque que des corps étrangers, comme par exemple des particules de poussière, de l'humidité, etc., ne tombent dans des composants électriques (par exemple, des broches) et ne les endommagent. Des modules refroidis par conduction peuvent être fixés ou attachés dans des 10 racks de refroidissement par n'importe quel moyen conforme à la présente invention. Par exemple, dans certaines mises en oeuvre, des mécanismes de rétention ou de « maintien » peuvent être utilisés pour empêcher le mouvement des modules refroidis par conduction par rapport aux racks de refroidissement. Des mécanismes de rétention peuvent comprendre, comporter ou se composer sensiblement de crochets, 15 de boutons, de clips, de pinces, de broches, de boulons ou de prises. De manière similaire, des mécanismes d'éjection peuvent être présents dans des racks de refroidissement décrits ici. Des mécanismes d'éjection peuvent être configurés pour faciliter l'enlèvement ou le remplacement de modules refroidis par conduction. Tout mécanisme d'éjection conforme aux objectifs de la présente invention peut être 20 utilisé. Par exemple, dans certaines mises en oeuvre, un mécanisme d'éjection comprend un ou plusieurs crochets, boutons, poignées, loquets et/ou ressorts. Dans certains cas, des mécanismes d'éjection peuvent servir à relâcher des moyens de rétention et, dans certaines mises en oeuvre, des mécanismes d'éjection peuvent fournir une force d'enlèvement initiale qui déplace un module refroidi par 25 conduction d'une position entièrement insérée dans un rack de refroidissement. Certains exemples de mécanismes de rétention et d'éjection sont décrits dans l'annexe A de la norme ARINC 628, partie 7 (2000). La figure 9 illustre un rack de refroidissement par conduction selon une mise en oeuvre décrite ici. Comme cela est illustré sur la figure 9, un rack de 30 refroidissement par conduction (900) décrit ici comprend des première et deuxième surfaces de plaque froide (910, 920) se faisant face à l'opposé l'une de l'autre, formant un volume de rack intérieur. Un ou plusieurs modules refroidis par conduction (930) sont disposés dans le volume de rack intérieur. Le module refroidi par conduction (930) comprend des première et deuxième structures de support externes (non représentée), la deuxième structure de support externe (non représentée) faisant face à l'opposé à la première structure de support externe (non représentés). Les première et deuxième structures de support externes (non représentées) sont configurées pour être en contact avec une plaque froide (non représentée). Une PWB (non représentée) est retenue dans l'enveloppe de composants située entre les première et deuxième structures de support externes (non représentées). Diverses mises en oeuvre de l'invention ont été décrites conformément aux divers objectifs de l'invention. 11 faut bien se rendre compte que ces mises en oeuvre sont purement illustratives des principes de la présente invention. De nombreuses modifications et adaptations de celles-ci vont venir à l'esprit de l'homme du métier sans se départir de l'esprit et du périmètre de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS1. Module refroidi par conduction (100) comprenant : une première structure de support externe (110) ; une deuxième structure de support externe (120) faisant face à l'opposé à la première structure de support externe (110) ; et une enveloppe de composants (170) définie par la première structure de support externe (110) et la deuxième structure de support externe (120) et située entre la première structure de support externe et la deuxième structure de support externe (110, 120), dans lequel la première structure de support externe et la deuxième structure de support externe (110, 120) sont configurées pour être en contact avec au moins une plaque froide (140) et pour retenir au moins une carte à circuit imprimé (130) dans l'enveloppe de composants (170) entre la première structure de support externe (110) et la deuxième structure de support externe (120).
2. Module selon la revendication 1, dans lequel les première et deuxième structures de support externes (110, 120) forment des voies de conduction de chaleur continues entre la carte à circuit imprimé (130) et la plaque froide (140).
3. Module selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les première et deuxième 20 structures de support externes (110, 120) forment les voies de conduction de chaleur principales entre la carte à circuit imprimé (130) et la plaque froide (140).
4. Module selon la revendication 1, dans lequel la carte à circuit imprimé (130) est une carte à circuit imprimé de taille ARINC 600. 25
5. Module selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le module (100) comprend en outre un substrat thermiquement conducteur (250) disposé entre la première structure de support externe (210) et la deuxième structure de support externe (220), le substrat étant configuré pour être en contact avec l' au moins une 30 carte à circuit imprimé (230A, 230B).
6. Module selon la revendication 5, dans lequel le substrat (250) est configuré pour être en contact avec une première carte à circuit imprimé (230A) sur un premier côté du substrat et une deuxième carte à circuit imprimé (230B) sur un deuxième côté du substrat (250) faisant face à l'opposé au premier côté du substrat (250).
7. Module selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'au moins une carte à circuit imprimé (330A, 330B) comprend un ou plusieurs composants électroniques (360A, 360B, 360C, 360D, 360E) s'étendant dans l'enveloppe de composants (371, 372) au-dessus de la surface de la carte à circuit imprimé (330A, 330B).
8. Module selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'enveloppe de composants a une hauteur entre environ 0,2 pouce et environ 1,5 pouce.
9. Module selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'au moins une carte à circuit imprimé divise l'enveloppe de composants (270) en une première portion d'enveloppe de composants (271) et une deuxième portion d'enveloppe de composants (272), les première et deuxième portions d'enveloppe de composants étant de hauteurs sensiblement égales ou les première et deuxième portions d'enveloppe de composants étant de hauteurs sensiblement différentes.
10. Module selon la revendication 1, dans lequel la première structure de support externe (610) et/ou la deuxième structure de support externe (620) comprennent une ou plusieurs surfaces d'échange de chaleur (673) s'étendant dans l'enveloppe de composants (670).
11. Module selon la revendication 1, dans lequel la première structure de support externe et/ou la deuxième structure de support externe sont constituées d'un matériau 30 composite comprenant des particules de graphène dispersées dans un matériau de matrice.
12. Module selon la revendication 1, dans lequel la première structure de support externe et/ou la deuxième structure de support externe comprennent un matériau sélectionné dans le groupe se composant d'aluminium, d'alliage d'aluminium, de cuivre, d'alliage de cuivre, de titane, d'alliage de titane, d'acier inoxydable et de combinaisons de ceux-ci.
13. Module selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre une enveloppe de connecteur (780) venant en prise avec la première structure de support externe (710) et la deuxième structure de support externe (720) à une 10 extrémité des première et deuxième structures de support externes (710, 720).
14. Module selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le module refroidi par conduction est une unité remplaçable en ligne. 15
15. Module selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'au moins une plaque froide est une portion d'un rack.
16. Module selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la première structure de support externe et la deuxième structure de support externe 20 sont configurées pour être en contact avec au moins une plaque froide dans une configuration sélectionnée dans le groupe se composant d'une interface de logement en coin, d'une interface en fourche et d'une interface à serrage.