WO2002013263A1 - Dispositif dissipateur de chaleur pour composants electroniques - Google Patents
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Definitions
- the invention relates in particular to the technical sector of integrated power circuits.
- This function is most often provided by metal parts generally in the form of copper plates (aluminum or others), in the thickness of which, and formed a non-opening cavity of parallelepiped shape and square rim.
- the mechanical stamping technique generates internal tensions in the metal linked to the process, causing metal instability with detrimental geometric variations.
- the tools are therefore complex and expensive.
- the same drawbacks are found in the case of chemical cutting, being aggravated by shapes which are not strictly defined.
- the object of the invention is to remedy these drawbacks in a simple, safe, effective and rational manner.
- the problem which the invention proposes to solve is to guarantee the absence of internal tension in the material, by eliminating the stamping operation with the aim of eliminating the rounding at the bottom of the cavity, improving the coplanarity and the parallelism of the faces of the part, without increasing costs.
- a heat sink device for electronic components comprising:
- One of the plates has, in its thickness, a through opening defining, after assembly with the other plate, a cavity intended to receive the electronic component;
- the two plates are assembled by a thermally conductive means (such as welding, soldering or other assembly process without limitation of technology).
- the facing faces to be superimposed on the two plates can be subjected (without this option being necessary) to a pre-tinning operation.
- the two plates have the same general external geometric shape, in particular rectangular.
- the two plates can be produced from the same material or from different materials.
- FIG. 1 is a perspective view of a heat sink element, according to the prior art
- - Figure 2 is a perspective view before mounting of the elements of the heat sink device according to the invention
- FIG. 3 is a perspective view corresponding to Figure 2, after assembly of the elements;
- - Figure 4 is a cross-sectional view of the device before assembly of the elements, according to a preferred embodiment of the invention
- - Figure 5 is a sectional view corresponding to Figure 4 after assembly of the elements
- the heat sink device comprises two independent sub-assemblies in the form of metal plates (1 and 2) capable of being assembled in superposition.
- the plate (2) has, in its thickness, at least one through opening (2a), in the form of a window and delimiting, after assembly with the other plate (1), a cavity intended to receive the electronic component (not represented).
- the two parts (1) and (2) can be assembled by brazing, by tinning, by different types of soldering or by gluing or theimically conductive adhesive.
- the facing faces (la and 2b) are pre-tinned in order to assemble the plates (1 and 2) by superposition and rolling during a transition to supercooling temperature in a heating chamber. Let (E) be this pre-tinning.
- the two plates (1 and 2) have the same general external geometric shape.
- the plates (1 and 2) have complementary positioning arrangements.
- the plate (2) has positioning arrangements in the form of pins (2c) capable of cooperating with complementary arrangements in the form of non-through holes (1b) that the other plate (1) has.
- the two generally metallic plates (1 and 2) can be produced, in order to optimize the costs and achieve the best thermal performance. , either in two identical materials, or in different materials.
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Abstract
Le dispositif dissipateur de chaleur pour composants électroniques, et remarquable en ce qu'il comprend deux sous ensembles indépendants sous forme de plaques métalliques (1, 2) aptes à être assemblées à superposition, l'une des plaques (2) présentant dans son épaisseur, au moins une ouverture débouchante (2a) délimitant, après assemblage avec l'autre plaque, une cavité destinée à recevoir le composant électronique.
Description
DISPOSITIF DISSIPATEUR DE CHALEUR POUR COMPOSANTS
ELECTRONIQUES
L'invention se rattache notamment au secteur technique des circuits intégrés de puissance.
Une fois les circuits intégrés ou autres, implantés sur les platines, l'industrie du semi-conducteur est confrontée au besoin de les protéger et d'assurer une dissipation tiiermique appropriée pour refroidir les composants.
Cette fonction est assurée le plus souvent par des pièces métalliques généralement sous forme de plaques en cuivre (aluminiu ou autres), dans l'épaisseur desquelles, et formée une cavité non débouchante de forme parallélépipédique et de rebord carré.
Ces pièces monobloc, sous forme de plaques, sont réalisées à ce jour par découpage emboutissage mécanique ou par découpage chimique et présentent des surfaces (revêtues ou nues) répondant à des exigences mécaniques (rugosité, pïanéité, parallélisme) particulièrement recherchées.
La technique de découpage emboutissage mécanique génère des tensions internes au métal liées au procédé, entraînant une instabilité du métal avec des variations géométriques préjudiciables. Notamment la copïanéité et le parallélisme entre les différentes faces sont difficiles à garantir. L'outillage et donc complexe et coûteux. On observe également un rayon important entre le plan du fonds de la cavité et les bords de la cavité. Ce rayon empêche les composants d'adhérer en pleine surface sur le fond de
la cavité et réduit de ce fait la performance de dissipation thermique du capot. Les mêmes inconvénients se retrouvent dans le cas d'un découpage chimique, en étant aggravés par des formes non rigoureusement défîmes.
L'invention s'est fixée pour but de remédier à ces inconvénients, de manière simple, sûre, efficace et rationnelle.
Le problème que se propose de résoudre l'invention est de garantir l'absence de tension interne dans la matière, en supprimant l'opération d'emboutissage en ayant pour objectif de supprimer les arrondis en fond de cavité, d'améliorer la coplanéité et le parallélisme des faces de la pièce, sans pour autant augmenter les coûts.
Pour résoudre un tel problème, il a été conçu et mis au point un dispositif dissipateur de chaleur pour composants électroniques, comprenant :
- deux sous ensembles indépendants sous forme de plaques métalliques aptes à être assemblées par superposition ;
- l'une des plaques présente, dans son épaisseur, une ouverture débouchante délimitant, après assemblage avec l'autre plaque, une cavité destinée à recevoir le composant électronique ;
- la plaque dans l'épaisseur de laquelle est formée l'ouverture présentant des agencements de positionnement coopérant avec des agencements complémentaires que présente l'autre plaque.
Pour résoudre le problème mécanique de l'assemblage des deux sous- ensembles tout en gardant l'avantage de dissipation thermique, les deux
plaques sont assemblées par un moyen theimiquement conducteur (tel que soudure, brasure ou autre procédé d'assemblage sans limitation de technologie).
Pour résoudre le problème posé de faciliter l'assemblage, les faces en regard à superposer des deux plaques, peuvent être soumises (sans que cette option soit nécessaire) à une opération de pré-étamage.
Avantageusement, les deux plaques ont la même forme générale géométrique externe, notamment rectangulaire.
Compte tenu de la réalisation de l'élément dissipateur, sous forme de deux sous-ensembles indépendants, les deux plaques peuvent être réalisées dans le même matériau ou dans des matériaux différents.
L'invention est exposée ci-après plus en détail à l'aide des figures des dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une vue en perspective d*un élément dissipateur de chaleur, selon l'état antérieur de la technique ; - la figure 2 est une vue en perspective avant montage des éléments du dispositif dissipateur de chaleur selon l'invention ;
- la figure 3 est une vue en perspective correspondant à la figure 2, après assemblage des éléments ;
- la figure 4 est une vue en coupe transversale du dispositif avant assemblage des éléments, selon une forme de réalisation préférée de l'invention ;
- la figure 5 est une vue en coupe correspondant à la figure 4 après assemblage des éléments ;
Le dispositif dissipateur de chaleur selon l'invention comprend deux sous-ensembles indépendants sous forme de plaques métalliques (1 et 2) aptes à être assemblées en superposition. La plaque (2) présente, dans son épaisseur, au moins une ouverture débouchante (2a), sous forme d'une fenêtre et délimitant, après assemblage avec l'autre plaque (1), une cavité destinée à recevoir le composant électronique (non représenté).
Les deux pièces (1) et (2) peuvent être assemblées par brasage, par étamage, par différents types de soudure ou par collage ou adhésif theimiquement conducteur. Par exemple, les faces en regard (la et 2b) sont pré-étamées pour réaliser l'assemblage des plaques (1 et 2) par super osition et laminage pendant un passage en température de surfusion dans une enceinte chauffante. Soit (E), ce pré-étamage.
Les deux plaques (1 et 2) ont la même forme générale géométrique externe.
Comme le montrent les figures 4 et 5, les plaques (1 et 2) présentent des agencements complémentaire de positionnement. Par exemple, la plaque (2) présente des agencements de positionnement sous forme de picots (2c) aptes à coopérer avec des agencements complémentaires sous forme de trous non débouchants (lb) que présente l'autre plaque (1).
Compte tenu de l'indépendance des deux plaques (1 et 2) pour réaliser l'élément dissipateur de chaleur, les deux plaques (1 et 2) généralement métalliques, peuvent être réalisées, afin d'optimiser les coûts et réaliser les meilleures perfoimances thermiques, soit dans deux matériaux identiques, soit dans des matériaux différentes.
Les avantages ressortent bien de la description.
Claims
RE VE N D I C A T I O N S
-1- Dispositif dissipateur de chaleur pour composants électroniques, 5 comprenant t
- deux sous ensembles indépendants sous forme de plaques métalliques (1 et 2) aptes à être assemblées par superposition ;
- l'une des plaques (2) présente, dans son épaisseur, au moins une ouverture débouchante (2a) délimitant, après assemblage avec l'autre plaque, une o cavité destinée à recevoir le composant électronique ;
- la plaque (2) dans l'épaisseur de laquelle est formée l'ouverture (2a), présente des agencements de positionnement (2c) coopérant avec des agencements complémentaires (lb) que présente l'autre plaque (1).
5 -2- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les agencements de positionnement sont constitués pour l'une des plaques (2) par des picots (2c) et, pour l'autre plaque (1), par des trous (lb).
-3- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux 0 plaques (1 et 2) sont assemblées par un moyen thermiquement conducteur.
-4- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les faces en regard à juxtaposer des deux plaques (1 et 2) sont soumises à une opération de pré-étamage. 5
-5- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux plaques (1 et 2) ont la même forme générale périphérique externe.
-6- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux plaques (1 et 2) sont réalisées dans le même matériau.
-7- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux plaques (1. et 2) sont réalisées dans des matériaux différents.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/FR2000/002250 WO2002013263A1 (fr) | 2000-08-04 | 2000-08-04 | Dispositif dissipateur de chaleur pour composants electroniques |
| AU2000268504A AU2000268504A1 (en) | 2000-08-04 | 2000-08-04 | Heat dissipating device for electronic components |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/FR2000/002250 WO2002013263A1 (fr) | 2000-08-04 | 2000-08-04 | Dispositif dissipateur de chaleur pour composants electroniques |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2002013263A1 true WO2002013263A1 (fr) | 2002-02-14 |
Family
ID=8847304
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/FR2000/002250 WO2002013263A1 (fr) | 2000-08-04 | 2000-08-04 | Dispositif dissipateur de chaleur pour composants electroniques |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| AU (1) | AU2000268504A1 (fr) |
| WO (1) | WO2002013263A1 (fr) |
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2000
- 2000-08-04 WO PCT/FR2000/002250 patent/WO2002013263A1/fr active Application Filing
- 2000-08-04 AU AU2000268504A patent/AU2000268504A1/en not_active Abandoned
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 015, no. 018 (E - 1023) 16 January 1991 (1991-01-16) * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU2000268504A1 (en) | 2002-02-18 |
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