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Title:
ELEMENT FOR SUPPORTING AT LEAST ONE ELECTRONIC COMPONENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/121117
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention concerns a support element (10a) for supporting at least one electronic component, said support element (10a) comprising: • - a receiving area (11) intended to support at least one electronic component; • - at least one linking element (12a-12b) suitable for providing a non-removable mechanical link between said receiving area (11) and an outer edge (14) of said support element (10a); and • - a temperature control element (18) for controlling the temperature of said receiving area (11) arranged in a plane of said receiving area (11) and movable between two positions: • - a position of low thermal conductance with said receiving area (11); and • - a position of high thermal conductance with said receiving area (11).

Inventors:
VICARINI, Rémy (31 B Avenue de l'Observatoire, BESANCON, 25000, FR)
GALLIOU, Serge (4 rue de la Fontaine, AUDEUX, 25170, FR)
BOUDOT, Rodolphe (13 rue de l'Abreuvoir, TREPOT, 25620, FR)
Application Number:
EP2018/084218
Publication Date:
June 27, 2019
Filing Date:
December 10, 2018
Export Citation:
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Assignee:
TRONIC'S MICROSYSTEMS (98 Rue du Pré de l'Horme, CROLLES, 38920, FR)
CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE (3 Rue Michel Ange, PARIS, 75016, FR)
ECOLE NATIONALE SUPERIEURE DE MECANIQUE MICROTECHNIQUE (26 rue de l'Epitaphe, BESANCON, 25000, FR)
International Classes:
G05D23/02; B81B3/00; B81B7/00; H01L23/367
Foreign References:
US20160233143A12016-08-11
US20070205473A12007-09-06
US20090218087A12009-09-03
US20150348897A12015-12-03
US20160233143A12016-08-11
Other References:
"54th AIAA/ASME/ASCE/AHS/ASC Structures, Structural Dynamics, and Materials Conference", 3 August 2012, article REBECCA STAVELY ET AL: "Variable Thermal Conductivity, Contact-Aided Cellular Structures for Spacecraft Thermal Control", XP055490825, DOI: 10.2514/6.2013-1588
Attorney, Agent or Firm:
PALIX, Stéphane et al. (CABINET LAURENT & CHARRAS, "Le Contemporain"50 Chemin de la bruyère, Dardilly, 69574, FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1. Elément de support (lOa-lOd) d’au moins un composant électronique, ledit élément de support (lOa-lOd) comportant :

- une zone de réception (11) destinée à soutenir au moins un composant électronique ; et

- au moins un élément de liaison (l2a-l2b) apte à assurer une liaison mécanique inamovible entre ladite zone de réception (11) et un bord externe (14) dudit élément de support (lOa-lOd) ;

caractérisé en ce que ledit élément de support (lOa-lOd) comporte un élément de régulation (18) en température de ladite zone de réception (11), disposé dans un plan de ladite zone de réception (11) et mobile entre deux positions :

une position de faible conductance thermique avec ladite zone de réception (11) ; et

- une position de forte conductance thermique avec ladite zone de réception (11) dans laquelle une conductance thermique, entre ladite zone de réception (11) et ledit bord externe (14), induite par ledit élément de régulation (18), est supérieure à une conductance thermique, entre ladite zone de réception (11) et ledit bord externe (14), induite par ledit élément de régulation (18) dans la position de faible conductance thermique ;

les déplacements dudit élément de régulation étant assurés par les déformations induites par des phénomènes de dilatation thermiques dudit élément de régulation.

2. Elément de support selon la revendication 1, dans lequel ladite conductance thermique, entre ladite zone de réception (11) et ledit bord externe (14), induite par ledit élément de régulation (18) dans la position de faible conductance thermique, est inférieure au quart d’une conductance thermique induite par ledit élément de liaison (!2a-l2b).

3. Elément de support selon la revendication 1 ou 2, dans lequel ladite conductance thermique, entre ladite zone de réception (11) et ledit bord externe (14), induite par ledit élément de régulation (18) dans la position de forte conductance thermique, est supérieure à la moitié d’une conductance thermique induite par ledit élément de liaison (l2a-l2b).

4. Elément de support selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel ledit élément de régulation (18) est réalisé en un matériau stratifié et pré-imprégné de céramique hydrocarbonée.

5. Elément de support selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel ledit élément de régulation (18) prend la forme d’un barreau (20a-20b) s’étendant longitudinalement entre un bord externe (14) dudit élément de support (lOa-lOd) et ladite zone de réception (11), un espacement (2la-2lb) étant ménagé entre une extrémité dudit barreau (20a-20b) et ladite zone de réception (11) de sorte que :

- lorsque la température ambiante est inférieure à une première valeur seuil, ledit espacement (2la-2lb) limite la conductance thermique dudit barreau (20a-20b) ; et

- lorsque la température ambiante est supérieure à une seconde valeur seuil, ledit espacement (2la-2lb) soit comblé par la dilatation thermique dudit barreau (20a-20b).

6. Elément de support selon la revendication 5, dans lequel ledit espacement présente une épaisseur comprise entre 5 et 60 mhi.

7. Elément de support selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel ledit élément de régulation (18) prend la forme d’un arc (22a-22d) s’étendant entre deux bords externes (14) perpendiculaires dudit élément de support (l0a-l0d), ledit arc (22a- 22d) s’étendant avec un espacement (23a-23d) le long dudit élément de liaison (l2a- l2b) de sorte que :

- lorsque la température ambiante est inférieure à une première valeur seuil, ledit espacement (23a-23d) limite la conductance thermique dudit arc (22a-22d) ; et

- lorsque la température ambiante est supérieure à une seconde valeur seuil, ledit espacement (23a-23d) soit comblé par la dilatation thermique dudit arc (22a-22d) ; - les déplacements dudit arc (22a-22d) par rapport à ladite zone de réception (11), induits par la température ambiante, permettant de faire varier ladite conductance thermique en continu.

8. Elément de support selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel ledit élément de régulation (18) prend la forme d’un arc (24a-24b) s’étendant entre deux angles internes (15) dudit élément de support (lOa-lOd), un sommet (26a-26b) dudit arc (24a-24b) s’étendant avec un espacement (25a-25b) proche de ladite zone de réception (11) de sorte que :

- lorsque la température ambiante est inférieure à une première valeur seuil, ledit espacement (25a-25b) limite la conductance thermique dudit arc (24a-24b) ; et

- lorsque la température ambiante est supérieure à une seconde valeur seuil, ledit espacement (25a-25b) soit comblé par la dilatation thermique dudit arc (24a-24b) ;

- les déplacements dudit arc (24a-24b) par rapport à ladite zone de réception (11), induits par la température ambiante, permettant de faire varier ladite conductance thermique en continu.

9. Elément de support selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel ledit élément de régulation (18) prend la forme d’un barreau (27) s’étendant longitudinalement entre un bord externe (14) dudit élément de support (lOa-lOd) et ladite zone de réception (11), un ensemble de rainures (28) étant réalisées sur ledit barreau (20a-20b) de sorte que :

- lorsque la température ambiante est inférieure à une première valeur seuil, ledit ensemble de rainures (28) limite la conductance thermique dudit barreau (20a-20b) ; et

- lorsque la température ambiante est supérieure à une seconde valeur seuil, ledit ensemble de rainures (28) soit comblé par la dilatation thermique dudit barreau (20a- 20b) ;

- les déplacements dudit barreau (27) par rapport à ladite zone de réception (11), induits par la température ambiante, permettant de faire varier ladite conductance thermique en continu.

10. Elément de support selon l’une des revendications 5 à 9, dans lequel ladite première valeur seuil est comprise entre 20 et 40 °C alors ladite seconde valeur seuil est comprise entre 60 et 80°C.

Description:
ELEMENT DE SUPPORT D’AU MOINS UN COMPOSANT ELECTRONIQUE

DOMAINE TECHNIQUE

L’invention concerne un élément de support pour un composant électronique et vise plus particulièrement à gérer l’influence de la température ambiante sur le composant électronique.

L’invention trouve une application particulièrement avantageuse pour les composants électroniques thermo-régulés, tels que les diodes laser à cavité verticale émettant par la surface (également appelées VCSEL dans la littérature anglo-saxonne pour « vertical-cavity surface-emitting laser »).

ART ANTERIEUR

Les composants électroniques thermo-régulés présentent l’avantage de s’affranchir des variations de température extérieures. A cet effet, les composants électroniques thermo-régulés intègrent un dispositif de régulation de la température. Les composants électroniques thermo-régulés sont nécessairement montées dans un élément de support pour absorber les variations des conditions thermiques de l’environnement proche, les chocs externes et réduire la consommation du dispositif de régulation. Cet élément de support comporte des moyens pour relier le composant thermo-régulé avec des éléments extérieurs, notamment pour son alimentation électrique et échanger des signaux.

Par exemple, une horloge atomique comporte généralement :

- une diode laser à cavité verticale émettant par la surface (VCSEL) ;

- des composants optiques pour régler la polarisation et l’intensité du faisceau laser émis par la VCSEL ;

- une cellule contenant une vapeur saturée d’un métal alcalin tel que du césium ou du rubidium disposée dans l’axe du faisceau laser ;

- une photodiode disposée après la cellule de sorte à mesurer les variations de puissance optique du faisceau laser après pénétration dans la cellule ; - une bobine pour générer un champ magnétique dans la cellule de sorte à écarter les transitions voisines générées par l’effet Zeeman et résoudre correctement la transition d’horloge; et

- des éléments chauffants et des sondes de température pour réguler thermiquement la cellule et la VCSEL.

La consommation énergétique moyenne d’un module physique dépend généralement de l’isolation thermique entre les composants thermo-régulés. Dans le cas d’une horloge atomique, l’isolation thermique entre les deux composants centraux, la VCSEL et la cellule, permet également de garantir la stabilité de fréquence lors de fluctuations de la température ambiante. Il convient donc de minimiser la conduction thermique entre les composants thermo-régulés en utilisant des éléments de liaison qui maintiennent mécaniquement et isolent thermiquement ces composants. En outre, pour s’affranchir des pertes thermiques par la conduction de l’air, ces composants sont classiquement encapsulés dans un élément de support sous vide et sont configurés pour fonctionner sur une plage de températures très étendue, par exemple entre -40°C et +85°C.

Dans une horloge atomique, la VCSEL est un élément actif qui est régulé en température à une température précise. Lorsque la température ambiante est proche de la température de fonctionnement de la VCSEL, il est nécessaire de dissiper la chaleur produite par la VCSEL pour conserver une température de fonctionnement stable. Au contraire, lorsque la température ambiante est faible comparativement à la température de fonctionnement de la VCSEL, il est plus avantageux d’isoler thermiquement la VCSEL pour limiter l’énergie nécessaire pour chauffer la VCSEL à la température de fonctionnement. Il existe donc un problème lié à cette contraction entre ces deux contraintes.

Pour résoudre ce problème, la solution actuelle consiste à isoler efficacement la VCSEL est à augmenter la température de la VCSEL bien au-dessus de la température ambiante maximum de sorte à limiter l’influence de la température ambiante sur le fonctionnement de la VCSEL. Cependant, cette solution limite la durée de vie de la VCSEL car la température importante de la VCSEL détériore rapidement ses propriétés physiques.

Le document US 2016/233143 propose de disposer un composant électronique sur un plateau avec un matériau déformable disposé autour du composant électronique. Lorsque la température augmente, le matériau déformable vient réaliser une conduction thermique avec une partie supérieure du boîtier de sorte à modifier la conductance thermique entre le composant électronique et le boîtier.

Le document 2007/21205473 décrit également une structure dans laquelle un substrat formant la partie supérieure du boîtier peut être positionné en contact d’éléments thermiquement déformables ménagés sur un substrat à l’intérieur du boîtier.

Dans ces deux documents, la modification de cette résistance thermique passe par un élément déformable disposé sur une partie supérieure du boîtier et la configuration de la distance entre l’élément déformable et la zone de réception, doit être ajustée dans une étape de report de la partie supérieure du boîtier.

Dans cette étape de report, il convient de souder les parois du boîtier avec la partie supérieure et la réalisation de cette soudure entraîne une variation de la planéité de cette partie supérieure.

Il est donc particulièrement complexe d’ajuster finement la distance entre un élément formé depuis la partie supérieure et un autre élément, typiquement la zone de réception, formée depuis le substrat inférieur.

Le problème technique de l’invention consiste donc à trouver un élément de support d’un composant électronique simple à réaliser et permettant à la fois de dissiper la chaleur du composant lorsqu’il chauffe, et d’isoler thermiquement ce composant lorsqu’il fonctionne à une température éloignée de la température ambiante. EXPOSE DE L’INVENTION

La présente invention propose de résoudre ce problème technique au moyen d’un élément de support présentant une zone de réception d’un composant électronique reliée à la fois par un élément de liaison fixe et par un élément de régulation en température de sorte à moduler la conductance thermique de l’élément de support en fonction de la température ambiante.

A cet effet, l’invention concerne un élément de support d’au moins un composant électronique, ledit élément de support comportant :

- une zone de réception destinée à soutenir au moins un composant électronique ; et

- au moins un élément de liaison apte à assurer une liaison mécanique inamovible entre ladite zone de réception et un bord externe dudit élément de support.

L’invention se caractérise en ce que ledit élément de support comporte un élément de régulation en température de ladite zone de réception, disposé dans un plan de ladite zone de réception et mobile entre deux positions :

une position de faible conductance thermique avec ladite zone de réception ; et - une position de forte conductance thermique avec ladite zone de réception dans laquelle une conductance thermique, entre ladite zone de réception et ledit bord externe, induite par ledit élément de régulation, est supérieure à une conductance thermique, entre ladite zone de réception et ledit bord externe, induite par ledit élément de régulation dans la position de faible conductance thermique ;

les déplacements dudit élément de régulation étant assurés par les déformations induites par des phénomènes de dilatation thermiques dudit élément de régulation.

L’invention permet ainsi d’obtenir un élément de support dans lequel la zone de réception voit varier sa conductance thermique équivalente en utilisant les déplacements de l’élément de régulation. Ce faisant, l’invention permet de dissiper le surplus de chaleur d’un composant électronique lorsque la température ambiante est élevée et d’isoler au mieux le composant électronique lorsque la température ambiante est basse.

Pour répondre à la problématique spécifique de la VCSEL d’une horloge atomique, il n’est plus nécessaire d’augmenter fortement la température de fonctionnement au-dessus de la température ambiante maximum car la position de faible conductance thermique de l’élément de régulation permet d’isoler la VCSEL lorsque la température ambiante est faible comparativement à la température de fonctionnement de la VCSEL.

A l’inverse, la position de forte conductance thermique de l’élément de régulation permet de dissiper le surplus de chaleur de la VCSEL lorsque la température ambiante est proche de la température de fonctionnement de la VCSEL. Ce faisant, l’invention permet de limiter la consommation électrique pour réguler la VCSEL tout en augmentant la durée de vie de la VCSEL.

Selon un mode de réalisation, ladite conductance thermique, entre ladite zone de réception et ledit bord externe, induite par ledit élément de régulation dans la position de faible conductance thermique, est inférieure au quart d’une conductance thermique induite par ledit élément de liaison.

Ce mode réalisation permet de limiter efficacement la conductance thermique induite par l’élément de régulation dans la position de faible conductance thermique.

Selon un mode de réalisation, ladite conductance thermique, entre ladite zone de réception et ledit bord externe, induite par ledit élément de régulation dans la position de forte conductance thermique, est supérieure à la moitié d’une conductance thermique induite par ledit élément de liaison.

Ce mode réalisation permet de dissiper efficacement la chaleur de la zone de réception par l’intermédiaire de l’élément de régulation dans la position de forte conductance thermique. Selon un mode de réalisation, ledit élément de régulation est réalisé en un matériau stratifié et pré-imprégné de céramique hydrocarbonée.

Ce matériau permet d’obtenir des propriétés de dilation thermique fiable avec un facteur de dilatation important permettant ainsi d’anticiper dans le temps les déplacements de l’élément de régulation en fonction de la température. Par exemple, ce matériau peut correspondre au matériau Roger R04000 ® .

Selon un mode de réalisation, ledit élément de régulation prend la forme d’un barreau s’étendant longitudinalement entre un bord externe dudit élément de support et ladite zone de réception, un espacement étant ménagé entre une extrémité dudit barreau et ladite zone de réception de sorte que :

- lorsque la température ambiante est inférieure à une première valeur seuil, ledit espacement limite la conductance thermique dudit barreau ; et

- lorsque la température ambiante est supérieure à une seconde valeur seuil, ledit espacement soit comblé par la dilatation thermique dudit barreau.

Ce mode de réalisation est particulièrement simple à réaliser car il suffit de réaliser la zone de réception avec plusieurs éléments de liaison et de réaliser une découpe laser dans un des éléments de liaison pour former l’espacement et réaliser l’invention.

Selon un mode de réalisation, ledit espacement présente une épaisseur comprise entre 5 et 60 pm.

Selon un mode de réalisation, ledit élément de régulation prend la forme d’un arc s’étendant entre deux bords externes perpendiculaires dudit élément de support, ledit arc s’étendant avec un espacement le long dudit élément de liaison de sorte que :

- lorsque la température ambiante est inférieure à une première valeur seuil, ledit espacement limite la conductance thermique dudit arc ; et

- lorsque la température ambiante est supérieure à une seconde valeur seuil, ledit espacement soit comblé par la dilatation thermique dudit arc ; - les déplacements dudit arc par rapport à ladite zone de réception, induits par la température ambiante, permettant de faire varier ladite conductance thermique en continu.

Ce mode de réalisation permet d’obtenir quatre ponts thermiques distincts qui peuvent être chacun associés à une température distincte pour faire varier progressivement la conductance thermique.

Selon un mode de réalisation, ledit élément de régulation prend la forme d’un arc s’étendant entre deux angles internes dudit élément de support, un sommet dudit arc s’étendant avec un espacement proche de ladite zone de réception de sorte que :

- lorsque la température ambiante est inférieure à une première valeur seuil, ledit espacement limite la conductance thermique dudit arc ; et

- lorsque la température ambiante est supérieure à une seconde valeur seuil, ledit espacement soit comblé par la dilatation thermique dudit arc ;

- les déplacements dudit arc par rapport à ladite zone de réception, induits par la température ambiante, permettant de faire varier ladite conductance thermique en continu.

Ce mode de réalisation permet d’obtenir un déplacement important de l’arc par la dilatation thermique, facilitant ainsi le procédé de réalisation de l’arc.

Selon un mode de réalisation, ledit élément de régulation prend la forme d’un barreau s’étendant longitudinalement entre un bord externe dudit élément de support et ladite zone de réception, un ensemble de rainures étant réalisées sur ledit barreau de sorte que :

- lorsque la température ambiante est inférieure à une première valeur seuil, ledit ensemble de rainures limite la conductance thermique dudit barreau ; et

- lorsque la température ambiante est supérieure à une seconde valeur seuil, ledit ensemble de rainures soit comblé par la dilatation thermique dudit barreau ;

- les déplacements dudit barreau par rapport à ladite zone de réception, induits par la température ambiante, permettant de faire varier ladite conductance thermique en continu. Ce mode de réalisation permet également d’obtenir une dilation importante du barreau. Selon un mode de réalisation, ladite première valeur seuil est comprise entre 20 et 40 °C alors ladite seconde valeur seuil est comprise entre 60 et 80°C. DESCRIPTION SOMMAIRE DES FIGURES

La manière de réaliser l’invention ainsi que les avantages qui en découlent, ressortiront bien du mode de réalisation qui suit, donné à titre indicatif mais non limitatif, à l’appui des figures annexées dans lesquelles les figures 1 à 4 représentent :

- Figure la-lb : des représentations schématiques en perspective d’un élément de support selon un premier mode de réalisation de l’invention ainsi que l’influence de la température sur son comportement ;

- Figure 2a-2b : des représentations schématiques en perspective d’un élément de support selon un second mode de réalisation de l’invention ainsi que l’influence de la température (figure 2b) sur son comportement ;

- Figure 3a-3b : des représentations schématiques en perspective d’un élément de support selon un troisième mode de réalisation de l’invention ainsi que l’influence de la température (figure 3b) sur son comportement ; et

- Figure 4a-4b : des représentations schématiques en perspective d’un élément de support selon un quatrième mode de réalisation de l’invention.

DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION

Les Figures la à lb illustrent un premier mode de réalisation dans lequel un élément de support 10a, sensiblement parallélépipédique, présente un bord externe 14 de sorte à coopérer avec les bords internes d’un boîtier. Cet élément de support 10a comporte une zone de réception 11 pour un composant électronique, avantageusement un composant thermo régulé. Cette zone de réception 11 est disposée sensiblement au centre de l’élément de support 10a et maintenue par deux bras 12a, 12b.

Chaque bras 12a, 12b s’étend longitudinalement entre la zone de réception 11 et un bord externe 14 de l’élément de support 10a. Ainsi, les deux bras 12a, 12b sont coplanaires avec la zone de réception 11. Afin de limiter les échanges thermiques entre le boîtier et le composant électronique, ces bras 12a, 12b s’étendent dans la longueur de l’élément de support 10a et sont fixés sensiblement au centre de la largeur du bord externe 14 de l’élément de support 10a.

Les échanges thermiques entre le boîtier et le composant électronique sont également contrôlés par un élément de régulation en température 18. Selon l’invention, cet élément de régulation en température 18 est disposé dans un plan de la zone de réception 11.

Dans l’exemple des figures la à lb, cet élément de régulation en température 18 se présente sous la forme de deux barreaux 20a et 20b s’étendant chacun longitudinalement entre le centre d’une longueur du bord externe 14 et la zone de réception 11. Dans ce mode de réalisation, la caractéristique selon laquelle l’élément de régulation en température 18 est disposé dans un plan de la zone de réception 11 induit que les deux barreaux 20a et 20b s’étendent dans le même plan que les bras 12a, 12b et les bord externe 14. Contrairement aux bras 12a, 12b, ces barreaux 20a, 20b ne touchent pas toujours la zone de réception 11 car un espacement 21a, 21b est ménagé entre ces barreaux 20a, 20b et la zone de réception 11.

Cet élément de régulation en température 18 est mobile entre deux positions : une position de faible conductance thermique avec la zone de réception 11 ; et une position de forte conductance thermique avec la zone de réception 11.

Tel qu’illustré sur la figure lb, dans la position de faible conductance, les barreaux 20a, 20b ne touchent pas la zone de réception 11. Par exemple, les barreaux 20a, 20b sont distants de la zone de réception 11 d’un espacement 21a, 21b compris entre 5 et 60 pm. Bien que cet espacement 21a, 21b soit très fin dans la position de faible conductance, l’absence de contact limite les échanges thermiques entre les barreaux 20a, 20b et la zone de réception 11 uniquement à des échanges par rayonnement, à l’exclusion de toute conduction entre les barreaux 20a, 20b et la zone de réception 11. Au contraire, dans la position de forte conductance thermique, tel qu’illustré sur la figure la, les barreaux 20a, 20b touchent la zone de réception 11 et l’espacement 21a, 21b n’existe plus. Ce faisant, les barreaux 20a, 20b participent à la régulation thermique de la zone de réception 11 avec les bras 12a, 12b.

Ainsi, dans cette position de forte conductance thermique, la conductance thermique entre la zone de réception 11 et le bord externe 14, induite par l’élément de régulation 18, est supérieure à la conductance thermique induite par l’élément de régulation 18 dans la position de faible conductance thermique. Typiquement, la conductance thermique induite par l’élément de régulation 18 dans la position de faible conductance thermique est inférieure au quart de la conductance thermique induite par les bras 12a-12b en raison de l’espacement 21a, 21b alors que la conductance thermique induite par l’élément de régulation 18 dans la position de forte conductance thermique est supérieure à la moitié de la conductance thermique induite par les bras 12a-12b.

Les déplacements des barreaux 20a, 20b entre la position de faible conductance thermique et la position de forte conductance thermique sont assurés par les déformations induites par le phénomène de dilatation thermique des barreaux 20a, 20b. Lorsque la température ambiante est élevée, par exemple supérieure à 80°C, les barreaux 20a, 20b emmagasinent la température ambiante et chauffent.

Lors de réchauffement des barreaux 20a, 20b une dilatation thermique survient qui permet de combler les espacements 21a, 21b. Les barreaux 20a, 20b permettent alors de dissiper la température d’un composant électronique monté sur la zone de réception 11 lorsque la température ambiante est élevée. Au contraire, lorsque la température ambiante est faible, par exemple inférieure à 20°C, les barreaux 20a, 20b ne sont pas suffisamment dilatés pour combler les espacements 21a, 21b permettant d’obtenir une plus grande isolation thermique entre la zone de réception 11 et le bord externe 14. Il s’ensuit que la conductance thermique entre les barreaux 20a, 20b et la zone de réception 11 est discontinue en fonction de la température ambiante. Cette capacité de dilation peut être configurée par la nature des matériaux constitutifs des barreaux 20a, 20b. Par exemple, les barreaux 20a, 20b peuvent être réalisés en un matériau stratifié et pré-imprégné de céramique hydrocarbonée, typiquement le matériau Roger R04000 ® commercialisé par la société ROGER ® .

Les figures 2a et 2b illustrent un second mode de réalisation dans lequel l’élément de support 10b présente un élément de régulation en température 18 réalisé sous la forme de quatre arcs 22a-22d fixés de part et d’autre sur le bord externe 14. Chaque arc 22a-22d est conscrit dans un quart de la surface de l’élément de support 10b et s’étend entre la moitié de la longueur d’un bord externe 14 et la moitié de la largeur d’un bord externe 14. La courbure de chaque arc 22a-22d est prédéterminée de sorte qu’une grande partie de chaque arc 22a-22d suive la trajectoire des bras 12a, 12b.

Dans la position de faible conductance thermique, tel qu’illustré sur la figure 2a, il existe un espacement 23a-23d, par exemple de l’ordre de 5 à 60 mhi, entre les arcs 22a- 22d et les bras 12a, 12b. La dilatation thermique précédemment décrite permet de combler cet espacement 23a-23d de sorte que, dans la position de forte conductance thermique, tel qu’illustré sur la figure 2b, les arcs 22a-22b touchent les bras 12a, 12b et améliorent la conductance thermique entre le bord externe 14 et la zone de réception 11.

Les figures 3 a et 3b illustrent un troisième mode de réalisation dans lequel l’élément de support 10c présente un élément de régulation en température 18 réalisé sous la forme de deux arcs 24a, 24b fixés de part et d’autre sur le bord externe 14. Chaque arc 24a, 24b est conscrit dans une moitié de la surface de l’élément de support 10c et s’étend entre deux angles internes 15 du bord externe 14. La courbure de chaque arc 24a, 24b est prédéterminée de sorte qu’un sommet 26a, 26b de chaque arc 24a, 24b s’étendant avec un faible espacement 25a, 25b proche de la zone de réception 11 dans la position de faible conductance thermique.

Ainsi, dans la position de faible conductance thermique, tel qu’illustré sur la figure 3a, il existe un espacement 25a, 25b, par exemple de l’ordre de 5 à 60 pm, entre les arcs 24a, 24b et la zone de réception 11. La dilatation thermique précédemment décrite permet de combler cet espacement 25a, 25b de sorte que, dans la position de forte conductance thermique, tel qu’illustré sur la figure 3b, les arcs 24a, 24b touchent la zone de réception 11 et améliorent la conductance thermique entre le bord externe 14 et la zone de réception 11.

Les figures 4a et 4b illustrent un quatrième mode de réalisation dans lequel l’élément de support lOd présente un élément de régulation en température 18 réalisé sous la forme d’un barreau 27 fixé entre la zone de réception 11 et le centre de la longueur du bord externe 14. Contrairement au premier mode de réalisation, le barreau 27 est fixé sur la zone de réception 11 quelle que soit la température.

En effet, le barreau 27 présente une forme en accordéon 28 réalisée par des rainures ménagées de part et d’autre du barreau 27. Dans la position de faible conductance thermique, la forme en accordéon est étirée, alors que, dans la position de forte conductance thermique, la forme en accordéon est compressée. Ainsi, la section de contact du barreau 27 avec la zone de réception 11 est plus faible dans la position de faible conductance thermique que dans la position de forte conductance thermique.

En effet, dans ce mode de réalisation, la dilatation thermique précédemment décrite permet de combler les rainures formant l’accordéon 28 de sorte que, dans la position de forte conductance thermique, le barreau 27 touche la zone de réception 11 sur toute sa section, augmentant ainsi le transfert de chaleur par conduction.

En variante, l’élément de support 10 peut présenter d’autres formes sans changer l’invention. Par exemple, l’élément de support 10 peut être configuré pour supporter plusieurs composants électroniques avec plusieurs zones de réception 11 distinctes. Les bras 12a, 12b peuvent présenter des trajectoires non rectilignes pour augmenter la longueur du chemin thermique. En outre, la zone de réception 11 peut être disposée différemment par rapport au bord externe 14 de l’élément de support 10. Par exemple, la zone de réception 11 peut être maintenue par un seul bras de liaison 12 s’étendant sur trois quart de la longueur de l’élément de support 10. La réalisation de l’un ou l’autre de ces modes de réalisation peut consister à prendre une plaque pleine et à former des découpes laser pour obtenir les motifs précédemment décrits. L’invention permet ainsi de gérer efficacement la dissipation thermique d’un composant monté sur la zone de réception 11 avec au moins deux états distincts :

- un premier état dans lequel l’élément de support 10 permet une grande dissipation thermique du composant lorsque la dilatation de l’élément de régulation 18 est suffisante pour améliorer la dissipation thermique de la zone de réception 11 ; et

- un second état dans lequel l’élément de support 10 permet d’obtenir une plus faible dissipation thermique du composant lorsque la dilatation de l’élément de régulation 18 n’est pas suffisante pour que l’élément de régulation 18 participe activement à la dissipation thermique de la zone de réception 11.

Cette variation de dissipation thermique est obtenue de manière passive sans modifier le système de régulation en température du composant électronique. Cette variation peut-être discontinue, telle qu’illustrée par le premier mode de réalisation, ou continue, telle qu’illustrée par les trois autres modes de réalisation.