BE898061A - Montage formant radiateur de chaleur pour dispositifs semiconducteurs. - Google Patents

Montage formant radiateur de chaleur pour dispositifs semiconducteurs. Download PDF

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BE898061A
BE898061A BE0/211758A BE211758A BE898061A BE 898061 A BE898061 A BE 898061A BE 0/211758 A BE0/211758 A BE 0/211758A BE 211758 A BE211758 A BE 211758A BE 898061 A BE898061 A BE 898061A
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cylindrical
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BE0/211758A
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K G Longenecker
T B Geary
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Westinghouse Electric Corp
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Abstract

Le montage destiné à l'assemblage de dispositifs semiconducteurs comporte, selon la présente invention, un élément de base métallique (10) et un élément de recouvrement ou élément supérieur (36) qui enferment les dispositifs semiconducteurs dans une cavité cylindrique qu'ils forment. Ces éléments sont isolés électriquement des dispositifs semiconducteurs dont ils assurent un refroidissement efficace. Des moyens sont prévus pour la connexion des dispositifs semiconducteurs avec les circuits extérieurs.

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  WESTINGHOUSE ELECTRIC CORPORATION Montage formant radiateur de chaleur pour dispositifs semi- conducteurs. Demande de brevet aux Etats-Unis d'Amérique No. 436.104 du
22 octobre 1982 en faveur de K. G. LONGENECKER et
T. B. GEARY. 

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 Montage formant radiateur de chaleur pour dispositifs semiconducteurs 
La présente invention concerne le domaine des montages pour dispositifs semiconducteurs ainsi que celui des radiateurs de chaleur ou moyens de refroidissement pour dispositifs semiconducteurs. 



   Des montages du type à compression pour des dispositifs semiconducteurs sont bien connus dans la technique comme, par exemple, le montage à empilage décrit dans le brevet des U. S. A. 



  NO 3 447 118 et le montage décrit dans le brevet des U. S. A. 



  NO 4 313 128. 



   Le montage selon le brevet des U. S. A. NO 3 447 118 précité ne fonctionne pas en tant que radiateur de chaleur en plus de constituer un montage. 



   Le montage selon le brevet des U. S. A. NO 4 313 128 précité est de structure assez complexe et ne peut pas être refroidi sur trois faces à la différence de l'invention. 



   Le brevet des U. S. A. NO 4 047 197 vise un exemple typique de montages qui sont bien connus dans l'art antérieur. 



  Dans ces montages, les dispositifs sont renfermés dans un   boitier   en matière plastique pourvu d'une base métallique. Le refroidissement peut uniquement être réalisé suivant une face, à savoir la base métallique. En outre, les dispositifs sont soudés à des contacts à l'intérieur du boîtier au lieu d'être connectés par compression, et ils ne peuvent pas être 
 EMI2.1 
 facilement désassemblés. 



  \ 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 
Le but principal de l'invention est d'obtenir un meilleur refroidissement de plaquettes de semiconducteurs. 



   L'objectif précité est essentiellement atteint selon l'invention par un montage modulaire pour semiconducteurs caractérisé par le fait qu'il comprend un corps métallique formant une cavité ayant une section transversale circulaire et destinée à recevoir des plaquettes de base ou pastilles de semiconducteurs et des moyens de compression, plusieurs éléments métalliques cylindriques disposés dans ladite cavité, lesdites plaquettes de base de semiconducteurs étant disposées dans ladite cavité entre des éléments cylindriques adjacents, et lesdits moyens de compression maintenant lesdites plaquettes de base de semiconducteurs dans un état mutuel de conduction électrique et thermique avec lesdits éléments métalliques cylindriques adjacents,

   le montage comprenant en outre une isolation pour isoler électriquement lesdits éléments cylindriques et lesdites plaquettes par rapport audit corps, ainsi que des éléments de circuit pour réaliser un contact électrique avec lesdites plaquettes de   bemiconducteurs.   



   L'invention vise en particulier un montage modulaire pour semiconducteurs et un radiateur de chaleur comprenant un élément métallique de base et un élément métallique de couverture ou de dessus, ledit élément de base comportant une surface de dessus, une surface de dessous et deux surfaces d'extrémité, ledit élément de couverture comportant une surface de dessus, une surface de dessous et deux surfaces d'extrémité, une partie centrale de ladite surface de dessus dudit élément de base étant concave par rapport à ladite surface de dessus, une partie centrale de ladite surface de dessous dudit élément de couverture étant concave par rapport à ladite surface de dessous, si bien que lorsque ledit élément de couverture est disposé sur ledit élément de base,

   les parties concaves de ladite surface de dessus dudit élément de base et de ladite surface de dessous dudit élément de couverture forment une cavité, ladite cavité ayant une section transversale circulaire et s'étendant entre les surfaces d'extrémité des éléments 
 EMI3.1 
 respectifs de base et de couverture, plusieurs éléments \ 

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 métalliques cylindriques étant disposés à l'intérieur de ladite cavité, des plaquettes de semiconducteurs étant disposées dans ladite cavité entre des éléments cylindriques adjacents, des moyens de compression maintenant lesdites plaquettes de semiconducteurs dans un état mutuel de conduction électrique et thermique avec lesdits éléments métalliques cylindriques adjacents,

   des moyens étant prévus pour isoler électriquement lesdits éléments cylindriques et lesdites plaquettes de semiconducteurs par rapport auxdits éléments de base et de couverture, et des moyens étant prévus pour réaliser un contact électrique avec lesdites plaquettes de semiconducteurs à travers lesdits éléments cylindriques. 



   D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui va suivre d'un exemple de réalisation donné à titre indicatif, mais nullement limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue en perspective isométrique d'un élément de base du montage-radiateur de chaleur de l'invention ; la figure 2 est une vue en perspective isométrique d'un élément de couverture du montage-radiateur de chaleur de l'invention ; les figures 3 et 4 sont respectivement des vues de face et de dessus des éléments cylindriques du montageradiateur de chaleur de l'invention ; les figures 5 et 6 sont respectivement des vues de côté et de face des éléments terminaux du montage-radiateur de chaleur de l'invention ;

   la figure 7 est une vue de face d'une rondelle utilisée dans le montage-radiateur de chaleur de l'invention ; la figure 8 est une vue de face d'une rondelle métallique du type rondelle de pression utilisée dans le montage-radiateur de chaleur de l'invention ; la figure 9 est une vue de face d'un disque isolant électrique convenant pour être utilisé dans le montageradiateur de chaleur de l'invention ; 

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 EMI5.1 
 la figure 10 est une vue de dessus d'une feuille C > mince diélectrique convenant pour être utilisée dans le montage-radiateur de chaleur de l'invention ; la figure 11 est une vue en perspective isométrique d'un montage-radiateur de chaleur partiellement assemblé ;

   et la figure 12 est une vue en perspective isométrique du montage-radiateur de chaleur de l'invention muni d'une plaque portant un circuit imprimé, disposée sur sa surface de dessus. 



   Le montage modulaire pour semiconducteurs de puissance de l'invention assure en même temps l'isolation électrique des plaquettes semiconductrices qu'il renferme et la formation de chemins de conduction thermique allant de la plaquette semiconductrice au boîtier, en fournissant ainsi un moyen pour monter et refroidir des circuits complexes dans un montageradiateur de chaleur commun. 



   Les semi-conducteurs en plaquettes ou éléments scellés par fusion utilisés peuvent être des thyristors, transistors, redresseurs ou des combinaisons de ceux-ci. 



   En se référant à la figure 1, on peut voir un élément de base 10 d'un montage-radiateur de chaleur pour semiconducteurs de puissance conforme aux caractéristiques de l'invention. 



   L'élément de base 10 présente une surface de dessous 12 et une première partie périphérique 14, verticale par rapport à la surface de dessous 12, et une seconde partie périphérique verticale 16. La seconde partie verticale 16 est décalée de la première partie verticale 14 par une partie horizontale en gradin 18 qui est sensiblement parallèle à la surface de dessous 12. 



   La surface de dessus 20 de l'élément de base 10 comprend deux parties périphériques horizontales 22 s'étendant vers l'intérieur à partir de la partie périphérique 16 et une partie incurvée concave 24 s'étendant entre les parties périphériques 22. Les parties périphériques horizontales 22 sont sensiblement parallèles à la partie en forme de gradin 18 et à la surface de dessous 12. 



   Une série de gorges respectives extérieures 126 et 
 EMI5.2 
 , 

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 intérieures 26 sont formées dans la partie incurvée concave 24 en s'étendant suivant la partie incurvée 24 entière. Le nombre des gorges intérieures 26 peut varier de deux an nombre nécessaire qui équivaut couramment à celui des éléments semiconducteurs ou en plaquettes renfermés dans le montageradiateur de chaleur. La fonction des gorges intérieures et extérieures sera décrite avec plus de détail ci-après. 



   L'élément de base 10 présente deux surfaces d'extrémité 28 et   30.   



   L'élément de base 10 comporte plusieurs ouvertures 32 s'étendant entièrement à travers ledit élément de base 10 de la partie en gradin 18 à la surface de dessous 12 pour le montage de l'élément de base 10 sur une barre omnibus, un élément radiateur de chaleur supplémentaire ou analogues. Il est entendu que bien que l'on représente quatre ouvertures 32 dans la figure 1, leur nombre n'est pas critique dans la mesure où leur fonction est remplie. De même, toujours à condition que leur fonction soit remplie, l'emplacement physique des ouvertures 32 n'est pas critique. 



   Une seconde série d'ouvertures 34 s'étend dans l'élément de base 10 à partir de la partie périphérique horizontale 22 de la surface de dessus 20. De préférence, les ouvertures sont taraudées. Bien que six ouvertures 34 soient représentées, un nombre quelconque d'ouvertures peut être présent. L'emplacement physique des ouvertures 34 n'est pas critique pour autant que leur fonction, décrite ci-après, est remplie. 



   L'élément de base 10 est entièrement constitué en métal, de préférence en aluminium, mais il peut être en cuivre, acier, aluminium anodisé, acier nickelé ou analogues pour la dissipation de chaleur à partir des semiconducteurs de puissance en plaquettes ou éléments scellés renfermés par ledit élément de base comme on le décrira avec plus de détail ciaprès. L'utilisation d'un élément de base entièrement métallique a pour effet une meilleure dissipation de chaleur que celle qui peut   être-réalisée a   partir d'un élément de base 
 EMI6.1 
 constitué conjointement par un métal et quelque autre matière, , 

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 comme par exemple un métal conjointement avec une matière résineuse. 



   En se référant à la figure 2, on peut voir un élément de couverture 36 du montage-radiateur de chaleur de l'invention. 



   L'élément de couverture 36 présente une surface de dessus 38, des parties périphériques verticales 40, une surface de dessous 42 et des surfaces d'extrémité 43. 



   La surface de dessous 42 s'étendant entre les deux parties périphériques se compose en remontant respectivement vers l'intérieur à partir de chaque partie périphérique, d'une première partie horizontale 44, une partie verticale 46, une seconde partie horizontale 48 et une partie incurvée concave 50 s'étendant entre les deux secondes parties horizontales 48. 



   La première et la seconde partie horizontale 44 et 48 respective et la surface de dessus 38 sont sensiblement parallèles. 



   La partie incurvée 50 est une partie de cercle ayant le même rayon que la partie incurvée 24 de l'élément de base 10 et s'étend entre les surfaces d'extrémité 43. La partie incurvée 50 doit se conformer à la partie correspondante d'un cercle obtenu en prolongeant la partie incurvée 24 de l'élément de base 10. 



   La partie incurvée 24 de l'élément de base 10 forme conjointement avec la partie incurvée 50 de l'élément de couverture 36, une ouverture de configuration circulaire en coupe transversale lorsque l'élément de base 10 et l'élément de couverture 36 sont mutuellement réunis. L'ouverture de configuration circulaire en coupe transversale s'étend entre les deux surfaces d'extrémité. 



   L'élément de couverture 36 comporte une première série d'ouvertures 52 dont, par exemple, six sont représentées, s'étendant entièrement à travers l'élément de couverture 36 en s'alignant verticalement avec les ouvertures 34 de l'élément de base 10 lorsque ledit élément de base 10 et ledit élément de couverture 36 sont mutuellement réunis. Les ouvertures 52 sont fraisées dans l'élément de couverture 36. 



   L'élément de couverture 36 comporte une seconde \ 

 <Desc/Clms Page number 8> 

 série d'ouvertures 56 dont, par exemple, quatre sont représentées, s'étendant entièrement à travers l'élément de couverture 36 en s'alignant verticalement avec les ouvertures 32 de l'élément de base 10 lorsque ledit élément de base 10 et ledit élément de couverture 36 sont mutuellement réunis. 



   Les ouvertures 54 sont fraisées dans l'élément de couverture 36 et la partie fraisée 58 s'ouvre suivant une section de la partie périphérique 40 de l'élément de couverture 36. 



   Il est évident que le nombre des ouvertures 52 de l'élément de couverture 36 est destiné à être égal au nombre des ouvertures 34 de l'élément de base 10 et que le nombre d'ouvertures 56 doit être égal au nombre d'ouvertures 32. 



   Un troisième jeu d'ouvertures 60 dont, par exemple, trois sont représentées, sensiblement circulaires, s'étendent entièrement à travers l'élément de couverture 36. Les ouvertures 60 sont sensiblement espacées les unes des autres de façon égale, leurs centres étant disposés sur l'axe central de la surface de dessus 38, ledit axe s'étendant entre les surfaces d'extrémité 43. 



   Plusieurs gorges non représentées, sont prévues dans la partie incurvée 50 de la surface de dessous 42 de l'élément de couverture 36. Le nombre de gorges de la surface de dessous 42 est égal au nombre de gorges 26 et 126 de la partie incurvée 24 de la surface de dessus 20 de l'élément de base 10 et lesdites gorges sont alignées verticalement de façon qu'elles soient continues et forment un cercle lorsque l'élément de couverture 36 et l'élément de base 10 sont mutuellement réunis. 



   L'élément de couverture 36 est constitué en un métal, de préférence le même métal que celui de l'élément de base 10. 



   L'utilisation d'un métal, de préférence l'aluminium anodisé pour l'élément de base 10 comme pour l'élément de couverture 36 assure une bonne dissipation de la chaleur à partir des plaquettes de semiconducteurs renfermées dans le montage-radiateur de chaleur et permet de relier ledit montageradiateur de chaleur lui-même suivant ses côtés ou sa surface 
 EMI8.1 
 de dessous ou suivant toutes lesdites trois surfaces, à un , 

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 autre élément ou à d'autres éléments pour réaliser une dissipation de chaleur à   partir-dudit   montage-radiateur de chaleur. 



   La longueur de l'élément de base 10 et de l'élément de couverture 36, mesurée entre les faces d'extrémité respectives, est la même. 



   En se référant aux figures 3 et 4, on peut voir des vues respectives de face et de dessus d'un élément ou pièce d'écartement 62 cylindrique qui constitue un composant du montage-radiateur de chaleur de l'invention. 



   L'élément ou pièce d'écartement 62 cylindrique est un élément solide en métal constitué, par exemple, en cuivre, et peut être revêtu d'un second métal tel que par exemple du nickel par électrolyse. 



   L'élément cylindrique 62 présente une surface avant 64 et une surface arrière 66. Chacune des surfaces 64 et 66 présente une partie en saillie ou surface de contact 68 et 70 respective. 



   Une partie périphérique 72 s'étend entre les surfaces 64 et 66. 



   Une première ouverture cylindrique 74 est prévue de façon à être disposée en un point sensiblement intermédiaire par rapport à la partie périphérique 72 en s'étendant perpendiculairement par rapport à la surface de la partie périphérique 72 à l'intérieur de l'élément 62 suivant une distance prédéterminée. L'ouverture 74 comporte une partie 76 fraisée où ladite ouverture débouche sur la partie périphérique 72 pour former ainsi un épaulement 78. 



   Une seconde ouverture 80 relativement plus petite s'étend verticalement à partir de l'épaulement 78 dans l'élément cylindrique 62 en débouchant sur une troisième ouverture 82 sur laquelle elle se termine, ladite troisième ouverture s'étendant depuis la partie de surface 64 sailllante, dans l'élément cylindrique 62. L'ouverture 82 est située centralement sur la partie en saillie ou surface de contact 68 de la surface 64 en débouchant de préférence dans 
 EMI9.1 
 l'ouverture 80 à angle droit. 



  , 

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Une rainure de calage 84 est taillée dans la partie périphérique 72 en débouchant dans l'ouverture 74. 



   Le   diamètre "d" de   l'élément cylindrique 62 est tel que ledit élément cylindrique 62 puisse être logé dans les parties incurvées concaves respectives, 24 et 50, de l'élément de base 10 et de l'élément de couverture 36, de façon à se conformer auxdites parties concaves. 



   En se référant aux figures 5 et 6, on peut voir des vues de côté et de face respectives d'un élément terminal ou de retenue 86 en métal. L'élément terminal ou de retenue 86 peut être en tout métal convenable comme, par exemple, l'aluminium, le cuivre ou l'acier et il est de préférence en acier revêtu d'un dépôt d'étain. 



   Le diamètre"d"de l'élément terminal ou de retenue 86 est tel qu'un rebord 88 dudit élément terminal 86 vienne se loger dans les gorges d'extrémité 126 de l'élément de base 10 et la gorge, verticalement alignée, de l'élément de couverture 36. L'élément terminal ou de retenue 86 comporte un raccord ou manchon 90 de forme annulaire disposé centralement sur la surface 92. L'élément terminal 86 présente une partie 94 en forme d'épaulement s'étendant entre la surface 92 et le rebord 88. 



   En se référant à la figure 7, on peut voir une rondelle 96 en un matériau isolant électrique tel que, par exemple, du mica ou une fibre imprégnée d'une résine convenable. 



   En se référant à la figure 8, on peut voir une rondelle de pression telle que, par exemple, une rondelle Belleville 98, par exemple en acier. 



   En se référant à la figure 9, on peut voir un disque isolant électrique 100, par exemple en mica. Le disque a un diamètre plus grand que celui de la partie saillante 68 ou 70 de l'élément ou pièce d'écartement 62 cylindrique et inférieur au   diamètre "d" de   l'élément terminal 86. 



   En se référant à la figure 10, on peut voir une feuille mince 130 en matériau isolant électrique, diélectrique, tel que par exemple une feuille mince en caoutchouc de \ 

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 silicone renforcée de fibres, par exemple des fibres de verre, ou une feuille mince en   tétrafluoro-éthylëne,   polytétrafluoro- éthylène, trifluorochloro-éthylène avec ou sans fibres de renforcement, charges et analogues. 



   La feuille mince 130 a une   longueur"L"égale à   la distance entre les gorges d'extrémité 126 et une largeur w telle qu'elle s'adapte entièrement autour des éléments cylindriques ou d'écartement 62, et comporte des parties découpées 132 pouvant s'adapter autour des ouvertures 74 des éléments cylindriques 62. La feuille mince 130 est représentée en position dans la figure 11. 



   En se référant à la figure 11, on peut voir un montage-radiateur de chaleur de l'invention à l'état partiellement assemblé. 



   La rondelle 96 en isolant électrique a été disposée autour du raccord 90 de forme annulaire d'un élément terminal ou de retenue 86. Deux rondelles Belleville 98 ou davantage sont disposées sur la rondelle 96 ou autour d'elle. Le rebord 88 de l'élément terminal 86 est introduit dans l'une des gorges d'extrémité 126 de l'élément de base 10 de façon que le côté de l'élément terminal portant le raccord soit tourné vers l'intérieur ou vers l'autre gorge d'extrémité 126. 



   On introduit le disque isolant électrique 100 en contact avec les rondelles Belleville 98. On déploie la feuille diélectrique 130 dans la partie incurvée 24 de l'élément de base de façon que son axe central 134 s'étende suivant l'axe central de ladite partie incurvée 24 et que la partie découpée s'étende dans une direction générale verticale. La feuille 130 s'étend entre les gorges 126. On positionne le premier élément cylindrique 62 sur la feuille 130 dans la partie incurvée 24 de l'élément de base 10 de façon que la partie saillante ou surface de contact 70 soit en contact avec le disque isolant électrique   100.   



   On positionne une plaquette de semiconducteur, comme par exemple un thyristor en plaquette ou élément scellé   102,   
 EMI11.1 
 en contact physique et électrique avec la surface de contact , 68 du premier-élément cylindrique 62. On décrira l'assemblage , 

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 en trappe thermique en rapport avec une plaquette formant thyristor, mais il est bien entendu que l'on peut également utiliser des plaquettes de semiconducteurs formant respectivement des transistors et des redresseurs ou des combinaisons de ceux-ci. 



   On remplit les gorges centrales 26, qui sont recouvertes par la feuille diélectrique 130, par exemple avec une résine de silicone RTV pour augmenter la résistance au fluage de l'assemblage en trappe thermique. Les gorges ainsi remplies entourent les plaquettes ou éléments scellés 102. 



   Un contact de gâchette, non représenté, est préalablement introduit dans l'ouverture 82 de l'élément cylindrique 62 et on fait ressortir un conducteur électrique 104, en contact électrique avec le contact de gâchette, à travers l'ouverture 80 de l'élément cylindrique 62. 



   On introduit un second élément cylindrique 62 dans la partie incurvée 24 de l'élément de base 10 de façon que la surface de contact 70 soit en contact physique et électrique avec la plaquette de semiconducteurs formant le thyristor 102. 



   On fixe un second contact de gâchette, non représenté, dans l'ouverture 82 du second élément cylindrique 62 et on fait ressortir un conducteur électrique 204, en contact électrique avec le second contact de gâchette, à travers l'ouverture 80 du second élément cylindrique 62. 



   On introduit une seconde plaquette de thyristor 202 de façon que sa région de gâchette soit en contact électrique et physique avec le second contact de gâchette et que sa région d'émetteur soit en contact électrique et physique avec la surface de contact 68 du second élément cylindrique 62. 



   On introduit un troisième élément cylindrique 62 dans la partie incurvée 24 de l'élément de base 10 de façon que la surface de contact 68 soit en contact physique et électrique avec la plaquette de thyristor. 



   On peut introduire une thermistance, non représentée, dans l'ouverture 82 du troisième élément cylindrique 62 avec un conducteur électrique 304 en contact électrique avec la 
 EMI12.1 
 thermistance et s'étendant'en remontant à travers l'ouverture , 

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 80 du troisième élément cylindrique 62. 



   On assemble comme décrit ci-dessus une seconde pièce terminale 86 conjointement avec une rondelle 96 et des rondelles Belleville   98,   et un disque isolant électrique 100, et on introduit le rebord 88 de la pièce terminale 86 dans la seconde gorge 126. 



   On peut utiliser plusieurs rondelles Belleville 98 conjointement avec les deux pièces terminales 86 pour assurer une compression suffisante garantissant un contact électrique entre les plaquettes formant des thyristors et les éléments cylindriques 62. 



   Dans la mise en oeuvre effective, l'assemblage décrit ci-dessus est normalement effectué dans un gabarit, puis positionné dans l'élément de base 10. Une feuille mince diélectrique 130 isole électriquement les éléments cylindriques et les plaquettes de semiconducteurs de l'élément de dessous ou élément de base 10. 



   En se référant à la figure 12, on peut voir que la feuille diélectrique 130 est ensuite positionnée sur l'élément de base 10 et que tous deux sont réunis par des boulons 106 introduits dans des ouvertures 52 de l'élément de couverture 34 de l'élément de base 10 sont taraudées pour recevoir respectivement les boulons. Des rondelles Belleville 108 peuvent être utilisées pour assurer le serrage étroit de l'élément de couverture 36 contre l'élément de base 10. Des rondelles isolantes électriques 110 sont également utilisées pour fixer l'élément de couverture 36 à l'élément de base 10. On peut également utiliser des vis ou d'autres moyens de fixation du type à ressort pour fixer l'élément de couverture 36 à l'élément de base 10. 



   On positionne la feuille diélectrique 130 autour du sommet des éléments cylindriques 62 en isolant ainsi électriquement les éléments cylindriques 62 de l'élément de couverture 
 EMI13.1 
 36. 



   Pour assurer davantage l'isolation électrique des plaquettes ou pastilles formant les thyristors, par rapport \ 
 EMI13.2 
 aux éléments de couverture de base, ainsi que celle des , 

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 éléments de couverture et de base par rapport à l'environnement, on peut revêtir les surfaces intérieures et les surfaces extérieures des éléments respectifs de couverture et de base à l'aide d'un revêtement durci, qui peut être de l'aluminium anodisé imprégné de tétrafluoro-éthylène ou encore d'un matériau isolant pour obtenir une isolation diélectrique supplémentaire. 



   La conjugaison des parties verticales et horizontales respectives de la surface de dessus de l'élément de base 10 avec les parties verticales et horizontales respectives de la surface de dessous de l'élément de couverture 36 a pour effet de produire un chemin de circuit pour tous courants de fuite. 



  De plus, les surfaces peuvent être revêtues par des composés RTU, des époxydes ou autres composés propres à assurer un joint étanche et empêcher des courantsde fuite. 



   Des fiches 112 sont constituées en un métal conducteur de l'électricité tel que, par exemple, du cuivre, de l'aluminium et du cuivre revêtu d'un dépôt de nickel. Les fiches 112 ont une partie principale 114, une partie plus petite 116 et un épaulement 118. Il est prévu une rainure 120 qui s'étend de l'épaulement 118 à la surface de dessus 122 de la fiche 112. 



  Une ouverture 124 disposée centralement est prévue de façon à s'étendre de la surface de dessus 122 jusqu'à l'épaulement 118 environ. L'ouverture 124 est taraudée. 



   On introduit les fiches 112 à force sous application d'une pression, dans les ouvertures 64 respectives des éléments cylindriques 62 jusqu'à une profondeur sensiblement égale à la longueur de la partie plus petite 116, de façon que l'épaulement 118 soit en contact avec la partie fraisée 76 autour de l'ouverture 74. On enfonce les conducteurs électriques   104,   204 et 304 dans les rainures 120. 



   Les fiches 112 sont respectivement le conducteur électrique anode-émetteur pour l'une des plaquettes de thyristor et le conducteur électrique cathode-émetteur pour l'autre plaquette de thyristor. On peut connecter électriquement les deux plaquettes de thyristors dans une relation de circuit en série. 

 <Desc/Clms Page number 15> 

 
 EMI15.1 
 



  Une borne 106 de connexion électrique qui porte des filets 128 sur une partie de sa longueur, lesdits filets-étant e appariés au taraudage de l'ouverture 124 de la fiche 112, est vissée dans chaque fiche 112. 



   La longueur additionnelle des bornes 106 et le fait que les éléments cylindriques 62 puissent tourner autorisent une souplesse de réalisation des contacts électriques avec les plaquettes de thyristors 102 à l'intérieur de l'assemblage en trappe thermique. 



   En se référant de nouveau à la figure 12, on peut voir qu'une plaque 140 en matériau isolant électrique, portant un circuit imprimé est positionnée sur la surface de dessus 38 de l'élément de couverture 26 de façon à être réunie à ladite surface de dessus. On peut réunir la plaque 140 à la surface de dessus 38 au moyen d'un adhésif convenable tel que, par exemple, un adhésif époxy. 



   La plaque 140 portant le circuit imprimé est traversée par trois ouvertures 142 qui se superposent aux ouvertures 60 de l'élément de couverture 36, à travers lesquelles s'étendent les fiches 112. La plaque 140 présente également des parties découpées 143 disposées au-dessus des ouvertures 54. 



   La plaque 140 portant le circuit imprimé comporte des chemins métallisés 144 conducteurs de l'électricité, sur sa surface 146 pour faciliter la réalisation d'un contact électrique avec les régions de gâchette des thyristors scellés par fusion et avec le thermistor renfermés dans le montageradiateur de chaleur. 



   Des éléments de contact 148 sont fixés sur les chemins conducteurs électriques 144 en permettant d'établir un contact électrique entre la plaque portant le circuit imprimé et des éléments ou sources de courant extérieurs. 



   Des plaquettes de semiconducteurs convenant particulièrement pour être utilisées avec le montage-radiateur de chaleur de l'invention sont celles qui sont décrites dans les brevets des Etats-Unis Nos. 4 235 645 et 4 329 707 au nom de la demanderesse. 



   Il y a également lieu de remarquer que d'autres types 

 <Desc/Clms Page number 16> 

 de plaquettes de semiconducteurs passivées qui n'exigent pas d'être rendues hermétiquement étanches   vis-à-vis   du milieu ambiant, conviennent pour être utilisées dans le montageradiateur de chaleur de l'invention. 



   On doit encore souligner que le montage-radiateur de chaleur de l'invention est une structure à montage par compression dans laquelle la rondelle Belleville ou toute autre rondelle métallique appropriée du type rondelle à pression assure la compression. 



   Il convient également d'observer que le montage de l'invention peut être facilement désassemblé pour remplacer les plaquettes ou éléments semiconducteurs scellés.

Claims (8)

  1. REVENDICATIONS Montage modulaire pour semiconducteurs, caractérisé par le fait qu'il comprend un corps métallique formant une cavité ayant une section transversale circulaire et destinée à recevoir des plaquettes de semiconducteurs et des moyens de compression, plusieurs éléments métalliques cylindriques disposés dans ladite cavité, lesdites plaquettes de semiconducteurs étant disposées dans ladite cavité entre des éléments cylindriques adjacents, et lesdits moyens de compression maintenant lesdites plaquettes de semiconducteurs dans un état mutuel de conduction électrique et thermique avec lesdits éléments métalliques cylindriques adjacents, le montage comprenant en outre une isolation pour isoler de l'électricité lesdits éléments cylindriques et lesdites plaquettes de semiconducteurs par rapport audit corps,
    ainsi que des éléments de circuit pour réaliser un contact électrique avec lesdites plaquettes de semiconducteurs.
  2. 2. Montage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdits moyens de compression comprennent des rondelles métalliques de pression.
  3. 3. Montage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que ladite isolation comprend une chemise en matériau diélectrique disposée entièrement autour des éléments cylindriques et des plaquettes de semiconducteurs.
  4. 4. Montage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les éléments de circuit prévus pour réaliser un contact électrique avec lesdites plaquettes de semiconducteurs comprennent des fiches conductrices de l'électricité montées à la presse dans des ouvertures ménagées dans lesdits éléments cylindriques, des bornes conductrices de l'électricité introduites dans des ouvertures ménagées dans lesdites fiches conductrices de l'électricité, et une plaque de circuit imprimé fixée sur la surface de dessus d'un élément de couverture compris dans le corps métallique.
  5. 5. Montage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ledit corps comprend EMI17.1 un élément métallique de base et un élément métallique de , <Desc/Clms Page number 18> base et un élément métallique de couverture, ledit élément de base comportant une surface de dessus, une surface de dessous et deux surfaces d'extrémité, ledit élément de couverture comportant une surface de dessus, une surface de dessous et deux surfaces d'extrémité, une partie centrale de ladite surface de dessus dudit élément de base étant concave par rapport à ladite surface de dessus, une partie centrale de ladite surface de dessous dudit élément de couverture étant concave par rapport à ladite surface de dessous,
    si bien que lorsque ledit élément de couverture est disposé sur ledit élément de base et fixé à celui-ci par des vis, les parties concaves dudit élément de base et dudit élément de couverture formant ladite cavité entre les surfaces d'extrémité desdits éléments.
  6. 6. Montage selon la revendication 5, caractérisé par le fait que dans chacune des parois des surfaces concaves desdits éléments de couverture et de base est formée une gorge au voisinage de chaque surface d'extrémité, lesdites gorges de la surface de dessus dudit élément de couverture étant alignées verticalement avec les gorges de la surface de dessus dudit élément de base lorsque ledit élément de couverture est disposé sur ledit élément de base.
  7. 7. Montage selon la revendication 6, caractérisé par le fait que des éléments terminaux sont disposés dans lesdites gorges et que des rondelles métalliques de pression sont disposées entre lesdits éléments terminaux et les éléments cylindriques adjacents.
  8. 8. Montage selon la revendication 6, caractérisé par le fait qu'un disque isolant électrique est disposé entre lesdites rondelles de pression et lesdits éléments cylindriques adjacents, de façon que lesdites rondelles de pression et lesdits éléments terminaux soient isolés électriquement desdits éléments cylindriques.
BE0/211758A 1982-10-22 1983-10-21 Montage formant radiateur de chaleur pour dispositifs semiconducteurs. BE898061A (fr)

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