FR3047141A1 - ELECTRONIC COMPACT POWER MODULE - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne un module électronique de puissance comprenant une semelle (8) métallique portant une plaque (10) inférieure munie de pistes (12a, 12b) conductrices, et sur laquelle sont fixées des puces (13) semiconductrices ; une plaque (20) supérieure munie de pistes (22a, 22b) conductrices sur chacune de ses faces, et sur laquelle sont fixés des condensateurs (23) adaptés pour réduire des inductances parasites du module, ladite plaque (20) supérieure étant superposée à ladite plaque (10) inférieure ; des pièces (30) de cuivre s'étendant intégralement entre ladite plaque (10) inférieure et ladite plaque (20) supérieure de manière à assurer une triple fonction de conduction thermique, de conduction électrique, et de support mécanique de la plaque (20) supérieure, sans contact direct avec les lesdites puces semi-conductrices ; des moyens (40 ; 41 ; 42) de bouclage électrique de ladite plaque (20) supérieure.The invention relates to an electronic power module comprising a metal plate (8) carrying a lower plate (10) provided with conductive tracks (12a, 12b) and on which semiconductor chips (13) are fixed; an upper plate (20) provided with conductive tracks (22a, 22b) on each of its faces, and on which are fixed capacitors (23) adapted to reduce parasitic inductances of the module, said upper plate (20) being superimposed on said lower plate (10); copper pieces (30) extending integrally between said lower plate (10) and said upper plate (20) so as to provide a triple function of thermal conduction, electrical conduction, and mechanical support of the plate (20) superior, without direct contact with said semiconductor chips; means (40; 41; 42) electrically looping said upper plate (20).

Description

MODULE ELECTRONIQUE DE PUISSANCE COMPACT 1. Domaine technique de l’invention L’invention concerne un module électronique de puissance destiné à relier une source d’énergie électrique à une charge ou un actionneur électrique. L’invention concerne en particulier un tel module électronique de puissance destiné à des applications aéronautiques, ferroviaires ou automobiles, et de manière générale à tous types d’applications nécessitant une conversion d’énergie entre une source et une charge. 2. Arrière-plan technologiqueBACKGROUND OF THE INVENTION The invention relates to an electronic power module for connecting an electric power source to a load or an electric actuator. The invention relates in particular to such an electronic power module intended for aeronautical, railway or automotive applications, and generally to all types of applications requiring energy conversion between a source and a load. 2. Technological background

Un module électronique de puissance, aussi désigné par les termes de convertisseur de puissance, vise à convertir l’énergie électrique reçue en entrée de module en une énergie électrique compatible avec la charge électrique pilotée par le module électronique de puissance. Pour ce faire, le module comprend des composants électroniques qui font office d’interrupteurs et qui permettent de découper la tension et/ou le courant d’entrée pour pouvoir l’adapter aux besoins de la charge pilotée par le module.An electronic power module, also referred to as the power converter, aims at converting the electrical energy received at the module input into electrical energy compatible with the electrical load controlled by the electronic power module. To do this, the module includes electronic components that act as switches and that cut the voltage and / or the input current to be able to adapt to the needs of the load controlled by the module.

Ces composants électroniques sont par exemple des transistors, des diodes, des thyristors, ou des combinaisons de ces différents composants. Dans toute la suite, nous feront référence à des puces semi-conductrices pour désigner de tels composants électroniques. Une puce semi-conductrice comprend de manière classique au moins un matériau semi-conducteur, et au moins deux métallisations permettant respectivement de rapporter la puce sur une plaque électronique, par exemple du type circuit imprimé, et de réaliser les connexions électriques. A l’origine, la plupart des puces semi-conductrices étaient réalisées en silicium. Depuis quelques années, ces puces sont formées en carbure de silicium (SiC) ou en nitrure de gallium (GaN). En particulier, ces matériaux permettent de former des composants électroniques présentant des commutations en courant et en tension bien plus rapides qu’avec le silicium. Ces commutations rapides réduisent les pertes énergétiques à chaque commutation. Aussi, la fréquence de commutation au sein d’un convertisseur de puissance peut être augmentée de manière significative avec Γutilisation de ces matériaux.These electronic components are, for example, transistors, diodes, thyristors, or combinations of these different components. In the following, we will refer to semiconductor chips to designate such electronic components. A semiconductor chip conventionally comprises at least one semiconductor material, and at least two metallizations respectively making it possible to report the chip on an electronic plate, for example of the printed circuit type, and to make the electrical connections. Originally, most semiconductor chips were made of silicon. In recent years, these chips are formed of silicon carbide (SiC) or gallium nitride (GaN). In particular, these materials make it possible to form electronic components having much faster current and voltage switching than with silicon. These fast switches reduce energy losses at each switching. Also, the switching frequency within a power converter can be significantly increased with the use of these materials.

Cependant, l’augmentation de la vitesse de commutation et de la fréquence de commutation rend un tel convertisseur de puissance plus sensible aux paramètres passifs, tel que les inductances de boucle et les inductances parasites des différents éléments mis en jeu dans le circuit électrique au sein duquel un tel convertisseur est utilisé.However, the increase of the switching speed and the switching frequency makes such a power converter more sensitive to passive parameters, such as loop inductances and parasitic inductances of the various elements involved in the electrical circuit within of which such a converter is used.

Il est connu d’agencer dans les circuits électriques des condensateurs pour diminuer ces inductances parasites. Il a notamment déjà été proposé d’intégrer des condensateurs directement dans le module de puissance, au plus près des puces semi-conductrices, pour optimiser le traitement des inductances parasites. Pour ce faire, les condensateurs sont agencés au voisinage des puces semi-conductrices, sur la plaque électronique qui porte les puces semi-conductrices. Si cette solution permet effectivement de limiter l’inductance parasite, elle augmente en revanche les dimensions et le poids du convertisseur ainsi obtenu, ce qui est peu compatible avec des applications aéronautiques notamment.It is known to arrange capacitors in the electrical circuits to reduce these parasitic inductances. In particular, it has already been proposed to integrate capacitors directly into the power module, as close as possible to the semiconductor chips, in order to optimize the treatment of parasitic inductances. To do this, the capacitors are arranged in the vicinity of the semiconductor chips, on the electronic plate that carries the semiconductor chips. If this solution actually makes it possible to limit the parasitic inductance, it increases on the other hand the dimensions and the weight of the converter thus obtained, which is not very compatible with aeronautical applications in particular.

Les inventeurs ont donc cherché à proposer une nouvelle architecture d’un module de puissance permettant à la fois de limiter efficacement les inductances parasites tout en présentant un encombrement et un poids compatibles avec des applications aéronautiques notamment. 3. Objectifs de l’invention L’invention vise à fournir un module électronique de puissance qui pallie au moins certains des inconvénients des modules électroniques de puissance connus. L’invention vise en particulier à fournir, dans au moins un mode de réalisation, un module électronique de puissance compact. L’invention vise aussi à fournir, dans au moins un mode de réalisation, un module électronique de puissance qui permet l’intégration, au plus près des puces semi-conductrices, de condensateurs qui concourent à réduire les inductances de boucle et les inductances parasites des différents éléments mis en jeu dans un circuit électrique. L’invention vise aussi à fournir, dans au moins un mode de réalisation, un module électronique de puissance compatible avec des applications haute tension ou haute température. L’invention vise en particulier à fournir, dans au moins un mode de réalisation, un module électronique de puissance compatible avec des applications aéronautiques exigeantes en termes de compacité et de performance. L’invention vise également à fournir un procédé de fabrication d’un module électronique de puissance. 4. Exposé de l’inventionThe inventors have therefore sought to propose a new architecture of a power module that can both effectively limit parasitic inductances while having a footprint and weight compatible with aeronautical applications in particular. 3. OBJECTIVES OF THE INVENTION The invention aims to provide an electronic power module that overcomes at least some of the disadvantages of known power electronic modules. The invention aims in particular to provide, in at least one embodiment, a compact power electronic module. The invention also aims to provide, in at least one embodiment, an electronic power module that allows the integration, as close as possible to the semiconductor chips, of capacitors that contribute to reducing loop inductances and parasitic inductances. different elements involved in an electrical circuit. The invention also aims to provide, in at least one embodiment, an electronic power module compatible with high voltage or high temperature applications. The invention aims in particular to provide, in at least one embodiment, an electronic power module compatible with aeronautical applications demanding in terms of compactness and performance. The invention also aims to provide a method of manufacturing an electronic power module. 4. Presentation of the invention

Pour ce faire, l’invention concerne un module électronique de puissance comprenant une semelle métallique portant une première plaque, dite plaque inférieure, comprenant un substrat en céramique portant des pistes conductrices, et sur laquelle sont fixées des puces semi-conductrices.To do this, the invention relates to an electronic power module comprising a metal plate carrying a first plate, said lower plate, comprising a ceramic substrate carrying conductive tracks, and on which are fixed semiconductor chips.

Le module électronique de puissance selon l’invention est caractérisé en ce qu’il comprend en outre : - une seconde plaque, dite plaque supérieure, superposée à ladite plaque inférieure, et comprenant un substrat en céramique portant des pistes conductrices sur chacune de ses faces supérieure et inférieure, et sur laquelle sont fixés des condensateurs adaptés pour concourir à une réduction des inductances parasites dudit module, - des pièces métalliques s’étendant intégralement entre ladite plaque inférieure et ladite plaque supérieure de manière à assurer une triple fonction de conduction thermique entre les plaques supérieure et inférieure, de conduction électrique entre les pistes conductrices de la face inférieure de la plaque supérieure et les pistes conductrices de la plaque inférieure, et de support mécanique de la plaque supérieure au-dessus de ladite plaque inférieure qui empêche tout contact mécanique entre les puces semi-conductrices et ladite plaque supérieure, - des moyens de bouclage électrique de ladite plaque supérieure adaptés pour pouvoir relier électriquement les pistes conductrices de ladite face supérieure aux pistes conductrices de ladite face inférieure de ladite plaque supérieure.The electronic power module according to the invention is characterized in that it further comprises: a second plate, called the upper plate, superimposed on said lower plate, and comprising a ceramic substrate carrying conductive tracks on each of its faces higher and lower, and on which are fixed capacitors adapted to contribute to a reduction of parasitic inductances of said module, - metal parts extending integrally between said lower plate and said upper plate so as to ensure a triple function of thermal conduction between the upper and lower plates, of electrical conduction between the conductive tracks of the lower face of the upper plate and the conductive tracks of the lower plate, and mechanical support of the upper plate above said lower plate which prevents any mechanical contact between the semiconductor chips and said upper plate, means of electrical looping of said upper plate adapted to be able to electrically connect the conductive tracks of said upper face to the conductive tracks of said lower face of said upper plate.

Un module selon l’invention comprend donc deux plaques superposées l’une sur l’autre et séparées par des pièces métalliques qui assurent une triple fonction de conduction thermique, de conduction électrique entre les deux plaques et de support mécanique de la plaque supérieure qui empêche tout contact entre les puces semi-conductrices et la plaque supérieure. En outre, la plaque supérieure est métallisée sur chacune de ses deux faces par des pistes conductrices qui sont reliées électriquement par des moyens de bouclage électrique. Les plaque supérieure et inférieure sont de préférence parallèles l’une à l’autre.A module according to the invention therefore comprises two plates superimposed on one another and separated by metal parts which provide a triple function of thermal conduction, electrical conduction between the two plates and mechanical support of the upper plate which prevents any contact between the semiconductor chips and the top plate. In addition, the upper plate is metallized on each of its two faces by conductive tracks which are electrically connected by means of electrical looping. The upper and lower plates are preferably parallel to each other.

Un module selon l’invention est donc compact et permet d’agencer des condensateurs adaptés pour concourir à une réduction des inductances parasites au plus près des puces semi-conductrices, sans néanmoins nécessiter un allongement de la plaque inférieure sur laquelle sont agencées les puces. Selon l’invention, tous types de condensateurs adaptés pour concourir à une réduction des inductances parasites peuvent être montés sur la plaque supérieure. Il peut s’agir de condensateurs spécifiquement dédiés et calibrés pour réduire les inductances parasites du circuit auquel le module est associé. Il peut aussi s’agir de condensateurs destinés principalement à assurer une autre fonction, telle que le filtrage du bruit interne au module, mais qui concourent auxiliairement à la réduction des inductances parasites. De tels condensateurs assurant de manière auxiliaire la réduction des inductances parasites sont par exemple des condensateurs de mode commun.A module according to the invention is therefore compact and makes it possible to arrange capacitors adapted to contribute to a reduction of parasitic inductances as close as possible to the semiconductor chips, without, however, requiring an extension of the lower plate on which the chips are arranged. According to the invention, all types of capacitors adapted to contribute to a reduction of parasitic inductances can be mounted on the upper plate. They may be capacitors specifically dedicated and calibrated to reduce the parasitic inductances of the circuit to which the module is associated. They may also be capacitors intended mainly to provide another function, such as the filtering of noise internal to the module, but which contribute to the reduction of parasitic inductances. Such capacitors providing auxiliary reduction of parasitic inductances are for example common mode capacitors.

En outre, le module selon l’invention comprend deux plaques formées à partir d’un substrat en céramique. Ces plaques présentent donc des caractéristiques thermiques et diélectriques plus favorables que les circuits imprimés en résine époxy ou en fibre de verre de l’art antérieur. En particulier, une plaque formée à partir d’un substrat en céramique permet à la fois une bonne isolation électrique et une bonne conduction thermique favorisant les flux thermiques au sein du module selon l’invention.In addition, the module according to the invention comprises two plates formed from a ceramic substrate. These plates therefore have more favorable thermal and dielectric characteristics than the epoxy resin or fiberglass printed circuits of the prior art. In particular, a plate formed from a ceramic substrate allows both good electrical insulation and good thermal conductivity favoring heat flux within the module according to the invention.

Le substrat en céramique des plaques est métallisé par des pistes conductrices, par exemple en cuivre. Une telle plaque formée à partir d’un substrat en céramique métallisée des pistes en cuivre par effet d’oxydation en haute température est communément désignée par l’acronyme DBC pour Direct Bonding Copper en langue anglaise. Une plaque formée à partir d’un substrat en céramique métallisée par des pistes en cuivre à l’aide de la soudure d’une fine couche d’alliage en Argent et en Cuivre est communément désignée par l’acronyme AMB pour Active Métal Braze en langue anglaise. Selon l’invention, l’une ou l’autre de ces plaques peut être utilisée. Néanmoins, de préférence, les plaques inférieure et supérieure sont des plaques DBC, c’est-à-dire des plaques présentant des pistes conductrices en cuivre.The ceramic substrate of the plates is metallized by conductive tracks, for example made of copper. Such a plate formed from a metallized ceramic substrate of copper tracks by high temperature oxidation effect is commonly referred to by the acronym DBC for Direct Bonding Copper in English. A plate formed from a ceramic substrate metallized by copper tracks using the solder of a thin layer of silver and copper alloy is commonly referred to by the acronym AMB for Active Metal Braze in English language. According to the invention, one or the other of these plates can be used. Nevertheless, preferably, the lower and upper plates are DBC plates, i.e. plates having conductive copper tracks.

La superposition de deux plaques formées à partir d’un substrat en céramique, et séparées par des pièces métalliques qui présentent une triple fonction dont une fonction de conduction thermique permet d’assurer une dissipation thermique de la plaque supérieure aussi efficace que la dissipation thermique de la plaque inférieure qui est refroidie par l’intermédiaire de la semelle métallique au contact d’un dispositif de refroidissement en fonctionnement normal du module.The superposition of two plates formed from a ceramic substrate, and separated by metal parts which have a triple function whose thermal conduction function ensures heat dissipation of the upper plate as effective as the heat dissipation of the lower plate which is cooled by means of the metal base in contact with a cooling device in normal operation of the module.

La plaque inférieure est en contact direct avec la semelle et porte les puces semi-conductrices qui sont les sources principales de chaleur. La plaque supérieure est en contact indirect avec la semelle par l’intermédiaire des pièces métalliques et la plaque inférieure, et porte donc les composants passifs du module, et notamment les condensateurs participant à une réduction de l’inductance parasite. La plaque supérieure peut aussi porter d’autres composants passifs tels que des fusibles ou des cartes de commande.The bottom plate is in direct contact with the soleplate and carries the semiconductor chips which are the main sources of heat. The upper plate is in indirect contact with the soleplate via the metal parts and the lower plate, and thus carries the passive components of the module, and in particular the capacitors involved in a reduction of the parasitic inductance. The top plate can also carry other passive components such as fuses or control cards.

En outre, les pièces métalliques sont avantageusement brasées ou frittées entre les plaques inférieure et supérieure, ce qui introduit une résistance thermique au sein du module qui a pour effet de créer un différentiel de température entre la plaque supérieure et la plaque inférieure. Ce différentiel de températures est utile pour pouvoir respecter les températures maximales d’opération des différents composants.In addition, the metal parts are advantageously brazed or sintered between the lower and upper plates, which introduces a thermal resistance within the module which has the effect of creating a temperature differential between the upper plate and the lower plate. This temperature differential is useful to respect the maximum operating temperatures of the various components.

En d’autres termes, les pièces métalliques favorisent la conduction thermique et donc les flux thermiques entre les deux plaques. Néanmoins, ces flux thermiques sont légèrement contrariés par la présence des brasures entre les pièces métalliques et les plaques, ce qui permet de conserver un différentiel de températures entre les deux plaques. Ce différentiel de températures peut être paramétré à partir des brasures réalisées.In other words, the metal parts promote thermal conduction and therefore thermal flux between the two plates. However, these heat flows are slightly thwarted by the presence of solder between the metal parts and the plates, which allows to maintain a temperature differential between the two plates. This temperature differential can be parameterized from the solders made.

Les pièces métalliques sont de préférence des pièces en Cuivre. Néanmoins, selon d’autres variantes, les pièces métalliques peuvent être en Or, en Aluminium ou en Argent et de manière générale en tous types de matériaux permettant de remplir les trois fonctions des pièces métalliques : conduction thermique, conduction électrique et support mécanique. L’agencement particulier d’un module selon l’invention permet d’utiliser des puces semi-conductrices de calibre en tension importante. Le calibre en tension des puces semi-conductrices est dépendant de la distance qui sépare la plaque supérieure et la plaque inférieure. En d’autres termes, le calibre en tension des puces semi-conductrices dépend des dimensions des pièces métalliques.The metal parts are preferably copper parts. However, according to other variants, the metal parts can be gold, aluminum or silver and generally all types of materials to fulfill the three functions of metal parts: heat conduction, electrical conduction and mechanical support. The particular arrangement of a module according to the invention makes it possible to use semiconductor chips of high voltage rating. The voltage rating of the semiconductor chips is dependent on the distance between the upper plate and the lower plate. In other words, the voltage rating of the semiconductor chips depends on the dimensions of the metal parts.

En outre, comme indiqué précédemment, les pièces métalliques (de préférence en cuivre) assurent trois fonctions : fonction de conduction thermique entre les étages du module (c’est-à-dire entre l’étage supérieur défini par la plaque supérieure, et l’étage inférieur défini par la plaque inférieure) ; fonction de conduction électrique entre les deux étages du module ; et fonction de support de la plaque supérieure tout en empêchant un contact mécanique entre la plaque supérieure et les puces semi-conductrices. Aussi, un même élément est utilisé pour trois fonctions distinctes, ce qui permet un gain de place et de poids par rapport à une solution où ces différentes fonctions seraient séparées.In addition, as indicated above, the metal parts (preferably copper) provide three functions: thermal conduction function between the stages of the module (that is to say between the upper stage defined by the upper plate, and the lower floor defined by the lower plate); electrical conduction function between the two stages of the module; and supporting function of the upper plate while preventing mechanical contact between the upper plate and the semiconductor chips. Also, the same element is used for three different functions, which allows a gain of space and weight compared to a solution where these different functions would be separated.

Enfin, un module selon l’invention met avantageusement en œuvre les mêmes matériaux sur les différents étages, ce qui élimine les risques de comportement thermique et électrique hétérogène des différents étages.Finally, a module according to the invention advantageously implements the same materials on the different stages, which eliminates the risks of heterogeneous thermal and electrical behavior of the different stages.

Avantageusement et selon l’invention, lesdits moyens de bouclage électrique de ladite plaque supérieure sont formés par une pluralité de demi- anneaux conducteurs dont une première extrémité est en contact avec une piste conductrice de ladite face supérieure de ladite plaque supérieure et dont une seconde extrémité est en contact avec une piste conductrice de ladite face inférieure de ladite plaque supérieure.Advantageously and according to the invention, said means for electrically looping said upper plate are formed by a plurality of conductive half-rings, a first end of which is in contact with a conductive track of said upper face of said upper plate and of which a second end is in contact with a conducting track of said lower face of said upper plate.

Selon cette variante, la liaison électrique entre les pistes conductrices de la face supérieure de la plaque supérieure et les pistes conductrices de la face inférieure de la plaque supérieure est réalisée par l’intermédiaire de demi-anneaux conducteurs, qui viennent avantageusement pincer la plaque supérieure, de part et d’autre de la plaque supérieure.According to this variant, the electrical connection between the conductive tracks of the upper face of the upper plate and the conductive tracks of the lower face of the upper plate is formed by means of conductive half-rings, which advantageously come to grip the upper plate. , on both sides of the upper plate.

Dans le cas où la plaque supérieure est fabriquée à base de DBC, les demi-anneaux sont avantageusement en cuivre pour assurer une bonne conduction électrique.In the case where the upper plate is made of DBC, the half-rings are preferably copper to ensure good electrical conduction.

Selon une autre variante avantageuse de l’invention, les moyens de bouclage électrique de ladite plaque supérieure sont formés par des vias ménagés à travers ladite plaque supérieure et qui débouchent de part et d’autre de ladite plaque sur les pistes conductrices.According to another advantageous variant of the invention, the means of electrical looping of said upper plate are formed by vias formed through said upper plate and which open on either side of said plate on the conductive tracks.

Un via est un trou ménagé dans la plaque supérieure, et métallisé pour permettre d’établir une liaison électrique entre les pistes conductrices de la face supérieure de la plaque supérieure et les pistes conductrices de la face inférieure de la plaque supérieure. Cette variante fournit un module électronique de puissance qui présente de très bonnes performances électriques et électromagnétiques. En revanche, selon cette variante, la plaque céramique supérieure est soumise à des contraintes mécaniques importantes lors de l’usinage des vias. Aussi, de préférence, et selon cette variante, la plaque supérieure est une plaque formée à partir d’un substrat en nitrure de silicium métallisée sur chacune de ses faces supérieure et inférieure par des couches de cuivre formant lesdites pistes conductrices. Un substrat en nitrure de silicium, de formule Si3N4 présente une très grande résistance mécanique. En particulier, sa contrainte à rupture est supérieure à 700 MPa. Dès lors, sa structure et ses performances mécaniques sont bien adaptées à cette variante de réalisation.A via is a hole in the upper plate, and metallized to allow to establish an electrical connection between the conductive tracks of the upper face of the upper plate and the conductive tracks of the lower face of the upper plate. This variant provides an electronic power module that has very good electrical and electromagnetic performance. On the other hand, according to this variant, the upper ceramic plate is subjected to significant mechanical stresses during the machining of the vias. Also, preferably, and according to this variant, the upper plate is a plate formed from a metallized silicon nitride substrate on each of its upper and lower faces by copper layers forming said conductive tracks. A silicon nitride substrate of formula Si3N4 has a very high mechanical strength. In particular, its breaking stress is greater than 700 MPa. Therefore, its structure and mechanical performance are well suited to this embodiment.

Avantageusement et selon l’invention, la plaque inférieure est une plaque formée à partir d’un substrat en nitrure d’aluminium métallisée sur chacune de ses faces supérieure et inférieure par des couches de cuivre formant lesdites pistes conductrices.Advantageously and according to the invention, the lower plate is a plate formed from an aluminum nitride substrate metallized on each of its upper and lower faces by copper layers forming said conductive tracks.

La plaque inférieure, quel que soit le mode de réalisation des moyens de bouclage ne nécessite pas l’utilisation d’une plaque présentant une très forte résistance mécanique. Aussi, une plaque formée à partir d’un substrat en nitrure d’aluminium, de formule AIN est adaptée à l’étage inférieur du module électronique de puissance selon l’invention. En outre, un tel substrat en nitrure d’aluminium présente une bonne conduction thermique, de l’ordre de 260 W/m.K, bien adaptée à la plaque inférieure qui reçoit les puces semi-conductrices, sources principales de chaleur.The bottom plate, whatever the embodiment of the loopback means does not require the use of a plate having a very high mechanical strength. Also, a plate formed from an aluminum nitride substrate of formula AIN is adapted to the lower stage of the electronic power module according to the invention. In addition, such an aluminum nitride substrate has a good thermal conduction, of the order of 260 W / m.K, well adapted to the lower plate which receives the semiconductor chips, the main sources of heat.

Avantageusement et selon l’invention, lesdites pièces métalliques sont des billes de cuivre brasées ou frittées entre lesdites plaques supérieure et inférieure.Advantageously and according to the invention, said metal parts are soldered or sintered copper balls between said upper and lower plates.

Une bille de cuivre minimise l’encombrement de la pièce de cuivre tout en optimisant les trois fonctions visées : conduction thermique, conduction électrique et résistance mécanique. Selon d’autres modes de réalisation, les billes de cuivre peuvent être remplacées par des plots en cuivre ou d’autres moyens équivalents.A copper ball minimizes the size of the copper part while optimizing the three functions involved: thermal conduction, electrical conduction and mechanical resistance. In other embodiments, the copper balls may be replaced by copper pads or other equivalent means.

Avantageusement, un module selon l’invention comprend en outre des connectiques de commande de composants de commande desdites puces semi-conductrices agencés sur ladite plaque inférieure, lesdites connectiques de commande étant reliées à ladite plaque inférieure.Advantageously, a module according to the invention further comprises control component control connectors of said semiconductor chips arranged on said lower plate, said control connectors being connected to said lower plate.

Avantageusement, un module selon l’invention comprend en outre des connectiques de puissance reliées à ladite plaque supérieure. Dans le cas d’un module destiné à alimenter un moteur triphasé, le module comprend par exemple trois connectiques de puissance destinés à alimenter les trois phases du moteur, et deux connectiques de puissance destinées à être alimentées par une source d’énergie, et formant des connectiques d’entrée. Bien entendu, d’autres configurations des connectiques de puissance sont possibles en fonction des applications visées.Advantageously, a module according to the invention further comprises power connectors connected to said upper plate. In the case of a module for supplying a three-phase motor, the module comprises for example three power connectors for supplying the three phases of the motor, and two power connectors intended to be powered by a power source, and forming input connectors. Of course, other configurations of the power connectors are possible depending on the intended applications.

Avantageusement, un module selon l’invention comprend en outre des fils métalliques, par exemple en cuivre, dits fils de bonding, reliant lesdites puces semi-conductrices et les pistes conductrices de ladite plaque inférieure.Advantageously, a module according to the invention further comprises metal son, for example copper, so-called bonding son, connecting said semiconductor chips and the conductive tracks of said lower plate.

La forme et l’agencement desdits fils de bonding détermine la taille minimale des billes de cuivre qui peuvent être utilisées pour réaliser l’invention. En effet, lesdits fils de bonding sont soudés sur les puces semi-conductrices et reliés aux pistes conductrices de la plaque inférieure en formant, du fait de leur structure, une courbure qui s’étend dans l’espace délimité par les plaques inférieure et supérieure. La dimension, selon la direction verticale, de cet espace est définie par les dimensions selon cette même direction verticale des billes de cuivre. Cette dimension verticale est la direction perpendiculaire aux plans dans lesquels s’étendent les plaques supérieure et inférieure. L’invention concerne également un procédé de fabrication d’un module électronique de puissance comprenant les étapes suivantes : - conditionnement d’une première plaque, dite plaque inférieure, à partir d’un substrat en céramique métallisé de pistes conductrices, sur laquelle on vient fixer des puces semi-conductrices, - conditionnement d’une seconde plaque, dite plaque supérieure, à partir d’un substrat en céramique métallisée de pistes conductrices sur chacune de ses faces supérieure et inférieure, et destinée à recevoir des condensateurs adaptés pour concourir à une réduction des inductances parasites, - brasage ou frittage de pièces métalliques sur ladite plaque inférieure et ladite plaque supérieure destinées à assurer, une fois le module électronique de puissance finalisé, une triple fonction de conduction thermique du module, de conduction électrique entre les pistes conductrices de la face inférieure de ladite plaque supérieure et les pistes conductrices de ladite plaque inférieure, et de support mécanique de ladite plaque supérieure qui empêche tout contact mécanique entre les puces semi-conductrices et la plaque supérieure, - bouclage électrique de ladite face supérieure de ladite plaque supérieure avec ladite face inférieure de ladite plaque supérieure, - superposition de ladite plaque supérieure à ladite plaque inférieure, - montage des condensateurs adaptés pour concourir à une réduction des inductances parasites - brasage de l’ensemble et assemblage sur une semelle métallique.The shape and arrangement of said bonding wires determines the minimum size of the copper balls that can be used to carry out the invention. Indeed, said bonding wires are soldered on the semiconductor chips and connected to the conductive tracks of the lower plate, forming, due to their structure, a curvature which extends into the space delimited by the lower and upper plates. . The dimension, in the vertical direction, of this space is defined by the dimensions along the same vertical direction of the copper balls. This vertical dimension is the direction perpendicular to the planes in which the upper and lower plates extend. The invention also relates to a method of manufacturing an electronic power module comprising the following steps: - conditioning a first plate, said lower plate, from a metallized ceramic substrate of conductive tracks, on which one comes fixing semiconductor chips, - conditioning a second plate, said upper plate, from a metallized ceramic substrate of conductive tracks on each of its upper and lower faces, and intended to receive capacitors adapted to compete in a reduction of parasitic inductances, - soldering or sintering of metal parts on said lower plate and said upper plate intended to ensure, once the final power electronic module, a triple function of thermal conduction of the module, of electrical conduction between the conductive tracks of the underside of said upper plate and the conductive tracks of said lower plate, and mechanical support of said upper plate which prevents any mechanical contact between the semiconductor chips and the upper plate, - electrical looping of said upper face of said upper plate with said lower face of said plate upper, - superposition of said upper plate to said lower plate, - mounting capacitors adapted to contribute to a reduction of parasitic inductances - brazing of the assembly and assembly on a metal sole.

Les différentes étapes ne sont pas nécessairement réalisées dans l’ordre dans lequel elles sont énumérées. Le procédé met en œuvre l’ensemble de ces étapes, mais l’ordre d’exécution des étapes peut varier sans changer le module électronique obtenu par le procédé.The different steps are not necessarily performed in the order in which they are listed. The method implements all of these steps, but the order of execution of the steps can vary without changing the electronic module obtained by the method.

En particulier, le montage des condensateurs peut être réalisé lors du conditionnement de la plaque supérieure ou lors de l’assemblage des plaques supérieure et inférieure l’une à l’autre.In particular, the capacitors can be mounted during the conditioning of the upper plate or when the upper and lower plates are assembled together.

De même, le bouclage électrique des faces supérieure et inférieure de la plaque supérieure peut être réalisé lors du conditionnement de la plaque supérieure ou ultérieurement.Similarly, the electrical looping of the upper and lower faces of the upper plate can be achieved during the conditioning of the upper plate or later.

Avantageusement, un procédé selon l’invention comprend en outre une ou plusieurs étapes de mise au four du module à différents stades de sa fabrication à des températures comprises, par exemple, entre 245°C et 310°C selon les opérations.Advantageously, a method according to the invention further comprises one or more steps of placing the module in the oven at different stages of its manufacture at temperatures of, for example, between 245 ° C. and 310 ° C., depending on the operation.

Avantageusement, un procédé selon l’invention met en œuvre une pluralité d’étapes de brasage, chaque étape mettant en œuvre une pâte à braser spécifique.Advantageously, a method according to the invention implements a plurality of soldering steps, each step using a specific brazing paste.

Par exemple, les étapes de brasage sont avantageusement les suivantes : - une étape de brasage à très haute température pour les puces semi-conductrices et les demi-anneaux de cuivre formant les moyens de bouclage électrique de la plaque supérieure (dans le cas où ce bouclage est réalisé par de tels demi-anneaux). Ce brasage est par exemple réalisé à une température de 310°C, en utilisant une pâte à braser formée à 80% d’Or et à 20% d’Etain. - une étape de brasage à température intermédiaire pour les billes de cuivre, les connectiques de commande et les connectiques de puissance. Ce brasage est par exemple réalisé à une température de 280°C, en utilisant une pâte à braser formée à 90% d’Etain et à 10% d’Antimoine. - une étape de brasage à basse température pour la semelle et pour les condensateurs adaptés pour réduire les inductances parasites. Ce brasage est par exemple réalisé à une température de 240°C, en utilisant une pâte à braser formée à 96,5% d’Etain, à 3% d’Argent, et à 0,5% de Cuivre.For example, the brazing steps are advantageously the following: a brazing step at a very high temperature for the semiconductor chips and the copper half-rings forming the means of electrical looping of the top plate (in the case where this looping is performed by such half-rings). This brazing is for example carried out at a temperature of 310 ° C, using a solder paste formed of 80% gold and 20% tin. - An intermediate temperature soldering step for copper balls, control connectors and power connectors. This brazing is for example carried out at a temperature of 280 ° C, using a solder paste formed of 90% tin and 10% antimony. - A low temperature soldering step for the sole and for capacitors adapted to reduce parasitic inductances. This brazing is for example carried out at a temperature of 240 ° C, using a solder paste formed of 96.5% tin, 3% silver, and 0.5% copper.

Un procédé selon l’invention permet avantageusement de fabriquer un module électronique de puissance selon l’invention.A method according to the invention advantageously makes it possible to manufacture an electronic power module according to the invention.

En outre, un module selon l’invention est avantageusement fabriqué par un procédé selon l’invention. L'invention concerne également un module électronique de puissance et un procédé de fabrication d’un module électronique de puissance caractérisés en combinaison par tout ou partie des caractéristiques mentionnées ci-dessus ou ci-après. 5. Liste des figures D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante donnée à titre uniquement non limitatif et qui se réfère aux figures annexées dans lesquelles : - la figure 1 est une vue schématique de principe d’un module électronique de puissance selon l’invention, - la figure 2 est une vue schématique de côté d’un module électronique de puissance selon un mode de réalisation de l’invention, - la figure 3 est une vue schématique de côté d’un module électronique de puissance selon un autre mode de réalisation de l’invention, - les figures 4a et 4b sont des vues schématiques en perspective, respectivement de dessus et de dessous, d’une plaque supérieure d’un module électronique de puissance selon un mode de réalisation de l’invention, - les figures 5a et 5b sont des vues schématiques en perspective, respectivement de dessus et de dessous, d’une plaque inferieure d’un module électronique de puissance selon un mode de réalisation de l’invention, - la figure 6 est une vue schématique en perspective d’un module électronique de puissance selon un mode de réalisation de l’invention obtenu par l’assemblage des plaques supérieure et inférieure représentées sur les figures 4a, 4b, 5a, et 5b. 6. Description détaillée des modes de réalisation de l’inventionIn addition, a module according to the invention is advantageously manufactured by a method according to the invention. The invention also relates to an electronic power module and a method of manufacturing an electronic power module characterized in combination by all or some of the characteristics mentioned above or below. 5. List of Figures Other objects, features and advantages of the invention will appear on reading the following description given solely by way of non-limiting example and which refers to the appended figures in which: - Figure 1 is a schematic view of principle of an electronic power module according to the invention, - Figure 2 is a schematic side view of an electronic power module according to one embodiment of the invention, - Figure 3 is a schematic side view. of an electronic power module according to another embodiment of the invention, - Figures 4a and 4b are schematic perspective views, respectively from above and below, of a top plate of an electronic power module according to one embodiment of the invention, - Figures 5a and 5b are schematic perspective views, respectively from above and below, of a lower plate of a modu the power electronics according to one embodiment of the invention, - Figure 6 is a schematic perspective view of an electronic power module according to one embodiment of the invention obtained by the assembly of the upper and lower plates represented in FIGS. 4a, 4b, 5a, and 5b. 6. Detailed Description of the Embodiments of the Invention

Sur les figures, les échelles et les proportions ne sont pas strictement respectées et ce, à des fins d’illustration et de clarté. Dans toute la description détaillée qui suit en référence aux figures, sauf indication contraire, chaque élément d’un module électronique de puissance est décrit tel qu’il est agencé lorsque le module est à l’horizontal. Cet agencement est notamment représenté sur les figures 2 et 3. En outre, les éléments identiques, similaires ou analogues sont désignés par les mêmes références sur les différentes figures.Figures, scales and proportions are not strictly adhered to for the purpose of illustration and clarity. Throughout the following detailed description with reference to the figures, unless otherwise indicated, each element of an electronic power module is described as arranged when the module is horizontal. This arrangement is shown in particular in FIGS. 2 and 3. In addition, identical, similar or similar elements are designated by the same references in the various figures.

Un module électronique de puissance en triphasé selon l’invention comprend, tel que représenté sur les figures 1, 2 et 3, une semelle 8 métallique, une plaque 10 inférieure et une plaque 20 supérieure superposée à la plaque 10 inférieure.A three-phase electronic power module according to the invention comprises, as shown in FIGS. 1, 2 and 3, a metal plate 8, a lower plate 10 and a top plate 20 superimposed on the bottom plate 10.

Chacune des deux plaques 10, 20 comprend un substrat 11, 21 en céramique et des pistes 12a, 12b, 22a, 22b en cuivre ménagées sur chacune des deux faces supérieure et inférieure de chaque plaque. La figure 1 représente schématiquement les plaques 10, 20 inférieure et supérieure et leurs constitutions. En pratique et de préférence, les plaques inférieure et supérieure sont des plaques connues de l’homme du métier sous l’acronyme DCB ou DBC pour Direct Copper Bonded. Ces plaques sont formées à partir d’une céramique métallisée de pistes de cuivre.Each of the two plates 10, 20 comprises a ceramic substrate 11, 21 and copper tracks 12a, 12b, 22a, 22b formed on each of the two upper and lower faces of each plate. Figure 1 shows schematically the plates 10, 20 lower and upper and their constitutions. In practice and preferably, the lower and upper plates are plates known to those skilled in the art under the acronym DCB or DBC for Direct Copper Bonded. These plates are formed from a metallized ceramic of copper tracks.

La plaque 10 inférieure porte des puces 13 semi-conductrices. Ces puces peuvent être de tous types et dépendent de l’application visée par le module électronique de puissance.The lower plate carries chips 13 semiconductors. These chips can be of all types and depend on the application targeted by the electronic power module.

La plaque 20 supérieure porte également des condensateurs 23 adaptés pour concourir à une réduction des inductances parasites générées par les différents éléments mis en jeu dans le circuit électrique.The upper plate 20 also carries capacitors 23 adapted to contribute to a reduction of spurious inductances generated by the various elements involved in the electrical circuit.

Ces condensateurs 23 peuvent être spécifiquement dédiés et calibrés pour réduire les inductances parasites du circuit auquel le module est associé. Ces condensateurs peuvent également, en variante ou en combinaison, comprendre des condensateurs de mode commun, qui ont pour fonction principale de filtrer le bruit interne au module, mais qui concourent auxiliairement à la réduction des inductances parasites. Ces condensateurs adaptés pour concourir à une réduction des inductances parasites (soit de manière principale, soit de manière auxiliaire) sont aussi désignés dans tout le texte par les termes de condensateurs de compensation d’inductances parasites, étant entendu que ces condensateurs ne suppriment pas les inductances parasites, mais concourent à les réduire.These capacitors 23 may be specifically dedicated and calibrated to reduce parasitic inductances of the circuit with which the module is associated. These capacitors may also, alternatively or in combination, comprise common-mode capacitors, whose main function is to filter the noise internal to the module, but which contribute to the reduction of parasitic inductances. These capacitors adapted to contribute to a reduction of parasitic inductances (either mainly or in an auxiliary manner) are also referred to throughout the text by the terms parasitic inductance compensation capacitors, it being understood that these capacitors do not suppress the capacitors. parasitic inductances, but contribute to reduce them.

La plaque 20 supérieure est portée par des billes 30 de cuivre qui s’étendent intégralement entre la plaque 10 inférieure et la plaque 20 supérieure. Selon d’autres modes de réalisation, les billes de Cuivre peuvent être remplacées par des billes en Or, en Aluminium ou en Argent.The upper plate is carried by copper balls which extend completely between the lower plate and the upper plate. According to other embodiments, the copper balls may be replaced by gold, aluminum or silver balls.

Ces billes 30 assurent une triple fonction. La première fonction assurée est la conduction des flux thermiques entre la plaque supérieure et la plaque inférieure. Cette fonction résulte des propriétés thermiques du matériau utilisé pour former les billes (en l’occurrence, le Cuivre dans le mode de réalisation des figures), de l’agencement des billes entre les deux plaques et des propriétés thermiques des substrats en céramique des plaques inférieure et supérieure.These balls 30 provide a triple function. The first function provided is the conduction of heat flows between the upper plate and the lower plate. This function results from the thermal properties of the material used to form the balls (in this case, copper in the embodiment of the figures), the arrangement of the balls between the two plates and the thermal properties of the ceramic substrates of the plates. lower and upper.

La deuxième fonction assurée est la conduction électrique entre les pistes 22a de cuivre de la face inférieure de la plaque 20 supérieure et les pistes 12b de cuivre de la face supérieure de la plaque 10 inférieure. Cette fonction résulte des propriétés conductrices du matériau utilisé (en l’occurrence le Cuivre) pour former les billes, et de l’agencement des billes qui sont en contact avec les pistes conductrices des plaques supérieure et inférieure.The second function provided is the electrical conduction between the copper tracks 22a of the lower face of the upper plate and the copper tracks 12b of the upper face of the lower plate. This function results from the conductive properties of the material used (in this case copper) to form the balls, and from the arrangement of the balls which are in contact with the conductive tracks of the upper and lower plates.

La troisième fonction assurée est le support mécanique de la plaque supérieure. Cette fonction résulte des propriétés mécaniques du matériau utilisé pour former les billes (en l’occurrence le Cuivre) et de la forme des billes.The third function provided is the mechanical support of the upper plate. This function results from the mechanical properties of the material used to form the balls (in this case copper) and the shape of the balls.

Ces billes 30 de Cuivre présentent par exemple un diamètre de l’ordre de 1,6 mm et sont, selon un mode de réalisation, brasées à une température de l’ordre de 280°C sur les plaques inférieure et supérieure en utilisant une pâte à braser formée à 90% d’Etain et à 10% d’Antimoine. Selon un autre mode de réalisation, les billes 30 de cuivre sont frittées sur les plaques supérieure et inférieure.These copper balls 30 have for example a diameter of the order of 1.6 mm and are, according to one embodiment, brazed at a temperature of the order of 280 ° C. on the lower and upper plates using a paste. solder formed of 90% tin and 10% antimony. In another embodiment, the copper balls are sintered on the upper and lower plates.

Selon d’autres modes de réalisation, les billes de cuivre peuvent être remplacées par d’autres types de pièces en cuivre, par exemple par des plots de cuivre ou toutes structures équivalentes suffisamment résistantes pour pouvoir soutenir la plaque supérieure tout en assurant une conduction thermique et une conduction électrique entre les deux étages du module.According to other embodiments, the copper balls may be replaced by other types of copper parts, for example by copper pads or any equivalent structures sufficiently strong to be able to support the top plate while ensuring thermal conduction and electrical conduction between the two stages of the module.

Un module selon l’invention comprend en outre des moyens 40 de bouclage électrique agencés entre les pistes 22b supérieures de la plaque 20 supérieure et les pistes 22a inférieures de la plaque 20 supérieure. Ces moyens 40 de bouclage permettent donc de fermer le circuit électrique entre les faces supérieure et inférieure de la plaque supérieure.A module according to the invention further comprises electrical looping means 40 arranged between the upper tracks 22b of the upper plate 20 and the lower tracks 22a of the upper plate 20. These looping means 40 thus make it possible to close the electrical circuit between the upper and lower faces of the upper plate.

Nous décrivons ci-après en lien avec les figures 2 et 3 deux modes de réalisation distincts de ces moyens 40 de bouclage.We will describe hereinafter with reference to FIGS. 2 and 3 two distinct embodiments of these means 40 of loopback.

La figure 2 représente un premier mode de réalisation des moyens 40 de bouclage. Selon ce mode de réalisation, les moyens 40 de bouclage comprennent des demi-anneaux 41 de cuivre qui sont agencés latéralement de part et d’autre de la plaque supérieure de manière à venir prendre en sandwich la plaque supérieure et former une liaison électrique entre les pistes de cuivre de la face supérieure de la plaque 20 supérieure et les pistes de cuivre de la face inférieure de la plaque 20. Ces demi-anneaux 41 assurent donc la continuité électrique entre les deux faces de la plaque supérieure, et forment donc une partie du circuit électrique du module qui permet de relier électriquement les composants de la plaque supérieure aux composants de la plaque inférieure. Ces demi-anneaux 41 de cuivre sont par exemple brasés à haute température (de l’ordre de 310°C) sur la plaque 20 supérieure en utilisant une pâte à braser formée à 80% d’Or et à 20% d’Etain. Selon ce mode de réalisation, de préférence, les plaques inférieure et supérieure sont formées à partir d’un substrat en nitrure d’aluminium, de formule AIN, qui présente des caractéristiques thermiques et diélectriques compatibles avec le résultat visé.Figure 2 shows a first embodiment of the means 40 loopback. According to this embodiment, the looping means 40 comprise half-rings 41 of copper which are arranged laterally on either side of the upper plate so as to sandwich the upper plate and form an electrical connection between them. copper tracks of the upper face of the upper plate and the copper tracks of the lower face of the plate 20. These half-rings 41 thus provide electrical continuity between the two faces of the upper plate, and therefore form a part module electrical circuit that electrically connects the components of the upper plate to the components of the lower plate. These half-rings 41 of copper are for example brazed at high temperature (of the order of 310 ° C.) on the upper plate 20 using a solder paste formed of 80% gold and 20% tin. According to this embodiment, preferably, the lower and upper plates are formed from an aluminum nitride substrate of formula AIN, which has thermal and dielectric characteristics compatible with the intended result.

La figure 3 représente un deuxième mode de réalisation des moyens 40 de bouclage. Selon ce mode de réalisation, les moyens 40 de bouclage comprennent des orifices traversant ménagés dans la plaque 20 supérieure et formant des vias 42 métallisés. La plaque peut comprendre plusieurs vias 42. Seuls quelques-uns sont référencés sur la figure 2 à des fins de clarté. Ces vias 42 assurent donc la continuité électrique entre les deux faces de la plaque supérieure, et donc la continuité électrique entre la plaque supérieure et la plaque inférieure du module. De préférence, dans ce mode de réalisation, le substrat utilisé pour former la plaque 20 supérieure est en nitrure de silicium, de formule Si3N4 qui présente une très grande résistance mécanique et peut donc supporter l’usinage d’orifices pour former les vias 42.Figure 3 shows a second embodiment of the means 40 loopback. According to this embodiment, the looping means 40 comprise through orifices formed in the upper plate 20 and forming vias 42 metallized. The plate may comprise several vias 42. Only a few are referenced in FIG. 2 for the sake of clarity. These vias 42 thus provide electrical continuity between the two faces of the upper plate, and thus the electrical continuity between the upper plate and the lower plate of the module. Preferably, in this embodiment, the substrate used to form the upper plate is silicon nitride, of formula Si 3 N 4 which has a very high mechanical strength and can thus support the machining of orifices to form the vias 42.

Un module selon les modes de réalisation des figures comprend également des connectiques 16 de commande de composants de commande des puces 13 semi-conductrices. Ces connectiques 16 de commande sont reliées à la plaque 10 inférieure pour pouvoir commander des composants de commande des puces 13 semi-conductrices. Les composants de commande ne sont pas représentés sur les figures à des fins de clarté.A module according to the embodiments of the figures also comprises connectors 16 for controlling the control components of the semiconductor chips 13. These control connectors 16 are connected to the lower plate 10 to be able to control control components of the semiconductor chips 13. The control components are not shown in the figures for the sake of clarity.

Le module comprend également des connectiques 26 de puissance reliées à la plaque 20 supérieure et destinées à faire passer la puissance fournie/reçue par le module électronique de puissance. Le module comprend également des connectiques de puissance destinées à recevoir de la puissance et formant des connectiques d’entrée. Ces connectiques d’entrées ne sont pas représentées sur les figures afin de ne pas surcharger les figures. Ces connectiques sont reliées à la plaque supérieure par tous moyens appropriés et connus de l’homme du métier.The module also comprises power connectors 26 connected to the upper plate 20 and intended to pass the power supplied / received by the electronic power module. The module also includes power connectors for receiving power and forming input connectors. These input connectors are not shown in the figures so as not to overload the figures. These connectors are connected to the upper plate by any appropriate means and known to those skilled in the art.

Le nombre et l’agencement des connectiques de commande et de puissance dépendent de l’application visée et ne sont pas décrits ici en détail.The number and arrangement of the control and power connectors depend on the intended application and are not described here in detail.

Un module selon le mode de réalisation des figures 2 et 3 comprend également des fils 17 de cuivre, dits fils de bonding, qui assurent la liaison électrique entre les puces 13 semi-conductrices et les pistes conductrices 12b de la plaque 10 inférieure. Ces fils présentent par exemple une section de l’ordre de 150 pm et sont, par exemple, soudés par ultrason à température ambiante. Ces fils de bonding peuvent être en Or, Argent ou en Aluminium selon d’autres modes de réalisation.A module according to the embodiment of Figures 2 and 3 also comprises copper son 17, so-called bonding son, which provide the electrical connection between the semiconductor chips 13 and the conductive tracks 12b of the lower plate. These son have for example a section of the order of 150 pm and are, for example, ultrasonically welded at room temperature. These bonding wires may be gold, silver or aluminum according to other embodiments.

Les figures 4a et 4b représentent schématiquement la plaque 20 supérieure selon le mode de réalisation de la figure 2, c’est-à-dire le mode de réalisation dans lequel les moyens 40 de bouclage sont formés par des demi-anneaux 41 en cuivre. La figure 4a est une vue en perspective de dessus laissant apparaitre le dessus de la plaque 20 supérieure. Sur cette vue, les condensateurs 23 de compensation de l’inductance parasite ne sont pas représentés à des fins de clarté. Seule la couche 22b de cuivre est représentée, avec les connectiques 26 de puissance. La figure 4b est une vue en perspective de dessous laissant apparaitre le dessous de la plaque 20 supérieure. Sur cette vue, les billes 30 en cuivre et l’emplacement des puces 13 semi-conductrices ont été représentés à des fins de clarté, étant entendu que les puces 13 sont fixées directement sur la plaque 10 inférieure et non sur la plaque 20 supérieure. Seules quelques billes 30 sont référencées sur la figure 4b. Le nombre de billes 30 en cuivre et leur emplacement dépend des applications visées et ne limite pas la portée de protection visée par la présente demande. Les billes sont positionnées de manière à avoir un maximum de différentiel de température entre les puces qui sont brasées sur la plaque inferieure et la plaque supérieure.Figures 4a and 4b show schematically the upper plate 20 according to the embodiment of Figure 2, that is to say the embodiment in which the means 40 of looping are formed by half-rings 41 of copper. Figure 4a is a perspective view from above showing the top of the upper plate. In this view, the capacitors 23 for compensating the parasitic inductance are not shown for the sake of clarity. Only the layer 22b of copper is represented, with the connectors 26 of power. Figure 4b is a perspective view from below showing the underside of the upper plate. In this view, the copper balls 30 and the location of the semiconductor chips 13 have been shown for clarity, it being understood that the chips 13 are attached directly to the bottom plate 10 and not to the upper plate. Only a few balls 30 are referenced in FIG. 4b. The number of copper balls and their location depends on the intended applications and does not limit the scope of protection contemplated by this application. The balls are positioned to have a maximum of temperature differential between the chips that are soldered on the bottom plate and the top plate.

Les figures 5a et 5b représentent schématiquement la plaque 10 inférieure selon un mode de réalisation de l’invention, compatible par exemple avec le mode de réalisation de la figure 2. La figure 5a est une vue en perspective de dessus laissant apparaitre le dessus de la plaque 10 inférieure. Cette vue laisse apparaitre les pistes 12b de cuivre, les puces 13 semi-conductrices, les fils 14 de bonding, les billes 30 de cuivre et les connectiques 16 de commande. Sur cette vue, six puces semi-conductrices sont représentées. Le nombre de puces 13 et leur type dépend de l’application visée. Il peut s’agir de diodes, de transistors, de thyristors et de manière générale de tous types de composants permettant d’adapter le courant et/ou la tension d’un signal d’entrée pour l’adapter à l’application visée. La figure 5b est une vue de dessous en perspective de la plaque 10 inférieure laissant apparaître une couche de cuivre destinée à venir se fixer par brasage à basse température (de l’ordre de 240°C) sur la semelle 8 métallique.FIGS. 5a and 5b schematically represent the bottom plate 10 according to one embodiment of the invention, compatible for example with the embodiment of FIG. 2. FIG. 5a is a perspective view from above showing the top of the lower plate. This view shows the copper tracks 12b, the semiconductor chips 13, the bonding wires 14, the copper balls 30 and the control connectors 16. In this view, six semiconductor chips are shown. The number of chips 13 and their type depends on the intended application. It can be diodes, transistors, thyristors and generally all types of components to adapt the current and / or voltage of an input signal to suit the intended application. Figure 5b is a bottom view in perspective of the lower plate 10 revealing a layer of copper to be fixed by brazing at low temperature (of the order of 240 ° C) on the sole 8 metal.

La figure 6 est une vue en perspective des plaques 10 inférieure et 20 supérieure assemblées l’une à l’autre. Sur cette vue, les condensateurs 26 de compensation ne sont pas représentés à des fins de clarté. L’invention concerne également un procédé de fabrication d’un module électronique de puissance.Figure 6 is a perspective view of the lower and upper plates joined to each other. In this view, the compensation capacitors 26 are not shown for clarity. The invention also relates to a method of manufacturing an electronic power module.

Un tel procédé de fabrication comprend les étapes suivantes : - conditionnement de la plaque 10 inférieure et dépose des puces 13 semi-conductrices, - conditionnement de la plaque 20 supérieure destinée à recevoir les condensateurs 23 de compensation, - bouclage électrique des faces de la plaque 20 supérieure, par exemple par le brasage de demi-anneaux 41, - brasage ou frittage de pièces métalliques sur ladite plaque inférieure destinées à assurer, une fois le module électronique de puissance finalisé, une triple fonction de conduction thermique du module, de conduction électrique entre les pistes conductrices de la face inférieure de ladite plaque supérieure et les pistes conductrices de la face supérieure de ladite plaque inférieure, et de support mécanique de ladite plaque supérieure, - brasage des fils de bonding, - superposition de ladite plaque supérieure à ladite plaque inférieure - montage des condensateurs qui participent à une réduction des inductances parasites sur la plaque supérieure, - assemblage final du module. L’étape de conditionnement de la plaque 10 inférieure et de dépose des puces 13 semi-conductrices peut par exemple être réalisée par la succession des sous-étapes suivantes : - nettoyage de chaque face de la plaque par trempage de la plaque dans un bain à ultrason, - activation des surfaces par plasma, - pose d’un outillage de masquage de positionnement de puces semi-conductrices, - pose de préformes de brasures, par exemple une pâte Au80-Sn20 telle que décrite précédemment, à l’aide d’un stylo ventouse, - pose des puces semi-conductrices à l’aide d’un stylo ventouse, - pose de poids sur les puces pour les fixer pendant l’opération de brasage à l’aide d’une pince, - enlèvement du masque, - passage au four à une température de 310 °C.Such a manufacturing method comprises the following steps: - conditioning of the lower plate 10 and removal of the semiconductor chips 13 - conditioning of the upper plate 20 for receiving the compensation capacitors 23 - electric looping of the faces of the plate 20, for example by brazing half-rings 41, brazing or sintering of metal parts on said lower plate intended to ensure, once the final power electronic module, a triple function of thermal conduction of the module, electrical conduction between the conductive tracks of the lower face of said upper plate and the conductive tracks of the upper face of said lower plate, and of mechanical support of said upper plate, - brazing of the bonding wires, - superposition of said upper plate to said plate lower - assembly of capacitors that contribute to a reduction of induct parasitic ances on the upper plate, - final assembly of the module. The step of conditioning the lower plate and depositing the semiconductor chips 13 may for example be carried out by the succession of the following substeps: cleaning of each face of the plate by dipping the plate in a bath ultrasonication, activation of the surfaces by plasma, placement of a tool for masking the positioning of semiconductor chips, placement of solder preforms, for example an Au80-Sn20 paste as described above, with the aid of a suction cup pen, - places semiconductor chips with a suction cup pen, - puts weight on the chips to fix them during the soldering operation using a pair of pliers, - removal of the mask - baking at a temperature of 310 ° C.

Les étapes de conditionnement de la plaque 20 supérieure et de bouclage électrique de la plaque peuvent par exemple être réalisées par la succession des sous-étapes suivantes : - nettoyage de chaque face de la plaque par trempage de la plaque dans un bain à ultrason, - activation des surfaces par plasma, - pose d’un outillage de masquage de positionnement des demi-anneaux formant les moyens de bouclage électrique de la plaque supérieure, - pose des demi-anneaux aux emplacements prévus dans l’outillage à l’aide d’une pince, - dépôt d’une pâte à braser pour les demi-anneaux, par exemple une pâte Au80-SN20 telle que décrite précédemment, - passage au four à une température de 310°C.The steps of conditioning the upper plate and electric looping of the plate can for example be carried out by the following succession of sub-steps: cleaning of each face of the plate by dipping the plate in an ultrasound bath; activation of the surfaces by plasma, - installation of positioning masking tooling of the half-rings forming the means of electrical looping of the upper plate, - fitting of the half-rings to the locations provided in the tooling with the aid of a clamp, - deposition of a solder paste for the half-rings, for example an Au80-SN20 paste as described above, - passage in the oven at a temperature of 310 ° C.

Le passage au four des plaques inférieure et supérieure est de préférence réalisé en même temps et dans le même four.The baking of the lower and upper plates is preferably carried out at the same time and in the same oven.

Les étapes de brasage des billes de cuivre et des fils de bonding peuvent par exemple être réalisées par la succession des sous-étapes suivantes : - dépôt et connexion des fils de bonding sur les puces semi-conductrices, - dépôt d’une pâte à braser, par exemple une pâte Sn90-Sbl0, - placement des billes de cuivre à l’aide d’une pince, - dépôt d’une pâte à braser, par exemple la pâte Sn90-Sbl0 sur les billes de cuivre, - dépôt d’une pâte à braser, par exemple la pâte Sn90-Sbl0 pour les connectiques de commande. L’étape de superposition des plaques peut par exemple être réalisée par la succession des étapes suivantes : - dépôt de la plaque inférieure sur la base d’un outillage d’assemblage, - agencement d’un dispositif de guidage mécanique autour de la plaque inférieure, - placement de la plaque supérieure sur la plaque inférieure à l’aide du dispositif de guidage, - dépôt d’une pâte à braser, par exemple une pâte Sn90-Sbl0 sur la plaque supérieure, - placement des connectiques de commande et des connectiques de puissance sur les pâtes à braser, - fixation d’un masque de connectique sur la base d’un outillage d’assemblage, - mise au four de l’ensemble à une température de 280°C. L’étape d’assemblage comprend par exemple la succession des sous-étapes suivantes : - dépôt d’une pâte à braser sur la semelle, - mise en place d’une semelle dans un outillage, - mise en place de l’ensemble formé des deux plaques sur la semelle, - placement et fixation d’un masque de connectique, - placement des fixations, - dépôt d’une pâte à braser pour les connectiques et pour les condensateurs de compensation des inductances parasites, - placement des connectiques, - placement et soudure des condensateurs avec un fer à souder, - mise au four de l’ensemble, par exemple à une température de 245 °C. L’invention peut également comprendre une dernière étape d’encapsulation dans un boîtier qui peut comprendre la succession des étapes suivantes : - préparation des surfaces du boîtier, - collage du boîtier inférieur sur la semelle, - injection et réticulation d’un gel, - emboîtement et collage du boîtier.The soldering steps of the copper balls and the bonding wires may for example be carried out by the succession of the following sub-steps: depositing and connecting the bonding wires to the semiconductor chips, depositing a solder paste , for example an Sn90-SblO paste, - placement of the copper balls using a clamp, - deposition of a solder paste, for example the Sn90-SblO paste on the copper balls, - deposit of solder paste, for example Sn90-Sbl0 paste for control connectors. The plate superposition step may for example be performed by the following succession of steps: - deposition of the lower plate on the basis of an assembly tool, - arrangement of a mechanical guide device around the lower plate - placing the upper plate on the lower plate with the aid of the guiding device, - depositing a solder paste, for example an Sn90-Sbl0 paste on the top plate, - placement of the control connectors and connectors of power on solder pastes, - attachment of a connector mask on the basis of assembly tools, - placing the assembly at a temperature of 280 ° C. The assembly step comprises, for example, the succession of the following substeps: deposition of a solder paste on the soleplate, establishment of a soleplate in a tooling, setting up of the formed assembly two plates on the sole, - placement and fixing of a connector mask, - placement of fasteners, - deposition of solder paste for connectors and capacitors for compensation of parasitic inductances, - placement of connectors, - placement and soldering of the capacitors with a soldering iron, - placing the assembly in the oven, for example at a temperature of 245 ° C. The invention may also comprise a last step of encapsulation in a housing which may comprise the succession of the following steps: - preparation of the surfaces of the housing, - gluing of the lower housing on the sole, - injection and crosslinking of a gel, - nesting and gluing of the case.

Selon une variante de l’invention, un boîtier peut être configuré pour recevoir une pluralité de modules selon l’invention.According to a variant of the invention, a housing can be configured to receive a plurality of modules according to the invention.

Le procédé décrit est uniquement un mode d’obtention d’un module électronique de puissance selon l’invention. D’autres procédés mettant en œuvre d’autres sous-étapes peuvent également conduire à obtenir un module électronique selon l’invention.The method described is only a way of obtaining an electronic power module according to the invention. Other methods implementing other sub-steps may also lead to an electronic module according to the invention.

Claims (10)

métalliques, par exemple en cuivre, dits fils de bonding, reliant lesdites puces semi-conductrices et les pistes conductrices de ladite plaque inférieure. La forme et l’agencement desdits fils de bonding détermine la taille minimale des billes de cuivre qui peuvent être utilisées pour réaliser l’invention. En effet, lesdits fils de bonding sont soudés sur les puces semi-conductrices et reliés aux pistes conductrices de la plaque inférieure en formant, du fait de leur structure, une courbure qui s’étend dans l’espace délimité par les plaques inférieure et supérieure. La dimension, selon la direction verticale, de cet espace est définie par les dimensions selon cette même direction verticale des billes de cuivre. Cette dimension verticale est la direction perpendiculaire aux plans dans lesquels s’étendent les plaques supérieure et inférieure. L’invention concerne également un procédé de fabrication d’un module électronique de puissance comprenant les étapes suivantes : - conditionnement d’une première plaque, dite plaque inférieure, à partir d’un substrat en céramique métallisé de pistes conductrices, sur laquelle on vient fixer des puces semi-conductrices, - conditionnement d’une seconde plaque, dite plaque supérieure, à partir d’un substrat en céramique métallisée de pistes conductrices sur chacune de ses faces supérieure et inférieure, et destinée à recevoir des condensateurs adaptés pour concourir à une réduction des inductances parasites, - brasage ou frittage de pièces métalliques sur ladite plaque inférieure et ladite plaque supérieure destinées à assurer, une fois le module électronique de puissance finalisé, une triple fonction de conduction thermique du module, de conduction électrique entre les pistes conductrices de la face inférieure de ladite plaque supérieure et les pistes conductrices de ladite plaque inférieure, et de support mécanique de ladite plaque supérieure qui empêche tout contact mécanique entre les puces semi-conductrices et la plaque supérieure, - bouclage électrique de ladite face supérieure de ladite plaque supérieure avec ladite face inférieure de ladite plaque supérieure, REVENDICATIONSmetallic, for example copper, so-called bonding son, connecting said semiconductor chips and the conductive tracks of said lower plate. The shape and arrangement of said bonding wires determines the minimum size of the copper balls that can be used to carry out the invention. Indeed, said bonding wires are soldered on the semiconductor chips and connected to the conductive tracks of the lower plate, forming, due to their structure, a curvature which extends into the space delimited by the lower and upper plates. . The dimension, in the vertical direction, of this space is defined by the dimensions along the same vertical direction of the copper balls. This vertical dimension is the direction perpendicular to the planes in which the upper and lower plates extend. The invention also relates to a method of manufacturing an electronic power module comprising the following steps: - conditioning a first plate, said lower plate, from a metallized ceramic substrate of conductive tracks, on which one comes fixing semiconductor chips, - conditioning a second plate, said upper plate, from a metallized ceramic substrate of conductive tracks on each of its upper and lower faces, and intended to receive capacitors adapted to compete in a reduction of parasitic inductances, - soldering or sintering of metal parts on said lower plate and said upper plate intended to ensure, once the final power electronic module, a triple function of thermal conduction of the module, of electrical conduction between the conductive tracks of the underside of said upper plate and the conductive tracks of said lower plate, and mechanical support of said upper plate which prevents any mechanical contact between the semiconductor chips and the upper plate, - electrical looping of said upper face of said upper plate with said lower face of said plate Superior, Claims 1. Module électronique de puissance comprenant une semelle (8) métallique portant une première plaque, dite plaque (10) inférieure comprenant un substrat (11) en céramique portant des pistes (12a, 12b) conductrices, et sur laquelle sont fixées des puces (13) semi-conductrices, caractérisé en ce qu’il comprend en outre : une seconde plaque, dite plaque (20) supérieure, comprenant un substrat (21) en céramique portant des pistes (22a, 22b) conductrices sur chacune de ses faces supérieure et inférieure, et sur laquelle sont fixés des condensateurs (23) adaptés pour concourir à une réduction des inductances parasites dudit module, ladite plaque (20) supérieure étant superposée à ladite plaque (10) inférieure, des pièces (30) métalliques s’étendant intégralement entre ladite plaque (10) inférieure et ladite plaque (20) supérieure de manière à assurer une triple fonction de conduction thermique entre les plaques (20) supérieure et (10) inférieure, de conduction électrique entre les pistes (22a) conductrices de la face inférieure de la plaque (20) supérieure et les pistes (12b) conductrices de la plaque (10) inférieure, et de support mécanique de la plaque (20) supérieure au-dessus de la plaque inférieure qui empêche tout contact mécanique entre les puces semi-conductrices et ladite plaque supérieure, des moyens (40 ; 41 ; 42) de bouclage électrique de ladite plaque (20) supérieure adaptés pour pouvoir relier électriquement les pistes (22b) conductrices de ladite face supérieure aux pistes (22a) conductrices de ladite face inférieure de ladite plaque supérieure.An electronic power module comprising a metal plate (8) carrying a first plate, said lower plate (10) comprising a ceramic substrate (11) carrying conductive tracks (12a, 12b), and on which chips are fixed ( 13) semiconductor, characterized in that it further comprises: a second plate, said plate (20) upper, comprising a substrate (21) ceramic carrying conductive tracks (22a, 22b) on each of its upper faces and lower, and on which are fixed capacitors (23) adapted to contribute to a reduction of parasitic inductances of said module, said upper plate (20) being superimposed on said lower plate (10), metal parts (30) extending integrally between said lower plate (10) and said upper plate (20) so as to provide a triple thermal conduction function between the upper and lower (10) plates of conductive electrical connection between the conductive tracks (22a) of the lower face of the upper plate (20) and the conductive tracks (12b) of the lower plate (10), and mechanical support of the upper plate (20) above the lower plate which prevents any mechanical contact between the semiconductor chips and said upper plate, means (40; 41; 42) electrically looping said upper plate (20) adapted to electrically connect the conductive tracks (22b) of said upper face to the conductive tracks (22a) of said lower face of said upper plate. 2. Module électronique de puissance selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de bouclage électrique de ladite plaque (20) supérieure sont formés par une pluralité de demi-anneaux (41) conducteurs dont une première extrémité est en contact avec une piste (22b) conductrice de ladite face supérieure de ladite plaque (20) supérieure et dont une seconde extrémité est en contact avec une piste (22a) conductrice de ladite face inférieure de ladite plaque (20) supérieure.2. Electronic power module according to claim 1, characterized in that said means for electrically looping said upper plate (20) are formed by a plurality of conductive half-rings (41) whose first end is in contact with a track. Conductive (22b) of said upper face of said upper plate (20) and a second end of which is in contact with a track (22a) conductive of said lower face of said upper plate (20). 3. Module électronique de puissance selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de bouclage électrique de ladite plaque supérieure sont formés par des vias (42) ménagés à travers ladite plaque (20) supérieure et qui débouchent de part et d’autre de ladite plaque (20) supérieure sur les pistes (22a, 22b) conductrices.3. Electronic power module according to claim 1, characterized in that said means of electrical looping of said upper plate are formed by vias (42) formed through said plate (20) upper and which open on both sides of said upper plate (20) on the conductive tracks (22a, 22b). 4. Module électronique de puissance selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite plaque (10) inférieure est une plaque formée à partir d’un substrat (11) en nitrure d’aluminium métallisée sur chacune de ses faces supérieure et inférieure par des couches de cuivre formant lesdites pistes (12a, 12b) conductrices.4. Electronic power module according to one of claims 1 to 3, characterized in that said plate (10) is a lower plate formed from a substrate (11) of aluminum nitride metallized on each of its faces upper and lower by copper layers forming said conductive tracks (12a, 12b). 5. Module électronique de puissance selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite plaque (20) supérieure est une plaque formée à partir d’un substrat (21) en nitrure de silicium métallisée sur chacune de ses faces supérieure et inférieure par des couches de cuivre formant lesdites pistes (22a, 22b) conductrices.5. Electronic power module according to one of claims 1 to 4, characterized in that said plate (20) is a top plate formed from a substrate (21) metallized silicon nitride on each of its upper faces. and lower by copper layers forming said conductive tracks (22a, 22b). 6. Module électronique de puissance selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que lesdites pièces métalliques sont des billes (30) de cuivre brasées ou frittées entre lesdites plaques supérieure et inférieure.6. electronic power module according to one of claims 1 to 5, characterized in that said metal parts are copper balls (30) brazed or sintered between said upper and lower plates. 7. Module électronique de puissance selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu’il comprend en outre des connectiques de commande (16) de composants de commande desdites puces (13) semi-conductrices agencés sur ladite plaque (10) inférieure, lesdites connectiques de commande (16) étant reliées à ladite plaque (10) inférieure.7. Electronic power module according to one of claims 1 to 6, characterized in that it further comprises control connectors (16) of control components of said chips (13) semiconductor arranged on said plate (10). ), said control connectors (16) being connected to said lower plate (10). 8. Module électronique de puissance selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu’il comprend des connectiques de puissance (26) reliées à ladite plaque (20) supérieure.8. electronic power module according to one of claims 1 to 7, characterized in that it comprises power connectors (26) connected to said plate (20) upper. 9. Module électronique de puissance selon l’une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu’il comprend en outre des fils métalliques, dits fils (17) de bonding, reliant électriquement lesdites puces (13) semi-conductrices et lesdites pistes (12b) conductrices de ladite plaque (10) inférieure.9. Electronic power module according to one of claims 1 to 8, characterized in that it further comprises metal son, said son (17) bonding, electrically connecting said chips (13) semiconductor and said tracks. (12b) conductive of said lower plate (10). 10. Procédé de fabrication d’un module électronique de puissance comprenant les étapes suivantes : conditionnement d’une première plaque, dite plaque (10) inférieure, à partir d’un substrat (11) en céramique métallisée de pistes (12a, 12b) conductrices, sur laquelle on vient fixer des puces (13) semi-conductrices, conditionnement d’une seconde plaque, dite plaque (20) supérieure, à partir d’un substrat (21) en céramique métallisée de pistes (22a, 22b) conductrices sur chacune de ses faces supérieure et inférieure, et destinée à recevoir des condensateurs (23) adaptés pour concourir à une réduction des inductances parasites, brasage ou frittage de pièces (30) métalliques sur ladite plaque (10) inférieure et ladite plaque (20) supérieure destinées à assurer, une fois le module électronique de puissance finalisé, une triple fonction de conduction thermique du module, de conduction électrique entre les pistes (22a) conductrices de la face inférieure de ladite plaque (20) supérieure et les pistes (12b) conductrices de ladite plaque (10) inférieure, et de support mécanique de ladite plaque (20) supérieure qui empêche tout contact mécanique entre les puces semi-conductrices et la plaque supérieure, bouclage électrique de ladite face supérieure de ladite plaque (20) supérieure avec ladite face inférieure de ladite plaque supérieure, superposition de ladite plaque (20) supérieure à ladite plaque (10) inférieure, montage des condensateurs (23) adaptés pour concourir à une réduction des inductances parasites sur la plaque (20) supérieure, brasage de l’ensemble et assemblage sur une semelle (8) métallique.10. A method of manufacturing an electronic power module comprising the following steps: conditioning a first plate, said plate (10) below, from a metallized ceramic substrate (11) tracks (12a, 12b) conductive, on which one comes to fix chips (13) semiconductors, conditioning a second plate, said plate (20) upper, from a substrate (21) ceramic metallized conductive tracks (22a, 22b) on each of its upper and lower faces, and intended to receive capacitors (23) adapted to contribute to a reduction of parasitic inductances, brazing or sintering of metal parts (30) on said lower plate (10) and said plate (20) higher intended to ensure, once the final power electronic module, a triple thermal conduction function of the module, electrical conduction between the tracks (22a) conductive of the lower face e of said upper plate (20) and conductive tracks (12b) of said lower plate (10), and of mechanical support of said upper plate (20) which prevents any mechanical contact between the semiconductor chips and the upper plate, electrical looping of said upper face of said upper plate (20) with said lower face of said upper plate, superimposition of said upper plate (20) to said lower plate (10), mounting capacitors (23) adapted to contribute to a reduction parasitic inductances on the upper plate (20), brazing of the assembly and assembly on a metal plate (8).
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