FR3060937A1 - Ceinture de protection pour module electronique, et module electronique comprenant une telle ceinture de protection - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne une ceinture de protection (100) pour module électronique de puissance, une face d'appui (120) de la ceinture de protection (100) étant destinée à être mise en appui contre une face d'un substrat du module électronique de puissance, la face d'appui (120) comprenant au moins une gorge (130), la gorge (130) étant délimitée transversalement par : - un premier bord (132a, 132b, 132c, 132d) ; - un deuxième bord (133) comprenant au moins une ouverture traversante (131a, 131b, 131c) formant un passage entre l'intérieur de la gorge (130) et une périphérie de la ceinture de protection (100). L'invention concerne aussi un module électronique de puissance intégrant une telle ceinture de protection (100), et un procédé d'assemblage d'une telle ceinture de protection (100) sur un module électronique de puissance.

Description

Titulaire(s) : VALEO SYSTEMES DE CONTROLE MOTEUR Société par actions simplifiée.
Demande(s) d’extension
Mandataire(s) : VALEO SYSTEMES DE CONTROLE MOTEUR Société par actions simplifiée.
£4) CEINTURE DE PROTECTION POUR MODULE ELECTRONIQUE, ET MODULE COMPRENANT UNE TELLE CEINTURE DE PROTECTION.
ELECTRONIQUE
FR 3 060 937 - A1 (57) L'invention concerne une ceinture de protection (100) pour module électronique de puissance, une face d'appui (120) de la ceinture de protection (100) étant destinée à être mise en appui contre une face d'un substrat du module électronique de puissance, la face d'appui (120) comprenant au moins une gorge (130), la gorge (130) étant délimitée transversalement par:
- un premier bord (132a, 132b, 132c, 132d) ;
- un deuxième bord (133) comprenant au moins une ouverture traversante (131a, 131b, 131c) formant un passage entre l'intérieur de la gorge (130) et une périphérie de la ceinture de protection (100).
L'invention concerne aussi un module électronique de puissance intégrant une telle ceinture de protection (100), et un procédé d'assemblage d'une telle ceinture de protection (100) sur un module électronique de puissance.
Figure FR3060937A1_D0001
Figure FR3060937A1_D0002
-1« Ceinture de protection pour module électronique, et module électronique comprenant une telle ceinture de protection »
Domaine technique
La présente invention concerne une ceinture de protection telle que celles utilisées pour un module électronique de puissance, et plus particulièrement dans le domaine des moteurs électriques. L’invention concerne aussi un module électronique intégrant une telle ceinture de protection.
État de la technique antérieure
On connaît l’utilisation d’une ceinture de protection pour protéger des modules électroniques, la ceinture formant un cadre fermé autour du module électronique, et plus particulièrement autour du substrat sur lequel des composants électroniques sont montés. Une telle ceinture électronique permet de protéger mécaniquement les composants électroniques et d’empêcher par exemple un arrachement non désiré lors de la manipulation du module électronique.
Afin de garantir un assemblage mécanique solide et durable, il est connu de coller une ceinture de protection sur un substrat de module électronique. Le collage est réalisé en déposant une colle sur une surface de contact du substrat du module électronique et/ou de la ceinture de protection. La surface de contact correspond à la zone d’interface entre la ceinture de protection et le substrat lorsque la ceinture de protection est mise en appui contre le substrat. La ceinture de protection est ensuite pressée contre le module électronique durant le séchage de la colle.
Cependant, l’utilisation d’une colle liquide complique le collage, car la colle peut migrer hors des surfaces de contact de la ceinture de protection et du substrat durant l’opération de collage et avant son séchage définitif.
Cette migration incontrôlée de la colle hors des surfaces de contact durant le collage conduit à plusieurs inconvénients. En effet, la colle migrant hors des surfaces de contacts peut atteindre des composants électroniques montés sur le substrat et perturber, voire empêcher, leur fonctionnement normal. Par ailleurs, le fait qu’une partie de la colle utilisée pour le collage migre hors des surfaces de contact conduit à utiliser une plus grande quantité de colle afin de garantir qu’une quantité suffisante subsiste sur les surfaces de contact.
La présente invention a pour objet de répondre au moins en grande partie aux problèmes précédents et de conduire en outre à d’autres avantages.
Elu autre but de l’invention est de proposer une nouvelle ceinture de protection pour résoudre au moins un de ces problèmes.
Elu autre but de la présente invention est de faciliter le collage d’une telle ceinture de protection sur un substrat électronique.
-2Lln autre but de la présente invention est de réduire la quantité de colle utilisée pour le collage de la ceinture de protection sur le substrat du module électronique.
Un autre but de la présente invention est de réduire les coûts liés à la fabrication d’un module électronique comprenant une telle ceinture de protection.
Exposé de l’invention
Selon un premier aspect de l'invention, on atteint au moins l’un des objectifs précités avec une ceinture de protection pour module électronique de puissance, une face d’appui de la ceinture de protection étant destinée à être mise en appui contre une face d’un substrat du module électronique de puissance, la face d’appui comprenant au moins une gorge, la gorge étant délimitée transversalement par un premier bord et par un deuxième bord comprenant au moins une ouverture traversante formant un passage entre l’intérieur de la gorge et une périphérie de la ceinture de protection.
Notamment, la ceinture de protection est un cadre ouvert ou fermé qui entoure au moins partiellement le substrat d’un module électronique de puissance afin de protéger les composants qui sont fixés sur ledit substrat, et ainsi éviter qu’ils soient endommagés durant la manipulation dudit module électronique de puissance. En particulier, la ceinture de protection forme un rebord périphérique au substrat et a une épaisseur supérieure aux épaisseurs des composants du substrat, de sorte qu’une face supérieure de la ceinture de protection soit située au-delà de la face supérieure des composants par rapport au substrat. En particulier, la ceinture de protection ne recouvre pas tous les composants du module électronique, et préférentiellement elle n’en recouvre aucun. Notamment, la ceinture de protection ne forme pas un couvercle de protection car la ceinture de protection ne comprend pas de matière recouvrant la totalité du substrat.
Le terme « face d’appui » est ici pris dans un sens large, et comprend les surfaces de la ceinture de protection qui sont situées en regard des faces du module électronique de puissance contre lesquelles ladite ceinture de protection est destinée à être assemblée, notamment par collage.
La face d’appui de la ceinture de protection est destinée à être mise en appui contre une face du module électronique de puissance, et préférentiellement contre une face d’un substrat dudit module électronique de puissance.
Ainsi, la face d’appui de ceinture de protection conforme au premier aspect de l’invention n’est plus formée par une simple surface plane destinée à être assemblée par collage contre une face correspondante du module électronique de puissance. Au contraire, la face d’appui comprend d’une part la surface de la ceinture de protection qui, lors de l’assemblage par collage de la ceinture de protection sur le module électronique de puissance, est en contact avec la face correspondante dudit module électronique de puissance, et d’autre part l’au moins une gorge à l’intérieur de laquelle la colle — préférentiellement sous une forme liquide — peut s’écouler durant l’assemblage par collage.
-3La gorge est notamment agencée pour permettre en partie l’écoulement d’une colle destinée à lier la face d’appui de la ceinture de protection au module électronique de puissance.
L’ouverture traversante permet à un excédent de colle de s’écouler hors de la gorge dans au moins une direction prédéterminée. Il est ainsi possible de mieux maîtriser l’écoulement de la colle dans la gorge ; et plus particulièrement de mieux gérer l’excédent de colle versée dans la gorge : la ou les ouvertures traversantes forment ainsi des zones de fluage pour la colle hors de la gorge.
L’au moins une gorge prend typiquement la forme d’une rainure. L’au moins une gorge peut être obtenue par exemple par fraisage de la face d’appui de la ceinture de protection ; ou elle peut être issue directement du procédé de fabrication de la ceinture de protection, comme par exemple par moulage.
Ainsi, durant l’opération d’assemblage par collage de la ceinture de protection sur le module électronique de puissance correspondant, la colle est préférentiellement orientée dans la gorge et se propage plus facilement à l’intérieur de celle-ci, permettant une meilleure répartition le long de la surface d’appui de la ceinture de protection.
À titre d’exemple non limitatif, une section transverse de la gorge peut être en « U », chaque bord de la gorge étant perpendiculaire à la surface formant le fond de la gorge ; elle peut aussi être en « V », chaque bord de la gorge se rejoignant au niveau du fond de la gorge. D’une manière générale, la section transverse de la gorge peut être symétrique ou asymétrique. La section transverse de la gorge peut être homogène, toutes les parties formant la gorge étant formées par une même section transverse, ou inhomogène, au moins une partie de la gorge étant formée par une section transverse différente de celle des autres parties de la gorge.
Selon un premier mode de réalisation, le premier bord de la gorge est un bord extérieur de ladite gorge et le deuxième bord de la gorge est un bord intérieur de ladite gorge. Le premier bord est ainsi situé à l’extérieur du deuxième bord selon une direction radiale par rapport à un centre de la ceinture de protection. En d’autres termes, le premier bord forme un contour périphérique extérieur de la gorge, tandis que le deuxième bord forme un contour périphérique intérieur de ladite gorge.
Selon un deuxième mode de réalisation, le premier bord de la gorge est un bord intérieur de ladite gorge et le deuxième bord de la gorge est un bord extérieur de ladite gorge. Le premier bord est ainsi situé à l’intérieur du deuxième bord selon une direction radiale par rapport à un centre de la ceinture de protection. En d’autres termes, le premier bord forme un contour périphérique intérieur de la gorge, tandis que le deuxième bord forme un contour périphérique extérieur de ladite gorge.
Le bord intérieur de la gorge est, dans la section transverse correspondante, le bord de la gorge qui est situé du côté du centre de la ceinture de protection ; et le bord extérieur de la gorge est celui qui est situé du côté de la gorge qui est opposé par rapport au bord intérieur, c’est-à-dire vers un bord latéral de la ceinture de protection, notamment un bord latéral externe de la ceinture. En d’autres termes, le bord intérieur de la gorge est celui qui est formé par le plus petit périmètre, comparativement au bord extérieur de la gorge.
-4Avantageusement, au moins un bord de la gorge, et préférentiellement le bord intérieur, comprend l’au moins une ouverture traversante pour permettre à la colle de s’écouler hors de la gorge. Plus particulièrement, c’est davantage la colle en excès située dans la gorge qui s’écoule préférentiellement hors de la gorge par la ou lesdites ouvertures traversantes. Il est ainsi possible de mieux maîtriser à la fois la répartition de la colle sur la surface d’appui de la ceinture de protection, mais aussi de mieux maîtriser l’épaisseur de colle qui finalement formera l’interface entre le substrat du module électronique de puissance et ladite ceinture de protection. Finalement, la ceinture de protection conforme au premier aspect de l’invention permet de réduire la quantité de colle utilisée pour son collage sur le module électronique de puissance.
La présente invention conforme à son premier aspect permet ainsi de réduire les coûts liés à la fabrication d’un module électronique comprenant une telle ceinture de protection.
De manière avantageuse, la ceinture de protection conforme au premier aspect de l’invention peut comprendre au moins un des perfectionnements ci-dessous, les caractéristiques techniques formant ces perfectionnements pouvant être prises seules ou en combinaison :
le premier bord de la gorge forme un contour fermé afin d’empêcher la colle de sortir de la gorge du côté dudit premier bord ;
les dimensions de la ou des ouvertures traversantes sont de l’ordre de quelques millimètres, typiquement comprises entre 1 et 5 mm afin de permettre un écoulement optimal de l’excédent de colle hors de la gorge ;
la distance entre deux ouvertures traversantes adjacentes est supérieure ou égale à la dimension de la plus petites desdites deux ouvertures traversantes adjacentes, afin de bien délimiter la gorge ;
la ceinture forme un cadre fermé ;
la ceinture comprend une lumière centrale, la gorge étant située en périphérie de la lumière centrale. La lumière centrale de la ceinture de protection prend la forme d’une large ouverture centrale, bordée en périphérie par la ceinture de protection, préférentiellement sur tous ses côtés. La superficie de la lumière centrale représente préférentiellement entre 40% et 60% de la surface délimitée par le bord extérieur de la ceinture de protection ;
l’ouverture traversante de la gorge est agencée de manière à permettre un écoulement d’un excédent de colle vers la lumière centrale de la ceinture de protection lors d’une fixation de ladite ceinture de protection sur un substrat du module électronique de puissance ;
l’ouverture traversante de la gorge est préférentiellement située en regard d’une zone de soudage du module électronique de puissance ;
la gorge est située en périphérie de la lumière centrale pour permettre une répartition de la colle autour de ladite lumière centrale et pour garantir l’existence de zones de collage tout autour de la lumière centrale afin d’améliorer la rigidité de l’assemblage par collage. À cet effet, la gorge peut par exemple former un contour fermé, par exemple autour de la lumière centrale. La forme du contour
-5fermé formant la gorge peut avantageusement être du même type que le contour délimitant la lumière centrale. Le contour fermé peut aussi être centré avec la lumière centrale, de sorte que la distance entre le bord intérieur de la gorge et le bord de la ceinture directement en regard de la lumière centrale est constante. A titre d’exemple non limitatif, la forme de la lumière centrale peut être rectangulaire ou, plus généralement polygonale, ou elliptique ; et la forme du contour fermé formant la gorge peut être rectangulaire ou, plus généralement polygonale, ou elliptique ;
une surface formant un fond de la gorge est inclinée en direction de la lumière centrale de la ceinture de protection. Eventuellement, seulement une partie de la surface formant le fond de la gorge est inclinée en direction de la lumière centrale. En d’autres termes, dans une direction transversale à l’orientation locale de la gorge, la profondeur de la rainure formant la gorge prise du côté du bord opposé à la lumière centrale — c’est-à-dire du côté du bord extérieur — est inférieure à la profondeur de la rainure prise du côté du bord situé à proximité de la lumière centrale — c’est-à-dire du côté du bord intérieur. Cette configuration avantageuse permet, durant l’assemblage par collage, et plus particulièrement durant la mise en contact de la face d’appui de la ceinture de protection avec la face en regard du substrat du module électronique de puissance, d’appliquer une pression plus importante sur la colle située du côté du bord extérieur par rapport à celle située du côté du bord intérieur de la gorge. Consécutivement, une partie de la colle située du côté du bord extérieur est poussée en direction du bord intérieur. La mise en contact de la face d’appui de la ceinture de protection avec la face en regard du substrat du module électronique de puissance imprime ainsi à la colle située dans la gorge un mouvement radial orienté vers l’intérieur de la ceinture de protection ;
la surface formant le fond de la gorge est plan ;
la surface formant le fond de la gorge est parallèle à une surface de la face d’appui de la ceinture de protection, et notamment une surface de la surface d’appui depuis laquelle s’étend la gorge en profondeur. Éventuellement, seulement une partie de la surface formant le fond de la gorge est parallèle à la surface d’appui. Cette caractéristique avantageuse permet, durant l’opération d’assemblage par collage de la ceinture de protection sur le substrat du module électronique de puissance, d’appliquer une pression homogène sur la colle située dans la gorge ;
la ceinture de protection comprend au moins un trou débouchant situé dans la gorge afin par exemple de permettre l’injection de colle dans la gorge. Cette caractéristique permet avantageusement de mieux contrôler la quantité de colle introduite dans la gorge. Elle permet aussi de mieux contrôler la répartition de la colle dans la gorge, par exemple en répartissant de manière homogène les trous débouchant le long de ladite gorge ;
au moins un coin de la gorge comprend un tel trou débouchant, un coin de la gorge étant formé par l’intersection de deux parties adjacentes de la gorge, chaque partie de la gorge étant orientée suivant une direction différente de celle de l’autre partie ;
au moins une partie du premier bord de la gorge prend la forme d’au moins un créneau. Ainsi, la gorge peut être formée par un canal principal, avantageusement rectiligne, bordé par au moins un
-6créneau situé radialement à l’extérieur dudit canal principal de la gorge par rapport à un centre de la ceinture de protection. En d’autres termes, la gorge est délimitée sur au moins un bord par une forme en créneaux, les créneaux élargissant localement la gorge, préférentiellement du côté opposé à la lumière centrale de la ceinture de protection. Chaque créneau pouvant loger une petite quantité de colle excédentaire, cette configuration avantageuse permet ainsi à la colle de s’écouler plus facilement dans la gorge, et plus particulièrement dans le canal principal, améliorant ainsi l’assemblage par collage de la ceinture de protection sur le module électronique de puissance ;
les dimensions longitudinales des créneaux sont de l’ordre de quelques millimètres, typiquement comprises entre i et 5 mm. Préférentiellement, tous les créneaux partagent la même dimension longitudinale ;
ledit au moins un créneau du premier bord de la gorge est, au moins en partie, aligné avec l’au moins une ouverture traversante de la gorge comprise dans le deuxième bord de ladite gorge afin de faciliter l’écoulement de l’excédent de colle par ladite au moins une ouverture traversante ;
le trou débouchant est situé dans l’au moins un créneau ;
au moins une partie du premier bord de la gorge est rectiligne et continue, notamment le long de l’un des côtés du contour fermé formant la gorge. En d’autres termes, la partie du premier bord de la gorge est rectiligne et ne comprend pas de créneaux et/ou d’ouvertures traversantes. Notamment, tout le premier bord de la gorge, et préférentiellement le bord extérieur, est rectiligne et continue. A titre d’exemple non limitatif, lorsque la gorge prend la forme d’un rectangle, au moins un côté du rectangle peut être formé par un bord rectiligne et continue de la gorge ;
la ceinture de protection est formée au moins en partie d’un polymère plastique. Plus généralement, la ceinture de protection est formée au moins en partie d’un matériau électriquement isolant, et/ou thermiquement isolant. A titre d’exemple non limitatif, la ceinture de protection est obtenue par injection de polymère plastique liquide et moulage ;
la ceinture de protection comprend éventuellement au moins un conducteur électrique lié solidairement à ladite ceinture de protection, par exemple par moulage dans ladite ceinture de protection, ledit au moins un conducteur électrique étant destiné à être électriquement connecté à un composant du module électronique de puissance. De manière préférentielle, l’au moins un conducteur électrique est situé sur au moins une partie de la périphérie de ladite ceinture de protection. L’au moins un conducteur électrique s’étend avantageusement en saillie par rapport à la ceinture de protection.
Selon un deuxième aspect de l’invention, il est proposé un module électronique de puissance comprenant un substrat porteur d’au moins un composant électronique monté sur le substrat et une ceinture de protection conforme au premier aspect de l’invention ou selon l’un quelconque de ses perfectionnements, la face d’appui de la ceinture de protection étant collée sur une face, dite face supérieure, du substrat.
-ΊAinsi, l’au moins une gorge située sur la face d’appui de la ceinture de protection est en regard de la face supérieure du substrat, permettant ainsi à la colle située entre la face d’appui et la face supérieure de s’écouler plus facilement et d’améliorer le collage de la ceinture de protection sur le module électronique de puissance.
Le module électronique de puissance conforme au deuxième aspect de l’invention peut comprendre avantageusement au moins un des perfectionnements ci-dessous, les caractéristiques techniques formant ces perfectionnements pouvant être prises seules ou en combinaison :
au moins une borne de connexion électrique s’étendant en saillie au-delà d’une face supérieure du substrat ;
la borne de connexion électrique du module électronique de puissance s’étend au travers d’une fente de la ceinture de protection conforme au premier aspect de l’invention ou à l’un quelconque de ses perfectionnements. La ceinture de protection permet ainsi de maintenir les bornes de connexion électrique, formant un cadre mécanique rigide pour réduire les risques d’arrachage ou d’endommagement desdites bornes de connexion électrique durant la manipulation du module électronique de puissance ;
le trou débouchant de la ceinture de protection débouche au niveau de la borne de connexion électrique afin de permettre l’injection de colle ; notamment une partie de la colle injectée sert à lier la borne de connexion électrique à la ceinture de protection afin de rigidifier le module électronique de puissance ;
l’ouverture traversante du deuxième bord de la gorge de la ceinture de protection est située entre deux composants électroniques du module électronique de puissance pour éviter que la colle en excès ne s’écoule sur ou à proximité desdits composants électroniques ;
l’ouverture traversante du deuxième bord de la gorge de la ceinture de protection est située en regard de zone(s) dépourvues de composants du module électronique de puissance. En particulier, l’ouverture traversante de la gorge de la ceinture de protection peut être située au niveau d’une zone de brasage du substrat du module électronique et/ou au niveau d’une zone « à nu » dudit substrat, c’est-à-dire d’une zone dépourvue de composants d’une manière générale.
Le module électronique de puissance peut comprendre un ou plusieurs composants électroniques pouvant prendre la forme :
O d’un composant électronique passif tel qu’une résistance électrique ou un composant capacitifs ; et/ou
O d’un composant électronique actif tel que par exemple un transistor, par exemple du type transistor à effet de champ à structure métal-oxyde-semiconducteur (MOSFET pour « Métal Oxide Semiconductor Field EfFect Transistor ») ou transistor bipolaire à grille isolée (1GBT pour « lnsulated Gâte Bipolar Transistor ») ; et/ou
O d’une puce semi-conductrice le module électronique réalisant l’encapsulation de la puce semi-conductrice, notamment la puce permettant de réaliser une ou plusieurs fonctions
-8logiques afin de permettre au module électronique de puissance de mettre en forme des signaux électriques de puissance ; la puce est notamment une puce nue dont l’encapsulation est réalisée par le module électronique de puissance.
Selon un troisième aspect de l’invention, il est proposé un moteur électrique contrôlé par un module électronique de puissance conforme au deuxième aspect de l’invention ou à l’un quelconque de ses perfectionnements.
Selon un quatrième aspect de l’invention, il est proposé un procédé d’assemblage d’une ceinture de protection conforme au premier aspect de l’invention ou selon l’un quelconque de ses perfectionnements sur un module électronique de puissance, ledit procédé d’assemblage comprenant les étapes suivantes :
une étape d’injection de la colle dans la gorge de la ceinture de protection ;
une étape de mise en place de la ceinture de protection sur le substrat du module électronique de puissance ;
une étape de pression de la ceinture de protection sur le substrat du module électronique de puissance, un excédent de la colle s’échappant de la gorge par ladite ouverture traversante.
Des modes de réalisation variés de l’invention sont prévus, intégrant selon l’ensemble de leurs combinaisons possibles les différentes caractéristiques optionnelles exposées ici.
Description des figures
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore au travers de la description qui suit d’une part, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels :
la FIGURE 1 illustre une vue de face de la face d’appui d’un exemple de réalisation d’une ceinture de protection conforme au premier aspect de l’invention ;
la FIGURE 2 illustre une vue de détail en perspective d’un exemple de réalisation d’un module de puissance conforme au deuxième aspect de l’invention ;
les FIGURES 3A et 3B illustrent des vues en coupes partielles d’une ceinture de protection selon deux variantes de réalisation, et plus particulièrement des sections transverses des gorges correspondantes ;
la FIGURE 4 illustre une vue d’ensemble d’un module de puissance conforme au deuxième aspect de l’invention.
Bien entendu, les caractéristiques, les variantes et les différentes formes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres, selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. On pourra notamment imaginer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites par la suite de manière isolée des autres
-9caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à l’état de la technique antérieur.
En particulier toutes les variantes et tous les modes de réalisation décrits sont combinables entre eux si rien ne s’oppose à cette combinaison sur le plan technique.
Sur les figures, les éléments communs à plusieurs figures conservent la même référence.
Description détaillée de l’invention
Dans les exemples suivants, et de manière non limitative, le premier bord 132 de la gorge est formé par le bord extérieur de ladite gorge, et le deuxième bord 133 de la gorge est formé par le bord intérieur de ladite gorge 130. Alternativement, le premier bord pourrait être formé par le bord intérieur de la gorge ; et le deuxième bord pourrait être formé par le bord extérieur de la gorge.
En référence à la FIGURE 1, un exemple de ceinture de protection 100 conforme au premier aspect de l’invention est décrite. Une telle ceinture de protection 100 comprend une face d’appui 120 destinée à être mise en appui contre une face d’un substrat du module électronique de puissance. La ceinture 100 forme au moins en partie un cadre fermé 140 délimité par un bord extérieur 141 et un bord intérieur 142 situé radialement à l’intérieur du bord extérieur 141, de sorte que le périmètre du bord intérieur 142 est inférieur au périmètre du bord extérieur 141.
Le cadre fermé 140 est de forme générale sensiblement rectangulaire. Il peut comprendre aussi des excroissances extérieures 145a, 145b orientées vers l’extérieur du cadre fermé 140 et permettant de collaborer avec le module électronique de puissance dans lequel la ceinture de protection 100 est mise en œuvre et/ou un système électrique intégrant ledit module électronique de puissance.
Le bord intérieur 142 du cadre fermé 140 délimite une lumière centrale 110 de la ceinture de protection 100. Dans l’exemple de réalisation illustré sur la E1GLIRE 1, la lumière centrale 110 a une forme générale sensiblement rectangulaire.
Le cadre fermé 140 peut aussi comprendre des excroissances intérieures 143a, 143b orientées vers l’intérieur du cadre fermé 140, et plus particulièrement formant saillie à l’intérieur de la lumière centrale 110.
La face d’appui 120 de la ceinture de protection 100 illustrée à la LIGURE 1 comprend une gorge 130 permettant en partie l’écoulement d’une colle destinée à lier la face d’appui 120 de la ceinture de protection 100 au substrat du module électronique. La gorge est délimitée transversalement par un bord extérieur 132 formé par un contour fermé et un bord intérieur 133 formé par un contour comprenant au moins une ouverture traversante 131a, 13lb, 131c afin de permettre à un excédent de colle de s’écouler hors de la gorge 130. Chaque ouverture traversantetraverse le bord intérieur 133 de la gorge 130.
Le bord extérieur 132 est formé de quatre parties 132a-132d formant chacune, d’une manière générale, un côté d’un parallélépipède, chaque partie 132a-132d adjacente étant globalement perpendiculaire l’une à l’autre.
-10Les premières 132a, troisième 132c et quatrième 132d parties du bord extérieur 132 sont formées par un profil rectiligne et uniforme, c’est-à-dire ne comprenant pas d’ouverture traversante 131a, 13lb, 131c et/ou de créneaux 134· En revanche, la deuxième partie 132b du bord extérieur 132 comprend un profil rectiligne et aussi un profil en forme de créneaux 134, notamment suivant une direction perpendiculaire à la direction de la profondeur de la gorge.
Les créneaux 134 sont formés par une prolongation radiale et vers l’extérieure de la gorge 130, chaque créneau 134 étant délimité longitudinalement par des rebords 136 issus du bord extérieur. Dans l’exemple de réalisation illustré sur la LIGURE 1, tous les créneaux 134 ont la même dimension longitudinale, c’est-à-dire suivant la direction selon laquelle s’étend principalement la gorge.
D’une manière générale, la gorge 130 a une section transverse en forme de « U » si elle est bordée latéralement par respectivement le bord intérieur 133 et le bord extérieur 132. Dans les zones où la gorge 130 comprend une ouverture traversante 130, la section transverse de ladite zone de la gorge 130 a une section transverse en forme de « L ».
Dans l’exemple de réalisation illustré sur la LIGURE 1, la surface formant le fond 135 de la gorge 130 est plan d’une part, et parallèle à la face d’appui 120 d’autre part.
La ceinture de protection illustrée sur la LIGURE 1 comprend aussi des trous débouchant 150. Les tous débouchant 150 permettent l’introduction de colle liquide à l’intérieur de la gorge 130. Une partie des trous débouchant 150 est située sur le deuxième côté 132b du bord extérieur 132 de la gorge 130. Plus particulièrement, une partie des trous débouchant 150 est située dans les créneaux 134, tous les créneaux 134 comprenant un trou débouchant 150. La ceinture de protection 100 comprend aussi des trous débouchant 150 dans trois des quatre coins de la gorge 130.
Les LIGURES 3A et 3B illustrent des vues de détail des sections transverses de deux variantes de réalisation de gorges 130 d’une ceinture de protection conforme à l’invention et telle que déjà décrite précédemment.
Plus particulièrement, la FIGURE 3A illustre une gorge 130 de forme en U et délimitée latéralement par un premier bord 132 et un deuxième bord 133, le premier bord 132 étant situé du côté opposé de la gorge 130 par rapport à la lumière centrale 110 de la ceinture de protection 100. Les premier 132 et deuxième 133 bords de la gorge 130 sont sensiblement perpendiculaires à la face d’appui 120. Selon cette première variante de réalisation, le fond 135 de la gorge est parallèle à la face d’appui 120 de la ceinture de protection 100, de sorte que la profondeur de la gorge 130 est constante suivant la largeur de la dite gorge 130 représentée sur la LIGURE 3A. Une ouverture traversante 131 est située dans le premier bord 132, mais elle pourrait être située dans le deuxième bord 133Altemativement, la LIGURE 3B illustre une gorge 130 délimitée latéralement par le premier bord 132 et le deuxième bord 133, le premier bord 132 étant situé du côté opposé de la gorge 130 par rapport à la lumière centrale 110 de la ceinture de protection 100. Les premier 132 et deuxième 133 bords de la gorge 130 sont sensiblement perpendiculaires à la face d’appui 120. Selon cette deuxième variante de réalisation, le fond 135 de la gorge est incliné par rapport à la face d’appui 120 de la ceinture de protection 100, de sorte que la
-11profondeur de la gorge 130 est variable suivant la largeur de la dite gorge 130 représentée sur la FIGURE 3A. plus particulièrement, la longueur du premier bord 132 est inférieure à la longueur du deuxième bord 133, de sorte que la profondeur de la gorge 130 à proximité du premier bord 132 est inférieure à la profondeur de la gorge 130 à proximité du deuxième bord 133· Une ouverture traversante 131 est située dans le deuxième bord 133· Alternativement, la longueur du premier bord 132 peut être supérieure à la longueur du deuxième bord 133, le trou traversant 131 se trouvant alors situé dans le premier bord 132.
La LIGURE 2 illustre une vue de détail en perspective d’un exemple de réalisation d’un module de puissance 200 conforme au deuxième aspect de l’invention ; et la LIGURE 4 illustre une vue en perspective globale d’un tel module de puissance 200.
Un tel module de puissance 200 comprend :
un substrat 220 porteur d’au moins un composant 5θθ ,’ au moins une borne de connexion électrique 3θθ s’étendant au-dessus d’une face du substrat 220 ;
une ceinture de protection 100 conforme au premier aspect de l’invention, la face d’appui 120 de la ceinture de protection 100 étant collée sur la face supérieure du substrat 220.
Plus particulièrement, le substrat est composé au moins en partie d’un matériau électriquement conducteur, tel que du cuivre. Le substrat 220 peut notamment être du type d’un circuit imprimé.
Le substrat forme, au moins sur sa face supérieure, un réseau de pistes conductrices 223a, 223b et d’ilots conducteurs 221a, 22lb. Les pistes conductrices 223 et/ou les ilôts conducteurs 221 sont séparés les uns des autres par des interstices isolants 222 permettant de définir un circuit électrique entre les différents composants électroniques 5θθ·
Les composants électroniques 5θθ sont préférentiellement fixés solidairement au substrat 220, et plus particulièrement à sa face supérieure, notamment par soudage et/ou par brasage. Les composants électroniques sont avantageusement connectés à au moins un ilôt conducteur 221 et au moins une piste conductrice 223, cn fonction de leurs pattes de connexion respectives.
La ceinture de protection 100 est collée sur le substrat 220. Plus particulièrement, la face d’appui 120 de la ceinture de protection 100 est collée sur la face supérieure du substrat 220.
Comme décrit précédemment, l’assemblage par collage est assuré au niveau de la face d’appui 120, le substrat 220 s’étendant radialement au-delà de la lumière centrale 110 de manière à ce qu’au moins une partie de la face d’appui 120 de la ceinture de protection 100 soit en contact avec la partie en regard du substrat 220.
De manière à faciliter l’injection de la colle liquide dans la gorge de la ceinture de protection 130, la ceinture de protection 100 comprend une pluralité de trous débouchant 150. Comme décrit précédemment, la ceinture de protection comprend aussi des ouvertures traversantes 131a, 13ib, 131c afin de permettre à l’excédent de colle de s’écouler hors de la gorge et vers l’intérieur de la ceinture de protection, et plus particulièrement vers la
-12lumière centrale 110, au niveau de zones du substrat 220 qui ne sont pas sensibles, c’est-à-dire qui ne risquent pas de moins bien fonctionner du fait de la présence de colle.
Bien sûr, l’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l’invention. Notamment, les différentes caractéristiques, formes, variantes et modes de réalisation de l’invention peuvent être associés les uns avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. En particulier toutes les variantes et modes de réalisation décrits précédemment sont combinables entre eux.

Claims (12)

  1. Revendications
    1. Ceinture de protection (iOO) pour module électronique de puissance, une face d’appui (ΐ2θ) de la ceinture de protection (iOO) étant destinée à être mise en appui contre une face d’un substrat du module électronique de puissance, la face d’appui (ΐ2θ) comprenant au moins une gorge (130), la gorge (ΐ3θ)
    5 étant délimitée transversalement par :
    un premier bord (132) ;
    un deuxième bord (133) comprenant au moins une ouverture traversante (l3l) formant un passage entre l’intérieur de la gorge (130) et une périphérie de la ceinture de protection (iOO).
  2. 2. Ceinture de protection (iOO) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que le premier bord
    10 ('32) est un bord extérieur de la gorge (130), et le deuxième bord (133) est un bord intérieur de ladite gorge (130).
  3. 3. Ceinture de protection (iOO) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le premier bord (132) est un bord intérieur de la gorge (130), et le deuxième bord (133) est un bord extérieur de ladite gorge (130).
  4. 4. Ceinture de protection (iOO) selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le premier
    15 bord (132) forme un contour fermé.
  5. 5- Ceinture de protection (iOO) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la ceinture comprend une lumière centrale (lio), la gorge (130) étant située en périphérie de la lumière centrale (lio).
  6. 6. Ceinture de protection (iOO) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que l’ouverture
    20 traversante de la gorge (130) est agencée de manière à permettre un écoulement d’un excédent de colle vers la lumière centrale (lio) de la ceinture de protection (iOO) lors d’une fixation de la ceinture de protection sur un substrat du module électronique de puissance.
  7. 7. Ceinture de protection (iOO) selon l’une quelconque des revendications 5 ou 6, caractérisée en ce qu’une surface formant un fond (135) do la gorge (130) est inclinée en direction de la lumière centrale (lio) de la
    25 ceinture de protection (iOO).
  8. 8. Ceinture de protection (iOO) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu elle comprend au moins un trou débouchant (150) situé dans la gorge (130).
    -14910.
    11.
    Ceinture de protection (lOO) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu’au moins une partie du premier bord (132) de la gorge (ΐ3θ) prend la forme d’au moins un créneau 034).
    Ceinture de protection (l00) selon la revendication précédente, prise en combinaison avec la revendication 8, caractérisé en ce que le trou débouchant (ΐ5θ) est situé dans l’au moins un créneau (134)·
    Ceinture de protection (lOO) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la ceinture de protection (lOO) est formée au moins en partie d’un matériau électriquement isolant.
  9. 12. Ceinture de protection (lOO) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu elle comprend au moins un conducteur électrique lié solidairement à ladite ceinture de protection, ledit au moins un conducteur électrique étant destiné à être électriquement connecté à un composant du module électronique de puissance.
  10. 13. Module électronique de puissance (200) comprenant :
    un substrat (220) porteur d’au moins un composant électronique monté sur le substrat (220) ;
    une ceinture de protection (iOO) selon l’une quelconque des revendications précédentes, la face d’appui (l20) de la ceinture de protection (iOO) étant collée sur la face supérieure du substrat (220).
  11. 14- Module électronique de puissance (200) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le trou débouchant (150) de la ceinture de protection (iOO) selon l’une quelconque des revendications 8 ou 10 débouche au niveau de la borne de connexion électrique.
  12. 15. Module électronique de puissance (200) selon l’une quelconque des revendications 13 ou 14, caractérisé en ce que l’ouverture traversante (l3l) du deuxième bord (133) de la gorge (130) de la ceinture de protection (lOO) est située entre deux composants électroniques (500) et/ou en regard de zone(s) dépourvues de composants du module électronique de puissance (200).
    l6. Procédé d’assemblage d’une ceinture de protection (iOO) selon l’une quelconque des revendications 1 à 12 sur un module électronique de puissance (200), ledit procédé d’assemblage comprenant les étapes suivantes :
    une étape d’injection de la colle dans la gorge (130) de la ceinture de protection (iOO) ;
    une étape de mise en place de la ceinture de protection (iOO) sur le substrat du module électronique de puissance (200) ;
    -15une étape de pression de la ceinture de protection (lOO) sur le substrat du module électronique de puissance (200), un excédent de la colle s’échappant de la gorge (130) par ladite ouverture traversante (131)·
    1/2
    141 133 110
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