FR3083642A1 - Structure d’encapsulation d’un dispositif d’alimentation - Google Patents

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Abstract

Une structure d’encapsulation d’un dispositif d’alimentation comprend un substrat ayant un premier circuit, un premier dispositif d’alimentation, un second dispositif d’alimentation, un film isolant ayant un second circuit, au moins un composant électronique et un boîtier. Le premier dispositif d’alimentation, le second dispositif d’alimentation et le film isolant sont disposés sur le substrat. Le premier dispositif d’alimentation et le second dispositif d’alimentation sont directement connectés électriquement l’un à l’autre par l’intermédiaire du premier circuit du substrat. Le composant électronique est disposé sur le film isolant. Le boîtier encapsule le substrat, le premier dispositif d’alimentation, le second dispositif d’alimentation et le composant électronique.

Description

Description
Titre de l’invention : STRUCTURE D’ENCAPSULATION D’UN DISPOSITIF D’ALIMENTATION
Domaine technique [0001] L’invention concerne un boîtier, et plus particulièrement une structure d’encapsulation d’un dispositif d’alimentation.
DESCRIPTION DE L’ETAT DE LA TECHNIQUE [0002] Une structure d’encapsulation d’un dispositif d’alimentation peut être appliquée à un redresseur, à un générateur de véhicule ou à un générateur de module haute puissance. Dans le domaine technique des générateurs de véhicule, un pont redresseur est disposé communément pour une conversion de courant alternatif en courant continu. Le pont redresseur peut être composé de dispositifs d’alimentation et configuré pour fournir une tension rectifiée en tant que base pour commander une charge.
[0003] Actuellement, les dispositifs de pont supérieur et inférieur dans un module d’alimentation en demi-pont sont principalement connectés à l'aide d'une interconnexion. On peut générer cependant une inductance parasite excessive en raccordant les dispositifs d’alimentation à l’aide de l’interconnexion, affectant ainsi la réponse du module d’alimentation. De plus, en vue d’obtenir une isolation entre le dispositif d’alimentation et le circuit de commande, on utilise actuellement un substrat isolant en tant que plaque de support du circuit de commande pour isoler le dispositif d’alimentation et le circuit de commande. Cependant, la dissipation de chaleur du substrat isolant est faible, et la résistance thermique du module d’alimentation augmente indirectement. La façon de réduire l’inductance parasite et la résistance thermique de la structure d’encapsulation du dispositif d’alimentation est par conséquent un sujet important.
RESUME [0004] L’invention est définie dans les revendications indépendantes. Les revendications dépendantes définissent les modes de réalisation préférés. La description fournit une structure d’encapsulation d’un dispositif d’alimentation qui peut réduire l’inductance parasite de la structure d’encapsulation du dispositif d’alimentation et réduire la résistance thermique de la structure d’encapsulation du dispositif d’alimentation en même temps.
[0005] Une structure d’encapsulation d’un dispositif d’alimentation de l’invention comprend un substrat, un premier dispositif d’alimentation, un second dispositif d’alimentation, un film isolant, au moins un composant électronique et un boîtier. Le substrat possède un premier circuit. Le premier dispositif d’alimentation et le second dispositif d’alimentation sont disposés sur le substrat. Le premier dispositif d’alimentation et le second dispositif d’alimentation sont directement connectés électriquement l’un à l’autre par l’intermédiaire du premier circuit du substrat. Le film isolant est disposé sur le substrat et possède un second circuit. Le composant électronique est disposé sur le film isolant. Le boîtier encapsule le substrat, le premier dispositif d’alimentation, le second dispositif d’alimentation et l’au moins un composant électronique.
[0006] Dans un mode de réalisation de l’invention, le composant électronique comprend un circuit intégré de commande, un circuit de protection, un inducteur, un condensateur ou une résistance.
[0007] Dans un mode de réalisation de l’invention, la structure d’encapsulation du dispositif d’alimentation peut comprendre en outre une pluralité de conducteurs raccordant électriquement le composant électronique au premier dispositif d’alimentation ou au second dispositif d’alimentation.
[0008] Dans un mode de réalisation de l’invention, le conducteur est un fil métallique ou une plaque métallique.
[0009] Dans un mode de réalisation de l’invention, le premier ou le second dispositif d’alimentation est un dispositif d’alimentation vertical.
[0010] Dans un mode de réalisation de l’invention, le premier ou le second dispositif d’alimentation comprend un transistor à effet de champ commandé par tension ou courant.
[0011] Dans un mode de réalisation de l’invention, le premier ou le second dispositif d’alimentation comprend un transistor à effet de champ à semi-conducteur d'oxyde métallique (MOSLET), un transistor bipolaire à grille isolée, ou un transistor à mobilité d'électrons élevée.
[0012] Dans un mode de réalisation de l’invention, le premier dispositif d’alimentation et le second dispositif d’alimentation forment un circuit de pont tel qu’un circuit en demipont, un circuit en pont complet ou un circuit de pôle totem.
[0013] Dans un mode de réalisation de l’invention, au moins un des premier et second dispositifs d’alimentation est disposé sur le substrat par l’intermédiaire d’une technologie de liaison à puce retournée.
[0014] Dans un mode de réalisation de l’invention, le matériau du substrat comprend du cuivre, de l'aluminium, du lithium, de l'or, de l'argent, du diamant, du graphène ou un composé d'alliage de ceux-ci.
[0015] Dans un mode de réalisation de l’invention, dans la structure d’encapsulation du dispositif d’alimentation, une base peut être disposée en outre sous le substrat, dans lequel la capacité de chaleur de la base est supérieure à la capacité de chaleur du substrat.
[0016] Dans un mode de réalisation de l’invention, le matériau de la base comprend du cuivre, de l'aluminium, du lithium, de l'or, de l'argent, du diamant, du graphène ou un composé d'alliage de ceux-ci.
[0017] Dans un mode de réalisation de l’invention, une partie de la base est exposée à partir du boîtier.
[0018] Dans un mode de réalisation de l’invention, la structure d’encapsulation du dispositif d’alimentation peut s’appliquer à une unité de conversion d’alimentation comme un redresseur, un inverseur ou un convertisseur.
[0019] Dans un mode de réalisation de l’invention, la structure d’encapsulation du dispositif d’alimentation peut s’appliquer à un système de conversion d’alimentation de véhicule comme un redresseur de générateur de véhicule, un convertisseur d’alimentation en courant continu ou un appareil d’entraînement de moteur.
[0020] Sur la base de ce qui précède, dans l’invention, le premier dispositif d’alimentation et le second dispositif d’alimentation sont disposés directement sur le substrat possédant le premier circuit, et par conséquent une inductance parasite générée entre des dispositifs d’alimentation peut être réduite en comparaison à celle connectée à l’aide d’une interconnexion. De plus, si on utilise un substrat à conductivité thermique élevée, alors on peut réduire la résistance thermique de la structure d’encapsulation du dispositif d’alimentation sous une conversion de courant alternatif en courant continu prolongée. Un film isolant est disposé en outre sous le composant électronique, et par conséquent on peut obtenir l’effet d’isolation électrique entre le substrat et le composant électronique. De plus, si une base ayant une capacité de chaleur élevée est disposée sous le substrat, alors on peut absorber rapidement la chaleur élevée générée par une tension de surtension qui est générée de manière transitoire après arrêt d’un courant de charge.
[0021] Afin de faciliter la compréhension de ce qui précède, plusieurs modes de réalisation accompagnés de dessins sont décrits en détail comme suit.
Brève description des dessins [0022] Les dessins joints sont inclus pour fournir une compréhension approfondie de l’invention. Ils sont incorporés dans cette spécification et constituent une partie de celle-ci. Les dessins illustrent des modes de réalisation exemplaires de l’invention et, conjointement avec la description, servent à expliquer les principes dans l’invention.
[fig.l] est une vue schématique en coupe transversale d’une structure d’encapsulation d’un dispositif d’alimentation selon un mode de réalisation de l’invention.
[fig.2A] est une vue schématique de face d’une structure d’encapsulation d’un dispositif d’alimentation selon un autre mode de réalisation de l’invention.
[fig.2B] est une vue schématique de face arrière de la FIG. 2A.
[fig.3] est une vue en perspective de la structure d’encapsulation du dispositif d’alimentation décrit dans la FIG. 2A.
Description des modes de réalisation [0023] Une description accompagnée de dessins est fournie ci-dessous. Cependant, l’invention peut encore être mise en œuvre sous nombreuses autres formes différentes et ne devrait pas être interprétée comme étant des limitations aux modes de réalisation décrits ci-après. Dans les dessins, chaque zone, chaque partie ainsi qu’une taille et une épaisseur de chaque couche peuvent ne pas être illustrées selon les proportions réelles. Afin de faciliter la compréhension, les mêmes éléments sont marqués par les mêmes symboles de référence dans la description suivante.
[0024] La FIG. 1 est une vue schématique en coupe transversale d’une structure d’encapsulation d’un dispositif d’alimentation selon un mode de réalisation de l’invention.
[0025] En se référant à la FIG. 1, une structure d’encapsulation 100 d’un dispositif d’alimentation du présent mode de réalisation comprend essentiellement un substrat 102, un premier dispositif d’alimentation 104, un second dispositif d’alimentation 106, un film isolant 108, un composant électronique 110, et un boîtier 112. Le matériau du substrat 102 peut être un matériau ayant une conductivité thermique élevée tel que du cuivre, de l'aluminium, du lithium, de l'or, de l'argent, du diamant, du graphène ou un composé d'alliage de ceux-ci. Le substrat 102 du présent mode de réalisation possède un premier circuit, et si le substrat 102 est intrinsèquement conducteur, alors le premier circuit peut être un circuit formé par, par exemple, des blocs 102a et 102b du substrat 102 lui-même. Le premier dispositif d’alimentation 104 et le second dispositif d’alimentation 106 sont disposés sur le substrat 102 et directement connectés électriquement l’un à l’autre par l’intermédiaire d’un premier circuit (non représenté) du substrat 102. Par exemple, au moins un du premier dispositif d’alimentation 104 et du second dispositif d’alimentation 106 est disposé sur le substrat par l’intermédiaire d’une technologie de liaison à puce retournée. Le premier dispositif d’alimentation 104 ou le second dispositif d’alimentation 106 peuvent être un transistor à effet de champ commandé par une tension ou un courant comme un MOSFET, ou un transistor bipolaire à grille isolée, ou un transistor à mobilité d'électrons élevée tel qu’un transistor au nitrure de gallium ou un transistor à oxyde de gallium. Puisque le premier dispositif d’alimentation 104 et le second dispositif d’alimentation 106 sont disposés directement sur le substrat 102 ayant un premier circuit, l’inductance parasite générée entre le premier et le second dispositif d’alimentation 104 et 106 est inférieure à celle générée par la connexion classique de dispositifs d’alimentation utilisant une interconnexion. De plus, si on utilise un substrat 102 à conductivité thermique élevée, alors on peut réduire la résistance thermique de la structure d’encapsulation du dispositif d’alimentation 100 sous conversion de courant alternatif en courant continu prolongée. Le premier dispositif d’alimentation 104 ou le second dispositif d’alimentation 106 est, par exemple, un dispositif d’alimentation vertical, et forme un circuit en pont tel qu’un circuit en demi-pont, un circuit en pont complet ou un circuit de pôle de totem. La structure d’encapsulation du dispositif d’alimentation 100 du présent mode de réalisation peut être appliquée dans une unité de conversion d’alimentation, comprenant un redresseur, un inverseur ou un convertisseur. La structure d’encapsulation du dispositif d’alimentation 100 du présent mode de réalisation peut également s’appliquer à un système de conversion d’alimentation de véhicule tel qu’un redresseur de générateur de véhicule, un convertisseur d’alimentation en courant continu ou un appareil d’entraînement de moteur.
[0026] Le film isolant 108 est disposé sur le substrat 102 et possède un second circuit 114. Dans le présent mode de réalisation, le bloc 102b sur lequel le film isolant 108 est situé et le bloc 102a sur lequel le premier dispositif d’alimentation 104 et le second dispositif d’alimentation 106 sont situés sont isolés l’un de l’autre. Dans un autre mode de réalisation, le film isolant 108 peut être disposé sur le même bloc que le premier dispositif d’alimentation 104 et le second dispositif d’alimentation 106. Le matériau du film isolant 108 est, par exemple, un matériau d’isolation électrique tel que l'oxyde de silicium, le nitrure de silicium, un composé polymère ou un matériau céramique. Le composant électronique 110 est disposé sur le film isolant 108. Le composant électronique 110 est, par exemple, un circuit intégré (CI) de commande, un circuit de protection, un inducteur, un condensateur ou une résistance. Le film isolant 108 dans le présent mode de réalisation peut isoler électriquement le composant électronique 110 et le bloc 102b en dessous, et par conséquent peut être indirectement isolé électriquement à partir du premier dispositif d’alimentation 104 et du second dispositif d’alimentation 106. De plus, le film isolant 108 peut également empêcher le transfert de chaleur généré par le fonctionnement du premier dispositif d’alimentation 104 ou du second dispositif d’alimentation 106 vers le composant électronique 110 en même temps. Le boîtier 112 du présent mode de réalisation encapsule le substrat 102, le premier dispositif d’alimentation 104, le second dispositif d’alimentation 106 et le composant électronique 110. Le matériau du boîtier 112 est, mais sans s'y limiter, par exemple, une résine époxy, une résine de silicone, une résine de biphényle, un polyester insaturé ou un matériau céramique.
[0027] De plus, une base 116 ayant une capacité de chaleur élevée peut en outre être disposée dans la structure d’encapsulation du dispositif d’alimentation 100 du présent mode de réalisation. La base 116 est disposée sous le substrat 102, et est disposée de préférence juste sous le premier dispositif d’alimentation 104 et le second dispositif d’alimentation 106. Dans un mode de réalisation, la capacité de chaleur de la base 116 est supérieure à la capacité de chaleur du substrat 102, et le matériau de celle-ci est, par exemple, du cuivre, de l'aluminium, du lithium, de l'or, de l'argent, du diamant, du graphène ou un composé d'alliage de ceux-ci ; de préférence de l’aluminium ou un alliage d’aluminium. Puisque la base 116 possède une capacité de chaleur élevée, la chaleur générée par la tension de surtension qui est générée de manière transitoire après arrêt d’un courant de charge peut être absorbée rapidement par la base 116 pour réduire la température de jonction du premier dispositif d’alimentation 104 et du second dispositif d’alimentation 106. Dans un mode de réalisation, le substrat 102 et la base 116 peuvent être en contact direct l’un avec l’autre, et dans un autre mode de réalisation, une couche adhésive conductrice (non représentée) peut être disposée entre le substrat 102 et la base 116. Lorsque la base 116 est fournie, le boîtier 112 encapsule également la base 116, et une partie de la base 116 peut être exposée à partir du boîtier 112.
[0028] La LIG. 2A est une vue schématique de face d’une structure d’encapsulation d’un dispositif d’alimentation selon un autre mode de réalisation de l’invention, et la LIG. 2B est une vue schématique de face arrière de la LIG. 2A. La LIG. 3 est une vue en perspective de la structure d’encapsulation du dispositif d’alimentation décrit dans la LIG. 2A, dans lequel un boîtier est omis pour montrer la structure avant d’une structure d’encapsulation d’un dispositif d’alimentation plus clairement.
[0029] En se référant à la FIG. 2A, à la FIG. 2B et à la FIG. 3 simultanément, une structure d’encapsulation d’un dispositif d’alimentation 200 du présent mode de réalisation comprend essentiellement un substrat 202, un premier dispositif d’alimentation 204, un second dispositif d’alimentation 206, un film isolant 208, au moins un composant électronique 210 et un boîtier 212. La structure d’encapsulation du dispositif d’alimentation 200 dans le présent mode de réalisation peut également posséder une base 214, la base 214 est disposée sous le substrat 202, et le substrat 202 peut être directement en contact avec la base 214. Dans le présent mode de réalisation, la base 214 possède trois blocs 214a, 214b et 214c. Le matériau du substrat 102 peut être un matériau possédant une conductivité thermique élevée tel que du cuivre, de l'aluminium, du lithium, de l'or, de l'argent, du diamant, du graphène ou un composé d'alliage de ceux-ci. La capacité de chaleur de la base 214 est, par exemple, supérieure à la capacité de chaleur du substrat 202, et le matériau de celui-ci comprend du cuivre, de l'aluminium, du lithium, de l'or, de l'argent, du diamant, du graphène ou un composé d'alliage de ceux-ci, de préférence de l’aluminium ou un alliage d’aluminium. Puisque la base 214 possède une capacité de chaleur élevée, la base 116 peut rapidement absorber l’énergie thermique générée par la tension de surtension générée instantanément après la suppression d’un courant de charge de façon à réduire la température de jonction du premier dispositif d’alimentation 204 et du second dispositif d’alimentation 206 pour obtenir l'effet de la résistance thermique à l'état transitoire réduit.
[0030] Le substrat 202 dans le présent mode de réalisation peut être formé par une pluralité de premiers circuits 202a à 202e isolés les uns des autres, dans lequel le premier circuit 202a possède des broches de masse de référence 216a et 216b, le premier circuit 202b possède une broche de sortie de phase 218a, le premier circuit 202c possède une broche de sortie de phase 218b, le premier circuit 202d possède une broche d’alimentation 220a, et le premier circuit 202e possède une broche d’alimentation 220b. En particulier, les broches d’alimentation 220a et 220b peuvent être couplées à une batterie de véhicule, les broches de sortie de phase 218a et 218b génèrent respectivement une pluralité de signaux rectifiés, et les broches de masse de référence 216a et 216b peuvent être couplées à un terminal de masse de référence. Lorsque le boîtier 212 encapsule le premier substrat 202, le premier dispositif d’alimentation 204, le second dispositif d’alimentation 206, le component électronique 210 et la base 214, les broches 216a, 216b, 218a, 218b, 220a et 220b peuvent faire saillie à partir du boîtier 212 comme illustré sur la LIG. 2A et la LIG. 2B. Le substrat 202 peut comprendre en outre une pluralité de blocs de broches 222 séparés du premier circuit 202a. La sélection d’un matériau du substrat 202 dans le présent mode de réalisation peut faire référence au mode de réalisation précédent, spécialement à ceux décrits dans le paragraphe [0029], et dont la description ne sera pas répétée.
[0031] En se référant de nouveau à la LIG. 3, le premier dispositif d’alimentation 204 et le second dispositif d’alimentation 206 dans le présent mode de réalisation sont disposés sur le premier substrat 202, et au moins un du premier dispositif d’alimentation 204 et du second dispositif d’alimentation 206 est disposé sur le substrat par l’intermédiaire d’une technologie de liaison à puce retournée. Le premier dispositif d’alimentation 204 et le second dispositif d’alimentation 206 peuvent être des dispositifs d’alimentation verticaux tels qu’un premier MOSEET 204a vertical, un premier MOSEET 204b vertical, un second MOSEET 206a vertical et un second MOSEET 206b vertical. Dans un autre mode de réalisation, le dispositif d’alimentation vertical est, par exemple, un autre transistor à effet de champ commandé par une tension ou un courant comme un transistor bipolaire à grille isolée ou un transistor à mobilité d'électrons élevée (tel qu’un transistor au nitrure de gallium ou un transistor à oxyde de gallium). Dans le présent mode de réalisation, le premier dispositif d’alimentation 204 et le second dispositif d’alimentation 206 peuvent former un redresseur en demi-pont. Par exemple, le premier MOSEET 204a vertical et le second MOSEET 206a vertical sont disposés sur le premier circuit 202b du premier substrat 202 et sont directement connectés électriquement l’un à l’autre par l’intermédiaire du premier circuit 202b du substrat 202 de sorte que le premier dispositif d’alimentation 204a et le second dispositif d’alimentation 206a forment un redresseur en demi-pont. Dans le présent mode de réalisation, lorsque la source du premier MOSFET 204a vertical est en contact direct avec le premier circuit 202b, le drain du second MOSFET 206a vertical est en contact direct avec le premier circuit 202b. Dans un autre mode de réalisation, lorsque le drain du premier MOSFET 204a vertical est en contact direct avec le premier circuit 202b, la source du second MOSFET 206a vertical est en contact direct avec le premier circuit 202b. Par conséquent, le premier MOSFET 204a vertical et le second MOSFET 206a vertical n’ont pas besoin d’être connectés à l’aide d’une interconnexion, et par conséquent une inductance parasite peut être inférieure à celle générée en raccordant les dispositifs d’alimentation à l’aide d’une interconnexion, et donc une réponse du dispositif d’alimentation est moins affectée.
[0032] De la même façon, lorsque la source du premier MOSFET 204b vertical dans la FIG. 3 est en contact direct avec le premier circuit 202c, le drain du second MOSFET 206b vertical est en contact direct avec le premier circuit 202c. En variante, lorsque le drain du premier MOSFET 204b vertical est en contact direct avec le premier circuit 202c, la source du second MOSFET 206b vertical est en contact direct avec le premier circuit 202c. De plus, le premier MOSFET 204a vertical peut être connecté électriquement au premier circuit 202d par l’intermédiaire d’une structure conductrice 224 ; le second MOSFET 206a vertical peut être connecté électriquement au premier circuit 202a par l’intermédiaire d’une structure conductrice 226 ; le premier MOSFET 204b vertical peut être connecté électriquement au premier circuit 202e par l’intermédiaire de la structure conductrice 224 ; et le second MOSFET 206b vertical peut être connecté électriquement au premier circuit 202a par l’intermédiaire de la structure conductrice 226. Dans le présent mode de réalisation, les structures conductrices 224 et 226 sont, par exemple, des plaques métalliques.
[0033] En se référant en outre à la FIG. 3, lorsqu’un courant élevé entre à partir de la broche de masse de référence 216a, le courant est transféré au second MOSFET 206a vertical par l’intermédiaire de la structure conductrice 226 connectée électriquement au premier circuit 202a, et puisque le second MOSFET 206a vertical est en contact direct avec le premier circuit 202b, le courant est transféré à la broche de sortie de phase 218a à partir du second MOSFET 206a vertical par l’intermédiaire du premier circuit 202b pour former un circuit de pont supérieur. De plus, lorsqu’un courant élevé entre à partir de la broche de sortie de phase 218a, puisque le premier MOSFET 204a vertical est en contact direct avec le premier circuit 202b, le courant est transféré au premier MOSFET 204a vertical par l’intermédiaire du premier circuit 202b, et le courant est transféré à la broche d’alimentation 220a du premier circuit 202d par l’intermédiaire de la structure conductrice 224 connectée électriquement au premier MOSFET 204a vertical pour former un circuit de pont inférieur. De la même façon, le second
MOSFET 206b vertical et le premier MOSFET 204b vertical forment également un circuit de pont supérieur et inférieur. Par conséquent, la structure d’encapsulation du dispositif d’alimentation 200 du présent mode de réalisation peut être appliquée à unité de conversion d’alimentation, comprenant un redresseur, un inverseur ou un convertisseur. La structure d’encapsulation du dispositif d’alimentation 200 du présent mode de réalisation peut également être appliquée à une structure d’encapsulation d’un véhicule d’un dispositif d’alimentation comme le redresseur d’un générateur de véhicule, un convertisseur d’alimentation en courant continu ou un appareil d’entraînement de moteur.
[0034] En se référant en outre à la FIG. 3, le film isolant 208 est disposé sur le premier circuit 202a du substrat 202 et possède un second circuit 228. Le composant électronique 210 est disposé sur le film isolant 208. Le composant électronique 210 comprend, par exemple, un circuit intégré (CI) de commande, un circuit de protection, un inducteur, un condensateur ou une résistance, et même si la FIG. 3 représente seulement un composant électronique 210, l’invention n’est pas limitée à celui-ci, et une pluralité de composants électroniques 210 peut également être disposée sur le film isolant 208 si nécessaire. Le film isolant 208 dans le présent mode de réalisation est utilisé pour isoler électriquement le premier circuit 202a et le composant électronique 210, et peut également bloquer la forte chaleur produite pendant le fonctionnement du premier dispositif d’alimentation 204 du second dispositif d’alimentation 208. La sélection d’un matériau du film isolant 208 dans le présent mode de réalisation peut faire référence au mode de réalisation précédent, spécialement à ceux décrits dans le paragraphe [0030], et dont la description ne sera pas répétée.
[0035] De plus, la structure d’encapsulation du dispositif d’alimentation 200 peut également raccorder électriquement le composant électronique 210 au premier dispositif d’alimentation 204 ou au second dispositif d’alimentation 206 par l’intermédiaire d’un conducteur pour envoyer un signal de commande au premier dispositif d’alimentation 204 ou au second dispositif d’alimentation 206. Le conducteur est, par exemple, un fil métallique (non représenté) ou une plaque métallique (non représentée).
[0036] En se référant en outre à la FIG. 2B, le bloc 214a du substrat 214 dans le présent mode de réalisation est disposé juste en dessous du premier MOSFET 204b vertical et du second MOSFET 206b vertical de la FIG. 3, le bloc 214b est disposé juste en dessous du premier MOSFET 204a vertical et du second MOSFET 206a vertical de la FIG. 3, et le bloc 214c est disposé juste en dessous du film isolant 208 de la FIG. 3, mais l’invention n’y est pas limitée. A partir de la perspective de réduction de la température de jonction du premier dispositif d’alimentation 204 et du second dispositif d’alimentation 206, la base 214 a seulement besoin d’être disposée juste en dessous du premier dispositif d’alimentation 204 et du second dispositif d’alimentation 206.
Autrement dit, le bloc 214c peut être omis. Sur la FIG. 2B, une partie de la base 214 est exposée à partir du boîtier 212, et la zone projetée de la base 214 ne dépasse pas le boîtier 212. La sélection d’un matériau de la base 214 peut faire référence au mode de réalisation précédent, spécialement à ceux décrits dans le paragraphe [0031], et dont la description ne sera pas répétée. Le boîtier 212, par exemple, encapsule le substrat 202, le premier dispositif d’alimentation 204, le second dispositif d’alimentation 206, le composant électronique 210, et la base 214 par l’intermédiaire d’un processus de moulage. Dans le présent mode de réalisation, la sélection d’un matériau du boîtier 212 peut faire référence au mode de réalisation précédent, spécialement à ceux décrits dans le paragraphe [0030], et dont la description ne sera pas répétée.
[0037] Sur la base de ce qui précède, puisque le premier dispositif d’alimentation et le second dispositif d’alimentation dans la structure d’encapsulation du dispositif d’alimentation de l’invention sont directement connectés électriquement par l’intermédiaire du substrat, le problème de l’inductance parasite augmentée générée par un câblage classique ne se produit pas, et par conséquent une réponse du module d’alimentation n’est pas affectée. Par exemple, l’inductance parasite d’une interconnexion adoptant une liaison câblée est approximativement entre 1 nH et 5 nH en raison des fils métalliques. Dans un mode de réalisation de l’invention, le premier dispositif d’alimentation est disposé sur le substrat par l’intermédiaire d’une technologie de liaison à puce retournée de sorte que la source du premier dispositif d’alimentation et le drain du second dispositif d’alimentation sont en contact avec le premier circuit du substrat en même temps, et la source du premier dispositif d’alimentation et le drain du second dispositif d’alimentation sont directement connectés électriquement par l’intermédiaire du substrat, et ainsi l’inductance parasite entre le premier dispositif d’alimentation et le second dispositif d’alimentation peut être inférieure à 1 nH. De plus, dans l’invention, un film isolant est disposé sous le composant électronique, et on peut réduire une influence sur le composant électronique pendant le fonctionnement du dispositif d’alimentation. De plus, une base ayant une capacité de chaleur élevée est disposée sous le substrat, et on peut obtenir en outre l’effet de réduction de la résistance thermique de l’état transitoire de la structure d’encapsulation du dispositif d’alimentation. Par conséquent, la structure d’encapsulation du dispositif d’alimentation de l’invention est appropriée pour le redresseur d’un générateur de véhicule à haute puissance, d’un convertisseur d’alimentation en courant continu ou d’un appareil d’entraînement de moteur.

Claims (1)

  1. Revendications [Revendication 1] Structure d’encapsulation d’un dispositif d’alimentation (100, 200), comprenant : un substrat (102, 202) ayant un premier circuit (102a, 102b, 200a, 200b, 200c, 200d, 200e) ; un premier dispositif d’alimentation (104, 204) et un second dispositif d’alimentation (106, 206) disposés sur le substrat (102, 202), dans lequel le premier dispositif d’alimentation (104, 204) et le second dispositif d’alimentation (106, 206) sont directement connectés électriquement l’un à l’autre par l’intermédiaire du premier circuit (102a, 102b, 200a, 200b, 200c, 200d, 200e) du substrat (102, 202) ; un film isolant (108, 208) disposé sur le substrat (102, 202) et ayant un second circuit (114, 228) ; au moins un composant électronique (110, 210) disposé sur le film isolant (108, 208); et un boîtier (112, 212) encapsulant le substrat (102, 202), le premier dispositif d’alimentation (104, 204), le second dispositif d’alimentation (106, 206), et l’au moins un composant électronique (110, 210). [Revendication 2] Structure d’encapsulation d’un dispositif d’alimentation selon la revendication 1, dans laquelle l’au moins un composant électronique (110, 210) comprend un circuit intégré (CI) de commande, un circuit de protection, un inducteur, un condensateur ou une résistance. [Revendication 3] Structure d’encapsulation d’un dispositif d’alimentation selon la revendication 1, comprenant en outre une pluralité de conducteurs (224, 226) raccordant électriquement l’au moins un composant électronique (110, 210) au premier dispositif d’alimentation (104, 204) ou au second dispositif d’alimentation (106, 206). [Revendication 4] Structure d’encapsulation d’un dispositif d’alimentation selon la revendication 3, dans laquelle le conducteur (224, 226) est un fil métallique ou une plaque métallique. [Revendication 5] Structure d’encapsulation d’un dispositif d’alimentation selon la revendication 1, dans laquelle au moins un du premier dispositif d’alimentation (104, 204) et du second dispositif d’alimentation (106, 206) est un dispositif d’alimentation vertical. [Revendication 6] Structure d’encapsulation d’un dispositif d’alimentation selon la revendication 1, dans laquelle au moins un du premier dispositif d’alimentation (104, 204) et du second dispositif d’alimentation (106,
    206) est un transistor à effet de champ commandé par tension ou courant. [Revendication 7] Structure d’encapsulation d’un dispositif d’alimentation selon la revendication 1, dans laquelle au moins un du premier dispositif d’alimentation (104, 204) et du second dispositif d’alimentation (106, 206) comprend un transistor à effet de champ à semi-conducteur d'oxyde métallique, un transistor bipolaire à grille isolée, ou un transistor à mobilité d'électrons élevée. [Revendication 8] Structure d’encapsulation d’un dispositif d’alimentation selon la revendication 1, dans laquelle le premier dispositif d’alimentation (104, 204) et le second dispositif d’alimentation (106, 206) forment un circuit de pont, et le circuit de pont comprend un circuit en demi-pont, un circuit en pont complet ou un circuit de pôle totem. [Revendication 9] Structure d’encapsulation d’un dispositif d’alimentation selon la revendication 1, dans laquelle au moins un du premier dispositif d’alimentation (104, 204) et du second dispositif d’alimentation (106, 206) est disposé sur le substrat (102, 202) par l’intermédiaire d’une technologie de liaison à puce retournée. [Revendication 10] Structure d’encapsulation d’un dispositif d’alimentation selon la revendication 1, dans laquelle un matériau du substrat (102, 202) comprend du cuivre, de l'aluminium, du lithium, de l'or, de l'argent, du diamant, du graphène ou un composé d'alliage de ceux-ci. [Revendication 11] Structure d’encapsulation du dispositif d’alimentation selon la revendication 1, comprenant en outre une base (116, 214) disposée sous le substrat (102, 202), dans laquelle une capacité de chaleur de la base (116, 214) est supérieure à une capacité de chaleur du substrat (102, 202). [Revendication 12] Structure d’encapsulation d’un dispositif d’alimentation selon la revendication 11, dans laquelle un matériau de la base (116, 214) comprend du cuivre, de l'aluminium, du lithium, de l'or, de l'argent, du diamant, du graphène ou un composé d'alliage de ceux-ci. [Revendication 13] Structure d’encapsulation d’un dispositif d’alimentation selon la revendication 11, dans laquelle une partie du substrat (102, 202) est exposée à partir du boîtier (112, 212). [Revendication 14] Structure d’encapsulation d’un dispositif d’alimentation selon l’une des revendications 1 à 13, dans laquelle la structure d’encapsulation du dispositif d’alimentation (100, 200) est une unité de conversion d’alimentation appliquée à un redresseur, un inverseur ou un
    convertisseur.
    [Revendication 15] Structure d’encapsulation d’un dispositif d’alimentation selon l’une des revendications 1 à 13, dans laquelle la structure d’encapsulation du dispositif d’alimentation (100, 200) est appliquée dans un système de conversion d’alimentation de véhicule, et le système de conversion d’alimentation de véhicule comprend un redresseur de générateur de véhicule, un convertisseur d’alimentation en courant continu ou un appareil d’entraînement de moteur.
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