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"Dispositif semi-conducteur".
Des dispositifs semi-conducteurs pour fortes intensifs comprennent habituellement un système semi-conducteur avec un dis- que semi-conducteur de silicium ou de germanium qui peut être sup- porté sur une ou deux faces par un(. plaque de support fixée' au disque semi-conducteur par soudage ou alliage et faite d'uno matiè- re ayant approximativement le même coefficient de dilatation ther- mique que la matière semi-conductrice, par exemple du molybdène
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où du tungstène.
Dans les formes de réalisation connue de tels dispositifs semi-conducteurs, le système semi-conducteur est fréquemment agencé en contact de pression avec des corps de con- nexion pour l'alimentation et le prélèvement du courant électrique, tandis qu'au moins l'un des orps de connexion est habituellement connecté à un corps de refroidissement pour le système semi-con- ducteur ou agit par lui-même en tantale corps de refroidissement.
Le contact de pression entre un corps de connexion et le système semi-conducteur peut alors être réalisé par dos moyens de compres- sion comportant un corps de pression repoussé contre le corps de r ennexion.
La présente invention est relative à un dispositif se mi-conducteur dans lequel le contact de pression est réalisé de
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la façon précitde et dana lequel les surfaces du corps de connexion et du corps de pression se faisant mutuallemont fada reçoivent una ferme etpéaiala. OPACU à cette formv spéuialà des 8urrAoem, l'on est assuré automatiquement d'une preaston Uniforme sur la totalité 1<< aurfaeë untru le Corps de uonnexion ut le Nyateme sami-con- dueteup où se situe le euntâct de ttreMaion. Aingîj tout risque de voir le ayateme Mtlm1-cQnduct#l.ll' ooumix à un effort de c.L8ê.1Ue- ment dà à une charge inégale est invites.
Coci pourrait sans cela c nduire l' lanpl1riti. n de flootti-es Ul1rtlI 1(...y..t.mo 8em.L"cofiduc.. teur ou dans sa destruction de quelqu'autre manière, par exemple à cause d'un échauffement local par le courant, dû àla pression de contact inégale. La présente invention concerne donc un dispo- sitif semi-conducteur, par exempt un transistor, un thyristor ou une diode à cristal, dans lequel un système semi-conducteur est agencé en contact conducteur de courant avec un corps de connexion pour le courant électrique, le corps de connexion étant agencé de façon à être repoussé contre le système semi-conducteur par des moyens de compression comprenant un corps de pression repoussé
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contre le corps de connexion,
le corps de connexion et le corps de pression possédant des surfaces se faisant face, le dispo- sitif semi-conducteur se caractérisant en ce que les surfaces du corps de connexion et du corps de pression se faisant mutuel- lement face sont des surfaces doublement incurvées '(surfaces en arc non développables).
Les moyens de compression comprennent de préférence un organe de pression externe qui repousse le corps de pression contre le corps de connexion. Dans un dispositif semi-conducteur où le système semi-conducteur est agencé sur une base qui est en contact conducteur de la chaleur avec un corps de refroidissement ai .,,qui agit par elle-même en tant que corps de refroidissement, un capuchon mécaniquement solide fixé à la base où le corps de re- , froidissement peut avantageusement être utilisé en tant qu'organe de pression externe.
Suivant une forme de réalisation d'un tel dispositif semi-conducteur, le capuchon peut comprendre une vis agissant dans le sens de pression du corps de pression, grâce à laquelle ce corps de pression peut être repoussé contre le corps de connexion.
Suivant une forme de réalisation particulièrement avantageuse de 1 1 invention, les surfaces doublement incurvées sont des surfaces sphériques. Suivant une autre forme de réalisa- tion particulièrement avantageuse de l'invention, le corps compri- mé est sphérique dans son ensemble. Une telle forme rend le corps particulièrement résistant à la pression, ce qui permet de faire le corps en une matière isolante sans risque de le voir endommagé par la pression.
Le système semi-conducteur peut être constitué par un disque semi-conducteur, par exemple en silicium ou en germanium,' qui est muni sur une ou deux de ses faces de minces couches métal- ; liques appliquées sur le disque semi-conducteur par exemple par
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dépôt sous vide, par pulvérisation cathodique ou par dépôt élec- tolytique. Les couches métalliques peuvent également être appli- quée lors du dopage du disque semi-conducteur ou au cours d'un processus distinct ultérieur. Comme exemples de métaux dans les cou- ches, l'on peut mentionner ltor, ltargent, le cuivre, l'aluminium, le nickel, le plomb et les alliages contenant l'un de ces métaux.
Le système semi-conducteur peut, entre autres,être constitué par un disque semi-conducteur muni sur une ou deux de ses faces de plaques de support en molybdène, en tungstène, en fernico ou en une autre matière ayant approximativement le même coefficient de dilatation thermique que le disque semi-conducteur. De telles plaques de support peuvent être fixées au disque semi-conducteur d'une façon classique. Il est également possible d'omettre la couche métallique et les plaques de support sur les faces du disque semi-coiidticteur. Le système semi-conducteur est alors u- niquement constitué par le disque semi-conducteur , Dans ce der- nier cas, il convient d'utiliser des disques semi-conducteurs avec des surfaces extérieurs fortement dopées.
D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description ci-après, donnée à titre d'exem- ple non limitatif et en se référant aux dessins annexés, dans lesquels :
La figure 1 est une vue en coupe d'un dispositif se- mi-conducteur suivant l'invention, dans son sens de conduction de courant.
La figure 2 est une vue en plan de dessus du dis-
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positif somi-corducteur.
La figure 3 est une vue de détail du dispositif sui- vant la figure 1, dans une variante de réalisation.
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La figure 4 est une vue en coupe d'un autre dispositif semi-conducteur suivant l'invention dans son sens conducteur.
La figure 5 est une vue en plan de dessus du dispositif s emi-conducteur illustré à la figure 4.
La figure 6 représente une variante du dispositif suivant les figures 1 à 3.
Les diodes illustrées aux figures sont destinées à une intensité de courant de par exemple 150 pères. Un disque cir- culaire de silicium 10 du type p-n-n+, est soudé sur la face in- férieure par une couche d'aluminium, comme représenté , à une plaque de support 11 en molybdène ou en une autre matière ayant approximativement le même coefficient de dilatation thermique que le silicium et il est muni sur sa face supérieure d'un contact d'alliage or-antimoine, sous la forme d'une couche 12.
Le système semi-conducteur constitué par les éléments 10,11 et 12 est en- fermé hermétiquement dans un bottier comprenant une base 13 par exemple en cuivre, en aluminium, silumin ou en une autre matière métallique possédant une bonne capacité de conduction de la cha- leur et un couvercle constitué par des pièces circulaires 14,15 et 16. Les pièces 14 et 16 peuvent par exemple être faites de cuivre, de molybdène, de tungstène, d'un alliage fer-nickel ou d'un alliage fer-nickel-cobalt et la pièce 15 peut par exemple être faite de céramique ou de porcelaine. Lors du montage du boitier, les pièces 14 et 16 sont d'abord fixées à la bague 15, par exemple par brasage avec de la soudure à l'argent.
Le couver- cle ainsi obtenu qui est constitué par les pièces 14,15 et 16, est alors placé au-dessus de la base 13, .le système semi-condac- teur ayant déjà été agencé en place, après quoi le bottier est hermétiquement fermé sur la périphérie de la pièce 14. Si ltobtu- ration est réalisée par un soudage à la presse à froid, les pièces
13 et 14 doivent évidemment être faites d'une matière qui peut
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être soudée à la presse à froid, par exemple du cuivre. Si l'obturation est effectuée par exemple par soudage, les pièces peuvent être faites de n'importe laquelle des matières précitées.
La contre-électrode 18 rencontre l'extérieur du couvercle dans l'évidement cylindrique 17 de la pièce 16 et agit en tant que corps de connexion, dont la surface supérieure 23 est incurvée.
La contre-électrode est connectée au conducteur de connexion 19 qui possède une douille à câble 20 et qui est muni d'un manchon de connexion 21.Le conducteur de connexion de la base est désigné par la référence 22.
Suivant les figures 1 et 2, la contre-électrode 18 est pressée contre la partie 17 du couvercle qui est ainsi simul tané- ment repoussée contre le système semi-conducteur avec la bille ronde 24 faite d'une matière électriquement isolante inerganique, comme par exemple de la céramique, de la porcelaine ou du verre.
La bille qui agit en tant que corps de pression peut également être faite d'une matière électriquement isolante organique, com- me par exemple une résine avec une charge additionnelle, par exem-. ple une résine époxy, unerésine de silicone ou une résine phéno- lique contenant une charge telle que de la poudre de roche. de la poudre de quartz, de la poussière de mina, des fibres de verre ou de la sciure de bois fine.
La bille 24 est repoussée contre la borne de courant à l'aide du capuchon 25 sous la forme d'une plaque de pression incurvée en acier ou en une autre matière métallique qui, tout comme la base 13, est fixée au corps de refroidissement 26 par des vis 27.Le capuchon qui agit en tant qu'organe de pres- sion externe est alors façonné et fixé au corps de refroidissement de telle sorte que la pression requise soit exercée sur la bille 24. La pression peut être augmentée et, évidemment, diminuée ou être réalisée uniquement par la vis de compression 28 dans le capuchon, dont la surface inférieure 29 est, incurvée. Dans l'exem-
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pie illustré, la surface 23 de la. contre-électrode 18, aussi bien que la surface 29 de la vis 28, est sphérique et coïncide avec les surfaces adjacentes de la bille 24.
Les surfaces de
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1 ('..¯..-:.. ""'\....V.L\..'\.... l. I.=. ::'"A.,..L........I.L- :-i.-,fii pa:. ¯ ¯ .... p:.L"':....:. -.¯- comme illustré dans l'exemple coisi. Elles peuvent par exemple être de forme ellipsoïdale ou parabolidale ou offrir une forme doublement incurvée différente avec le même rayon de courbure et le même centre de courbure. Les surfaces de la vis et de la bille qui se font mutuellement face peuvent aussi être, par exem-
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ple, ellipsoïdales ou parabolo2dalc ou offrir une forme doublement incurvée différente, avec le même rayon de courbure et le même centre de courbure. Ces surfaces peuvent entre autres même être planes, Le conducteur de connexion 10 est isolé du capuchon 25 par le manchon 30 en matière isolante, comme par exemple un ruban de fibres de verre ou une résine.
Dans la forme de réalisation suivant la figure 3, le capuchon 25 est monté sur la base 13 par soudage ou un moyen analogue, par exemple par brasage et la base 13 est fixée au corps de refroidissement 26 par des vis 31.
Suivant les figures 4 et 5, la contre-électrod 18 est repoussée contre la partie 17 dans le capuchon par une bille 32 en métal, par exemple en acier, en cuivre ou en aluminium.
La bille 32 est repousser; sur la contre-électrode par le capu- chon 33 en forme de plaque de pression incurvée en une résine de mécaniquement solide, par exemple en résine/ polyester, en résine époxy, en résine de silicone ou en résine phénolique renforcée par des fibres de verre, des fibres d'asbeste ou d'autres matiè- res fibreuses, cette plaque étant fixée, tout comme la base 13, au corps de refroidissement 26 à l'aide de vis 27. Le capuchon est alors façonné et fixé au corps de refroidissement ou a la
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base, d'une façon correspondant à celle illustrée à la figure 3, de telle sorte que la pression requise soit. exercée sur la bille 32. La surface 23 de la contre-électrode 18 et la sur-
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face 34 du capuchon 33 sont sphénques et cofncident avec les surfaces adjacente*!-* de la bille 32.
Les surfaces de la contre- et
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-1/élec--tr-(-àde/de la bille qui se font mutuellement face, tout comme celles de la contre-électrode et du capuchon, ne doivent pas être sphériques mais peuvent avoir des formes différentes, com- me indiqué pour des surfaces correspondantes dans le dispositif semi-conducteur suivant les figures 1 et 2, lors de la descrip- tion de ce dispositif semi-conducteur.
Le dispositif suivant la figure 6 est totalement confor- me au dispositif suivant les figures 1 à 3, à l'exception du fait que la bille 24 est remplacée par le corps 35 et des moyens de ressort 36 sous la forme de rondelles de ressort ou d'un ressort hélicoïdal et que la vis de compression 28 est munie d'un collier 37 maintenant l'organe 36 en place. Le corps 35,qui pet être fait de la même matière que la bille 24, comprend une sphère dont la partie est découpée, de telle sorte que la surface supérieure est plane.
Il est clair que la base dans le dispositif décrit à titre d'exemple peut être constituée en tant que partie du corps de refroidissement, c'est-à-dire que les pièces 13 et 26 peuvent être constituées par un seul corps intégral. Dans ce cas, la base agit non seulement en tant que base pour le système semi- conducteur, mais également en tant que corps de refroidissement.
Si le dispositif semi-conducteur est constitué par un
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thyristor ou un traumist.cr3 1 f*si cor¯:? W ..o néccssi#cs pauL wn; électrode de porte dans un thyristor ou pour un conducteur vers la base dans un transistor, petwent être agencées par exemple à
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travers des trous pratiqués dans ce but dans la pièce 15 du couvercle.
Il doit tre entendu que la présente invention n'est en aucune façon limitée aux formes de réalisation ci-avant et que bien des modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre du présent brevet.
REVENDICATIONS
1. Dispositif semi-conducteur, par exemple un transis- tor, un thyristor ou une diode à cristal, dans lequel un système semi-conducteur est agencé en contact conducteur de courant avec un corps de connexion pour le courant électrique, le corps de connexion étant agencé de façon à être repoussé contre le système semi-conducteur par un moyen de compression comprenant un corps de pression repoussé contre le corps de connexion, le corps de connexion et le corps de pression possédant des surfaces diri- gées l'une vers ltautre, caractérisé en ce que les surfaces du corps de connexion et du corps de pression qui se font mutuelle- ment face sont des surfaces doublement incurvées.
2. Dispositif semi-conducteur suivant la revendica- tion 1, caractérisé en ce que les moyens de compression compren- nent un organe de pression externe, qui repousse le corps de pression contre le corps de connexion.
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Dispositif s<'mi-conducteur suivant la revendicationi
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.