Brevet FR2083471A1 — publié le 19711217

la présente invention concerne une structure de connexion pour dispositif semi-conducteur, un procédé de réalisation d'une telle structure et un module de circuit intégré contenant la structure de connexion et un dispositif semi-conducteur» 5 On utilise des structure de connexion pour relier un dis positif semi-conducteur à d'autres éléments électriques plus gros. La structure de connexion est généralement un cadre en métal mince dont les conducteurs sont reliés, par exemple par soudage, aux éléments du dispositif semi-conducteur, l'ensemble étant enrobé dans "! G une matière plastique pour constituer un module. Certaines parties des conducteurs de connexion se prolongent à l'extérieur du module pour pouvoir être fixées aux pistes conductrices d'un circuit imprimé, soit directement par soudage, soit indirectement en les engageant dans des réceptacles électriques d'un support de module, lesdits 15 réceptacles comportant des broches qui se fixent dans les trous du circuit imprimé. Les boîtiers classiques pour dispositif semi-condue-teur ont l'inconvénient de s'échauffer car la matière plastique d'enrobage n'assure qu'une dissipation médiocre de la chaleur que produit le fonctionnement du dispositif. 2C Selon une caractéristique essentielle de l'invention, une structure de connexion comporte plusieurs conducteurs solidaires des bords opposés d'un cadre, les extrémités intérieures des conducteurs convergent vers un logement destiné à recevoir un substrat semiconducteur, un dissipateur de chaleur s'étendant d'un bord à l'autre 25 du cadre sous le logement du dispositif semi-conducteur. Le dissipateur de chaleur est de préférence plus épais que les conducteurs de connexion pour améliorer les transferts thermiques. Il est particulièrement souhaitable que le dissipateur soit solidaire des bords opposés du cadre, bords qui sont repliés entre leurs extré-3C mités de façon que le dissipateur soit en-dessous des extrémités intérieures convergentes des conducteurs. Le cadre de connexion de l'invention peut être fabriqué par estampage et formage d'un flanc ayant une bande plus épaisse (qui constitue l'ébauche du dissipateur) pour réaliser les conducteurs de 35 connexion, puis par pliasre le ceux-ci aux endroits voulus pour qu'ils soient^énéralement parallèles sur les côtés du dissipateur de chaleur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressor- 71 09885 _2_ 2083471 tiront au cours de la description qui va suivre faite en regard des dessins annexés et donnant à titre explicatif, mais nullement limitatif, une seule forme de réalisation conforme à 1'invention. La figure 1 est une vue en plan d'un cadre de connexion; 5 la figure 2 est une coupe selon la" ligne de la figure 1 ; la figure 3 est une vue en perspective d'un dispositif semiconducteur utilisant le cadre de la figure 1 ; la figure 4 est une vue en plan de deux flancs à divers 10 stades de la formation du cadre de la figure 1 ; la figure 5 est une coupe selon la ligne V-V de la figure 4. Le cadre de connexion 1 des figures 1 et 2 est formé à partir d1 un flanc conducteur de 1'électricité, par exemple en cuivre ou en 15 aluminium, par les opérations décrites plus loin. Le cadre de forme générale rectangulaire, comme le montre la vue en plan, comporte un réseau prédéterminé de conducteurs 2 découpés par estampage. Comme représenté, les conducteurs sont disposés en deux groupes sensiblement symétria'ues par rapport à une ligne médiane allant de la gauche 20 vers la droite sur la figure 1. Les conducteurs de chaque groupe sont solidaires à leurs extrémités extérieures des bords 3 du cadre 1 et sont reliés entre leurs extrémités par une barrette 4 qui est parallèle aux bords 3. Entre les bords 3 et les barrettes 4, les conducteurs 2 sont parallèles entre eux et aux autres bords 6 du 25 cadre. Les parties internes 7 des conducteurs de chaque groupe convergent vers le centre du cadre pour former un logement X destiné à recevoir une microplaquette semi-conductrice à connecter (non représentée). Les parties centrales des bords 6 forment des plate-formes 30 8 surbaissées par rapport à l'ensemble du cadre et qui supportent un dissipateur de chaleur 9 s'étendant sur la longueur du cadre et constituant le fond du logement X. Le dissipateur 9 est considérablement plus épais que les autres parties du cadre 1. L'une de ces extrémités (l'extrémité gauche sur la figure 1) comporte un oeil de 35 montage 10 dépassant au-delà du bord 6 du cadre. Une microplaquette semi-conductrice (non représentée) est mise en place dans le logement X entre les extrémités intérieures 17 71 09885 -3- 2083471 des conducteurs et le dissipateur 9 auquel elle est fixée avant d'être connectée aux extrémités intérieures 7 des conducteurs. Ces connexions peuvent se faire par soudage ultrasonore, par thermo-compression ou par soudage à froid. Les barrettes 4 sont ensuite 5 découpées et les parties 5 des conducteurs sont repliées parallèlement vers le bas. L'ensemble ainsi formé est enrobé dans une matière plastique, puis l'encadrement 3, 6 est éliminé pour former le module 11 de la figure 3. Un tel module peut être fixé sur un support d'un circuit imprimé en engageant les conducteurs 5 dans les réceptacles 10 électriques du support. En service, la chaleur produite par le fonctionnement de la microplaquette est évacuée vers l'extérieur du module par le dissipateur 9. Le cadre de connexion 1 est réalisé à partir d'une mince feuille d'un métal convenable comportant un ruban central qui est 15 l'ébauche du dissipateur 9. Un tel ruban peut être directement formé par fraisage du métal dans la masse ou peut être rapporté sur une feuille puis soudé par lamiaace. La feuille est tout d'abord estampée pour former des flancs (figures 4 et 5) comportant les conducteurs 2, puis les flancs sont acheminés vers une machine à 20 plieuse dans laquelle les bords 6 du cadre subissent un premier pliage le long des lignes A-A vers le bas, comme représenté figure 5, puis un second pliage le long des lignes E-B pour former le cadre de la figure 1. Les flancs sont attachés les uns aux autres par la bande 25 centrale qui est découpée pour séparer le cadre terminé des autres. Il va de soi que la présente invention n'a été décrite ci-dessus qu'à titre explicatif, mais nullement limitatif, et que l'on pourra y apporter toutes variantes entrant dans son cadre et son esprit. 71 09885 -4- 2083471 REYEMPICATIONg 1 . Structure de- connexion comprenant un certain nombre de conducteurs solidaires des bords opposés d'un cadre, les extrémités intérieures desdits conducteurs convergeant vers un lofremen" le re-5 ception d'un dispositif semi-conducteur, ladite structure étant caractérisée en ce qu'elle comprend un dissipateur de chaleur 9 s'étendant d'un bord 6 à l'autre du cadre sous le logement X. 2. Structure selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dissipateur de chaleur 9 est solidaire des bords opposés 0 6 du cadre. 3. Procédé de fabrication d'une structure de connexion selon l'une des revendications 1 et 2-, caractérisé en ce qu'il consiste à prendre une feuille' de métal ayant un ruban central plus épais 9, à l'estamper pour former des flancs (figures 4 et 5) ayant des conduc-5 teurs 2 solidaires des bords opposés 6 du cadre, à replier à angle droit (en A-A) les parties desdits bords qui s'étendent de part et d'autre du ruban 9 de façon qu'elles soient parallèles entre elles,, puis à replier à angle droit (en B-B) les mêmes parties de façon qu'elles soient parallèles et au-dessus du ruban 9.