Brevet FR2077409A1 — publié le 19711022

î 2077409 L'invention concerne un procédé de fabrication d'un composant à semiconducteurs avec un corps semiconducteur, fixé par soudage par immersion sur un corps de base métallique. Dans des outillages électriques industriels, ainsi que 5 non-industriels, l'utilisation de composants à semiconducteurs s'avère de plus en plus nécessaire. La puissance de ces outillages est relativement faible, de sorte qu'on peut se contenter de composants à semiconducteurs de dimensions extérieures relativement réduites. En particulier, les dimensions du corps setai-10 conducteur dans les composants à semiconducteurs, sont relativement petites. L'utilisation de ces composants à semiconducteurs dans des outillages électriques d'une part, et le nombre élevé de pièces nécessaires d'autre part, exigent un procédé de fabrication 15 en série particulièrement économique. Dans cet ordre d'idées, il est particulièrement avantageux de fixer les corps semiconducteurs sur le corps de base métallique, par soudage par immersion. L'invention a pour but, de protéger, pendant le soudage par immersion, le voisinage de l'emplacement de la soudure sur le 20 corps de base, contre la soudure en fusion, de façon qu'ultérieurement la fixation, sur le corps de base, d'un écrou à chapeau pour recouvrir le corps semiconducteur qui y est soudé, ne soit pas entravée par de la soudure se trouvant sur le corps de base en dehors du peint de soudure. 25 Ce problème est résolu suivant l'invention par le fait qu'avant le soudage, le voisinage de l'emplacement de la soudure sur le corps de base est recouvert d'une feuille présentant une ouverture, constituée d'un matériau ductile non mouillable par la soudure en fusion, et pressée sur le corps de base à l'aide d'un 30 tampon, de telle façon que l'ouverture se trouve au-dessus du point de soudure. On utilise de préférence une feuille métallique. On utilise avantageusement une feuille d'aluminium. Il est par ailleurs intéressant d'employer un tampon en caoutchouc. A titre d'exemple, on a décrit ci-dessous et représenté 35 schématiquement au dessin annexé, un mode d'exécution du procédé suivant 1'invent ion. La figure 1 représente en coupe longitudinale le corps de base et un tampon par lequel une feuille est pressée sur le corps de base. 40 La figure 2 représente une vue en plan de cette feuille. 71 02793 2 2077409 La figure 3 représente une coupe longitudinale du corps de base avec la feuille appliquée par pression. La figure 4 représente une coupe longitudinale du corps de base avec corps semiconducteur soudé et écrou en forme de cha-5 peau. Le corps de base 2 d'un composant à semiconducteurs, représenté dans la figure 1, peut être en fer ou en cuivre. Le corps de base 2 présente sur un de ses côtés, une tige filetée 3. Sur l'autre côté, le corps de base 2 est étagé en échelons, 10 de sorte qu'il comporte un socle cylindrique 4 ayant une surface frontale plane. Ce socle est entouré d'un anneau en fer 5, servant à souder le corps de base à un écrou en forme de chapeau. Le corps de base 2 est fixé dans un passage 6 d'un support plat 7, à l'aide d'un écrou en forme de chapeau 8, dans 15 lequel est vissée la tige filetée 3. Le support 7 et 1'écrou en forme de chapeau 8 sont par exemple en aluminium ou en acier VA. Une feuille d'aluminium 10 en forme de disque annulaire, dont la vue en plan est représentée en figure 2, est pressée (emboutie) sur le corps de base 2, à l'aide d'un tampon de caout-20 chouc 9, de sorte que son ouverture 11 se trouve au-dessus de la surface frontale 12 du socle 4. Sur la surface de pression du tampon 9, se trouve avantageusement un évidement dont les contours correspondent à ceux de la partie du corps de base 2 disposée au-dessus du support 7. Le diamètre intérieur de la feuille 25 d'aluminium 10 en forme de disque annulaire, est avantageusement légèrement plus petit que le diamètre du socle 4, tandis que son diamètre extérieur est de préférence assez grand pour recouvrir, dans son état embouti, une zone de surface annulaire du support plat 7 et entourant le corps de base 2, comme représenté dans la 30 figure 3. La feuille d'aluminium 10 a une épaisseur de 0,05 à 0,2 mm, de préférence 0,1 mm. Le tampon 9 est en caoutchouc ou en une matière synthétique caoutchouteuse, par exemple en caoutchouc au silicone. La figure 3, dans laquelle les mêmes pièces sont dési-35 gnées par les infimes références qu'en figure 1, représente le corps de base 2 fixé sur le support 7, avec la feuille d'aluminium 10 appliquée par pression. Ainsi qu'on le voit, la feuille 10 déborde le corps de base 2 jusque sur le support plat 7. En outre, elle adhère étroitement aux surfaces latérales du corps de base 2 et 40 du socle 4, de sorte qu'après l'application par pression, elle 71 02793 3 2077409 est assemblée de façon relativement solide avec le corps de base 2. Les bosselages sur la surface du corps de base 2 recouverte par la feuille 10, favorisent la solidité de l'assemblage entre la feuille d'aluminium 10 et le corps de base 2, ces bosselages 5 étant comme l'anneau en fer 5, au moins approximativement perpendiculaires à la feuille 10. Sur la partie frontale 12 du socle 4, non recouverte par la feuille d'aluminium 10, on pose un corps en silicium nickelé 15 pourvu d'une jonction pn, et maintenu par un fil de 10 raccordement 17, fixé dans un dispositif de serrage 16, disposé sur le support plat 7. Le dispositif représenté en figure 3, est ensuite plongé dans une soudure en fusion, par exemple du plomb avec addition de 47a en poids d'étain, et qui ne mouille que la surface 15 du corps semiconducteur 15, la partie frontale 12 du socle 4, et le conducteur de raccordement 17 en forme de fil. Au bout de quelques secondes on retire le dispositif suivant la figure 3, du bain de soudure tendre, qui ne mouille pas la feuille 10, le corps de support 7 et 1'écrou en forme de chapeau 8, et on le refroidit. 20 Ensuite, 1'écrou en forme de chapeau S est enlevé de la tige filetée 3, et le conducteur de raccordement 17 est retiré du dispositif de serrage 16. En outre, la feuille d'aluminium 10 est retirée du corps de base 2. Comme représenté en figure 4, le corps de base 2 ne 25 présente de la soudure solidifiée 18 que sur la surface frontale 12, sur laquelle est fixé le corps semiconducteur 15. En outre, le conducteur de raccordement 17, en forme de fil, est soudé sur le corps semiconducteur 15. Le corps semiconducteur 15 est ensuite recouvert avec 30 un écrou en forme de chapeau 19 en fer, muni à une extrémité d'une bride 20, et fermé à l'autre extrémité par un cylindre 21 en céramique ou en verre pressé. En même temps, le conducteur de raccordement 17 en forme de fil, est passé à travers un mince tube 22 en un alliage fer-nickel-cobalt, placé dans le cylindre 35 21. L'écrou en forme de chapeau 19, dont la bride 20 repose sur l'anneau en fer 5 du corps de base 2, est ensuite soudé au corps de base 2. Enfin, l'extrémité du tube 22 dépassant de 1'écrou en forme de chapeau 19, est fermée par écrasement. 71 C-2793 4 2077409 REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'un composant à semiconducteurs avec un corps semiconducteur, fixé par soudage par immersion sur un corps de base métallique, caractérisé par le fait qu'avant le soudage, le voisinage de l'emplacement de la soudure 5 sur le corps de base est recouvert d'une feuille présentant une ouverture, constituée d'un matériau ductile non mouillable par la soudure en fusion, et pressée sur le corps de base à l'aide d'un tampon, de telle façon que l'ouverture se trouve au-dessus du point de soudure. 10 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on utilise une feuille d'aluminium. 3. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on utilise un tampon en caoutchouc.