Brevet FR2086408A1 — publié le 19711231

130c ^ î 2086408 La présente invention est relative à un distributeur d'énergie du type comportant un circuit semi-conducteur monté sur une.base céramique, et à la combinaison d'un tel distributeur avec un dispositif permettant de le maintenir appliqué 5 contre un châssis, en bon contact de transmission de la chaleur» Les semi-conducteurs et leurs circuits sont en général formés de façon à être en bon contact conducteur de la chaleur avec un large support métallique fixé à un châssis. Du fait de la sensibilité des semi-conducteurs à la chaleur, ce large support métallique a été jusqu'ici considéré comme indispensable pour constituer une source froide qui absorbe et dissipe la chaleur dégagée par les semi-conducteurs en cours d'opération. L'un des objets de la présente invention est la réalisa-15 tion d'un support céramique pour circuits semi-conducteurs et d'un dispositif de montage de ce support qui évite l'emploi de ce large support métallique. Un autre objet de l'invention est la réalisation d'un dispositif simplifié de montage sur un châssis métallique d'un 20 élément semi-conducteur formé sur un support céramique. Ces buts, et d'autres encore, sont atteints dans la présente invention par l'emploi d'un support céramique dont la surface supérieure contient le semi-conducteur et son circuit, et dont la surface inférieure est polie de façon à réaliser un 25 contact intime et bon conducteur de la chaleur avec la surface d'un châssis, ce support étant utilisé en combinaison avec une attache métallique formant ressort et agencée de façon que le support céramique puisse s'y enclencher, cette attache métallique formant ressort étant munie de dispositifs qui permettent 50 de la fixer sur un châssis métallique de façon que la surface inférieure du support céramique qu'elle maintient en position soit en contact bon conducteur de la chaleur avec le châssis. De préférence, le support céramique forme un ou plusieurs épaulements contre lesquels viennent s'appliquer des parties de 55 forme complémentaire de l'agrafe métallique. Des résultats très satisfaisants sont obtenus lorsque le support céramique est essentiellement constitué par de la glucine0 L'agrafe métallique peut être faite en toute matière 1 13368 2 ^ r, o /. -n n r , élastique capable de former ressort, en cuivre au glucinium par exemple, et sa partie centrale forme une fente dans laquelle s'engage le support céramique. Cette agrafe métallique peut comporter à ses extrémités deux ou plusieurs trous ou fentes qui 5 permettent de la fixer sur le châssis par des rivets, des vis, des boulons et leurs écrous, etc0 D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui va suivre, description faite à titre purement explicatif et nullement limita-10 tif, et avec référence au dessin annexé dans lequel : - la figure 1 est une vue en plan d'un ensemble conforme à l'invention et comportant un distributeur d'énergie électrique et une agrafe de fixation; - la figure 2 est une vue de profil de cet ensemble, avec 15 coupe partielle suivant le plan brisé 2-2 de la figure 1, et sur laquelle a été représentée une partie d'un châssis sur lequel l'ensemble est monté; - la figure 3 est une vue de détail de l'agrafe faisant partie de cet ensemble; 20 - la figure 4 est une vue de profil de l'agrafe de la figure 3 ; - la figure 5 est une vue similaire à celle de la figure 3, mais représentant un autre mode de réalisation de l'agrafe de l'invention; et 25 - la figure 6 est une vue en plan d'un support céramique destiné à être utilisé avec l'agrafe de la figure 5* Ainsi qu'on le voit sur les figures 2 et 6, le support céramique 10 ou 10' de l'invention forme un épaulement annulaire 11 qui le sépare en deux parties de forme générale cylindri-30 que et concentriques, savoir une partie supérieure 12 de diamètre plus petit, et une partie inférieure 13 de diamètre plus grand. Un semi-conducteur 20 et ses circuits sont appliqués sur la surface supérieure 14 de la partie 12 de diamètre plus petit. La surface inférieure plane 15 de la partie de grand diamètre 35 est rectifiée ou rodée et/ou polie, de façon qu'elle soit en contact bon conducteur de la chaleur avec un châssis 30 (figure 2)» Des conducteurs métalliques 21, 22, 23 et 24 sont connectés au semi-conducteur 20. L'agrafe 40 est en forme de pontet, et comporte deux pat-40 tes 41 et 42 reliées par un collet plat 43 qui comporte une 1 13868 3 2086408 ouverture circulaire centrale 44 munie d'un côté d'une entaille d'entrée trapézoïdale 45 dont la plus petite largeur est inférieure au diamètre de cette ouverture 44-„ Le collet 43 est séparé des pattes 41 et 42 par une distance verticale tout juste 5 égale, ou légèrement inférieure à la hauteur de la partie cylindrique 13 de grand diamètre du support 10, son ouverture circulaire couvre un arc supérieur à 180°, et son diamètre intérieur est égal au diamètre de la partie supérieure de petit diamètre du support 10o L'ouverture 44 ne doit pas être fermée, du fait 10 qu'il est nécessaire de fixer les conducteurs 21 à 24 avant de mettre en place le semi-conducteur et son support sur le châssis 30. Par conséquent, le support 10 est d'abord moulé puis cuit, et sa face inférieure plane 15 est rectifiée et/ou polie, le semi-conducteur 20 et les conducteurs 21 à 24 sont posés, la 15 partie cylindrique 13 de plus grand diamètre du support est engagée dans l'agrafe 40, puis l'ensemble est fixé sur le châssis de façon que la face inférieure 15 du support soit fermement maintenue appliquée contre la surface du châssis, par exemple par des rivets 31 et 32. Cette face 15 est rectifiée, rodée ou 20 polie à un fini de surface correspondant à un écart total inférieur ou au plus égal à 3,2 p. Ce degré de planéité correspond à une différence de hauteur maximale, entre le point le plus haut et le point le plus "bas de la surface, au plus égale à 3,2 y. 25 II est fréquent que l'orientation du dispositif semi conducteur soit déterminée, ou finalement fixée, par le rattachement d'un ou de plusieurs de ses conducteurs 21 à 24 à un dispositif extérieur. Mais, si une orientation préliminaire de ce dispositif semi-conducteur est jugée désirable, il est préfé-30 rable de recourir à la construction représentée sur les figures 5 et 6. La structure de ce mode de réalisation de l'invention est la même que celle du mode de réalisation des figures 1 à 4 mais il est prévu, dans l'ouverture centrale de l'agrafe 40' et dans le "support 10', des parties conjuguées rectilignes et planes qui orientent l'un par rapport à l'autre le support et 35 l'agrafe, lorsque ce support est convenablement mis en place dans l'agrafe. Dans le dispositif représenté sur les figures 5 et 6, l'ouverture centrale 44' du collet 43 forme une partie rectiligne 46 contre laquelle vient s'appliquer un méplat laté- 71 13968 4 2086408 ral 16 porté par le support 10'. Il est évident que des parties complémentaires d'autres formes pourraient être formées respectivement sur l'agrafe 40 et sur le support céramique 10, pour orienter convenablement ces deux éléments l'un par rapport à 5 1'autre• Des essais effectués sur des ensembles conformes à l'invention ont montré que l'emploi d'un support 10 constitué essentiellement par de la glucine, et dont la face inférieure a été rodée au degré de planéité précité (écart total inférieur 10 ou au plus égal à 3,2 p) confère à l'ensemble, en ce qui concerne la dissipation de la chaleur, des propriétés sensiblement équivalentes à celles des dispositifs comportant une lourde base en cuivre. On remarquera d'autre part que l'agrafe 40 transmet elle-même au châssis une certaine quantité de chaleur, bien que 15 son rôle principal soit de permettre une fixation facile et un remplacement rapide des circuits montés sur un châssis. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits, mais s'étend à toutes les variantes conformes à son esprit. 71 13368 5 2086'" 08 BEVEKDICATIOBB 1 - Ensemble comportant en combinaison un circuit semiconducteur et un dispositif de montage qui fixe ce circuit sur un châssis métallique par un contact électriquement isolant mais bon conducteur de la chaleur, cet ensemble étant caractérisé 5 en ce qu'il comporte : a) un support céramique comprenant deux parties cylindriques et concentriques de diamètres différents, séparées par un épaulement annulaire, un circuit étant formé sur l'extrémité découverte de la partie cylindrique de diamètre plus petit, 10 ce circuit comportant des conducteurs dépassant radialement au-delà de la périphérie de ladite partie cylindrique de petit diamètre, la face découverte de la partie cylindrique de plus grand diamètre étant rectifiée ou rodée à un fini de surface correspondant à un défaut de planéité total maximum inférieur 15 ou au plus égal à 3,2 u; et b) une agrafe en forme générale de pontet comportant à ses extrémités deux pattes de base agencées de façon à pouvoir être fixées sur un châssis, ces pattes étant reliées l'une à l'autre par un collet plat séparé des faces d'appui de ces 20 pattes par une distance au plus égale à la hauteur de la partie cylindrique de plus grand diamètre du support céramique, ce collet comportant une ouverture circulaire centrale entaillée d'un côté, couvrant un arc supérieur à 180° et ayant sensiblement le même diamètre que la partie cylindrique de petit dia— 25 mètre du support céramique, cette agrafe étant faite en un métal à ressort, de façon que le support céramique puisse y être enclenché en l'introduisant par le côté ouvert de l'agrafe. 2 .. Ensemble selon la Revendication 1, caractérisé en ce que le support céramique est constitué essentiellement par de 30 la glucine 0 3 - Ensemble selon la Revendication 1, caractérisé en ce que ladite partie de plus grand diamètre du support céramique, et ladite ouverture circulaire, comportent des irrégularités de forme de façon que le support céramique ne puisse être en- 35 clenché dans l'agrafe que suivant une seule orientation particulière. 4 - Ensemble selon la Revendication 2, caractérisé en ce que ladite partie de plus grand diamètre du support céramique ,3868 ' ÎC8M06 forme un méplat latéral et en ce que 1* ouverture circulaire de l'agrafe comporte une partie rectiligne complémentaire du méplat du support céramique.