Brevet FR2091947A1 — publié le 19720121

4. 2091947 l'invention concerne un composant semiconducteur qui présente un bas niveau d'impédance de contact interne et un degré élevé de protection contre la contamination des jonctions et les efforts de tension d'origine thermique et mécanique. 5 Typiquement, un composant semiconducteur' est formé en montant, dans une enveloppe hermétiquement close, un élément semiconducteur qui contient au moins une jonction ,p-n. Dans le cas typique, les parties conductrices de l'enveloppe qui servent de bornes de connexion pour le composant sont exécutées 10 en un métal, tel que l'aluminium, le cuivre, le laiton, etc., qui présente un coefficient de dilatation thermique relativement élevé en comparaison de l'élément semiconducteur. Au lieu d*essayer d'établir une interconnexion directe entre les bornes de l'enveloppe et l'élément semiconducteur, on a l'habitude 15 d'interposer une plaque de soutien en un métal ayant un coefficient de dilatation thermique relativement faible, ordinairement le tungstène ou le molybdène, pour protéger l'élément semiconducteur contre les efforts transmis à partir des bornes de l'enveloppe au cours du cyclage thermique. 20 Dans la construction de composants semiconducteurs com portant des plaques de soutien à faible dilatation, interposées entre les zones de connexion de l'enveloppe et l'élément semi-conducteur, la nécessité de souder ces plaques, d'une part aux zones de l'enveloppe et, d'autre part, aux faces de l'élément 25 semiconducteur a été en partie évitée par l'utilisation d'une structure d'enveloppe dans laquelle les zones de connexion sont comprimées contre les plaques de soutien qui, à leur tour, èont pressées contre les faces de l'élément semiconducteur. Les composants qui comportent des enveloppes basées sur le 30 principe de la compression d'éléments sont ordinairement appelés "press packs" ou empilements pressés. ï.!ais les enveloppes à compression n'ont pas supprimé entièrement la nécessité de souder les surfacés de..contact entre éléments, car il a été constaté que la compression de plaques de soutien contre cer-35 tains éléments sans soudage donnait lieu à une impédance de --contact élevée. Par exemple, il a été observé qu'un contact électrique convenable pouvait ôtre établi en comprimant simplement une plaque de soutien conire une couche d'or sur la surface d'un élément seniconducteur où la couche d'or est dépo-40 sée afin de former une jonction par alliage. En même temps, on 71 16685 2 2091947 a observé qu'on obtenait un contact électrique à forte impédance dans le cas où une plaque de soutien était directement pressée contre la surface d'un élément semiconducteur, au voisinage immédiat d'une jonction formée par diffusion. Pour donner 5 un exemple particulier représentatif des procédés traditionnels, dans des redresseurs contrôlés au silicium comportant une jonction émetteur anodique formée par diffusion et une jonction émetteur cathodique formée par alliage, on a l'habitude de souder la plaque de soutien à la surface anodique de l'élément ÎO semiconducteur, tandis que la plaque de soutien associée à la surface cathodique est, dans le cas typique, simplement pressée contre la couche d'or allié à la surface supérieure de l'élément semiconducteur et soudée à la borne de l'enveloppe. S*agissant de redresseurs contrôlés au silicium comportant des 15 éléments semiconducteurs dont toutes les jonctions sont formées par diffusion, il était nécessaire de souder directement la plaque de soutien, tant à la surface anodique que cathodique, afin d'éviter les impédances de contact élevées. L'invention a pour but de fournir un composant semicon-20 ducteur muni d'une ou de plusieurs plaques de soutien, dans lequel soit éliminée la nécessité de souder ou de fixer autrement les plaques de soutien à une surface d'un élément semiconducteur à proximité immédiate d'une jonction formée par diffusion, afin d'éviter les fortes impédances de contact in-25 terne, et dans lequel l'élément semiconducteur et/ou les plaques de soutien puissent être placés effectivement à l'intérieur de l'enveloppe sans fixation à celle-ci. Ces buts et avantages sont atteints, ainsi que d'autres, dans un composant semiconducteur constitué par un élément 30 semiconducteur comportant une jonction, cet élément ayant une première et une seconde faces principales opposées qui sont séparées par la jonction. Des premiers et des seconds moyens de contact sont respectivement associés à la première et à la seconde faces. Des moyens d'enveloppe engainent l'élément 35 semiconducteur et les moyens de contact et comprennent une partie isolante ainsi qu'une première et une seconde parties conductrices associées de façon étanche à la partie isolante et agencées de manière à être associées par compression aux premiers et aux seconds moyens de contact respectivement, en 40 rapport de conduction électrique avec ceux-ci. Des moyens 71 16685 3 2091947 diélectriques élastiques sont associés périphériquement à la jonction et coopèrent avec les moyens d'enveloppe pour maintenir l'élément semiconducteur dans l'alignement des parties conductrices. Des moyens additionnels, destinés à centrer la 5 plaque de soutien, sont prévus sous la forme d'un ressort élastique qui sert en même temps de connexion à basse impédance entre le dispositif et une électrode de commande. On comprendra mieux 1'invention en se référant à la description détaillée suivante, considérée en liaison avec les 10 dessins annexés. La fig. 1 est une coupe verticale d'une forme préférée d'exécution de l'invention. La fig. 2 est une coupe verticale à échelle agrandie de l'élément semiconducteur. 15 La fig. 3 est une vue de détail en coupe, passant par la ligne 3-3 de la fig. 1. La fig. 4 est une vue en plan d'un sous-ensemble. La fig. 5 enfin est une coupe verticale d'une forme modifiée de sous-ensemble selon l'invention, certaines parties 20 ayant été omises. La fig. 1 représente en coupe verticale un composant semiconducteur 100 dans lequel est monté un élément semiconducteur 102, représenté isolément sur la fig. 2. Dans la forme d'exécution représentée, l'élément semiconducteur est consti-25 tué par une première couche divisée en une partie principale 104a et une partie pilote 104b. Une deuxième couche 106, de type de conductivité opposé, comprend une zone de porte 106a qui est placée au centre de la partie pilote de la première couche. La zone de porte est séparée de la partie principale 30 de la première couche par la partie pilote de celle-ci. La deuxième couche est également munie d'une zone d'espacement 106b qui sépare les parties pilote et principale de la première couche. Enfin, la deuxième couche comprend une partie distale 106c qui est séparée de la partie pilote de la première couche 35 par la partie principale de celle-ci. Une troisième couche 108 est séparée de la première couche par la deuxième couche et elle a le même type de conductivité que la première couche et le type de conductivité opposé à celui de la deuxième couche. Une quatrième couche 110 a le même type de conductivité que 40 la deuxième couche et le type de conductivité opposé à celui 71 16685 4 2091947 des première et troisième couches. Il est donc visible que l'élément semiconducteur est composé de deux couches de type de conductivité p et de deux couches de type de conductivité n alternées, pour constituer un élément de thyristor ou de 5 redresseur contrôlé. Selon ce qui a été représenté, une première face principale 112 de l'élément semiconducteur, au voisinage de la quatrième couche HO, est contiguë à une plaque de soutien 114 qui présente un coefficient de dilatation thermique rela-10 tivement faible par rapport à la partie support voisine 116 de l'organe de connexion 118 de l'enveloppe. Typiquement, l'organe de connexion de l'enveloppe est en un métal, tel que le laiton, le cuivre, l'aluminium, etc., qui a un degré élevé de conductivité électrique et thermique, mais présente un 15 coefficient de dilatation thermique beaucoup plus élevé que celui du métal de l'élément semiconducteur, typiquement le silicium. Etant donné que le composant semiconducteur peut être amené à supporter des variations thermiques qui peuvent s'étendre de -60°C à 200°C, soit en service, soit à l'entre- ■ 20 posage, il n'est pas souhaitable de placer l'organe de connexion au contact direct de l'élément semiconducteur. Il en résulterait la transmission d'efforts intenses de tension thermique à l'élément semiconducteur. Pour réduire les efforts de tension thermique, la plaque de soutien 114 est en un métal 25 électriquement conducteur dont le coefficient de dilatation thermique est inférieur à celui de l'organe de connexion de l'enveloppe. Il est à conseiller d'utiliser un métal, tel que le tungstène, le molybdène ou le tantale, qui présente un coef ficient de dilatation thermique inférieur à 1 x 10"""* cm/cm par 30 °c, de préférence inférieur à 0,5 x 10~~* cm/cm par °C. Dans l'exemple illustré, une couche mince 119 d'un métal malléable, tel que l'or ou l'argent, est interposée entre la plaque de soutien 114 et l'organe de connexion 118. L'organe de connexion 118 est soudé ou autrement fixé 35 de façon étanche à une bride annulaire 120. A son tour, la bri de est fixée de façon étanche à une bague annulaire 122 en un matériau isolant électrique. De préférence, la vague est en un matériau ayant une rigidité diélectrique élevée, par exempl le verre ou des matières céramiques. La surface extérieure 40 de la bague est munie de quatre (dans l'exemple représenté) 71 16685 5 2091947 saillies annulaires 124, destinées à accroître la distance entre les extrémités opposées de la surface extérieure de la bague. L'élément semiconducteur comporte une seconde face princi-5 pale 126 formée par la première et la deuxième couches. La seconde face principale est parallèle à la première face principale. Pour réduire le risque de rupture de surface de l'élément semiconducteur dans des conditions de blocage direct ou inverse, les faces principales parallèles sont reliées par 10 une première surface périphérique biseautée 128 qui coupe la jonction émetteur anodique 130 entre les troisième et quatrième couches selon un angle aigu. Une seconde surface périphérique biseautée 132 coupe à angle aigu la jonction base cathodique 134 formée entre les deuxième et troisième couches. Comme on 15 le comprendra aisément, les angles aigus d'intersection entre les première et seconde surfaces périphériques biseautées et les jonctions adjacentes peuvent être choisis de façon à modifier le gradient de champ électrique le long de ces surfaces pour élever les tensions de blocage inverse et direct qui 20 peuvent être supportées sans dommage par le composant. Un organe annulaire 136 s'étend entre la surface intérieure de la bague et les surfaces périphériques de l'élément semiconducteur et de la plaque de soutien 114. L'une des caractéristiques de la structure de composant semiconducteur de 25 l'invention consiste en ce que l'organe annulaire remplit en fait plusieurs fonctions différentes. L'organe annulaire coopère avec la surface intérieure de la bague pour maintenir l'élément semiconducteur et la plaque de soutien 114-en position centrale par rapport à la partie support 116 de l'organe 30 de connexion 118 de l'enveloppe. Etant donné que l'organe annulaire 136 est de préférence en une matière élastique, il est inutile de prévoir du jeu entre la bague et cet organe' pour l'ajustage ou pour tenir compte des différences de dilatation thermique. D'autre part, l'élasticité de l'organe annu-35 laire permet de maintenir des tolérances très larges dans le façonnage de la surface intérieure de la bague, ce qui se traduit par des économies à la fabrication. L'élasticité de l'organe annulaire protège également le composant semiconducteur contre les chocs mécaniques transmis latéralement, qui 40 pourraient autrement provoquer la rupture de l'élément semi 71 16685 6 2091947 conducteur» L'organe annulaire est en un matériau passivant les jonctions, ayant une résistance d'isolation et une rigidité diélectrique relativement élevées et il est pratiquement imperméable aux contaminants de jonction. Il est à conseiller 5 d'utiliser des passivants ayant une rigidité diélectrique de 10 4000 V/mm au moins et une résistance d'isolation de 10 ohms-cm au moins. On connaît dans le commerce un certain nombre de types de caoutchouc silicone qui remplissent ces critères électriques. Dans la forme d'exécution représentée, l'organe 10 annulaire est formé en moulant du caoutchouc silicone à la périphérie de 1'élément semiconducteur et de la plaque de soutien 114. Dans le modèle représenté, la bague est munie d'un organe de connexion de porte 138 qui s'y adapte de façon étanche. 15 L'organe de connexion de porte présente une cavité borgne 140 qui reçoit un ressort conducteur de porte 142. L'extrémité inférieure 144 du ressort conducteur de porte est appliquée élastiquement contre la zone de porte 106a de la detixième couche de l'élément semiconducteur. 20 Une couronne pilote 146 est disposée à distance latérale de l'extrémité inférieure du ressort conducteur de porte, son bord interne coïncidant pratiquement avec celui de la partie pilote de la première couche et son bord externe surmontant la zone d'espacement de la deuxième couche, mais à distance 25 de la partie principale de la première couche. La couronne pilote peut être en un quelconque matériau électriquement conducteur, par exemple une couche de métal usuel pour contacts ou une combinaison de couches métalliques. Une mince couche protectrice 148 recouvre la partie 30 principale de la première couche, son bord externe se prolongeant au-dessus de la partie distale de la deuxième couche. Le rôle de la couche protectrice est de réduire à un minimum toute résistance ou chute de tension sur 1'étendue des zones de la première et de la deuxième couches qu'elle recouvre. On 35. sait que les éléments semiconducteurs composés de silicium forment par exemple des revêtements minces d'oxyde lorsqu'ils sont exposés à l'atmosphère. Au cas où la jonction émetteur cathodique 150-entre la partie principale de la première couche et la deuxième couche est formée par diffusion, le sili-40 cium est à nu sur toute la surface supérieure de la première 71 16685 7 2091947 couche. Selon l'invention, la couche protectrice mince e3t appliquée avant que cette surface n'ait eu l'occasion de former le revêtement d'oxyde normal. La couche protectrice peut être en un matériau choisi parai la grande variété de 5 métaux qui sont connus comme étant capables de former .des couches adhérentes sur des éléments semiconducteurs, par exemple 1|aluminium, l'or, l'argent, le vanadium,,1e platine, le nickel, le tungstène, le molybdène, le tantale et.des combinaisons à couches multiples. 3i l'on donne une faible 0 10 épaisseur a la couche protectrice, de l'ordre de 100 A à 0,025 min, les efforts de tension thermique qui peuvent être transmis à l'élément semiconducteur par la couche protectrice restent négligeables» Une plaque annulaire de soutien 152 recouvre la couche 15 protectrice et présente les mêmes dimensions que celle-ci. La plaque annulaire de soutien est choisie à partir des mêmes considérations, relatives à la conduction électrique et la dilatation thermique, qui ont été exposées à propos de la plaque de soutien 114 et elle est d'habitude formée opportuné-20 nent à partir du même métal que la plaque de soutien 114. Etant donné que le tungstène et le molybdène, les deux métaux les plus couramment employés pour les plaques de soutien, sont complètement rigides, on préférera utiliser un métal relativement malléable, pour former la coucne protectrice. Dans 25 ces conditions, la couche protectrice améliore la conduction électrique entre la plaque de soutien et l'élément semiconducteur, en réduisant l'oxydation et aussi en se déformant à la compression, pour épouser plus étroitement la surface con-tigu'é de la plaque de soutien » 50 On préférera utiliser l'aluminium pour former.la couche protectrice, car il s'agit d'un métal qui possède une haute conductivité électrique, qui est malléaDle et peu coûteux. L'aluminium est largement utilisé pour souder des plaques de soutien sur des éléments semiconducteurs au silicium. Dans 35 ces conditions, l'aluminium adhère au silicium en s'alliant au moins partiellement à celui-ci. I!ais il a été découvert que, si l'on veut simplement comprimer une plaque de soutien contre l'aluminium, sans liaison avec celui-ci, il apparaît une forte impédance de contact. Il a été constaté que cela résultait de3 4-0 aspérités de surface qui se forment sur l'aluminium par suite 71 16685 8 2091947 de l'alliage. Cela peut être attribué au fait que 1'aluminium ne "mouille" pas facilement le silicium avant de s'allier. En conséquence, lorsqu'on cherche à fondre une ébauche ou soudure d*aluminium déposée sur une surface de liaison au silicium, 5 des sites d'alliage dispersés apparaissent à la surface et l'aluminium e3t attiré vers les sites, d'alliage, étant donné qu'il mouille facilement l'alliage silicium-aluminium. Or, on . a constaté que si une mince couche protectrice d'aluminium est déposée sans qu'il y ait alliage de l'aluminium au silicium, 10 de sorte que l'aluminium reste pratiquement dépourvu de sili-* cium, il se forme, sur la couche protectrice, une surface qui est dépourvue d'aspérités et qui permet de réaliser un contact à faible impédance avec une plaque de soutien associée par compression, sans autre moyen de liaison. Si l'aluminium est 15 déposé sous une forme très énergétique, par exemple par évapo-ration, par faisceau électronique, etc., on peut supposer que l'aluminium dépouille le silicium de tout oxygène combiné qui est présent à la surface, ce qui améliore encore les caractéristiques de faible impédance de contact. Dans la plupart des 20 applications, il sera sans doute souhaitable de former la couronne pilote 146 en même temps et de la même manière que la couche protectrice 148, bien que cela ne soit pas indispensable . . La plaque annulaire de soutien est munie, en contiguité 25 avec sa face supérieure, d'une mince couche malléable 154 qui coopère avec la partie support 156 de l'organe de connexion 358 de l'enveloppe. la couche malléable 154 est formée de la mêmé' manière que la couche malléable 119 et remplit la même fonc-. tion. Les organes de connexion 118 et 158 de l'enveloppe peu-30 vent être identiques, à cette exception que l'organe de connexion 158 est muni d'une fente centrale 160 dans laquelle est disposé un revêtement isolant 162, comme on peut le voir net- • tement sur la fig. 3« La fente permet au ressort conducteur de porte d'atteindre la surface supérieure centrale de l'élément 35 semiconducteur, tandis que le revêtement s'oppose à un court-circuit entre le ressort conducteur de porte et l'organe de connexion 158 de l'enveloppe, La fente s'oppose également à une torsion'latérale du ressort conducteur ae porte. Il est à noter que la fente a une profondeur supérieure à la hauteur 40 de la seconde partie du ressort au-dessus de l'élément semi- 71 16685 9 2091947 conducteur lorsque ce ressort est aaiis la position de montage représentée. Ainsi, la compression appliquée au ressort est entièrement indépendante de la compression appliquée à l'orga-- . ne de connexion 158. De plus, la fente empêche le ressort de 5 se déplacer par torsion latérale. Etant donné que la quatrième partie du ressort est libre de tourner dans la cavité de la borne de commande et que sa première partie est dressée sur son extrémité inférieure pour former un contact punctiforme, on comprendra aisément que, sous l'effet des secousses ou 10 vibrations du composant, le ressort aurait tendance à tourner latéralement s'il n'était pas maintenu. Afin que. le ressort ne puisse pas se déplacer par rotation latérale, la longueur de sa première partie, mesurée dans une direction perpendiculaire à la deuxième partie, est de préférence supérieure à la 15 largeur de la fente. Ordinairement, il est souhaitable de dimensionner la fente de telle sorte que le ressort soit maintenu à tout moment dans la position dressée visible sur la fig. 1. On comprendra aisément qu'étant donné que le ressort s'étend simplement d'un côté du composant au centre de celui-20 ci, il n'est pas nécessaire que la fente et/ou le revêtement traversent toute la largeur de l'organe de connexion 158 de l'enveloppe, comme tel est le cas sur le dessin. Une pièce de centrage 164» en un matériau isolant électrique, coopère avec la circonférence intérieure de la plaque annulaire de soutien 25 pour maintenir celle-ci en position d'alignement. La pièce de centrage contient une ouverture centrale 166 qui reçoit l'extrémité 144 du ressort conducteur de porte. Ainsi, le ressort conducteur de porte positionne la plaque annulaire de soutien, l'organe de connexion 158 de l'enveloppe est fixé de façon 30 étanche- à une bride 168, laquelle est à son tour munie d'un rebord périphérique 170. Une bride 172, munie d'un rebord correspondant, est fixée de façon étanche à la ba^ue isolante. Lors de l'assemblage du composant semiconducteur, l'organe de connexion 118, la bride 120, la bague 122, la borne de 35 porte 138 et la bride à rebord 172 30nt tout d'abord assemblés pour constituer une partie d'enveloppe inférieure. La plaque de soutien 114, munie de sa mince couche malléable 119,..et l'élément semiconducteur 102 auquel sont fixées la couche protectrice 148 et la couronne pilote 146 sont réunis à l'or-40 gane annulaire coulé 136. Le sous-ensemble qui en résulte est 71 16685 10 2091947 alors introduit dans la partie inférieure de 1*enveloppe et placé sur la partie support 116 de l'organe inférieur de connexion 118 de l'enveloppe. La pièce de centrage 164- est ensuite adaptée sur le bord intérieur de la plaque annulaire de soutien 5 152, laquelle est alors placée sur la couche protectrice. On insère le ressort conducteur de porte 142 dans la cavité 140. de la borne de porte et on le fait tourner, l'extrémité inférieure 144 étant soulevée élastiqueînent, de sorte qu'il pénètre dans l'ouverture 166 de la pièce de centrage. L'organe de 10 connexion 158 est fixé à la bride 168 pour former la partie supérieure de l'enveloppe. La partie supérieure de l'enveloppe, avec le revêtement 162 dans la fente 160 de l'organe de connexion, est alors placée de telle sorte que sa partie support 156 surmonte la plaque annulaire de soutien. La fente 160 est 15 alignée de façon à recevoir le ressort conducteur de porte. La bride 168 est disposée de telle manière que son rebord 170 soit adapté sur la bride à rebord 172 avant que la partie support 156 de l'organe de connexion 158 ne prenne contact avec la couche malléable 154 à la surface supérieure de la 20 plaque de soutien. Toutefois, le jeu entre ces éléments doit être maintenu très faible, d'habitude inférieur à 0,127 mm. Il est ainsi possible de souder à froid le rebord 170 et la -'■* bride à rebord 172 pour former un joint étanche, en transmettant un minimum d'efforts de tension au dispositif. 25 Lorsque le composant semiconducteur est mis en service, des forces de compression sont appliquées aux organes de .connexion supérieur et inférieur 118 et 158, de sorte que les brides annulaires 120 et/ou 168 se déforment suffisamment pour mettre la partie support 156 de l'organe de connexion 158 en 30 contact direct par compression avec la couche malléable 154. Il est donc visible qu'il est formé un empilement comprimé, dans lequel l'organe de connexion 118 porte sous pression contre la couche malléable 119 de la plaque de soutien 114, laquelle est fixée ou porte contre la surface .112 de l'élément 35 semiconducteur 102. En même temps, la couche protectrice 148' porte contre la face supérieure de l'élément semiconducteur, étant pressée contre celle-ci par la plaque annulaire de soutien 152, laquelle est à son tour pressée vers l'intérieur par • la partie support 156 de l'organe de connexion 158. Les -40 dispositifs utilisables pour comprimer les organes de con- 71 16685 1* 2091947 nexion vers l'intérieur et établir un contact thermique et électrique avec ceux-ci sont bien connus dans la technique et n'entrent pas dans le cadre de l'invention. La partie support supérieure présente un retrait en 174- pour supprimer le risque 5 de contact avec la couronne pilote, tandis que la part-ie support inférieure présente un retrait 176 de même surface. L'aligner;ont des supports supérieur et inférieur prévient tout risque de transmission d'un.moment de flexion à l'élément semiconducteur 102, qui pourrait se traduire'par un effort 10 excessif ou la rupture de cet élément. Il n'est pas nécessaire de souder ou d'unir autrement la plaque annulaire de soutien, tant à la couche protectrice qu'au support contigu, afin d'obtenir un contact à faible impédance entre l'organe de connexion et l'élément semicon-15 ducteur. Cela est surprenant, car on considérait jusqu'ici-comne nécessaire d'unir directement une plaque de soutien à la surface d'un élément semiconducteur, au contact d'une jonction formée par diffusion. Le fait que la plaque de soutien soit "librement" montée dans le composant, c'est-à-dire sans 20 liaison directe, tant à la couche protectrice qu'à la partie support associée, constitue une caractéristique nouvelle du composant semiconducteur de l'invention. Une simple associa-•.. La plaque de soutien 114 peut être associée à la première 40 face principale 112 de l'élément semiconducteur de même que bad original! 71 16685 12 2091947 la plaque annulaire de soutien est associée à la seconde face principale 126. Par exemple, la plaque de soutien 114 peut être montée librement, en ce sens qu'elle peut ne pas être directement unie à la partie support 116 ou à l'élément semi-5 conducteur. Pour réduire à un minimum l'impédance de contact, il est préférable d'interposer une couche protectrice analogue à la couche protectrice 148, entre l'élément semiconducteur et la plaque de soutien 114. Il peut être opportun de former les couches protectrices sur les faces principales opposées de 10 l'élément semiconducteur, ainsi que la couronne pilote 146, de façon identique en une seule opération ou en plusieurs opérations successives de revêtement. Il est évidemment envisageable de mettre à profit les avantages de l'invention en montant librement, selon le principe de celle-ci, l'une ou 15 l'autre des plaques de soutien 114 et 152. Par exemple, la plaque de soutien 114 peut être unie à la première face principale de l'élément semiconducteur par soudure forte ou tendre, sans qu'il en résulte une diminution des avantages que l'on retire du montage libre de la plaque annulaire de soutien 152, 20 selon ce qui a été décrit. Le composant semiconducteur 100 est un redresseur contrôlé à porte ou thyristor, qui présente une caractéristique d'activation pilote lui permettant de supporter des modes de fonctionnement à di/dt et dv/dt élevés. Il est à noter que 25 lorsque le composant est à l'état conducteur, un trajet de courant fort à basse impédance est établi entre les organes de connexion. En passant de l'organe de connexion anodique 118 à l'organe de connexion cathodique 158, le courant commence par passer de la partie support 116 à la plaque de soutien 30 114. La mince couche malléable 119, formée typiquement d'or ou d'argent, est déformée par compression, de sorte -qu'elle assure une interconnexion électrique intime entre la partie support et la plaque de soutien, en dépit des faibles inégalités qui peuvent être présentes. Pour obtenir un contact à 35 basse impédance approximativement comparable entre la plaque de soutien 114 et la partie support avec la couche malléable, il faudrait un usinage très soigné de la plaque de soutien et des parties support. Le passage du courant entre la plaque de soutien 114 et l'élément semiconducteur et entre l'élément 40 semiconducteur et la plaque de soutien 152 s'effectue avec une 71 16685 13 2091947 chute de tension directe minimale, grâce à la présence de la mince couche protectrice qui adhère à l'une et/ûu l'autre des " faces principales pour réduire S Un minimum lès impédances de surface, qui pourraient par exemple résulter de lfoxydation. 5 La mince couche protectrice permet de comprimer simplement les plaques de soutien contre l'élément semiconducteur au lieu de les souder à celui-ci, même si les jonctions contiguës aux faces de l'élément semiconducteur sont formées par diffusion. Le trajet du courant-à partir de la plaque de soutien 152, à 10 travers la couché malléable 154, vers la partie support 156 de l'organe de connexion 158 assure également une faible impédance de contact. Il en résulte que le composant semiconducteur présente une moindre chute de tension directe lorsqu'il est présent dans un circuit électrique à l'état conducteur. Non 15 seulement les performances du composant sont améliorées, mais les possibilités de traitement de la puissance sont accrues, étant donné -que la résistance interne du composant est maintenue à un niveau relativement bas. Une forme modifiée de l'invention est représentée sur la 20 figure 5. Une couche vitreuse 202 de passivation adhère aux surfaces biseautées 128 et 132 qui coupent respectivement les jonctions 130 et 134. La couche de verre offre un degré élevé de protection contre la contamination des jonctions de l'élément semiconducteur et, en outre, élève les tensions de pointe 25 de blocage qui peuvent être supportées par l'élément semiconducteur lors de la polarisation inverse du composant. Le verre présente, par rapport à l'élément semiconducteur, une dilatation thermique différentielle inférieure à 5 x 10~4. C'est-à-.dire que si une longueur unitaire est mesurée le long de la 30 surface d'un élément semiconducteur auquel une couche de verre est fixée, au niveau ou au voisinage de la température de durcissement du verre, et si la température de l'élément semicon-„ ducteur et du verre est ensuite réduite à la teftipératutfe ambiante minimale à laquelle sera exposé en service un compo-35 sant semiconducteur dans lequel l'élément semiconducteur doit être incorporé, la différence observée dans la longueur" de la couche de verre par rapport à l'élément" semiconducteur,- sur la longueur., unitaire primitivement mesurée, à toute température comprise, entre les deux extrêmes inclusivement, ne doit-pas —4 40 être supérieure à 5 x 10 .On notera que la dilatation H 71 16685 2091947 thermique différentielle ainsi exprimée est un rapport non dimensionnel de différence"ue longueur par longueur' unitaire. Si l'on maintient la dilatation therr.ique différentielle au-dessous de 5 x 10~4 (etj de préférence, au-dessous de 1 x 10""^), 5 les efforts de tension thermique tfanscis au verre par l'élément semiconducteur seront maintenus à un minimum, ce qi*i réduit le risque de clivage, de î-upture ou d'écaillement au verre dû. aux' tensions immédiates ou à la fatigue résultant du cyclage thermique. 10 Etant donné que la couche de verre doit passer en pont au-dessus de l'une au moins des jonctions de l'élément seai-• conducteur, il est important que le verre présente une résistance^' isolation de 1010 ohms-cm au moins, de façon à éviter le passage d'un courant de fuite notable en dérivation de la 15 jonction qui doit être pàssivée. Pour résister aux hautes intensités de champ qui se développeront probablement à travers la jonction en cas de polarisation inverse, ce qui est particulièrement caractéristique des redresseurs, la couche de verre est cnoisie de telle sorte qu'elle présente une 20 rigidité diélectrique de 4000 V/flm et, de préférence, de 20 000 V/mm au moins pour les applications de redresseurs à haute tension. Si l'élément semiconducteur est convenablement biseauté à sa périphérie et s'il est muni d'une couche vitreuse ae passivation, il sera capable de résister, sans être. 25 détruit, à une polarisation inversé à des niveaux de potentiel exceptionnellement élevés. Deux exemples de verre qui répondent aux caractéristiques préférées de dilatation thermique différentielle, de rigidité diélectrique et ae résistance d'isolation ci-dessus exposées 30 et qui peuvent être considérés comme particulièrement appropriés aux éléments semiconducteurs au silicium, sont présentés dans le Tableau I, les pourcentages étant exprimés en poid3. TABLEAU I Composition n°45 n°351 35 Si02 " 12,35 Y* 9,4 ZnO 65,03 60,0 A1203 0,06 - B203 22,72 25,0 Ce°2 - 3,0 40 ' Bi203 " - ' ' 0,1 . SAO ORIQINAL 15 71 16685 2091947 PbO " '- 2,0 Sb205 - 0,5 Le verre 351 est vendu sous le non de marque "GE Glass 351M et le verre 45 sous le nom de marque "Pyroceram 45". Il exiéte 5 sur le marché d'autres verres au silico-borate de zinc qui possèdent les caractéristiques physiques requises. Par exemple, on pourra utiliser les verres au silico-borate de-zinc décrits daii3 le Brevet des Etats-Unis n° 3 113 878 au nom de Llartin. L'organe annulaire élastique 204 est motilé sur la couche 10 de verre 202, L'organe annulaire élastique 204 remplit les mêmes fonctions générales que l'oreane annulaire élastique -136 et il coopère de la même manière avec l'enveloppe du composant, Etant donné que c'est la couche de verre qui assure principalement la protection des jonctions, il n'est pas 15 nécessaire que l'organe annulaire soit en un matériau de passivation de jonction, bien qu'il soit préférable d'exécuter 1*organe annulaire 204 de telle sorte qu'il présente les mêmes caractéristiques électriques qui ont été mentionnées à propos de l'organe annulaire 136. L'organe 204 peut-ainsi compléter 20' la fonction de passivation de la jonction remplie par la couche de verre. Par exemple, les risques qu'un contaminant atteigne les jonctions par une fissure ou autre inégalité de * la couche de verre sont réduits à tin minimum si l'organe annulaire 204 est en un matériau passivant tel que le caout- 25 chouc silicone. Outre qu'il remplit les fonctions de l'organe annulaire 136, l'or/rane annulaire 204 sert aussi à centrer la plaque de soutien 206 par rapport h la couche protectrice 148, -ce qui élimine la nécessité d'une pièce de centrage 164. Etant donné 30 que quelques bavures 208 sont ordinairement formées lorsque le moule pour l'organe annulaire 204 est ajusté au coi-xtact de la couche protectrice, il y a lieu de maintenir la plaque de soutien à une certaine distance de l'organe annulaire vers l'intérieur. On évite ainsi que des fragments de bavure 35 s'interposent entre la plaque de soutien et la couche protectrice, donnant lieu à une interconnexion à haute impédance. Etant donné qu'il est très difficile d'éviter qu'il se produi- , • se quelques bavures à l'intersection du moule et de l'élément semiconducteur lors du moulage de l'élément annulaire, un 40 épaulement 210 peut être formé facilement et avec précision ©AD ORIGINAL! 71 16685 16 2091947 dans l'organe annulaire. la plaque de soutien est alors munie d'une lèvre extérieure 212 qui coopère avec l'epaulement pour maintenir la partie principale 214 de cette placue à distance des bavures et en position centrale. 5 On comprendra aisément que la couche de verre 202 pour rait, en cas de besoin, être interposée entre l'organe annulaire 136 et l'élément semiconducteur dans la fornie d'exécution de la fig. 1. De même, la couche de verre 202 pourrait être omise dans le dispositif représenté sur la fig. 5. l'organe 10 annulaire 204 (fig. 5) n'a pas besoin d'être muni d'un épaule-ment 210 pour centrer la plaque de soutien 206. gAD ORIGINAL 71 16685 17 2091947 REVENDICATIONS 1. Composant semiconducteur comportant : - un élément semiconducteur capable de conduire un courant important entre une première et une seconde régions superficielles 5 séparées par au moins une jonction, ce courant important résultant d'un faible courant d'entrée circulant entre une zone de commande et une des régions superficielles précitées, - une première borne comportant une partie servant d'embase, cette première borne coopérant avec la première région su- 10 perficielle pour fournir un trajet de courant à basse impédance allant de cette région à une surface extérieure du composant sous l'action d'une force de compression appliquée de l'extérieur, - une seconde borne coopérant avec la seconde région superficielle pour fournir un trajet de courant à basse impédance 15 allant de cette région à une seconde surface extérieure du composant sous l'action d'une force de compression appliquée de l'extérieur, ce composant semiconducteur étant caractérisé en ce que la partie servant d'embase de la première borne présente une fente latérale, cette partie servant d'embase étant séparée laté-20 ralement de la zone de commande par cette fente, et en ce que le composant comporte en outre - des moyens isolants annulaires formant un ensemble unique, coopérant avec la première et la seconde bornes pour former une enveloppe entourant l'élément semiconducteur, et 25 - une borne de commande traversant, d'une manière étanche, les moyens isolants annulaires formant un ensemble unique à une certaine distance des première et seconde bornes et munie d'un évidement, caractérisé par le fait qu'il comporte un ressort élastique en 30 une seule pièce, qui sert de conducteur électrique à la borne de commande, ce ressort étant muni d'une première extrémité coulissant à l'intérieur de l'évidement et poussée élastiquement. pour constituer avec celui-ci une liaison électrique à basse impédance, d'une seconde extrémité poussée élastiquement pour former un 35 contact à basse impédance avec la zone de commande et d'une partie médiane située à l'intérieur de la fente et à une certaine distance de la première borne, de manière que le conducteur de commande, constitué par ce ressort élastique en une seule pièce," fournisse la pression de contact qui est transmise à la zone de 40 commande indépendamment de la force de compression appliquée de 71 16685 18 2091947 l'extérieur, ce ressort étant isolé électriquement de la première borne. 2. Composant semiconducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ressort est muni d'une première partie avoi- 5 sinant immédiatement sa seconde extrémité s'éloignant de la zone de commande et d'une seconde partie dirigée latéralement en direction de la borne de commande et traversant la fente, et en ce que cette première partie est déviée latéralement à partir de cette seconde partie sur une distance, mesurée selon une direc-10 tion normale à cette seconde partie, supérieure à la largeur de la fente. 3. Composant semiconducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ressort est muni d'une première partie, avoi-sinant immédiatement sa seconde extrémité s'éloignant de la zone 15 de commande, et d'une seconde partie dirigée latéralement et traversant la fente, la fente s'étendant au-dessus de l'élément semiconducteur à une hauteur supérieure à celle de la seconde partie du ressort au-dessus de l'élément semiconducteur, un espacement se trouvant ainsi ménagé, entre la seconde partie du res-20 sort et la première borne, à l'intérieur de la fente, mesuré selon une direction normale à la surface de l'élément semiconducteur. 4. Composant semiconducteur selon l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que la zone de commande est située au centre de la première région superficielle, en ce 25 que la première borne comporte un disque libre, annulaire, électriquement conducteur et en ce qu'une pièce de centrage isolante • coopère avec le ressort et ce disque pour aligner ledit disque par rapport à la première surface.