Brevet FR2123290A1 — publié le 19720908

i 2123290 Pour protéger les éléments à semi-conducteur monocristallins ou autres éléments contre les surtensions susceptibles de se produire, on utilise ce qu'on appelle des suppresseurs de surtensions constitués par line ou 5 plusieurs plaques de redresseur au sélénium» Ces plaques sont montées en parallèle avec l'élément à protéger de façon à être excitées dans le sens de leur non conduction par les surtensions éventuelles se produisant,, A cet effet, on utilise le fait connu qu'un élément redresseur au sélénium lorsqu'il 10 est sollicité par une surtension a un pouvoir d'absorption • d'énergie "beaucoup plus grand que, par exemple, un redresseur au silicium ou tua thyristor également au silicium,, Si le redresseur au sélénium doit fonctionner en atmosphère libre, et en particulier si les sup-15 presseurs de surtension avec élément redresseur au sélénium doivent être montés sur des véhicules, il est nécessaire de prévoir un mode de réalisation étanche à 1'humidité afin de garantir que leurs caractéristiques de fonctionnement restent bien constantes. Il s'agit, en outre, de réduire l'encombrement 20 pour que le redresseur au sélénium fonctionnant en tant que suppresseur de surtension puisse être placé presque n'importe où sur le véhicule sans avoir à modifier la carrosserie ou les éléments à protéger. On connaît des diodes à disque au sili-25 cium dont l'élément redresseur, placé dans une enceinte constituée par les deux parties métalliques en forme de gobelet du boîtier, se trouve ainsi isolé du milieu ambiant„ Les deux parties du boîtier sont raccordées électriquement aux connexions de l'élément redresseur et sont isolées l'une par rapport à 30 l'autre par une bague intermédiaire en céramique. L'isolation par rapport au milieu ambiant est obtenue par brasage des parties métalliques en forme de cuvette du boîtier sur la bague isolante en céramique. La présente invention se rapporte à une 35 diode à semi-conducteur comportant vin élément redresseur, en particulier un élément redresseur au sélénium, qui est placé dans une enceinte délimitée par deux parties métalliques en forme de gobelet du boîtier et par une bague isolante intermédiaire et qui est, en outre, protégée par rapport au milieu environnant, les deux parties du boîtier étant raccordées 71 47462 2 2123290 électriquement à l'élément redresseur. L'invention réside dans le fait que la première partie en forme de gobelet du "boîtier vient s'appliquer avec son "bord, par l'intermédiaire de la "bague isolante, contre le fond également en forme de gobelet de 5 la deuxième partie du boîtier et est entourée,à une certaine distance, par la paroi de cette dernière et que l'espace compris entre les parois des deux parties du boîtier contient un matériau de remplissage. Un tel mode de réalisation ne présente aucune difficulté attendu que l'isolation du boîtier par 10 rapport au milieu ambiant est obtenue sans recourir à un brasa-ge qui, dans le cas des éléments redresseurs au sélénium, reste problématique en raison des hautes températures qu'il implique. Dans un mode de réalisation selon l'in-15 vention, le bord externe de la première partie en forme de gobelet du boîtier est recourbé en forme de bride de manière à s'engager dans un évidement ménagé dans la bague isolante , laquelle est avantageusement réalisée en un matériau élasti-quement déformable, en particulier un copolymérisat d'acétal. 20 il est possible de munir les parois de la deuxième partie du boîtier de bossages coopérant avec la bague isolante et définissant l'emplacement exact de la première partie du boîtier. Selon me autre particularité de l'invention, le fond de la première partie du boîtier comporte un 25 renfoncement en forme de cuvette entre lequel et le fond de la deuxième partie du boîtier est intercalé tin ressort métallique qui sert à fixer l'élément redresseur et assure le contact électrique entre l'élément redresseur et le fond de la deuxième partie du boîtier. En pareil cas, la bague isolante peut 30 être utilisée pour maintenir en place l'élément redresseur et le ressort métallique. Pour protéger le boîtier contre les sollicitations mécaniques lors du montage de la diode à semiconducteur selon l'invention, il est avantageux de fixer sur le fond de la deuxième partie du boîtier un étrier de fixation mé-35 tallique externe électriquement et thermiquement bon conducteur. Le montage électrique de la diode à semi-conducteur selon l'invention, est en outre facilité en raccordant électriquement le fond de la première partie du boîtier à un élément de connexion, en particulier une prise de contact. L'invention sera mieux comprise à l'aide 71 47462 3 2123290 de la description d'un mode de réalisation pris comme exemple, mais non limitatif,et illustré par le dessin annexé. Les figures 1 et 2 représentent une vue en élévation et une vue en plan d'une diode à semi-conducteur dont le boîtier 5 1 est constitué par deux parties 2 et 5 en forme de gobelet.Entre ces parties 2 et 3 est intercalée une bague 4 réalisée en un matériau électriquement isolant, en particulier un copolymérisat d'acétal, laquelle bague, en liaison avec les parties 2 et 3 du boîtier, délimite une enceinte dans laquelle est placé un élément 10 redresseur au sélénium en forme de plaque. Cet élément redresseur au sélénium 5 qui prend appui sur le fond 6 de- la partie 3 du boîtier et,du côté opposé à ce fond 6,recouvert par une plaque 7 en matériau électriquement conducteur. Sur cette plaque 7 s'applique un ressort métallique 8, lui-même prenant appui sur le 15 fond 9 de la partie 2 du boîtier qui à cet effet, comporte -un renfoncement 10 en forme de cuvette. La partie 2 du boîtier vient, avec son bord externe 11, s'appliquer par l'intermédiaire de la plaque isolante 4, contre le fond 6 de la partie 3 du boîtier et est entourée,à 20 une certaine distance, par les parois 12 de la partie 3 du boîtier. Entre les parois respectives 12 et 13 des parties 2 et 3 du boîtier se trouve un espace rempli d'une matière de remplissage, qui peut être avantageusement une résine époxy. Le bord externe 11 de la partie 2 du boîtier 25 est recourbé en forme de bride de façon à pouvoir s'engager dans un évidement 14 ménagé dans la bague isolante 4. Dans le mode de réalisation représenté, les parois 12 sont munies de bossages 15 qui, coopérant avec la bague isolante 4, déterminent la position de la partie 2 du boîtier avant l'introduction de la matière de 30 remplissage. Comme le montre la figure 1, la bague isolante 4 fixe l'élément redresseur 5, le ressort métallique 8 et la plaque 7 » empêchant ainsi tout déplacement de ces pièces. L'élément redresseur au sélénium en forme de plaque 5 est électriquement raccordé, d'un c8té, à la partie 3 métallique du boîtier et, de l'autre côté, à la partie 2 également métallique du boîtier de sorte que ces deux parties peuvent être munies d'organes de connexion électriques. Le fond 6 de la partie 3 du boîtier est, à l'extérieur, raccordé de façon électriquement et thermiquement conductrice à un étrier de fixation métallique 16 comportant des ouvertures 17 pour le passage des vis de fixation. 35 40 71 47462 2123290 Le fond 9 de la partie 2 du "boîtier porte, dans la zone de son renfoncement 10 en forme de cuvette, une douille de contact 18 servant d'organe de connexion,, La diode à semi-conducteur représentée sur les figures constitue, avec l'élément redresseur au sélénium 5 en forme de plaque, un suppresseur de surtensions. Il est bien entendu tout aussi possible de prévoir plusieurs éléments redresseurs à la place d'un seul élément redresseur au sélénium, On peut également empiler l'un sur l'autre deux éléments redresseurs au sélénium de polarité opposée, de façon à obtenir tin suppresseur de surtension bipolaire à chaque fois excité, dans le sens du blocage» Dans le mode de réalisation pris comme exemple, les deux parties du boîtier ont une forme cylindrique" Il est néanmoins possible d'utiliser des parties de forme parallélépipédique ou rectangulaire. 71 47462 2123290 REVENDICATIONS 1. Diode à semi-conducteur avec un élément redresseur, en particulier un élément redresseur au sélénium, qui est placé dans une enceinte délimitée par deux parties mé-5 talliques en forme de gobelet de "boîtier, et par une "bague isolante intermédiaire et qui est en outre protégé contre le milieu ambiant, les deux parties du boîtier étant raccordées électriquement à l'élément redresseur, caractérisée par le fait que la première partie du boîtier vient s'appliquer avec son bord 10 externe, par l'intermédiaire de la bague isolante, contre le. fond de la deuxième partie du boîtier et est entourée, à une certaine distance, par la paroi de cette dernière, et que l'espace entre les parois des deux parties de boîtier renferme une matière de remplissage» 15 2» Diode à semi-conducteur selon la reven dication 1 caractérisée par le fait que le bord externe de la première partie du boîtier est recourbé en forme de bride et s'engage dans un évidement de la bague isolante,, 3. Diode à semi-conducteur selon la reven-20 dication 1 ou 2 caractérisée par le fait que la bague isolante est réalisée en un matériau élastiquement déformable, en particulier un copolymérisat d'acétal, 4. Diode à semi-conducteur selon la revendication 3 caractérisée par le fait que la paroi de la deuxième 25 partie du boîtier comportent des bossages coopérant avec la bague isolante et déterminant la position de la BpBamière partie du boîtier. 5o Diode à semi-conducteur selon la revendication 1 caractérisée par le fait que le fond de la première 30 partie du boîtier comporte un renfoncement en forme de cuvette. 60 Diode à semi-conducteur selon la revendication 5 caractérisée par le fait qu'entre le renfoncement en forme de cuvette et le fond de la deuxième partie du boîtier est intercalé un ressort métallique maintenant l'élément redresseur. 35 7« Diode à semi-conducteur selon la reven dication 6 caractérisée par le fait que 1'élément redresseur et le ressort métallique sont maintenus par la bague isolante. 8. Diode à semi-conducteur selon la revendication 1 caractérisée par le fait que le fond de la deuxième 40 partie du boîtier est, à 1'extérieur, raccordé à un étrier de 71 47462 6 2123290 fixation métallique électriquement et thermiquement bon conducteur. 9» Diode à semi-conducteur selon la revendication 1 ou 5 caractérisée par le fait que le fond de la première partie du boîtier est électriquement raccordé à un organe de connexion, en particulier à une douille de contact.