Brevet FR2199005A1 — publié le 19740405

La présente invention concerne un alliage à base de fer, destiné à la fabrication de plaques thermocompensatrices pour des appareils de puissance à semi-conducteurs. On sait que pour la fabrication de plaques thermocompensatrices pour des appareils de puissance à semi-conducteurs, on utilise une bande de tungstène enroulée à partir de laquelle après un échauffement à une température de 1300"C, sont découpés les flans circulaires nécessaires. Ces flans sont soumis ensuite à une rectification circulaire et plane, jusqu'à ce que ron obtienne les dimensions requises et l'état désiré des surfaces ; après quoi ils sont soumis à une projection de sable et sont ensuite nickelés. La projection de sable et le nickelage sont des opérations préparatoires pour un étamage ultérieur. Un monocristal de silicium est soudé ensuite aux plaques thermocompensatrices étamées. Jusqu'à ces derniers temps, pour la fabrication des plaques thermocompensatrices, on utilisait deswmposés métallocéramiques : tungstème-nickel, tungstène-argent et molybdène-argent. Les composés de ce type utilisés le plus souvent, contenant 15 à 20 % d'argent, ont un coefficient de iilatation thermique inférieur à 6.10-6 deg.'l. On sait également qu'il y a eu des tentatives destinées à fabriquer des plaques thermocompensatrices à partir d'un alliage fer-nickel et plus précisément de l'invar. Cependant les matériaux existants utilisés jusqu a présent pour fabriquer des plaques thermocompensatrices présentent certains inconvénients. Ainsi, le tungstène et les composés à base de tungstène et de molybdène sont médiocrement mouillés par l'étain, ce qui nécessite la projection de sable et le nickelage des plaques thermocompensatrices avant l'étamage. De plus, ils sont fragiles et lors des opérations préparatoires, il y a un pourcentage important de perte. Le coefficient de dilatation thermique de l'invar dépend fortement de la température, ce qui fait que l'invar ne peut pas être utilisé pour tous les types d'appareils à semi-conducteurs.De plus, l'invar a de mauvaises conductivités électrique et thermique Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients, et de réaliser un alliage destiné à la fabrication de plaques thermocompensatrices pour des appareils de puissance à semi-conducteurs, caractérisée en que ledit alliage présente un faible coefficient de dilatation thermique et des conductivités électrique et thermique élevées. Pour ce faire, l'alliage à base de fer selon la présente invention comprend 35 à 48 Z de fer, 20 à 27 Z de nickel et 25 à 45 Z d'argent, cet alliage étant obtenu selon un procédé connu utilisé dans la métallurgie des poudres. Les avantages de l'alliage selon l'invention sont les suivantes Les plaques thermocompensatrices obtenues sont bien mouillées par l'étain, ce qui évite les opérations préparatoires de nickelage et de projection de sable. Les plaques ont un coefficient de dilatation thermique de 2,1 et 5,4. lO-6 deg. -I ainsi que des conductivités électrique et thermique désirées. La bonne plasticité de l'alliage empêche que les plaques ne se cassent. On a préparé, par exemple des plaques thermocompensatrices à partir d'un alliage à base de fer contenant 41,5 % de fer, 23,5 % de nickel et 35,0 % d'argent. Les plaques thermocompensatrices obtenues ont un coefficient de dilatation thermique 3,5.10-6 deg. -1 et une résistance spécifique électrique 0,1 om.mm. REVENDICATION Alliage à base de fer destiné plus particulièrement à la fabrication des plaques thermocompensatrices pour des appareils de puissance à semi-conducteurs, ledit alliage étant caractérisé en ce qu'il comprend : 35 à 48 % de fer, 20 à 27 % de nickel et 25 à 45 % d'argent.