Brevet FR2348575A1 — publié le 19771110

L'invention concerne un procédé de montage d'un composant semiconducteur actif sur un support dissipatif pour utilisation en hyperfréquence, et les dispositifs obtenus par ledit procédé. Un composant semiconducteur actif, avant finition, se présente sous la forme d'une pastille de matériau semiconducteur généralement très mince (quelques microns) notamment dans le cas des.composants actifs de puissance utilisés en très haute fréquence, particulièrement en ondes millimétriques. En effet, le substrat supportant la ou les couches actives du composant doit être rodé en cours de fabrica tiroir pour diminuer la résistance thermique. Le montage sur un support dissipatif, généralement en cuivre doré, se fait en soudant la pastille par thermocompression afin d'éviter la présence de tout matériau intermédiaire de soudure ou de brasure. Or, il se produit un enfoncement de la pastille dans le support par suite de la pression considérable exercée au cours de la thermocompression, de l'ordre de la tonne par centimètre carré. Dans un support en cuivre doré, une pastille carrée de silicium de 50 a 100 microns de côté peut s'enfoncer de 5 microns, soit sur une partie importante de son épaisseur, dans le cas d'une diode de puissance en ondes millimétriques.Cela présente divers inconvénients - possibilité de court-circuit entre la prise de contact et la masse dans le circuit d'utilisation du composant i - manque de netteté sur les bords de la pastille et diminution du rayonnement électromagnétique dans le cas des diodes émettrices. L'invention remédie a ces inconvénients. Dans le procédé selon l'invention, on part d'une plaquette de matériau semiconducteur possédant la meme épaisseur et la même structure interne que la pastille en état de fonctionnement mais des dimensions latérales supérieures. On a au moins les étapes suivantes a) soudure, par thermocompression, sur le support dissipatif, de la plaquette disposée de manière a recouvrir entièrement une plateforme saillante préalablement aménagée sur le support ; b) attaque chimique de ladite plaquette en vue d'obtenir les dimensions latérales définitives de la pastille. L'invention sera mieux comprise, et d'autres caractéristiques apparaltront au moyen de la description qui suit, et des dessins qui l'accompagnent, parmi lesquels - la figure 1 représente en coupe (a) et en plan (b), la partie centrale du support dissipatif à la fin de la première étape ; - la figure 2 représente le même dispositif à la fin de la deuxième étape. A. titre d'exemple non limitatif on a choisi le cas d'une diode semiconductrice pour ondes millimévriques réalisée dans une rondelle de silicium monocristallin métallisée sur ses deux faces à l'aide d'un dépôt d'or. Sur un support dissipatif 11, en cuivre doré partiellement représenté, figure 1, on a monté une plaquette 10 provenant du découpage de la rondelle précitée en un certain nombre de pastilles carrées. La jonction semiconductrice non représentée de façon précise est contenue dans un bloc de matériau 2 enserré entre deux couchis d'or 1 et 3 épaisses d'environ un micron. Les dimensions de la plaquette 10 sont par exemple de 150 microns au carré pour les grandes faces et de 10 microns environ pour l'épaisseur.Le support Il comporte une plateforme 110 de forme cylindrique sur laquelle a été soudée par thermocompression la plaquette 10. Après soudure, on procède à la réduction des dimensions de la diode par un procédé d'attaque chimique sélective du silicium qui laisse donc subsister la partie périphérique de la couche d'or 1. Celle-ci est facilement éliminée par exemple par un traitement aux ultra-sons. La couche d'or inférieure 3 subsiste en donnant une surface très nette de raccordement de la jonction 2 avec la plateforme 110. La finition de l'ensemble constitué par la diode et son support s'effectue par montage dans un boîtier ou dans un guide d'ondes avec prise de contact classique sur la couche 1 permettant l'alimentation électrique de la diode avec retour par la masse du support 11. On constate bien que les inconvénients de l'enfoncement résultant de la thermocompression sont éliminés. En effet, même si, à l'Issue de la soudure, la plateforme 110 s'enfonce légèrement dans la plaquette 10 (figure lb), il n'en subsiste-aucune trace grâce au traitement d'attaque chimique de l'étape suivante REVENDICATIONS 1. Procédé de montage d'un composant semiconducteur actif sur un support dissipatif pour utilisation en hyperfréquence, ledit composant étant essentiellement constitué par une pastille de matériau semiconducteur, et ledit support comportant une plateforme saillante, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comporte au moins les étapes suivantes a) soudurc par thermocompression, sur ledit support, d'une plaquette de matériau semiconducteur possédant la même épaisseur et la même structure interne que ladite pastille, mais des dimen sions latérales plus grandes, en opérant de manière à recouvrir entièrement ladite plateforme ; b) attaque chimique de ladite plaquette en vue d'obtenir les dimensions latérales définitives de ladite pastille. 2. Procéda suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ladite plateforme ayant une section droite circulaire, ladite pastille est un parallélépipède rectangle ayant deux grandes faces carrées de côté égal au diamètre de ladite section. 3. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que chacune desdites grandes faces de ladite pastille est revêtue d'une métallisation, ladite attaque chimique étant sélective et épargnant ladite métallisation. 4. Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte une étape supplémentaire consistant à traiter aux#ultrasons le composant obtenu à l'étape (b). 5. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit composant est une diode semiconductrice au silicium. 6. Dispositif,caractérisé en ce qu'il est obtenu par un procédé suivant l'une des revendications précédentes. 7. Emetteur en ondes millimétriques, caractérisé en ce qu'il comporte une diode semiconductrice montée par un procédé suivant l'une des revendications 1 à 5.