Brevet FR2560438A1 — publié le 19850830

La présente invention concerne les dispositifs à semicon- ducteur et, plus précisément, un procédé pour souder des plaquet- tes de matière semiconductrice à un support métallique, dans l'assemblage automatique de ces dispositifs. Un dispositif à semiconducteur typique est constitué d'un composant actif, par exemple une plaquette de silicium, convenablement préparé et comportant une grande surface métal- lisée, d'un élément métallique de support sur lequel est soudée la plaquette et d'une multiplicité d'éléments métalliques en contact électrique avec des zones prédéfinies de la plaquette, servant d'électrodes du dispositif. Le tout, à l'exception des parties terminales des électrodes et d'une surface de l'élément métallique de support, est incorporé dans un corps de plastique (cf. par exemple la demande de brevet FR 83 19095 déposée le 30 novembre 1983 par la Demanderesse). Au cours de l'assemblage de dispositifs de ce type au moyen d'appareils automatiques, les éléments de support destinés à une multiplicité de dispositifs semblables sont tirés, d'habi- tude par découpage, d'une tôle métallique fine, par exemple de cuivre nickelé, et restent unis entre eux en bande, au moyen d'une languette de tôle fine, jusqu'à l'achèvement du travail automatique. Pour le soudage des plaquettes à la bande de tôle fine, un procédé connu prévoit l'utilisation d'un alliage métallique à basse température de fusion, par exemple un alliage de plomb à 90 % et d'étain à 10 %, qui fond à la température de 300 C environ. Un alliage de ce genre est avantageux, par rapport à d'autres qui sont caractérisé par des températures de fusion plus élevées, parce qu'il permet une fixation qui n'est pas trop rigide et, par conséquent, une bonne absorption des solli- citations mécaniques qui s'exercent sur la plaquette lors des variations thermiques liées au fonctionnement normal du dispo- sitif. Toutefois, pour pouvoir utiliser ce type d'alliage, il est nécessaire que les surfaces métalliques des parties à unir soient parfaitement mouillables par l'alliage à sa température de fusion. A cet effet, les tranches de silicium d'o sont tirées les plaquettes sont traitées de telle manière que leur surface de fond soit recouverte d'une couche de métal noble, par exemple d'or, qui est d'habitude la dernière d'une série de couches métalliques différentes. De même, la tôle fine est, dans bien des cas, plaquée d'un métal noble, au moins dans les zones dans lesquelles la plaquette doit être soudée. La soudure est effectuée en plaçant un petit disque d'al- liage soudant sur la tôle fine, sur lequel est ensuite placée une plaquette, et en chauffant le tout à la température de fusion de l'alliage soudant. Le placage de la tôle- fine avec un métal noble peut même être omis, ce qui entraîne une économie évidente de matières et de main-d'oeuvre, mais cela nécessite l'application de dispo- sitions particulières pour éliminer la couche d'oxyde qui se trou- ve normalement sur la surface de la tôle métallique avant l'opé- ration de soudage (cf. par exemple la demande de brevet FR 83 10873 déposée par la Demanderesse le 30 juin 1983). En tout cas, le procédé d'assemblage décrit ci-dessus exige des opérations de haute précision qui, pour être automatisées, impliquent l'uti- lisation d'appareils relativement compliqués qui sont, par conséquent, facilement sujets aux dérangements et, de toute façon, nécessitent un service d'entretien rigoureux. Pour simplifier le procédé et, par suite, rendre plus rapide et plus sûr l'assemblage automatique, il a été proposé d'appliquer directement l'alliage soudant sur la face arrière de la tranche de silicium. Mais cette solution s'est révélée peu appropriée, car elle introduit de nouvelles causes de mise au rebut lors de la coupe de la tranche, en raison de la présence de la couche relativement épaisse et tendre de matière soudante. Le but de la présente invention est de mettre au point un procédé pour la soudure de plaquettes de matière semiconductrice à un support métallique, procédé qui se prête à l'assem- blage automatique et qui ne nécessite pas d'opérations supplé- mentaires sur la tranche de matière semiconductrice d'o sont tirées les plaquettes. Ce but est atteint, d'après l'invention, par le fait que l'alliage soudant est appliqué sur la bande de tôle métallique fine par placage. Le placage peut être obtenu par exemple par dépôt électrochimique et il peut être limité, au moyen d'un masquage approprié, aux seules zones sur lesquelles est prévue la fixation des plaquettes. Il peut être exécuté pendant la transformation de la tôle fine, en une phase qui précède ou qui suit le découpage de celle-ci. L'utilisation de bandes de tale fine ainsi traitées permet d'éviter l'opération de prélèvement et de mise en place des petits disques d'alliage soudant, ainsi que l'opération d'élimination de l'oxyde éventuellement présent sur les surfa- ces métalliques à unir et, évidemment, un quelconque traitement supplélentaire de la tranche. On dispose ainsi d'un procédé d'assemblage plus simple et plus fiable et, en définitive, d'un procédé de fabrication plus économique. REVE:NDICATION Procédé pour souder des plaquettes de matière semiconduc- trice comportant une face métallisée sur une bande métallioue par application d'un alliage soudant à basse température de fusion entre la face métallisée de la plaquette et des zones prédéfinies de la bande métallique et par chauffage de la bande pour faire fondre l'alliage soudant lorsque les plaquettes sont en place sur la bande métallique, caractérisé en ce que l'al- liage soudant est appliqué par placage sur la bande métallique, au moins sur les zones prédéfinies précitées.