Brevet FR2803946A1 — publié le 20010720

L'invention se rattache plus particulièrement au secteur technique des supports de composants électroniques de puissance et trouve une application particulièrement avantageuse, qui ne doit cependant pas être considérée comme limitative, pour la réalisation de composants du type TO 220, T0251, T0253, ... On rappelle, pour une meilleure compréhension de la suite de la description, que ces composants sont généralement obtenus à partir d'une bande métallique préalablement découpée mécaniquement ou chimiquement, pour obtenir en continu une série de supports mécaniques avec la partie constitutive, à savoir notamment des pattes de connexion, des supports de puces électroniques et des parties susceptibles de faire office de dissipateur thermique. Après fixation de la puce électronique sur la partie correspondante de la zone support et assemblage, cette dernière est enrobée d'une résine plastique. Pour assurer l'ancrage de la résine plastique sur la partie correspondante du support, on réalise, dans l'épaisseur du support, une rainure dans laquelle s'accroche une partie de la matière enrobant la puce électronique. Généralement, cette rainure, réalisée par tout moyen connu et approprié, présente un profil en U caractérisé par deux bords parallèles situés perpendiculairement à la surface plane du support recevant la matière plastique, et au fond de ladite rainure d'ancrage. Cette rainure assure une retenue satisfaisante de la matière plastique lorsque cette dernière est soumise à un effort de traction exercé dans un plan parallèle à celui de la surface du support. Par contre, le profil transversal de la rainure ne participe que faiblement à la retenue de la matière plastique lorsque cette dernière est soumise à un effort de traction exercé dans un plan sensiblement perpendiculaire à la surface du support. Pour remédier à ces inconvénients, on a proposé des supports présentant des rainures dont le profil permet d'assurer un meilleur ancrage de la matière plastique. Ce profil peut être sensiblement sous forme d'une queue d'aronde. On peut citer par exemple l'enseignement des brevets GB 1. 173.737, EP 0 577.966, US 5.105.259, US 3.478.420. Les solutions techniques employées pour réaliser cette rainure, ne donnent pas totalement satisfaction. Si l'on procède par arrachement du métal, en utilisant un outil de fraisage approprié tournant à grande vitesse, il est inévitable de prévoir un angle de dépouille, de sorte que l'entrée de la rainure est ouverte par rapport à son fond. Les bords rectilignes parallèles sont donc inclinés d'une manière convergente en direction dudit fond, ce qui va à l'encontre du but recherché qui est de favoriser l'ancrage de la matière plastique, par un vrai enfermement. Les rainures en queue d'aronde sont donc réalisées très souvent au moyen d'outils de découpage par frappe et matraquage des bords de la rainure, afin de provoquer un effondrement de ses bords. Cette solution n'est toutefois pas satisfaisante. En effet, il en résulte un éclatement du métal, une production de paillettes, un encrassement et un marquage de la surface apparente du support. On observe également des tensions internes qui se forment dans l'épaisseur du support métallique, ce qui est préjudiciable aux opérations d'assemblage des puces électroniques. Enfin, la qualité du travail obtenu n'est pas satisfaisante, compte tenu des défauts d'aspect et d'irrégularité lié au procédé. L'invention s'est fixée pour but de remédier à ces inconvénients, de manière simple, sûre, efficace et rationnelle. Le problème que se propose de résoudre l'invention est de rationaliser la production de la rainure par une opération économique réalisée au stade de la production de la matière première, c'est-à-dire en préalable à toute opération de découpe de la matière première métallique. Pour résoudre un tel problème, il a été conçu et mis au point un procédé de réalisation d'une forme d'accrochage d'une matière plastique, sur un support métallique plan d'épaisseur déterminée (x), remarquable en ce que : - on choisit un support d'épaisseur (x + n) - on réalise, sur la totalité de la longueur du support, au moins une rainure on réalise, au moins du côté de la face à partir de laquelle a été réalisée la rainure, une opération de relaminage contrôlé, de manière à ramener l'épaisseur du support à l'épaisseur considérée (x), ce qui a pour effet de provoquer, d'une manière concomitante, l'effondrement des flancs de ladite rainure correspondant au resserrement de son entrée par rapport à son fond pour créer la forme d'accrochage. A partir de cette conception de base, la (ou les) rainure(s) peut (peuvent) être réalisée(s) soit par arrachement de la matière, notamment par fraisage, soit par compression de la matière. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse pour assurer l'ancrage de la matière plastique sur un support métallique pour la réalisation de composants électroniques de puissance. Avantageusement, le profil en section transversale de la rainure décrit sensiblement une queue d'aronde. L'invention est exposée ci-après plus en détail à l'aide des figures des dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue de dessus d'un support métallique sous forme d'une bande découpée pour réaliser des composants électroniques, notamment de puissance, dans le cadre d'une application avantageuse du procédé selon l'invention ; - les figures 2 et 3 sont des vues à grande échelle en coupe et à caractère schématique montrant la réalisation de la forme d'accrochage, selon une première forme de réalisation ; - les figures 4 et 5 sont des vues semblables aux figures 2 et 3 montrant la réalisation de la forme d'accrochage selon une deuxième forme d'exécution ; - la figure 6 est, à grande échelle, une vue en coupe, montrant le montage d'une puce électronique et l'enrobage de cette dernière d'une n iati 'ère plastique dont une partie est coulée dans la rainure 1 d'ancrage CI correspondante, exécutée selon le procédé de l'invention. La figure 1 montre un exemple de réalisation d'un support métallique sous forme d'une bande désignée dans son ensemble par (B), et convenablement découpée pour constituer, d'une manière parfaitement connue pour un homme du métier, et en continu, une partie support (1) reliée à des pattes de connexion (la). La partie support (1) est destinée à recevoir une puce électronique en tant que telle désignée par (2), laquelle est prise dans un enrobage de matière plastique (3). Bien évidemment, la forme du support est donnée à titre indicatif nullement limitatif. Le support (1) présente, dans son épaisseur, au moins une rainure (4) destinée à être garnie d'une partie de la matière plastique d'enrobage (3). Dans l'application envisagée, le support (1) doit présenter une épaisseur déterminée. Soit (x) cette épaisseur. Selon une caractéristique à la base de l'invention, on choisit un support d'épaisseur (x + ri). On réalise sur la totalité de la longueur du support (1) la ou les rainures (4). Selon une caractéristique à la base de l'invention, après formation de la (ou des) rainure(s) (4), on réalise, au moins du côté de la face du support à partir de laquelle a été réalisée ladite rainure (4), une opération de laminage contrôlé, de manière à ramener l'épaisseur (x + n) du support (1) à l'épaisseur initiale considérée (x). Cette opération de laminage a pour effet de provoquer, d'une manière concomitante, l'effondrement des flancs (4a et 4b) de la rainure (4) correspondant au resserrement de son entrée par rapport à son fond afin de créer la forme d'accrochage. Le profil en section transversale de la rainure (4) évite ainsi tout décrochement de la matière plastique d'enrobage (3) lorsque cette dernière est soumise à un effort quelconque de traction ou de poussée orienté dans un sens quelconque par rapport au support (1). Dans la forme de réalisation illustrée aux figures 2 et 3, la rainure (4) est obtenue par arrachement du métal résultant d'une opération de fraisage classique. La rainure obtenue, à ce stade de la fabrication, est de forme carrée ou rectangulaire (figure 2). Après l'opération de fraisage, le matériau qui était en surépaisseur appropriée (x + n), est laminé pour obtenir l'épaisseur (x), ce qui provoque la ferrneture de la rainure (4) et obtenir un profil sensiblement en forme de queue d'aronde (figure 3). Dans la forme de réalisation illustrée figures 4 et 5, la rainure (4) est obtenue par compression de la matière en utilisant par exemple une roulette (R). Cette opération de compression va provoquer la formation de deux lèvres extérieures (a) et (b). Comme précédemment, après réalisation de la rainure (4), le support (1), d'épaisseur (x + n), est soumis à une opération de laminage pour provoquer, d'une manière concomitante, l'écrasement des lèvres (a) et (b) de la rainure (figure 5). Dans l'exemple d'application donné et comme le montre la figure 6, l'enrobage de la puce électronique (2) par la matière plastique (3), garnit la totalité de la rainure profilée (4), laquelle assure l'ancrage de ladite matière (3), quel que soit le sens de l'effort appliqué. Les avantages ressortent bien de la description, en particulier on souligne : - l'absence de tension interne du métal - la variation et l'ajustement de formes à la demande, par simple variation de l'épaisseur du support métallique - la définition de la rainure ; - l'absence de tensions internes - l'aspect uniforme ; - la qualité du résultat obtenu. REVENDICATIONS - 1 - Procédé de réalisation industrielle d'une forme d'accrochage d'une résine plastique de moulage, sur un support métallique plan (1) d'épaisseur déterminée (x), caractérisé en ce que : - on choisit un support (1) d'épaisseur (x + n) - on réalise sur la totalité de la longueur du support (1), au moins une rainure d'ancrage (4) - on réalise, au moins du côté de la face à partir de laquelle a été réalisée la rainure (4), une opération de relarninage contrôlé, de manière à ramener l'épaisseur du support (1) à l'épaisseur considérée (x), ce qui a pour effet de provoquer, d'une manière concomitante, l'effondrement des flancs de ladite rainure (4) correspondant au resserrement de son entrée par rapport à son fond pour créer la forme d'accrochage. -2- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on réalise la ou les rainures (4) par arrachement de la matière, notamment par fraisage. #3- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on réalise la ou les rainures (4) par compression de la matière. -4- Application du procédé selon la revendication 1 à un système d'ancrage d'une matière plastique sur un support métallique pour la réalisation de composants électroniques de puissance. -5- Système d'ancrage selon la revendication 4, caractérisé en ce que le profil en section transversale de la rainure (4) constitue sensiblement une queue d'aronde.