Brevet FR2909832A1 — publié le 20080613

PROCEDE D'ADAPTATION D'UN COMPOSANT ELECTRONIQUE AU MONTAGE EN SURFACE. L'invention concerne un procédé d'adaptation d'un composant électronique au montage en surface. En particulier, l'invention s'applique aux composants électroniques de puissance ( transistors, par exemple), commercialisés notamment dans une version à connexions droites. Les composants électroniques, et notamment les transistors de puissance, sont généralement commercialisés dans une version à connexions droites. Ces composants sont adaptés à un montage classique sur une carte électronique. Un certain nombre de transistors de puissance est également proposé dans une version à connexions pliées, particulièrement adapté au montage en surface. Ces composants sont généralement désignés par l'acronyme. CMS pour composants montés en surface (ou selon l'acronyme anglo-saxon SMC pour Surface Mounted Component). Le montage en surface est particulièrement avantageux en ce qu'il autorise l'automatisation de l'assemblage des composants adaptés sur leur carte, et en conséquence participe à la réduction du coût d'industrialisation et de commercialisation. Or, tous les composants ne sont pas proposés dans une version à connexions pliées. Les composants hyperfréquences de puissances, particulièrement pour les transistors de plus de 100W, sont peu nombreux à être adaptés au montage en surface. De nombreux composants de série ne sont donc pas originellement conçus pour être montés en surface. En outre, les composants (notamment radiofréquences et hyperfréquences) à connexions pliés voient leurs performances se réduire par rapport aux versions à connexions droites lorsque la fréquence d'utilisation augmente. En effet, les connexions pliées, de part leur forme, imposent une self parasite par rapport à un même composant à connexions droites. Pour un transistor de puissance, cette self parasite tend à réduire le gain ainsi que la bande passante instantannée du circuit qui l'utilise. L'invention a pour objet un procédé d'adaptation d'un composant électronique dont les connexions ne sont pas adaptées au montage en 2909832 surface d'un circuit électrique. Le procédé comporte une étape de pliage desdites connexions. L'étape de 'pliage conforme les connexions dudit composant de manière à ce que celles-ci soient adaptées à être montées en surface du circuit électrique. L'étape de pliage des connexions peut être 5 réalisée à l'aide d'un outil comportant des embossages aux dimensions adaptées au composant et au circuit électrique. Le procédé peut comporter une étape au cours de laquelle la forme et les caractéristiques souhaitées des connexions du composant après 10 l'étape de pliage sont déterminées. Pour chaque connexion, la distance de la partie de ladite connexion pliée sensiblement parallèle au plan formé par le circuit électrique peut être alors déterminée à l'étape de détermination de la longueur des connexions. Ladite distance est choisie au moins de manière à ce qu'il soit 15 alors possible de connecter la connexion au circuit électrique. Dans un mode de réalisation, au cours de l'étape de détermination de la longueur des connexions, la distance de la partie de ladite connexion pliée sensiblement parallèle au plan formé par le circuit électrique est déterminée de manière à ce que le couplage capacitif entre la connexion et 20 le composant compense au moins partiellement l'effet selfique du pliage de la connexion. Dans un mode particulier de réalisation, le composant comportant au moins une connexion en entrée et une connexion en sortie, la distance de la partie de la connexion en entrée pliée sensiblement parallèle au plan 25 formé par le circuit électrique est différente et inférieure à la distance de la partie de la connexion en sortie pliée sensiblement parallèle au plan formé par le circuit électrique. Avantageusement, la distance de la partie de ladite connexion 30 pliée sensiblement parallèle au plan formé par le circuit électrique est déterminée de manière à limiter le risque de claquage électrique. Dans un autre mode de réalisation, a l'issue ou lors de l'étape de pliage des connexions du composant, pour au moins une des connexions, une pièce d'isolant est disposée entre le composant et la connexion pliée. La 2909832 permittivité de la pièce isolante est alors choisie de sorte que la charge capacitive résultante de la distance de la partie de la connexion pliée sensiblement parallèle au plan formé par le circuit électrique ainsi que la permittivité de la pièce d'isolant compense au moins en partie l'effet selfique 5 du pliage de la connexion. A l'issue de l'étape de pliage des connexions du composant, la pièce d'isolant peut être intégrée et/ou remplacée par une partie de l'emballage protégeant le composant. Le composant peut être un transistor de puissance. 10 L'invention a notamment pour avantages qu'elle permet de maximiser les performances du composant produit par la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. En outre, le procédé selon l'invention peut aisément être mis en oeuvre dans un contexte industriel. Pour cela, 15 l'invention assure une bonne reproductibilité des performances sur une série de composant, tolère une plage de positionnement du composant sur le circuit électrique de destination, limite les risques de court-circuit lors du brasage du composant,... 20 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'aide de la description qui suit faite en regard des dessins annexés qui représentent : • la figure la, par un synoptique, les étapes du procédé selon l'invention 25 d'adaptation d'un composant électronique au montage en surface ; • la figure lb, par un schéma, un composant électronique optimisé monté en surface d'un circuit électrique, le dit composant étant obtenu par la mise en oeuvre du procédé selon l'invention ; • la figure 2, par un schéma, un composant électronique optimisé monté en surface d'un circuit électrique, ledit composant étant obtenu par la mise en oeuvre d'une variante du procédé selon l'invention ; 30 2909832 • la figure 3, par un schéma, un composant électronique optimisé monté en surface d'un circuit électrique, ledit composant étant obtenu par la mise en oeuvre d'une autre variante du procédé selon l'invention. 5 La figure 1 a illustre par un synoptique les étapes du procédé selon l'invention d'adaptation d'un composant électronique au montage en surface. L'exemple décrit ci-après de mise en ceuvre du procédé selon l'invention est illustré pour un transistor de puissance comportant deux connexions droites : une connexion droite en entrée et une connexion droite en sortie. 10 Cependant, cet exemple n'est nullement limitatif : le procédé est adapté à tout composant électronique comportant au moins une connexion non adaptée au montage en surface, comme par exemple une connexion droite. Le procédé comporte une étape 10 au cours de laquelle la forme 15 et les caractéristiques dimensionelles souhaitées des connexions du composant sont déterminées. Au cours de cette étape 10, la forme et les caractéristiques dimensionelles des connexions sont optimisées selon différentes contraintes. Cette optimisation permet notamment de limiter les pertes de performances qu'elle entraîne. 20 Le procédé selon l'invention comporte une étape 20 de pliage des connexions du composant. Au départ de l'étape 20, les connexions du composant sont inadaptées au montage en surface. Ces connexions peuvent par exemple être des connexions droites. Le composant peut être quelconque composant, par exemple un transistor de puissance 25 radiofréquence ou hyperfréquence équipé d'une embase (ou selon l'expression anglo-saxonne flange a>) standard. Au cours de l'étape 20, les connexions du composant sont pliées, par conformation par exemple. Les connexions sont repliées à l'aide par exemple d'un outil spécifiquement développé pour un type de boitier de 30 composant, et éventuellement adapté à une application particulière. Cet outil comprend par exemple des embossages aux dimensions adaptées au composant et, le cas échéant, à l'application visée. Les dimensions et la forme des connexions pliées peuvent ainsi être optimisées au moment de la conception du circuit sur lequel va être monté le composant. Cet outil peut 35 prendre la forme d'une presse agissant en coopération avec un gabarit 2909832 5 (appelé aussi matrice) de pliage. L'utilisation de cet outil au cours de l'étape 20 assure un pliage particulièrement précis et reproductible. La figure 1 b montre par un schéma un composant électronique 5 optimisé monté en surface d'un circuit électrique, ledit composant étant obtenu par la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Le composant représenté est un transistor de puissance hyperfréquence 3 équipé d'une embase 4 (ou selon l'expression anglo-saxonne flange ) standard. Le transistor 3 est connecté à un circuit électrique 5 disposé sur un substrat 6. 10 Le transistor 3 comporte une connexion en entrée 1 et une connexion en sortie 2. Les connexions 1 et 2 relient électriquement le transistor 3 au circuit électrique 5. La géométrie des connexions 1 et 2 représentée sur la figure 1 b a été obtenue par la mise en oeuvre de l'étape 20 du procédé selon l'invention. Initialement, les connexions 1 et 2 avaient une géométrie 15 inadaptée au montage en surface, comme par exemple une forme droite. Au cours de l'étape 20, les connexions 1 et 2 ont été conformées, et en particulier, pliées de manière à ce que les connexions 1 et 2 puissent être montées à la surface du circuit 5. Plus précisément, la connexion en entrée 1 a été recourbée de manière à ce que la partie de la connexion en entrée 1 20 (une fois pliée) sensiblement parallèle au plan formé du circuit électrique 5 soit égale à une distance dl déterminée à l'étape 10 de détermination de la longueur des connexions. La distance dl est choisie au moins de manière à ce qu'il soit alors possible de connecter la connexion en entrée 1 au circuit électrique 5. De même, la connexion en sortie 2 a été recourbée de manière 25 à ce que la partie de la connexion en sortie 2 (une fois pliée) sensiblement parallèle au plan formé du circuit électrique 5 soit égale à une distance d2 déterminée à l'étape 10 de détermination de la longueur des connexions. La distance d2 est choisie au moins de manière à ce qu'il soit alors possible de connecter la connexion en sortie 2 au circuit électrique 5. Plus généralement, 30 pour chaque connexion du composant:, l'opération de pliage 20 et l'étape 10 de détermination de la longueur des connexions sont accomplies. Dans un mode de réalisation, l'étape 10 de détermination des caractéristiques de forme et de dimension des connexions fixe notamment la 35 distance dl et la distance d2 de manière à ce que le couplage capacitif entre 2909832 6; les connexions 1 et 2 et l'embase 4 du composant compense au moins partiellement l'effet selfique du pliage des connexions (c'est-à-dire l'ajout d'un élément selfique du à l'allongement de la connexion pliée par rapport à une connexion droite). La distance dl est donc choisie à l'étape 10 de sorte 5 que la charge capacitive résultante de la distance dl et du média/support (ici l'air) séparant l'embase du boîtier de ladite connexion compense au moins en partie l'effet selfique du pliage des connexions 1,2. De même, la distance d2 est choisie à l'étape 10 de sorte que la charge capacitive résultante de la distance d2 et du média/support (ici l'air) séparant le boîtier de ladite 10 connexion compense au moins en partie l'effet selfique du pliage des connexions 1,2. Au cours de l'étape 10 de détermination de la longueur des connexions, la distance dl de la connexion d'entrée peut être choisie différente de la distance d2. Cette alternative est particulièrement avantageuse dans le cas où le composant est un transistor de puissance. 15 Cette asymétrie permet d'optimiser le couplage respectif au niveau de l'entrée et de la sortie du composant. En effet, le couplage capacitif réalisé pour la connexion d'entrée 1 (connexion véhiculant un courant électrique de moindre puissance que la connexion de sortie 2) peut alors être choisi plus important (la distance dl étant inférieure à la distance d2) que celui réalisé 20 pour la connexion de sortie 2. Cela permet de compenser au mieux l'effet de pliage qui s'avère particulièrement critique sur l'adaptation d'entrée d'un composant, en particulier pour les transistors de puissance hyperfréquences. En revanche, le couplage capacitif réalisé pour la connexion en sortie 2 peut être limité de façon à éliminer le risque de claquage électrique (ou 25 flash électrique ), du à la présence d'une tension électrique (et d'une puissance radiofréquence élevée) entre la connexion de sortie 2 et l'embase 4, les puissances et tensions en jeu dans la connexion de sortie 2 étant supérieures à celles au niveau de la connexion en entrée 1, et l'adaptation du composant en sortie étant moins critique qu'en entrée. De fait, le pliage 30 réalisé à l'étape 20 et calculé à l'étape 10 étant propre à chaque connexion 1, 2, il peut être optimisé afin de minirniser les pertes de performances qu'il engendre (gain, bande passante, puissance...) en fonction des contraintes en jeu pour chaque composant considéré. 2909832 7 La figure 2 illustre par un schéma un composant électronique optimisé monté en surface d'un circuit électrique, ledit composant étant obtenu par la mise en oeuvre d'une variante du procédé selon l'invention. Les éléments identiques aux éléments déjà présentés sur les autres figures 5 portent les mêmes références. A l'issue ou lors de l'étape 20 de pliage des connexions du composant, une pièce d'isolant 30 est disposée entre l'embase 4 et la connexion pliée 1 et/ou 2. La permittivité de la pièce isolante est choisie et prise en compte au cours de l'étape 10 de détermination de la longueur des connexions. Ainsi les distances dl et d2 ainsi que le matériau 10 et la structure de la pièce d'isolant 30 est calculée à l'étape 10 de sorte que la charge capacitive résultante de Ila distance dl et d2 ainsi que la permittivité de la pièce d'isolant 30 compense au moins en partie l'effet selfique du pliage des connexions (1,2). Le couplage capacitif entre les connexions 1, 2 et l'embase 4 du composant peut ainsi être maximisé au 15 mieux tout en gardant un écart plus important entre embase 4 et la connexion 1, 2 pliée. Les performances sont ainsi améliorées tout en minimisant les risques de court-circuit; lors du montage et du brasage du composant ainsi que de claquage électrique en puissance. 20 La figure 3 illustre par un schéma un composant électronique optimisé monté en surface d'un circuit électrique, ledit composant étant obtenu par la mise en oeuvre d'une variante du procédé selon l'invention. Les éléments identiques aux éléments déjà présentés sur les autres figures portent les mêmes références. A l'issue de l'étape 20 de pliage des 25 connexions du composant, la pièce d'isolant 30 (introduite dans la variante du procédé selon l'invention présentée à la figure 2) peut être intégrée et/ou remplacée par une partie d'un emballage 31 (ou selon l'expression anglo-saxonne package ) enveloppant le composant. La mise en place de l'emballage 31 peut être réalisé après l'étape 20 de pliage des connexions. 30 L'emballage 31 peut être un emballage en plastique moulé. La permittivité du package peut être prise en compte au cours de l'étape 10 de détermination de la longueur des connexions. REVENDICATIONS 1. Procédé d'adaptation d'un composant électronique dont les connexions (1,2) ne sont pas adaptées au montage en surface d'un circuit électrique (5) caractérisé en ce qu'il comporte une étape (20) de pliage desdites connexions (1,2), ladite étape (20) de pliage conformant les connexions dudit composant de manière à ce que celles-ci soient adaptées à être montées en surface du circuit électrique (5). 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'étape (20) de pliage des connexions (1,2) est réalisée à l'aide d'un outil comportant des embossages aux dimensions adaptées au composant et au circuit électrique (5). 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 2 caractérisé en ce qu'il comporte une étape (10) au cours de laquelle la forme et les caractéristiques souhaitées des connexions (1,2) du composant après l'étape (20) de pliage sont déterminées. 4. Procédé selon la revendication 3 caractérisé en ce que, pour chaque connexion (1,2), la distance (dl,d2) de la partie de ladite connexion pliée sensiblement parallèle au plan formé par le circuit électrique (5) est déterminée à l'étape (10) de détermination de la longueur des connexions, la distance (dl, d2) étant choisie au moins de manière à ce qu'il soit alors possible de connecter la connexion (1,2) au circuit électrique (5). 5. Procédé selon la revendication 4 caractérisé en ce que, au cours de l'étape (10) de détermination de la longueur des connexions, la distance (dl,d2) de la partie de ladite connexion pliée sensiblement parallèle au plan formé par le circuit électrique (5) est déterminée de manière à ce que le couplage capacitif entre la connexion (1,2) et le composant compense au moins partiellement l'effet selfique du pliage de la connexion (1,2). 6. Procédé selon la revendication 5 caractérisé en ce que, le composant comportant au moins une connexion en entrée (1) et une connexion en sortie (2), la distance (dl) de la partie de la connexion en entrée (1) pliée 2909832 9 sensiblement parallèle au plan formé par le circuit électrique (5) est différente et inférieure à la distance (d2) de la partie de la connexion en sortie (2) pliée sensiblement parallèle au plan formé par le circuit électrique (5). 5 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 6 caractérisé en ce que la distance (dl,d2) de la partie de ladite connexion pliée sensiblement parallèle au plan formé par le circuit électrique (5) est déterminée de manière à limiter le risque de claquage électrique. 10 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que, à l'issue ou lors de l'étape (20) de pliage des connexions du composant, pour au moins une des connexions (1,2), une pièce d'isolant (30) est disposée entre le composant et la connexion pliée (1,2), la permittivité de la pièce isolante (30) étant choisie de sorte que la charge 15 capacitive résultante de la distance (dl, d2) de la partie de la connexion (1) pliée sensiblement parallèle au plan formé par le circuit électrique (5) ainsi que la permittivité de la pièce d'isolant (30) compense au moins en partie l'effet selfique du pliage de la connexion (1,2). 20 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que, à l'issue de l'étape (20) de pliage des connexions du composant, la pièce d'isolant (30) est intégrée et/ou remplacée par une partie de l'emballage (31) protégeant le composant. 25 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le composant est un transistor de puissance.