Brevet FR3007893A1 — publié le 20150102

Dispositif électronique à plaque de substrat intermédiaire La présente invention concerne le domaine des dispositifs électroniques comprenant des plaques de support et de connexion électrique équipées de composants électroniques. Il est courant de monter des composants électroniques sur des plaques de support et de connexion électrique. Ces composants montés en surface et dénommés généralement « composants CMS ou SMD » peuvent être assemblés à la plaque support par des techniques de brasage ou de collage. Lorsque l'on doit équiper des plaques de support et de connexion électrique de composants électroniques spécifiques tels que des puces de semi-conducteurs, nécessitant des fils de connexion électrique, et situés à côté de composants électroniques acceptant un montage CMS, tels que des composants passifs ou des composants discrets, des opérations complémentaires à la mise en place de ces composants spécifiques doivent être réalisées. Ainsi, après la mise en place des fils de connexion électrique vient l'étape de dépose, localement à la plaque support et au composant spécifique, d'une couche d'enrobage en résine pour protéger les composants spécifiques et les fils de connexion électrique. Ces opérations complémentaires constituent un handicap, notamment lorsque les plaques présentent des grandes dimensions et risquent de se déformer, en particulier pour les raisons suivantes. On est obligé de recourir à des outils spécifiques coûteux, les tolérances de mise en place et de positionnement des composants spécifiques et des fils de connexion électrique sont beaucoup plus difficiles à atteindre et lorsque les tests s'avèrent négatifs, les coûts correspondants sont perdus. Dans le cas où l'on est amené à devoir monter des composants électroniques spécifiques présentant par exemple des caractéristiques électroniques identiques mais présentant une topographie différente de ses connexions électriques, on est alors obligé de concevoir et de fabriquer des plaques de support et de connexion électrique différentes. Le remplacement, sur une plaque, de composants spécifiques défectueux ou obsolescents pose des problèmes du fait en particulier de l'existence de la couche d'enrobage qu'il faut enlever et gratter. Cette opération s'avère généralement impossible de telle sorte que toute la plaque et les composants électroniques qu'elle porte sont perdus. La présente invention a pour but de réduire les inconvénients mentionnés ci-dessus. Il est proposé un dispositif électronique qui comprend une plaque de support munie d'un réseau de connexions électriques ; une pluralité de premiers composants électroniques reliés sélectivement audit réseau de connexions électriques de la plaque de support par l'intermédiaire de premiers plots de connexion électrique ; et au moins un module électronique comprenant une plaque de substrat intermédiaire munie de moyens de connexion électrique reliés sélectivement audit réseau de connexion électrique de la plaque de support par l'intermédiaire de seconds plots de connexion électrique ; ledit module électronique comprenant au moins un second composant électronique relié à ladite plaque de substrat au moyen de connexions électriques. Le module électronique peut comprendre au moins une puce de circuit intégré, reliée par des fils électriques au moyen de connexions électriques de la plaque de substrat. Le module électronique peut comprendre une matière d'enrobage du second composant et des moyens de connexion de ce dernier. Le second composant électronique peut être un interrupteur électronique, en particulier un transistor MOSFET. Il est également proposé un procédé de fabrication d'un dispositif électronique, qui comprend la réalisation d'une plaque de support munie d'un réseau de connexions électriques comprenant des premières et secondes zones de connexion électrique ; la réalisation d'au moins un module électronique comprenant une plaque de substrat intermédiaire munie de moyens de connexion électrique, au moins un second composant électronique monté sur une face de cette plaque de substrat et relié à ces moyens de connexion électrique par des fils de connexion électrique, une matière d'enrobage du second composant électronique, ces moyens de connexion électrique comprenant sur l'autre face de la plaque de substrat des zones de connexion électrique; le placement d'une part des premiers composants électroniques sur la plaque de support dans une première zone de connexion électrique, d'autre part dudit module électronique sur la plaque de support dans une seconde zone de connexion électrique ; la réalisation par brasage de la soudure desdites zones de connexion électrique placées les unes sur les autres pour constituer des plots de connexion électrique. Un dispositif électronique selon la présente invention va maintenant être décrit à titre d'exemple non limitatif et illustré par le dessin sur lequel : - la figure 1 représente une vue frontale d'un dispositif électronique ; - la figure 2 représente une coupe d'un module électronique ; - la figure 3 représente une coupe du dispositif électronique, avant montage ; et - la figure 4 représente une coupe du dispositif électronique monté. Comme illustré sur la figure 1, un dispositif électronique 1 comprend une plaque de support et de connexion électrique 2, généralement un circuit imprimé, par exemple de grande surface, qui porte, sur une région 3, une pluralité de premiers composants électroniques 4, généralement des composants passifs ou des composants discrets, et, sur une région 5, une pluralité de modules électroniques 6. Comme illustré sur la figure 2, un module électronique 6 comprend une plaque de substrat intermédiaire 7, à simple couche ou multicouche, qui est munie d'un réseau de connexion électrique 8 et qui porte, sur une face 9, une pluralité de seconds composants électroniques 10, ces derniers étant reliés au réseau de connexion électrique 8. Les seconds composants électroniques 10 peuvent comprendre, à titre d'exemple non limitatif, des puces transistors, des circuits intégrés et des composants passifs, reliés au réseau de connexion électrique 8 en particulier par des fils de connexion 11. Par exemple des transistors MOSFET pourront être associés électriquement dans un montage à source commune, de façon à former des interrupteurs électroniques de puissance. Le module électronique 6 comprend en outre, sur la face 9 de la plaque de substrat 7, un bloc d'enrobage 12 des seconds composants électroniques 10 et des fils de connexion électrique 11. Ce bloc d'enrobage 12 comprend une barrière périphérique 13 et une matière d'enrobage 14 s'étendant à l'intérieur de la barrière périphérique 13 et noyant les composants électroniques 10 et les fils de connexion électrique 11. Le module électronique 6 peut être fabriqué de la manière suivante. Disposant d'une plaque de substrat 7 munie du réseau de connexion électrique 8, on monte sur la face 9 de la plaque de substrat 7 les seconds composants électroniques 10 et on place les fils de connexion électrique 11. Puis, on dépose sur la périphérie de la face 9 de la plaque de substrat 7 un cadre qui, à titre d'exemple non limitatif, pourra être un solide en résine époxy ou un cordon de liquide époxy d' encapsulation, qui, après durci ssement, forme la barrière périphérique 13. Ensuite, on épand une résine époxy adaptée de façon à former, après durcissement, la matière d'enrobage 14. Comme illustré sur les figures 2 et 3, le module électronique 6 est muni, sur sa face 15 opposée à sa face 9, des zones de connexion électrique 16 qui sont sélectivement reliées aux composants électroniques 10 via le réseau de connexion électrique 8. Comme illustré sur la figure 3, la plaque de support 2, à simple couche ou multicouche, est munie d'un réseau de connexions électriques 17 qui comprend des premières zones de connexion électrique 18 aménagées sur la région 3 et des secondes zones de connexion électrique 19 aménagées sur la région 5. Les composants électroniques 4 présentent des zones de connexion électrique 20. Comme illustré sur la figure 4, les composants électroniques 4 et les modules électroniques 6 sont montés sur la plaque de support 2 par une technique connue de brasage de la manière suivante. Les composants électroniques 4 sont placés sur la plaque de support 2 de telle sorte que les zones 18 et les zones 20 soient sélectivement en contact les unes sur les autres et les modules électroniques 6 sont placés sur la plaque de support 2 de telle sorte que les zones 16 et les zones 19 soient sélectivement en contact les unes sur les autres, avec éventuellement interposition d'une matière de brasage. Ensuite, l'ensemble est passé dans un four de façon à braser lesdites zones en contact les unes sur les autres et ainsi former d'une part des plots de connexion électrique 21 entre les composants électroniques 4 et le réseau de connexion électrique 17 de la plaque de support 2 et d'autre part des plots de connexion électrique 22 entre les modules électroniques 6 et le réseau de connexion électrique 17 de la plaque de support 2. Le dispositif électronique 1 et son mode de fabrication présentent les avantages suivants. Les modules électroniques 6 peuvent être fabriqués indépendamment des autres éléments constitutifs du dispositif électronique 1. Bien que les modules électroniques 6 présenteraient généralement des surfaces plus grandes que celles des composants électroniques 4, mais cependant dans des proportions raisonnables, la technique de brasage pour leur montage sur la plaque de support 2 peut être employée sans difficulté, sans opérations par la suite. Sans qu'il y ait besoin d'intervenir sur la plaque de support 2 munie des composants électroniques 4 et sans qu'il y ait besoin de concevoir une nouvelle plaque de support 2, il est possible de procéder au changement des composants électroniques 6, généralement constitués à titre d'exemple non limitatif de puces de circuits intégrés qui peuvent être coûteuses, simplement en démontant les modules électroniques 6 et en installant à leur place de nouveaux modules électroniques présentant des zones de connexion électrique 16 compatibles avec les zones de connexion électrique 19 de la plaque de substrat 2. Cette opération de changement peut être réalisée en particulier dans le cas où les composants électroniques 10 s'avèrent défectueux ou dans le cas où l'on souhaite disposer, sur la plaque de substrat 2, de composants électroniques 10 présentant des caractéristiques électriques ou des caractéristiques dimensionnelles différentes. Des composants électroniques 4 et des modules électroniques 6 peuvent être prévus sur les deux faces de la plaque de support 2. La présente invention ne se limite pas à l'exemple ci-dessus décrit. Des variantes de réalisation sont possibles sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS1. Dispositif électronique comprenant : une plaque de support (2) munie d'un réseau de connexions électriques (17) ; une pluralité de premiers composants électroniques (4) reliés sélectivement audit réseau de connexions électriques de la plaque de support par l'intermédiaire de premiers plots de connexion électrique (21) ; et au moins un module électronique (6) comprenant une plaque de substrat intermédiaire (7) munie de moyens de connexion électrique (8) reliés sélectivement audit réseau de connexion électrique de la plaque de support par l'intermédiaire de seconds plots de connexion électrique (22) ; ledit module électronique (6) comprenant au moins un second composant électronique (10) relié à ladite plaque de substrat au moyen de connexions électriques. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le module électronique (6) comprend au moins une puce de circuit intégré (10), reliée par des fils électriques (11) au moyen de connexions électriques (8) de la plaque de substrat (7). 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel le module électronique (6) comprend une matière d'enrobage (14) du second composant (10) et des moyens de connexion (11) de ce dernier. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le second composant électronique (10) est un interrupteur électronique, en particulier un transistor MOSFET. 5. Procédé de fabrication d'un dispositif électronique, comprenant : la réalisation d'une plaque de support (2) munie d'un réseau de connexions électriques (17) comprenant des premières (18) et secondes (19) zones de connexion électrique ; la réalisation d'au moins un module électronique (6) comprenant une plaque de substrat intermédiaire (7) munie de moyens de connexion électrique (8), au moins un second composantélectronique (10) monté sur une face de cette plaque de substrat et relié à ces moyens de connexion électrique par des fils de connexion électrique (11), une matière d'enrobage du second composant électronique (10), ces moyens de connexion électrique comprenant sur l'autre face de la plaque de substrat (7) des zones de connexion électrique (16) ; le placement d'une part des premiers composants électroniques (4) sur la plaque de support dans une première zone de connexion électrique (3), d'autre part dudit module électronique (6) sur la plaque de support dans une seconde zone de connexion électrique (5) ; la réalisation par brasage de la soudure desdites zones de connexion électrique placées les unes sur les autres pour constituer des plots de connexion électrique (21, 22).