Brevet FR3145834A1 — publié le 20240816

Un composant de liaison de signal de boîtier de semi-conducteur de puissance (100a, 100b) inclut un cylindre (110) ayant un premier trou traversant (115) et deux bases (120, 120', 130) respectivement disposés sur des côtés opposés du cylindre (110). Chaque base (120, 120', 130) inclut un motif de saillie continu (122, 122’, 132) et a une surface plate (121, 131), une surface courbée (123, 133), et un second trou traversant (125, 135). La surface plate (121, 131) est reliée à la surface courbée (123, 133), et un premier côté (E1, E3) de la surface courbée (123, 133) est relié au cylindre (110). Le trou traversant (125, 135) traverse la surface (123, 133) et communique avec le premier trou (115). Le motif de saillie continu (122, 122', 132) est relié à un second côté (E2, E4) de la surface courbée (123, 133) et est situé sur la surface plate (121, 131). Dessin représentatif : Figure 2A COMPOSANT DE LIAISON DE SIGNAUX DE BOÎTIER DE SEMI-CONDUCTEUR DE PUISSANCE ET MODULE À SEMI-CONDUCTEUR La présente invention concerne un composant de liaison de signaux de boîtier de semi-conducteur de puissance et un module à semi-conducteur, et en particulier, un composant de liaison de signaux de boîtier de semi-conducteur de puissance ayant un motif de saillie continu et un module de semi-conducteur utilisant le composant de liaison de signaux de boîtier de semi-conducteur de puissance. Description de l’art connexe Les modules de puissance utilisent habituellement des composants de liaison pour relier des signaux entre des substrats stratifiés (tels que les substrats en cuivre à collage direct (DBC)) et les broches à ajustement forcé. Les composants de liaison actuels sont reliés au substrat stratifié par brasage. Toutefois, la surface desdits composants de liaison venant en contact avec la brasure est entièrement plate, de sorte que la brasure peut facilement couler dans le cylindre du composant de liaison en raison d'un pressage, ce qui entraîne une épaisseur insuffisante du volume de brasure et empêche la liaison électrique de la borne extérieure au substrat stratifié à travers le cylindre, provoquant ainsi une mauvaise fiabilité. Résumé La présente invention propose un composant de liaison de signaux de boîtier de semi-conducteur de puissance, qui inclut un motif de saillie continu et peut augmenter efficacement une épaisseur de brasure dans les applications ultérieures. La présente invention propose également un module à semi-conducteur, qui inclut le composant de liaison de signaux de boîtier de semi-conducteur de puissance mentionné ci-dessus et qui peut d’une part augmenter l’épaisseur de la brasure et d’autre part présenter une meilleure fiabilité structurelle. Un composant de liaison de signaux de boîtier de semi-conducteur de puissance de la divulgation inclut un cylindre ayant un premier trou traversant et deux bases disposées sur des côtés opposés du cylindre. Chaque base inclut un motif de saillie continu et a une surface plate, une surface courbée et un second trou traversant. La surface plate est reliée à la surface courbée, et un premier côté de la surface courbée est relié au cylindre. Le second trou traversant traverse la surface courbée et communique avec le premier trou traversant. Le motif de saillie continu est relié à un second côté de la surface courbée et est situé sur la surface plate. Dans un mode de réalisation de l’invention, le motif de saillie continu inclut de multiples portions de saillie et de multiples portions de liaison. Les portions de saillie et les portions de liaison sont reliées alternativement pour former un motif continu. Dans un mode de réalisation de l’invention, les portions de saillie du motif de saillie continu de chaque base et un bord périphérique de chaque base sont agencés à intervalles. Dans un mode de réalisation de l’invention, la portion de saillie du motif de saillie continu de chaque base est reliée au bord périphérique de chaque base. Dans un mode de réalisation de l’invention, un côté du motif de saillie continu éloigné de la surface courbée est présenté sous forme de profil d’arc. Dans un mode de réalisation de l’invention, une direction d’extension du cylindre est perpendiculaire à une direction d’extension de chaque base. Dans un mode de réalisation de l’invention, le bord périphérique de chaque base et un bord périphérique du cylindre sont séparés par une distance horizontale. Dans un mode de réalisation de l’invention, il existe une différence de hauteur entre le premier côté et le second côté de la surface courbée. Un module à semi-conducteur de l’invention inclut un substrat stratifié ayant une surface de contact, un composant de liaison de signaux de boîtier de semi-conducteur de puissance disposé sur la surface de contact du substrat stratifié et incluant un cylindre et deux bases, et une brasure. Le cylindre a un premier trou traversant. Les bases sont disposées sur des côtés opposés du cylindre. Chaque base inclut un motif de saillie continu et a une surface plate, une surface courbée et un second trou traversant. La surface plate est reliée à la surface courbée, et un premier côté de la surface courbée est relié au cylindre. Le second trou traversant traverse la surface courbée et communique avec le premier trou traversant. Le motif de saillie continu est relié à un second côté de la surface courbée et est situé sur la surface plate. La brasure est disposée entre l’une des deux bases du composant de liaison de signaux de boîtier de semi-conducteur de puissance et le substrat stratifié. Le motif de saillie continu de l’une des deux bases vient directement en contact avec la brasure et le motif de saillie continu et le substrat stratifié sont agencés à intervalles. Dans un mode de réalisation de l’invention, le substrat stratifié inclut une couche d’isolation, une couche de câblage et une couche en métal. La couche d’isolation a une première surface et une seconde surface à l'opposé l'une de l'autre. La couche de câblage est disposée sur la première surface de la couche d’isolation et a une surface de contact. La couche en métal est disposée sur la seconde surface de la couche d’isolation. Dans le composant de liaison de signaux de boîtier de semi-conducteur de puissance de l’invention, la base inclut un motif de saillie continu. Le motif de saillie continu est relié à la surface courbée et est situé sur la surface plate. C'est-à-dire que les dispositions du motif de saillie continu et de la surface plate permettent à la base d’avoir un plan concavo-convexe avec une convexité interne et une concavité externe. Par conséquent, lorsque la brasure est placée entre la base du composant de liaison de signaux de boîtier de semi-conducteur de puissance et le substrat stratifié dans des applications ultérieures, le plan concavo-convexe peut non seulement augmenter l’épaisseur de la brasure entre le composant de liaison de signaux de boîtier de semi-conducteur de puissance et le substrat stratifié, mais également réduire et/ou éviter la pénétration de la brasure dans le cylindre et réduire la contrainte sur la brasure. Ainsi, le composant de liaison de signaux de boîtier de semi-conducteur de puissance de l’invention peut augmenter efficacement l’épaisseur de la brasure dans des applications ultérieures, et le module à semi-conducteur utilisant le composant de liaison de signaux de boîtier de semi-conducteur de puissance de l’invention peut avoir une fiabilité structurelle plus favorable. Afin de rendre les particularités et avantages de l’invention mentionnés ci-dessus plus clairs et plus faciles à comprendre, les modes de réalisation spécifiques suivants sont donnés et décrits en détail avec les dessins d’accompagnement comme suit. La est une vue en coupe schématique d’un module à semi-conducteur selon un mode de réalisation de l’invention. La est une vue en perspective schématique du composant de liaison de signaux de boîtier de semi-conducteur de puissance de la . La est une vue de dessus schématique du composant de liaison de signaux de boîtier de semi-conducteur de puissance de la . La est une vue de dessous schématique du composant de liaison de signaux de boîtier de semi-conducteur de puissance de la . La est une vue de dessus schématique d’un composant de liaison de signaux de boîtier de semi-conducteur de puissance selon un autre mode de réalisation de l’invention. La est une vue en coupe schématique d’un module à semi-conducteur selon un mode de réalisation de l’invention. La est une vue en perspective schématique du composant de liaison de signaux de boîtier de semi-conducteur de puissance de la . La est une vue de dessus schématique du composant de liaison de signaux de boîtier de semi-conducteur de puissance de la . La est une vue de dessous schématique du composant de liaison de signaux de boîtier de semi-conducteur de puissance de la . Il convient de noter que la vue en coupe du composant de liaison de signaux de boîtier de semi-conducteur de puissance sur la est prise le long de la ligne I-I sur la . Il convient de se référer à la en premier. Dans le mode de réalisation de ladite , un module à semi-conducteur 10 inclut un substrat stratifié 200, un composant de liaison de signaux de boîtier de semi-conducteur de puissance 100a, et une brasure 300. Le composant de liaison de signaux de boîtier de semi-conducteur de puissance 100a est disposé sur une surface de contact 221 du substrat stratifié 200, et la brasure 300 est disposée entre le composant de liaison de signaux de boîtier de semi-conducteur de puissance 100a et le substrat stratifié 200. En particulier, le module à semi-conducteur 10 du mode de réalisation est, par exemple, un module de puissance, sans s'y limiter. Comme le montre la , le substrat stratifié 200 du mode de réalisation inclut une couche d’isolation 210, une couche de câblage 220 et une couche en métal 230. La couche d’isolation 210 a une première surface 211 et une seconde surface 213 à l'opposé l’une de l’autre. La couche de câblage 220 est disposée sur la première surface 211 de la couche d’isolation 210 et à la surface de contact 221. La couche en métal 230 est disposée sur la seconde surface 213 de la couche d’isolation 210. Ici, le substrat stratifié 200 est, par exemple, un substrat en cuivre à collage direct (DBC), sans s'y limiter. Dans un mode de réalisation, la couche d’isolation 210 peut également être remplacée par un substrat céramique. Il convient ensuite de se référer à la et à la simultanément. Le composant de liaison de signaux de boîtier de semi-conducteur de puissance 100a du mode de réalisation inclut un cylindre 110 et deux bases 120 et 130. Le cylindre 110 a un premier trou traversant 115, ce qui signifie que le cylindre 110 est matérialisé sous forme de cylindre creux. Les bases 120 et 130 sont reliées respectivement à des côtés opposés du cylindre 110. Comme le montre la , une direction d’extension L1 du cylindre 110 est sensiblement perpendiculaire à une direction d’extension L2 des bases 120 et 130. Les formes des bases 120 et 130 sont, par exemple, celles d'un disque. Un bord périphérique S2 de la base 120 et un bord périphérique S1 du cylindre 110 sont séparés par une distance horizontale D1, et un bord périphérique S3 de la base 130 et le bord périphérique S1 du cylindre 110 sont séparés par une distance horizontale D2. C’est-à-dire que les formes du cylindre 110 et des bases 120 et 130 dans le mode de réalisation sont, par exemple, celles d'un I. Le matériau du composant de liaison de signaux de boîtier de semi-conducteur de puissance 100a est, par exemple, un métal ou un alliage, tel que du cuivre ou un alliage de cuivre, sans s'y limiter. En outre, il convient de se référer à la , à la , et à la simultanément. La base 120 du mode de réalisation inclut un motif de saillie continu 122 et a une surface plate 121, une surface courbée 123 et un second trou traversant 125. La surface plate 121 est reliée à la surface courbée 123, et un premier côté E1 de la surface courbée 123 est relié au cylindre 110. Le second trou traversant 125 traverse la surface courbée 123 et communique avec le premier trou traversant 115. Le motif de saillie continu 122 est relié à un second côté E2 de la surface courbée 123 et est situé sur la surface plate 121, ce qui signifie que le motif de saillie continu 122 et la surface plate 121 peuvent former une surface concavo-convexe. En outre, il existe une différence de hauteur H1 entre le premier côté E1 et le second côté E2 de la surface courbée 123 dans le mode de réalisation. Le côté du motif de saillie continu 122 éloigné de la surface courbée 123 est présenté sous forme de profil d’arc, tel qu’un hexagramme d’arc, sans s'y limiter. Le motif de saillie continu 122 inclut de multiples portions de saillie 124 et de multiples portions de liaison 126. Les portions de saillie 124 et les portions de liaison 126 sont reliées alternativement pour former un motif continu. Ici, les portions de saillie 124 du motif de saillie continu 122 de la base 120 et le bord périphérique S2 de la base 120 sont agencés à intervalles. C'est-à-dire que, puisque les bords des portions de saillie 124 ne touchent pas le bord périphérique S2 de la base 120, le motif de saillie continu 122 est plus proche du second trou traversant 125, et la surface plate 121 sans le motif de saillie continu 122 est plus proche du bord périphérique S2 de la base 120, formant ainsi une surface concavo-convexe avec une convexité interne et une concavité externe. De même, il convient de se référer à la et à la . La base 130 inclut un motif de saillie continu 132 et a une surface plate 131, une surface courbée 133, et un second trou traversant 135. La surface plate 131 est reliée à la surface courbée 133, et un premier côté E3 de la surface courbée 133 est relié au cylindre 110. Le second trou traversant 135 traverse la surface courbée 133 et communique avec le premier trou traversant 115. Le motif de saillie continu 132 est relié à un second côté E4 de la surface courbée 133 et est situé sur la surface plate 131, ce qui signifie que le motif de saillie continu 132 et la surface plate 131 peuvent former une surface concavo-convexe. En outre, il existe une différence de hauteur H2 entre le premier côté E3 et le second côté E4 de la surface courbée 133 dans le mode de réalisation. Le côté du motif de saillie continu 132 éloigné de la surface courbée 133 est présenté sous forme de profil d’arc, tel qu’un hexagramme d’arc, sans s'y limiter. Le motif de saillie continu 132 inclut de multiples portions de saillie 134 et de multiples portions de liaison 136. Les portions de saillie 134 et les portions de liaison 136 sont reliées alternativement pour former un motif continu. Ici, les portions de saillie 134 du motif de saillie continu 132 de la base 130 et le bord périphérique S3 de la base 130 sont agencés à intervalles. C’est-à-dire que, puisque les bords des portions de saillie 134 ne viennent pas en contact avec le bord périphérique S3 de la base 130, le motif de saillie continu 132 est plus proche du second trou traversant 135, et la surface plate 131 sans le motif de saillie continu 132 est plus proche du bord périphérique S3 de la base 130, formant ainsi une surface concavo-convexe avec une convexité interne et une concavité externe. Il convient de se référer à la à nouveau. La brasure 300 est disposée entre l’une des deux bases 120 et 130 (telles que la base 130) du composant de liaison de signaux de boîtier de semi-conducteur de puissance 100a et le substrat stratifié 200. Le motif de saillie continu 132 de la base 130 peut venir directement en contact avec la brasure 300 et le motif de saillie continu 132 et le substrat stratifié 200 sont agencés à intervalles. Puisque le motif de saillie continu 132 et la surface plate 131 du mode de réalisation peuvent former une surface concavo-convexe avec une convexité interne et une concavité externe, lorsque le motif de saillie continu 132 de la base 130 entre en contact avec la brasure 300, l’épaisseur de la brasure 300 entre la surface plate 131 de la base 130 et le substrat stratifié 200 peut être augmentée. En outre, la conception de la surface courbée 133 ayant la différence de hauteur H2, le motif de saillie continu 132 et la surface plate 131 peuvent également éviter/réduire la pénétration de la brasure dans le cylindre 110, ce qui permet aux bornes extérieures ultérieures (non montrées) de passer à travers le cylindre 110 et d’être reliées électriquement au substrat stratifié 200. De plus, puisque le motif de saillie continu 132 est plus proche du second trou traversant 135 (c’est-à-dire situé sur le côté interne), lorsque le composant de liaison de signaux de boîtier de semi-conducteur de puissance 100a est déformé par la chaleur, la brasure 300 ci-dessous peut supporter moins de contrainte, ce qui peut permettre au module à semi-conducteur 10 du mode de réalisation d’avoir une fiabilité structurelle plus favorable. Il convient de noter ici que les modes de réalisation qui suivent continuent d'utiliser les numéros de référence des composants et une partie du contenu des modes de réalisation précédents, dans lesquels les mêmes numéros de référence sont utilisés pour désigner les mêmes composants ou des composants similaires, et la description du même contenu technique est omise. Pour la description de la partie omise, il peut être fait référence aux modes de réalisation qui précèdent, et les détails ne sont pas répétés ici. La est une vue de dessus schématique d’un composant de liaison de signaux de boîtier de semi-conducteur de puissance selon un mode de réalisation de l’invention. Il convient de se référer à la et à la simultanément. Un composant de liaison de signaux de boîtier de semi-conducteur de puissance 100b du mode de réalisation est similaire au composant de liaison de signaux de boîtier de semi-conducteur de puissance 100a de la . La différence entre les deux est que dans ce mode de réalisation, un motif de saillie continu 122' d’une base 120' inclut de multiples portions de saillie 124' et de multiples portions de liaison 126'. Les portions de saillie 124' et les portions de liaison 126' sont reliées alternativement pour former un motif continu, et les portions de saillie 124' sont reliées à un bord périphérique S2' de la base 120'. C’est-à-dire que le motif de saillie continu 122' du mode de réalisation occupe une aire plus grande que la surface plate 121 sans le motif de saillie continu 122'. Cependant, le motif de saillie continu 122' est toujours plus proche du second trou traversant 125, et la surface plate 121 sans le motif de saillie continu 122' est plus proche du bord périphérique S2' de la base 120, formant ainsi une surface concavo-convexe avec une convexité interne et une concavité externe. Pour résumer, dans le composant de liaison de signaux de boîtier de semi-conducteur de puissance de l’invention, la base inclut le motif de saillie continu. Le motif de saillie continu est relié à la surface courbée et est situé sur la surface plate. C'est-à-dire que les dispositions du motif de saillie continu et de la surface plate permettent à la base d’avoir un plan concavo-convexe avec une convexité interne et une concavité externe. Par conséquent, lorsque la brasure est placée entre la base du composant de liaison de signaux de boîtier de semi-conducteur de puissance et le substrat stratifié dans des applications ultérieures, le plan concavo-convexe peut non seulement augmenter l’épaisseur de la brasure entre le composant de liaison de signaux de boîtier de semi-conducteur de puissance et le substrat stratifié, mais également réduire/éviter la pénétration de la brasure dans le cylindre et réduire la contrainte sur la brasure. Ainsi, le composant de liaison de signaux de boîtier de semi-conducteur de puissance de l’invention peut augmenter efficacement l’épaisseur de la brasure dans des applications ultérieures, et le module à semi-conducteur utilisant le composant de liaison de signaux de boîtier de semi-conducteur de puissance de l’invention peut avoir une meilleure fiabilité structurelle. Bien que l’invention ait été décrite en référence aux modes de réalisation ci-dessus, les modes de réalisation ne sont pas censés limiter l’invention. Toute personne du métier peut apporter des changements et des modifications sans s’écarter de l’esprit et de la portée de l’invention. Par conséquent, la portée de l’invention sera définie dans les revendications annexées. Composant de liaison de signaux de boîtier de semi-conducteur de puissance (100a, 100b), comprenant : un cylindre (110), ayant un premier trou traversant (115) ; et deux bases (120, 120', 130), disposées respectivement sur des côtés opposés du cylindre (110), dans lequel chaque base (120, 120', 130) comprend un motif de saillie continu (122, 122', 132) et a une surface plate (121, 131), une surface courbée (123, 133), et un second trou traversant (125, 135), la surface plate (121, 131) étant reliée à la surface courbée (123, 133), un premier côté (E1, E3) de la surface courbée (123, 133) étant relié au cylindre (110), le second trou traversant (125, 135) traversant la surface courbée (123, 133) et communiquant avec le premier trou traversant (115), et le motif de saillie continu (122, 122', 132) étant relié à un second côté (E2, E4) de la surface courbée (123, 133) et étant situé sur la surface plate (121, 131). Composant de liaison de signaux de boîtier de semi-conducteur de puissance (100a, 100b) selon la revendication 1, dans lequel le motif de saillie continu (122, 122', 132) comprend une pluralité de portions de saillie (124, 124', 134) et une pluralité de portions de liaison (126, 126', 136), les portions de saillie (124, 124', 134) et les portions de liaison (126, 126', 136) étant reliées alternativement pour former un motif continu. Composant de liaison de signaux de boîtier de semi-conducteur de puissance (100a, 100b) selon la revendication 2, dans lequel les portions de saillie (124, 124', 134) du motif de saillie continu (122, 122', 132) de chaque base (120, 120', 130) et un bord périphérique (S1, S2, S2', S3) de chaque base (120, 120', 130) sont agencés à intervalles. Composant de liaison de signaux de boîtier de semi-conducteur de puissance (100a, 100b) selon la revendication 2, dans lequel les portions de saillie (124, 124', 134) du motif de saillie continu (122, 122', 132) de chaque base (120, 120', 130) sont reliées à un bord périphérique (S1, S2, S2', S3) de chaque base (120, 120', 130). Composant de liaison de signaux de boîtier de semi-conducteur de puissance (100a, 100b) selon la revendication 1, dans lequel un côté du motif de saillie continu (122, 122', 132) éloigné de la surface courbée (123, 133) est présenté sous forme de profil d’arc. Composant de liaison de signaux de boîtier de semi-conducteur de puissance (100a, 100b) selon la revendication 1, dans lequel une direction d’extension (L1, L2) du cylindre (110) est perpendiculaire à une direction d’extension (L1, L2) de chaque base (120, 120', 130). Composant de liaison de signaux de boîtier de semi-conducteur de puissance (100a, 100b) selon la revendication 1, dans lequel un bord périphérique (S1, S2, S2', S3) de chaque base (120, 120', 130) et un bord périphérique (S1, S2, S2', S3) du cylindre (110) sont séparés par une distance horizontale (D1, D2). Composant de liaison de signaux de boîtier de semi-conducteur de puissance (100a, 100b) selon la revendication 1, dans lequel il existe une différence de hauteur (H1, H2) entre le premier côté (E1, E3) et le second côté (E2, E4) de la surface courbée (123, 133). Module à semi-conducteur (10), comprenant : un substrat stratifié (200), ayant une surface de contact (221) ; un composant de liaison de signaux de boîtier de semi-conducteur de puissance (100a, 100b), disposé sur la surface de contact (221) du substrat stratifié (200), dans lequel le composant de liaison de signaux de boîtier de semi-conducteur de puissance (100a, 100b) comprend : un cylindre (110), ayant un premier trou traversant (115) ; et deux bases (120, 120', 130), disposées respectivement sur des côtés opposés du cylindre (110), dans lequel chaque base (120, 120', 130) comprend un motif de saillie continu (122, 122', 132) et a une surface plate (121, 131), une surface courbée (123, 133), et un second trou traversant (125, 135), la surface plate (121, 131) étant reliée à la surface courbée (123, 133), un premier côté (E1, E3) de la surface courbée (123, 133) étant relié au cylindre (110), le second trou traversant (125, 135) traversant la surface courbée (123, 133) et communiquant avec le premier trou traversant (115), et le motif de saillie continu (122, 122', 132) étant relié à un second côté (E2, E4) de la surface courbée (123, 133) et étant situé sur la surface plate (121, 131) ; et une brasure (300), disposée entre l’une des deux bases (120, 120', 130) du composant de liaison de signaux de boîtier de semi-conducteur de puissance (100a, 100b) et le substrat stratifié (200), dans lequel le motif de saillie continu (122, 122', 132) de l’une des deux bases (120, 120', 130) vient directement en contact avec la brasure (300) et le motif de saillie continu (122, 122', 132) et le substrat stratifié (200) sont agencés à intervalles. Module à semi-conducteur (10) selon la revendication 9, dans lequel le substrat stratifié (200) comprend : une couche d’isolation (210), ayant une première surface (211) et une seconde surface (213) à l'opposé l’une de l’autre ; une couche de câblage (220), disposée sur la première surface (211) de la couche d’isolation (210) et ayant la surface de contact (221) ; et une couche en métal (230), disposée sur la seconde surface (213) de la couche d’isolation (210).