Brevet FR3047141A1 (20170728)
REVENDICATIONS1. Module électronique de puissance comprenant une semelle (8) métallique portant une première plaque, dite plaque (10) inférieure comprenant un substrat (11) en céramique portant des pistes (12a, 12b) conductrices, et sur laquelle sont fixées des puces (13) semi-conductrices, caractérisé en ce qu'il comprend en outre : - une seconde plaque, dite plaque (20) supérieure, comprenant un substrat (21) en céramique portant des pistes (22a, 22b) conductrices sur chacune de ses faces supérieure et inférieure, et sur laquelle sont fixés des condensateurs (23) adaptés pour concourir à une réduction des inductances parasites dudit module, ladite plaque (20) supérieure étant superposée à ladite plaque (10) inférieure, - des pièces (30) métalliques s'étendant intégralement entre ladite plaque (10) inférieure et ladite plaque (20) supérieure de manière à assurer une triple fonction de conduction thermique entre les plaques (20) supérieure et (10) inférieure, de conduction électrique entre les pistes (22a) conductrices de la face inférieure de la plaque (20) supérieure et les pistes (12b) conductrices de la plaque (10) inférieure, et de support mécanique de la plaque (20) supérieure au-dessus de la plaque inférieure qui empêche tout contact mécanique entre les puces semi-conductrices et ladite plaque supérieure, - des moyens (40 ; 41 ;\n<CLM>\1\tde bouclage électrique de ladite plaque (20) supérieure adaptés pour pouvoir relier électriquement les pistes (22b) conductrices de ladite face supérieure aux pistes (22a) conductrices de ladite face inférieure de ladite plaque supérieure.\n<CLM>\1\tModule électronique de puissance selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de bouclage électrique de ladite plaque (20) supérieure sont 30 formés par une pluralité de demi-anneaux (41) conducteurs dont une première extrémité est en contact avec une piste (22b) conductrice de ladite face supérieure 3047141 22 de ladite plaque (20) supérieure et dont une seconde extrémité est en contact avec une piste (22a) conductrice de ladite face inférieure de ladite plaque (20) supérieure.\n<CLM>\1\tModule électronique de puissance selon la revendication 1, caractérisé en 5 ce que lesdits moyens de bouclage électrique de ladite plaque supérieure sont formés par des vias (42) ménagés à travers ladite plaque (20) supérieure et qui débouchent de part et d'autre de ladite plaque (20) supérieure sur les pistes (22a, 22b) conductrices.\n<CLM>\1\tModule électronique de puissance selon l'une des revendications 1 à 3, 10 caractérisé en ce que ladite plaque (10) inférieure est une plaque formée à partir d'un substrat (11) en nitrure d'aluminium métallisée sur chacune de ses faces supérieure et inférieure par des couches de cuivre formant lesdites pistes (12a, 12b) conductrices.\n<CLM>\1\tModule électronique de puissance selon l'une des revendications 1 à 4, 15 caractérisé en ce que ladite plaque (20) supérieure est une plaque formée à partir d'un substrat (21) en nitrure de silicium métallisée sur chacune de ses faces supérieure et inférieure par des couches de cuivre formant lesdites pistes (22a, 22b) conductrices.\n<CLM>\1\tModule électronique de puissance selon l'une des revendications 1 à 5, 20 caractérisé en ce que lesdites pièces métalliques sont des billes (30) de cuivre brasées ou frittées entre lesdites plaques supérieure et inférieure.\n<CLM>\1\tModule électronique de puissance selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des connectiques de commande (16) de composants de commande desdites puces (13) semi-conductrices agencés sur 25 ladite plaque (10) inférieure, lesdites connectiques de commande (16) étant reliées à ladite plaque (10) inférieure.\n<CLM>\1\tModule électronique de puissance selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend des connectiques de puissance (26) reliées à ladite plaque (20) supérieure.\n<CLM>\1\tModule électronique de puissance selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des fils métalliques, dits fils (17) de 3047141 23 bonding, reliant électriquement lesdites puces (13) semi-conductrices et lesdites pistes (12b) conductrices de ladite plaque (10) inférieure.\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication d'un module électronique de puissance comprenant les étapes suivantes : 5 conditionnement d'une première plaque, dite plaque (10) inférieure, à partir d'un substrat (11) en céramique métallisée de pistes (12a, 12b) conductrices, sur laquelle on vient fixer des puces (13) semi-conductrices, conditionnement d'une seconde plaque, dite plaque (20) supérieure, 10 à partir d'un substrat (21) en céramique métallisée de pistes (22a, 22b) conductrices sur chacune de ses faces supérieure et inférieure, et destinée à recevoir des condensateurs (23) adaptés pour concourir à une réduction des inductances parasites, brasage ou frittage de pièces (30) métalliques sur ladite plaque (10) 15 inférieure et ladite plaque (20) supérieure destinées à assurer, une fois le module électronique de puissance finalisé, une triple fonction de conduction thermique du module, de conduction électrique entre les pistes (22a) conductrices de la face inférieure de ladite plaque (20) supérieure et les pistes (12b) conductrices de 20 ladite plaque (10) inférieure, et de support mécanique de ladite plaque (20) supérieure qui empêche tout contact mécanique entre les puces semi-conductrices et la plaque supérieure, bouclage électrique de ladite face supérieure de ladite plaque (20) supérieure avec ladite face inférieure de ladite plaque supérieure, 25 superposition de ladite plaque (20) supérieure à ladite plaque (10) inférieure, montage des condensateurs (23) adaptés pour concourir à une réduction des inductances parasites sur la plaque (20) supérieure, brasage de l'ensemble et assemblage sur une semelle (8) 30 métallique.