Brevet FR2550661A1 — publié le 19850215

La présente invention concerne les dispositifs semiconducteurs ayant des circuits intégrés formés sur eux et, plus particulièrement, une technique pour mettre à la masse le support de la pastille ou puce contenue dans de tels dispositifs. Certains circuits intégrés, à cause de leur application ou structure caractéristique inhérente, sont susceptibles d'une liaison parasitaire ou étrangère à d'autres dispositifs voisins, ou présentent une instabilité 10 générale provoquée par des charges localisées présentes sur la surface du dispositif Pour surmonter ces problèmes, un fil conducteur séparé est relié entre le conducteur de masse en doigts du bottier ou enveloppe du dispositif et le support de la pastille du circuit intégré Ceci exige 15 généralement l'utilisation d'un support plus grand de manière qu'il y ait un espace ou jeu suffisant entre la pastille et le bord du support pour permettre la connexion d'un fil dans cette zone Occasionnellement, une petite partie du matériau utilisé pour lier la pastille sur le 20 support débordera et envahira une partie de cette zone. Comme le débordement est difficile à contrôler, l'espace entre la pastille et le bord du support doit être élargi. Lorsqu'un fil de masse n'est pas lié au support, l'espace minimum typique entre la pastille et le bord 25 du support est d'environ 125 micromètres Cependant, lorsqu'un fil de masse doit être lié au support, l'espace minimum typique est d'environ 375 micromètres Dans la majorité des cas o un tel fil de masse est exigé, les dimensions du support doivent être augmentées à la dimension proche disponible dans le commerce, résultant typiquement en une augmentation d'au moins 50 % de la zone ou aire du support Il est donc nécessaire de prévoir un procédé pour fixer ce fil de masse au support sans nécessiter d'augmenter l'espace entre la pastille et le 35 bord du support. Selon la présente invention, une technique pour mettre à la masse un support de pastille dans un dispositif formant circuit intégré est décrite Le dispositif comprend plusieurs composants électriques formés dans une pastille de circuit intégré, un support de la pastille, un élément structurel agencé pour supporter le poids du support et de la pastille, un doigt de masse adjacent à la pastille, et au moins deux plots ou bornes de contact formés sur la pastille Le procédé de mise à la masse du support de la pastille selon l'invention est caractérisé en ce qu'il consiste à: (a) former une couche métallique sur la pastille qui relie électriquement les bornes de contact; (b) fixer un fil de connexion, dont une extrémité est reliée à une borne et l'autre extrémité à l'élément structurel, formant ainsi des contacts ohmiques; et (c) fixer un autre fil de connexion, dont une extrémité est reliée à une autre borne et l'autre extrémité au doigt de masse, formant ainsi des contacts ohmiques. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention 25 et dans lesquels: la figure 1 est une vue en plan d'une partie d'un support de connexions ayant une pastille de circuit intégré montée sur celui-ci et montrant une connexion de masse à la plaque de support de la pastille selon l'art 30 antérieur; la figure 2 est une vue en plan similaire à celle de la figure 1 montrant une connexion de masse selon la présente invention; et la figure 3 est une vue en plan similaire à celle de la figure 2 montrant une variante de la connexion de masse. Les figures 1, 2 et 3 montrent une partie d'un support de connexionsou de conducteurs ayant une plaque de montage ou de support 12 de la pastille supportée par deux éléments structurels 14 Une série de fils ou conducteurs 16, chacun ayant une extrémité de contact 18, est agencée autour de la périphérie de la plaque de montage 12 de sorte que les extrémités de contact 18 soient espacées de la plaque 12 de façon adjacente à celle-ci Le support de conducteurs ou de connexions 10 est recouvert d'argent et a une structure externe, non 10 montrée, qui supporte les autres extrémités des conducteurs 16 et les éléments structurels 14 Lors de l'encapsulation du dispositif et de la formation finale des conducteurs 16, cette structure externe est séparée et mise de côté La fabrication et utilisation de tels supports sont bien connues et de ce fait n'ont pas à être décrites plus en détail. Une pastille 20 ayant un circuit intégré formé dans celle-ci est liée à une surface 22 de la plaque de montage 12 d'une manière connue en soi Une série de petites bornes ou plots de contact 30 est formée sur la surface de la pastille 20 à proximité de ses bords externes et de façon adjacente aux extrémités de contact 18 Les bornes 30, de façon typique en aluminium, sont reliées électriquement à des points divers dans le 25 circuit intégré et sont les moyens par lesquels le circuit intégré est interconnecté avec d'autres circuits et dispositifs Des fils de connexion fins 32 interconnectent électriquement les bornes 30 et les conducteurs 16 Les fils 32 sont généralement en or et ont un diamètre 30 d'environ 25 micromètres Une extrémité de chaque fil 32 est liée à une borne 30 en utilisant des techniques de jonction thermosonique bien connues et l'autre extrémité est liée de façon similaire à une extrémité de contact 18 d'un conducteur approprié 16 Des jonctions par ultrasons 35 et thermocompression, qui sont également connues, peuvent être utilisées bien que la jonction thermosonique soit préférée. Un doigt de masse 34, ayant une extrémité de contact 36 adjacente à la pastille 20, a son autre extrémité supportée par la structure externe du support 10 de façon similaire à celle des conducteurs 16 Une borne 30 a est électriquement interconnectée avec les points de masse du circuit intégré par l'intermédiaire d'un conducteur métallique 40, comme montré en figure 1. Un fil fin de connexion 32 a est lié à la borne 30 a et interconnecte électriquement celle-ci et l'extrémité de 10 contact 36 du doigt de masse 34 à la manière ci-dessus décrite. Une caractéristique importante de la présente invention est la manière par laquelle la plaque de montage 12 de la pastille est électriquement attachée 15 ou fixée au doigt de masse 34 L'agencement de l'art antérieur, montré en figure 1, représente un fil fin de connexion 32 b lié à l'extrémité de contact 36 et à un point stationnaire 42 de la plaque de montage 12. Cependant, ceci exige l'utilisation d'une plus large plaque de montage 12 nécessaire pour assurer qu'un espace suffisant soit disponible pour effectuer une liaison correcte au point de liaison 42 La présente invention, par ailleurs, effectue un résultat similaire en liant une extrémité d'un fil fin de connexion 32 c à un point fixe ou de liaison 44 sur l'un des éléments structurels 14 et l'autre extrémité à une borne de liaison 30 b, comme montré aux figures 2 et 3 La borne 30 b est ensuite soit reliée au conducteur de masse 40 comme montré en figure 2, soit à une autre borne 30 c qui est formée sur la pastille 30 20 adjacente au doigt de masse 34, comme montré en figure 3 Cette connexion est effectuée par l'intermédiaire d'un conducteur métallique ou métallisé 46 Dans ce dernier cas, une extrémité d'un fil fin de connexion 32 d est liée à la borne 30 c et l'autre extrémité est liée à l'extrémité de contact 36 du doigt de masse 34. Les avantages importants réalisés en employant la structure ci-dessus décrite sont que la plaque de montage du support de la pastille 12 est significativement plus petite et les fils de liaison en or 32 sont significativement plus courts que ceux de la structure antérieure De façon plus importante, les fils de connexion plus courts 32 sont moins sujets à la flexion pendant l'encapsulation, augmentant de ce fait l'intégrité des connexions liées De plus, l'intégrité de la connexion de masse de la plaque de montage est également augmentée car, à cause de la position du point 44, il n'y a aucune 10 possibilité d'interférence par débordement par écoulement du matériau utilisé pour lier la pastille 20 sur la plaque de montage 12, et le fil de connexion de masse 32 c est lié à une extrémité à une borne en aluminium 32 c sur la pastille 20 et à l'autre extrémité à un point de 15 liaison en argent 44 sur le support 10 similaire à l'agencement de liaison de tous les autres fils de liaison fins 32 Ceci évite la nécessité d'une opération de liaison pour le fil de connexion de masse de la plaque de montage différente de celle pour tous les autres fils 20 de connexion 32, comme dans la structure de l'art antérieur. A titre d'exemple, la pastille de circuit intégré RCA référencée CA 3084 est conventionnellement montée sur un support ayant une plaque de montage avec 25 une zone de surface d'approximativement 6, 45 mm 2 Dans cette configuration, la plaque de montage est mise à la masse par un fil conducteur qui a une extrémité liée au doigt de masse et l'autre extrémité liée à la plaque de montage dans l'aire ou zone entre le bord de la pastille 30 et le bord de la plaque de montage En employant les enseignements de la présente invention, la même pastille peut être montée dans un support ayant une plaque de montage d'une surface d'approximativement 4,13 mm 2, résultant en une réduction de 36 % des dimensions de la plaque de montage par rapport à l'agencement conventionnel. Similairement, la longueur des fils de connexion en or dans l'agencement conventionnel est en moyenne approximativement de 1,91 mm tandis que selon la présente invention elle est en moyenne approximativement de 1,64 mm, résultant en une réduction de 14 % de la longueur des fils de connexion Ceci permet de réduire de façon bénéfique les coûts de fabrication. R E V E N D I C A T I O N S 1. Procédé de fabrication d'un dispositif formant circuit intégré ayant plusieurs composants électriques formés dans une pastille de circuit intégré, une plaque de montage supportant ladite pastille, un élément structurel faisant corps avec ledit support de pastille et agencé pour supporté le poids dudit support et de ladite pastille, un doigt de masse adjacent à ladite pastille, et deux bornes ou plots de liaison formés sur 10 ladite pastille, caractérisé en ce qu'il consiste à former un conducteur métallique ( 46) sur ladite pastille ( 20) et reliant électriquement lesdites deux bornes ( 30 b; c), à fixer une extrémité d'un premier fil de connexion ( 32 C) à l'une desdites deux bornes, et à fixer 15 l'autre extrémité dudit premier fil de connexion audit élément structurel ( 14); et à fixer une extrémité d'un second fil de connexion ( 32 d) à l'autre desdites bornes, et à fixer l'autre extrémité dudit second fil de connexion audit doigt de 20 masse ( 34), chacune desdites fixations ou connexions effectuant des connexions ohmiques. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif précité comprend une troisième borne de connexion ( 30 a) formée sur la pastille précitée 25 et électriquement indépendante des deux bornes précitées, caractérisé en ce qu'il consiste également à fixer une extrémité d'un troisième fil de connexion à ladite troisième borne et à fixer l'autre extrémité dudit troisième fil de connexion au doigt de masse précité. 3 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à former un conducteur métallique ( 40) sur la pastille précitée reliant électriquement l'une des deux bornes précitées à l'un des composants électriques précité. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'opération de fixation précitée est effectuée par thermocompression. 5. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'opération de fixation précitée est effectuée par ultrasons. 6. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'opération de fixation précitée est effectuée par thermosons. 7. Dispositif formant circuit intégré ayant plusieurs composants électriques formés dans une pastille de circuit intégré, une plaque de montage pour supporter ladite pastille, un élément structurel faisant corps avec ledit support de pastille et agencé pour supporter le poids du support et de ladite pastille, un doigt de masse 15 adjacent à ladite pastille, et deux bornes de connexion formées sur ladite pastille, caractérisé en ce qu'un conducteur métallique ( 46) sur ladite pastille ( 20) relie électriquement les deux bornes ( 30 b; 30 c),une extrémité d'un premier fil de connexion ( 32 c) est électriquement reliée 20 à 1 'une des de 1 x bornes, et l'autre extrémité dudit premier fil de connexion est reliée électriquement audit élément structurel ( 14); et une extrémité d'un second fil de connexion ( 32 d) est électriquement reliée à l'autre des deux bornes, et l'autre extrémité dudit second fil 25 de connexion est électriquement reliée audit doigt de masse ( 34). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend une troisième borne ( 30 a) formée sur la pastille précitée et électriquement indépen30 dante des deux bornes précitées, et en ce qu'il comprend également un troisième fil de connexion une extrémité dudit troisième fil de connexion étant électriquement reliée à ladite troisième borne, et l'autre extrémité dudit troisième fil de connexion étant reliée 35 électriquement au doigt de masse précité. 9. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend un conducteur métallique ( 40) formé sur la pastille précitée reliant électriquement l'une des deux bornes précitées à l'un des composants électriques précités. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que les fils de connexion précités sont reliés par thermocompression. 11. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que les fils de connexion précités sont reliés par ultrasons. 12 Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que les fils de connexion précités sont reliés par thermosons.