Brevet FR2663783A1 — publié le 19911227

i La présente invention se rapporte à un procédé de fabrication de dispositifs semi-conducteurs minces comme des cartes à circuit intégré. Une carte à circuit intégré telle que celle montrée aux figures 6 A et 6 B est connue jusqu'à maintenant Sur ces dessins, un substrat de la carte 1 est une pièce rectangulaire formée soit en mettant à plat, par exemple, une résine de chlorure de vinyle ou bien est moulé d'une résine telle qu'une résine ABS (acrylonitrile butadiène styrène) Un évidement 2 est formé sur une surface du substrat 1 de la carte Un module de circuit intégré 3 est fixé dans l'évidement 2 du substrat 1 de la carte, au moyen d'un agent collant Le module 3 est pourvu d'un susbtrat de circuit 5 qui a une première surface sur laquelle est formé un circuit de câblage (non représenté) et une seconde surface sur laquelle est formée une borne d'électrode 4 Le module 3 est également pourvu d'un circuit intégré 7 qui est monté sur la première surface du substrat 5 du circuit Plusieurs électrodes (non représentées) du circuit intégré 7 sont connectées par des fils 6 (non représentés) au circuit de câblage du substrat Les fils 6, le circuit intégré 7 et ainsi de suite sont scellés dans la résine 8 Comme le montre la figure 6 A, la borne d'électrode 4 formée sur la seconde surface du substrat 5 est exposée vers l'extérieur. La carte à circuit intégré ainsi construite est jusqu'à maintenant fabriquée à la manière suivante. D'abord, le circuit intégré 7 et les autres composants sont montés au préalable sur la première surface du substrat 5 et le module 3 du circuit intégré scellé dans la résine est également formé au préalable Ensuite, le substrat 1 de la carte avec l'évidement 2 est formé Le module 3 est alors fixé dans l'évidement 2 et est fixé par un agent collant. Traditionnellement, la taille de la forme externe du module 3 doit, par conséquent, se conformer à celle de l'évidement 2 du substrat 1 de la carte Par exemple, les normes JIS ou ISO prescrivent qu'une tolérance permissible de la différence entre la borne d'électrode sur la carte à circuit intégré et la surface de cette carte autour de la borne d'électrode soit plus petite que 0,1 mm Pour cette raison, il est nécessaire d'employer un procédé très précis pour la forme externe du module 3 et de l'évidement 2 du substrat 1 de la carte Cela donne lieu à une augmentation du prix de fabrication. Lorsqu'on fabrique une carte à circuit intégré, il faut un stade pour la fixation du module du circuit intégré 3 dans l'évidement 2 par un agent collant Cela provoque également une augmentation du nombre de stades, rendant la fabrication des cartes à circuit intégré compliquée. La présente invention a pour but de résoudre ces problèmes de l'art antérieur En conséquence, la présente invention a pour objet de procurer un procédé de fabrication de dispositifs semi-conducteurs minces, qui permet de fabriquer de manière facile et peu coûteuse des dispositifs semi-conducteurs minces. Selon la présente invention, on prévoit un procédé de fabrication d'un dispositif semi-conducteur mince comprenant les étapes de: former un cadre interne utilisé pour le positionnement d'un module de circuit intégré dans un cadre externe qui forme le pourtour du dispositif semi- conducteur mince; positionner le module de circuit intégré dans le cadre interne de manière qu'une surface de borne d'électrode du module soit exposée vers l'extérieur; et fixer le module en remplissant l'intérieur des cadres interne et externe de résine. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci appara Itront 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, et dans lesquels: la figure 1 A est une vue en plan montrant un dispositif semi-conducteur mince produit par un procédé de fabrication selon la présente invention; la figure 1 B est une vue en coupe transversale, faite suivant la ligne I-I de la figure 1 A; lu la figure 2 est une vue agrandie montrant les portions principales de la figure 1 B; la figure 3 A est une vue en plan montrant un cadre externe utilisé pour la fabrication du semi-conducteur de la figure 1; la figure 3 B est une vue en coupe transversale, faite suivant la ligne II- II de la figure 3 A; la figure 4 est une vue en coupe transversale montrant un stade de la fabrication du dispositif semi-conducteur de la figure 1 A; la figure 5 A est une vue en plan montrant un autre dispositif semi-conducteur produit par le procédé de fabrication selon cette invention; la figure 5 B est une vue en coupe transversale, faite suivant la ligne III-III de la figure 5 A; la figure 6 A est une vue en plan montrant un dispositif semi-conducteur fabriqué par le procédé conventionnel; et la figure 6 B est une vue en coupe transversale, faite suivant la ligne IV-IV de la figure 6 A. En se référant d'abord aux figures 1 A et 1 B, elles montrent la construction d'une carte à circuit intégré A qui est fabriquée selon un mode de réalisation de la présente invention Sur ces dessins, la carte à circuit intégré A a un cadre externe en résine 11 qui constitue le pourtour de la carte A Un cadre interne 12 est formé à l'intérieur du cadre externe 11 et il fait corps avec lui. Comme le montre la figure 1 B, le cadre interne 12 est formé de manière à être plus mince que le cadre interne 11 La surface supérieure 12 a du cadre interne 12 est sensiblement à fleur avec la surface supérieure lia du cadre externe 11 et est exposée vers l'extérieur Un module de circuit intégré 13 est disposé dans le cadre interne 12. Comme le montre la figure 2, le module 13 est pourvu d'un substrat de circuit 15 qui a une première surface sur laquelle est formé un circuit de câblage (non représenté) et une seconde surface sur laquelle est formée une borne d'électrode 14 Le module 13 est également pourvu d'un circuit intégré 17 qui est monté sur la première surface du substrat 15 du circuit Plusieurs électrodes (non représentées) du circuit intégré 17 sont connectées par des fils 16 au circuit de câblage du substrat 15 Les fils 16, le circuit intégré 17 et d'autres composants sont scellés dans une résine 18 La borne d'électrode 14 formée sur la seconde surface du substrat 15 est exposée vers l'extérieur, comme le montre la figure 1 A. L'intérieur du cadre externe 11 est rempli de résine 19 qui maintient le module 13. On décrira maintenant un procédé de fabrication d'une carte ainsi construite D'abord, on forme le cadre externe 11 en résine, comme on peut le voir aux figures 3 A et 3 B, lequel cadre est pourvu du cadre interne 12 pour y positionner le module de circuit intégré Le cadre interne 12 a une face latérale interne effilée 12 b qui se rétrécit en s'approchant de la surface 12 a exposée à l'extérieur. La taille de l'ouverture dans le cadre interne 12 est conçue pour être légèrement plus grande que la taille de la forme externe du module 13 Le cadre interne 12 est également conçu de manière à être plus épais que le substrat du circuit sur le module 3 et de manière à être plus mince que le cadre externe 11. Ensuite, comme cela est illustré à la figure 4, le module 13 est placé à l'intérieur du cadre interne 12 de manière que la borne d'électrode 14 sur le module 13 soit exposée vers l'extérieur Le cadre externe 11, avec le module 13, est alors agencé dans une cavité 27 qui est formée de deux moules 24 et 25 Une résine fondue est ensuite injectée dans la cavité 27 par une porte 26 du l O moule 24 La carte à circuit intégré montrée aux figures 1 A et 1 B est obtenue par prise de la résine. Comme le module 13 est fixé par la résine 19 qui est introduite dans le cadre externe 11, il est possible de fabriquer des cartes à circuit intégré qui se conforment à une norme telle que JIS ou ISO, même si la forme externe du module 13 n'est pas précisément traitée. Par ailleurs, comme le module 13 est fixé alors que la résine 19 est utilisée pour le scellement, un stade de soudage, comme dans le procédé conventionnel, n'est pas requis pour le module 13 Le nombre de stades de fabrication est ainsi réduit De plus, même s'il y a des variantes de la forme et de la taille des modules, on peut fabriquer des cartes homogènes à circuit intégré. Par ailleurs, par pigmentation du cadre externe 11 et de la résine 19 en différentes couleurs, il est possible de fabriquer facilement des cartes à circuit intégré ayant des aspects attrayants Si on utilise une résine transparente pour la résine 18 et 19, il est également possible de voir les pièces fonctionnelles de la carte, de l'extérieur De plus, si cela est requis, des dessins peuvent être produits par impression ou analogues à la surface de la carte La carte peut ainsi être plus librement conçue. Comme le module 13 est fixé alors que la résine 19 est utilisée pour le scellement, le module 13 ne peut glisser hors du cadre interne 12 du fait d'une force externe, si la résine 19 est en un matériau rigide. Cependant, si la résine 19 est en un matériau flexible, pour empêcher le module 13 de glisser hors du cadre interne 12, il est souhaitable d'accomplir un traitement d'amorce ou un traitement avec un agent collant à la surface du module 13 Dans le mode de réalisation mentionné ci-dessus, un polymère cristallin liquide thermotrope est utilisé comme résine 19 et cadre externe 11. Par ailleurs, la forme du cadre interne n'est pas limitée à celle montrée aux figures 3 A et 3 B Comme on peut le voir aux figures 5 A et 5 B, par exemple, un cadre interne 32 ayant une portion de support 31 fait corps avec un cadre externe 21 Dans un tel cas, le module 41 est formé de manière qu'une partie du substrat 43 du circuit se trouve sur la portion de support 31 du cadre interne 32 et de manière qu'une borne d'électrode 42 soit exposée vers l'extérieur Un circuit intégré 44 et des fils 45 sur le substrat 43 du circuit du module 41 ne sont pas scellés dans la résine au préalable, mais sont scellés par la résine 46 pour une introduction dans le cadre externe 21. Ainsi, comme le module 41 est scellé dans la résine 46 introduite dans le cadre externe 21, il n'est pas nécessaire de sceller au préalable le circuit intégré 44 et d'autres composants pour former le module 41. R E V E N D I C A T I O N S 1 Procédé de fabrication d'un dispositif semi-conducteur mince, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de: former un cadre interne utilisé pour le positionnement d'un module de circuit intégré dans un cadre externe qui forme le pourtour du dispositif semi-conducteur mince; positionner le module de circuit intégré dans le cadre interne de manière qu'une surface de borne d'électrode du module soit exposée vers l'extérieur; et fixer le module du circuit intégré en remplissant les intérieurs des cadres externe et interne par de la résine. 2 Procédé de fabrication selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une face latérale interne du cadre interne est effilée. 3 Procédé de fabrication selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une résine fondue est introduite dans les cadres externe et interne de manière que le cadre externe, avec le module, soit agencé dans une cavité d'un moule dans lequel est injectée la résine fondue. 4 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un matériau rigide est utilisé pour la résine. Procédé de fabrication selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un matériau flexible est utilisé pour la résine et en ce que pour empêcher le module de glisser vers l'extérieur, un traitement est entrepris à la surface dudit module. 6 Procédé de fabrication selon la revendication 5, caractérisé en ce que le traitement précité est un traitement d'amorce. 7 Procédé de fabrication selon la revendication , caractérisé en ce que le traitement précité est un traitement avec un agent collant. 8 Procédé de fabrication selon la revendication 1, caractérisé en ce que le cadre externe et la résine sont pigmentés de différentes couleurs.