Brevet FR2679883A1 — publié le 19930205

La présente invention concerne d'une manière générale un emballage de dispositif semiconducteur et des méthodes de réalisation de cet emballage et, en parti- culier, l'invention concerne un emballage pour un disposi- tif semiconducteur, et une méthode pour la réalisation de cet emballage, comprenant un élément semiconducteur pourvu d'une pluralité de conducteurs et un réceptacle à matrice à la fois pour supporter l'élément semiconducteur et donner une configuration désirée à ses conducteurs. Dans le passé, les dispositifs semiconducteurs ont été pourvus de conducteurs s'étendant vers l'exté- rieur à partir d'un élément semiconducteur et ces conduc- teurs devaient souvent être pliés de manière à pouvoir, par exemple, passer dans des trous d'une carte de circuit imprimé, afin d'interconnecter une pluralité de ces dispo- sitifs semiconducteurs dans un circuit ou un système dé- siré La méthode correspondante de fabrication du dispo- sitif semiconducteur avec les conducteurs comprenait donc l'insertion des conducteurs du dispositif semicon- ducteur à une station, avant d'effectuer l'encapsulage de matière plastique qui reliait les conducteurs à l'élément semiconducteur, et comprenait l'emballage du dispositif semiconducteur,à la dernière station de la ligne d'as- semblage, les conducteurs s'étendant extérieurement (non formés) parallèlement à l'élément semiconducteur du dispositif Habituellement, une opération totalement sépa- rée de pliage des conducteurs était effectuée afin d'ame- ner les conducteurs à une configuration désirée pour un usage prévu particulier, avant une procédure d'emballage subséquente et séparée qui était nécessaire à la fois pour supporter et emballer le dispositif semiconducteur avec ses conducteurs pliés. Un inconvénient de la méthode de l'art anté- rieur de pliage des conducteurs puis d'emballage du dispo- sitif semiconducteur avec les conducteurs pliés est qu'il était difficile de minimiser ou de réduire le temps de travail et les coûts associés pour l'emballage du dispo- sitif semiconducteur avec les conducteurs pliés Un au- tre problème était d'éviter la détérioration des conduc- 5 teurs pliés (qui devaient rester pliés conformément à une spécification pré-établie) pendant le processus d'em- ballage du dispositif semiconducteur. Un objet de la présente invention est de procu- rer un emballage perfectionné pour un dispositif semi- conducteur, et une méthode d'emballage d'un dispositif semiconducteur. Un autre objet de l'invention est de procurer un emballage et une méthode qui permettent de donner une con- figuration voulue aux conducteurs d'un dispositif semi-15 conducteur. Un autre objet de l'invention est de procurer un emballage et une méthode qui minimisent le temps de tra- vail nécessaire à l'emballage d'un dispositif semiconduc- teur avec des conducteurs formés.20 conformément à la présente invention, on ob- tient un dispositif semiconducteur comprenant un élément semiconducteur et un réceptacle inférieur à matrice qui sert à la fois à mettre en forme les conducteurs du dispositif semiconducteur et à rester comme emballage support infé- rieur pour le dispositif semiconducteur avec ses conduc- teurs pliés. Par utilisation du réceptacle inférieur à matrice et d'un film supérieur de type lubrifiant placé sous un outil de formage pour coopérer avec le réceptacle infé- rieur à matrice, le formage des conducteurs du dispositif semiconducteur et l'emballage du dispositif semiconduc- teur ou d'une pluralité de dispositifs semiconducteurs avec leurs conducteurs pliés dans un réceptacle peuvent être effectués en une seule opération, à une même station, ce qui minimise le temps de travail d'emballage. D'autre part, conformément à l'invention, on obtient une méthode de fabrication comprenant les étapes de positionnement d'un plateau à matrice sous un outil de formage, mise en place d'un dispositif semiconducteur ayant des conducteurs formables sur le plateau à matrice et sous l'outil de formage, pose d'une feuille de film lu- brifiant au-dessus du dispositif semiconducteur et sous l'outil de formage, et actionnement de l'outil de formage de manière à former les conducteurs du dispositif semi- conducteur et à fournir simultanément le plateau à matrice comme emballage support pour le dispositif semiconducteur dont les conducteurs sont pliés. Outre les dispositions qui précèdent, l'in- vention comprend encore d'autres dispositions qui res- sortiront de la description qui va suivre. L'invention sera mieux comprise à l'aide du com- plément de description ci-après, qui se réfère aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue de dessus d'un dispo- sitif semiconducteur conforme à la présente invention, illustrant des conducteurs qui partent des quatre côtés du dispositif semiconducteur; et la figure 2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de la figure 1. Il doit être bien entendu, toutefois, que ces dessins et les parties descriptives correspondantes sont donnés uniquement à titre d'illustration de l'objet de l'invention dont ils ne constituent en aucune manière une limitation. Comme représenté sur les figures i et 2, on considère un dispositif semiconducteur 10 comportant qua- tre groupes de conducteurs, sur chacun des quatre côtés du dispositif 10 Si on le désire, la méthode et l'emballage suivant la présente invention peuvent être mis en oeuvre avec un dispositif semiconducteur ayant par exemple deux groupes de conducteurs (boîtier à double rangée de conne- xions ou DIP). Le dispositif 10 est travaillé par un poinçon coaxial 12 (voir la figure 2) situé à la dernière station d'une ligne servant à la fabrication de dispositfs semi- conducteurs àconducteurs pliés Pour le dispositif 10 de la figure 1,on utiliserait quatre de ces poinçons 12 (un pour chacun des quatre groupes de conducteurs si- tués des quatre côtés du dispositif 10) Sous le dispositif 10, il y a une matrice de préférence en matière plastique, ou une enclume, ou un élément d'emballage en coquille 14 (voir la figure 2) Le dispositif 10 comprend un élément semiconducteur 16 qui est placé sur l'élément de matrice 14 L'élément semiconducteur 16 comporte une pluralité de conducteurs avant 18, une pluralité de conducteurs ar- rière 20, une pluralité de conducteurs de gauche 22 et une pluralité de conducteurs de droite 24 (voir la figure 1) Les conducteurs 18, 20, 22, 24 sont formés (à la configuration de conducteur plié représentée sur la fi- gure 2) entre le poinçon 12 et l'élément de matrice 14, après un mouvement descendant du poinçon 12 comme décrit plus complètement ci- après La forme des conducteurs pliés (après l'opération de pliage) représentée sur la figure 2 permet le montage en contact de surface du Boîtier Qua- druple (le dispositif 10 avec des conducteurs sur ses quatre côtés) sur une carte de circuit imprimé Les con- ducteurs 18, 20, 22 et 24 sont des conducteurs déjà revê- tus de matière de soudage (par exemple un dépôt de plomb- étain). Un film lubrifiant ou une feuille de matière plastique anti-friction 26 est représenté (voir la fi- gure 2) en position au-dessus du dispositif semiconduc- teur 10 et il sert à réduire le frottement entre les poin- çons 12 et l'élément de matrice 14 pendant le processus de poinçonnement-matriçage combinés pour donner aux con- ducteurs 22 et 24 la forme voulue, comme représenté sur la figure 2 L'élément de matrice 14 constitue un réceptacle, un plateau ou une coupelle d'emballage de base L'élément de matrice 14 et la feuille 26 sont de préférence en matiè- re plastique appropriée, la feuille plastique 26 étant en une matière plastique mince et souple qui évite le risque de détérioration des conducteurs relativement fragiles dans les poinçons 12 pendant l'opération de pliage des conducteurs, tandis que l'élément de matrice 14 est de pré- férence en une matière plastique dure du type pour emballa- ge en bulle ou coquille Ainsi, le film de matière plas- tique 26 sert de film mince de lubrification et de bar- rière,pour agir comme lubrifiant ou fournir un lubrifiant pour les poinçons 12 pendant l'opération de pliage des conducteurs, afin d'éviter une détérioration des conduc- teurs, et il sert en outre à maintenir les poinçons 12 à l'abri de toute matière de soudage (soudure plomb-étain) qui pourrait se détacher des conducteurs revêtus de ma- tière de soudage, ce qui contaminerait les poinçons 12. Le poinçon 12 comprend un poinçon avant 28 pour plier la rangée de conducteurs 18, un poinçon arrière 30 pour pli- er la rangée de conducteurs 20, un poinçon gauche 32 pour plier la rangée de conducteurs 22 et un poinçon droit 34 pour plier la rangée de conducteurs 24 (une partie seulement des poinçons 28,30,32 et 34 est repré- sentée sur la figure 1) Le poinçon 12 ( qui comprend les poinçons élémentaires 28,30,32 et 34) agit sur une surface supérieure de lafeuille 26, ou vient en contact avec celle-ci pendant l'opération de formage des conduc- teurs pliés. Le poinçon gauche 32 (voir la figure 2), qui est identique en structure et en fonctionnement aux poin- çons 28,30,34, présente une face de portée 36 qui a trois surfaces 38,40, 42 pour la mise en forme des conducteurs de gauche 22 Le poinçon gauche 32 applique une force vers le bas 44 sur les conducteurs de gauche 22 pendant leur pliage Le poinçon droit 34 (voir la figure 2), comme le poinçon gauche 32, applique simultanément une force vers le bas 46 sur les conducteurs de droite 24 L'en- semble de poinçonnement 12 comprend également une partie supérieure (non représentée) pour actionner simultanément et guider les poinçons 28,30,32,34 afin de plier simulta- nément lesquatre groupes de conducteurs 18,20,22 et 24. Les poinçons 28,30,32 et 34 de l'ensemble de poinçonnement 12 peuvent être des éléments distincts qui sont actionnés simultanément ou, si on le désire, ils peuvent être in- tégrés ou reliés les uns aux autres en un ensemble mono- bloc. L'élément de matrice 14 comprend une partie de base 48 qui présente une surface supérieure de forme vou- lue 50 qui est utilisée pour supporter le dessous du dis- positif 10 La base 48 comporte une paroi de bord incli- née en forme de cadre ou à quatre côtés 52 (dont deux côtés seulement sont visibles sur la figure 2), qui pré- sente une partie supérieure plane 54 à quatre côtés (dont deux seulement sont visibles sur la figure 2) La surface supérieure 50 comporte une protubérance ou saillie 56 à quatre côtés (dont deux seulement sont visibles sur la figure 2) dont chacun présente une face ou surface de por- tée supérieure 58 Chaque face ou surface 58 comprend trois parties de surface de matrice 60,62,64 qui sont res- pectivement disposées en face des surfaces 38,40,42 de chacun des poinçons 28,30,32 et 34 pour permettre le pliage des conducteurs 18,20, 22 et 24 en conformité à la configuration définie par les surfaces 38, 40,42 et 44 de chaque poinçon 28,30,32 et 34 et les parties de surface correspondantes 60,62 et 64 de l'élément de matrice 14. Dans l'opération de formage des conducteurs et en même temps d'emballage du dispositif semiconducteur, les conducteurs 18,20,22,24 sont formés ou pliés au moyen des poinçons respectifs 28,30,32 et 34 qui coopèrent avec les quatre saillies 56, et le dispositif semi- conducteur 10 est emballé pour expédition en utilisant l'élément de matrice ou le plateau 14 placé sous le dispo- sitif et supportant celui-ci Si on le désire, la feuille 26 comporte des perforations 66,68 (voir la figure 1) pour aider à la séparation de parties de la feuille afin de faciliter l'enlèvement de la feuille 26 après son utilisa- tion dans l'opération de formage ou pliage des conduc- teurs Après une telle opération, le dispositif semi- conducteur 10, constituant une unité complètement emballée sur l'élément dematrice ou plateau 14, est évacué de la table X-Y 15 (voir la figure 2) Ensuite,l'emballage com- plet, comprenant le dispositif semiconducteur 10 avec son élément de matrice ou plateau inférieur 14, est de préférence déplacé dans une direction 72 vers une station de déchargement (non représentée) De cette façon, le pliage des conducteurs 18,20,22,24 et la fourniture si- multanée de la partie inférieure d'emballage 14 sont ef- fectués avant le déchargement de l'emballage complet à une dernière station de la ligne de production. La méthode de fabrication du dispositif 10 com- prend les étapes indiquées ci-après On place un plateau d'emballage en forme de matrice 14 sous un ensemble de poinçonnement 12 On place un dispositif semiconducteur comprenant un élément semiconducteur 16 qui comporte des conducteurs formables 18,20,22 et 24 (après leur re- vêtement avec une matière de soudage) dans le plateau 14 et on place le plateau 14 portant le dispositif 10 sous l'ensemble de poinçonnement 12 après pose d'une feuille 26,de préférence en film de matière plastique anti- friction,au-dessus du dispositif semiconducteur 10 et sous l'ensemble de poinçonnement 12 On actionne l'ensemble de poinçonnement 12 de manière à former ou plier les con- ducteurs 18,20,22 et 24, et on transporte ensuite l'ensem- ble emballé (le dispositif 10 sur l'élément de matrice ou plateau 14) pour expédition. On indique ci-après les avantages de l'embal- lage en coquille 14 combiné avec son dispositif 10. A Le temps de travail pour l'emballage du disposi- tif semiconducteur 10 est réduit. B Dans une méthode de fabrication, les conducteurs 18,20,22 et 24 du dispositif semiconducteur 10 sont pliés à la configuration voulue, tandis qu'on obtient en même temps unplateau inférieur d'emballage 14 (qui sert égale- ment pour le pliage des conducteurs). C La vitesse d'emballage du dispositif 10 est augmen- tée et le coût de fabrication d'un dispositif semicon- ducteur emballé 10 est minimisé, comparativement aux dis- positifs semiconducteurs emballés de l'art antérieur. D Les conducteurs ne sont pas endommagés pendant l'exécution de leur pliage (formage) et ils ne seront pas endommagés dans l'emballage des dispositifs semiconduc- teurs puisque les conducteurs pliés sont maintenus en place ou dans leur position pliée du fait qu'ils sont si- multanément pliés et positionnés dans le plateau support ou l'emballage en coquille. Ainsi que cela ressort de ce qui précède, l'in- vention ne se limite nullement à ceux de ses modes de réa- lisation et d'application qui viennent d'être décrits de façon plus explicite; elle en embrasse au contraire tou- tes les variantes qui peuvent venir à l'esprit du techni- cien en la matière sans s'écarter du cadre ni de la por- tée de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Emballage pour un dispositif semiconducteur, caractérisé en ce qu'il comprend: un plateau d'emballage ( 14) ayant une surface supérieure ( 50) en forme de matrice; et un dispositif semiconducteur ( 10) placé sur la surface supérieure du plateau et comportant une pluralité de conducteurs ( 18,20,22,24), chaque conducteur de ladite pluralité de conducteurs étant plié de façon conforme par ladite surface supérieure en forme de matrice dudit pla- teau d'emballage. 2. Emballage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ladite surface supérieure ( 50) du dit plateau ( 14) comporte une saillie ( 56), en contact avec une partie de surface inférieure de chacun de ladite pluralité de conducteurs ( 18-24), et une partie inclinée ( 62) s'étendant vers le bas à partir de ladite saillie et également en contact avec ladite partie de surface in- férieure de chacun de ladite pluralité de conducteurs. 3 Emballage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le plateau est en une matière plas- tique résistant aux chocs. 4. Emballage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif semiconducteur est à quatre côtés, chaque côté ayant une pluralité de conduc- teurs. 5. Méthode de production d'un dispositif semi- conducteur emballé suivant la revendication 1, caractéri- sée par les étapes de: mise en place d'un dispositif semiconducteur, qui a une pluralité de conducteurs rectilignes,dans un plateau en forme de matrice( 14); et pliage de ladite pluralité de conducteurs au moyen d'un poinçon ( 12) pour donner à ladite pluralité de conducteurs la configuration dudit plateau en forme de ma- trice. 6. Méthode suivant la revendication 5, caractérisée en ce qu'on laisse ledit dispositif semi- conducteur avec ladite pluralité de conducteurs pliés 5 sur ledit plateau en forme de matrice qui sert d'emballa- ge support pour ledit dispositif semiconducteur. 7. Méthode suivant la revendication 5, caractérisée en ce qu'on amène le plateau en forme de ma- trice portant le dispositif semiconducteur sous le poinçon10 avant l'opération de pliage des conducteurs. 8. Méthode suivant la revendication 5, caractérisée en ce qu'on place d'abord une feuille de film anti-friction ( 26) au-dessus du plateau ( 14), au-dessus du dispositif semiconducteur ( 10) et sous le poinçon ( 12), avant l'opération de pliage des conducteurs. 9. Méthode suivant la revendication 8, caractérisée en ce qu'on actionne le poinçon pour former les conducteurs, tandis qu'on utilise ladite feuille à la fois comme lubrifiant du poinçon et comme barrière d'arrêt de contamination. 10. Méthode suivant la revendication 9, caractérisée en ce qu'on laisse le dispositif semiconduc- teur en contact avec le plateau servant d'emballage pour ledit dispositif. 11 Méthode suivant la revendication 10, caractérisée en ce qu'on évacue le dispositif avec son plateau d'emballage support, après l'opération de poin- çonnement. 12. Méthode suivant la revendication 5, caractérisée en ce que le plateau est formé en une matière plastique résitant aux chocsavant l'opération de mise en place du dispositif semiconducteur dans le plateau. 13. Méthode suivant la revendication 8, caractérisée en ce qu'on forme la feuille de film en une matière plastique anti-friction,avant l'opération de pose il de la feuille de film au-dessus du plateau. 14. Méthode suivant la revendication 13, caractérisée en ce qu'on enlève la feuille de film plas- tique après l'opération de pliage de ladite pluralité de conducteurs.