Brevet FR2800912A1 — publié le 20010511

Boîtier semi-conducteur optique et procédé de fabrication d'un tel boîtier La présente invention concerne un procedé de fabrication tel boîtier et un boîtier semi-conducteur optique. Le but de la présente invention est de proposer une structure boîtier semi-conducteur optique comprenant plusieurs composants semi-conducteurs et un procédé de fabrication d'un boîtier de telle sorte que ce boîtier présente un encombrement réduit et soit susceptible d'être utilisé immédiatement pour de 'férence délivrer données d'images à partir des données d'un composant semi- conducteur à capteur optique. Selon un objet de l'invention, le boîtier semi-conducteur optique, comprend une plaque support de connexion électrique presentant un passage traversant, un premier composant semi- conducteur tel qu'un microprocesseur placé en arrière de ladite plaque support et s'étendant en face dudit passage traversant, des billes métalliques de connexion électrique interposées entre ledit premier composant et ladite plaque support dans l'espace annulaire les séparant, des moyens d'encapsulage comprenant un matériau d'enrobage s'étendant dans ledit espace annulaire, un second composant semi-conducteur dont une face avant comprend un capteur optique et dont une face arrière est fixée sur la face avant dudit premier composant au travers dudit passage traversant de ladite plaque support, des fils métalliques de connexion électrique reliant la face avant dudit second composant et la face avant de ladite plaque support, un capot avant d'encapsulage qui recouvre à distance ledit passage traversant et lesdits fils métalliques et qui comprend au moins une partie transparente s'étendant devant ledit capteur optique, et des moyens de connexion électrique extérieure disposés sur une partie découverte de ladite plaque support. Selon l'invention, la face arrière de ladite plaque support comprend de préférence un évidement annulaire entourant ledit passage traversant, dans lequel est engagé ledit premier composant. Selon l'invention, le boîtier peut avantageusement comprendre au moins un composant passif monté sur ladite plaque support et connecté à cette dernière. Selon l'invention, lesdits moyens de connexion électrique extérieure comprennent de préférence un organe de connexion monté sur ladite plaque support et connecté à cette dernière. Selon un autre objet de l'invention, le procédé de fabrication d'un boîtier semi-conducteur optique, consiste à fixer et connecter électriquement la face avant d'un premier composant semi-conducteur tel qu'un microprocesseur en arrière d'un passage traversant d'une plaque support de connexion électrique, par l'intermédiaire des billes méfialliques de connexion électrique interposées entre ledit premier composant à ladite plaque support dans l'espace annulaire les séparant, à encapsuler ledit premier composant à l'aide d'un matériau d'enrobage étendant au moins dans ledit espace annulaire, à fixer une face arrière d'un second composant semi-conducteur sur la face avant dudit premier composant au travers dudit passage traversant de ladite plaque support, une face avant dudit second composant comprenant un capteur optique, à relier électriquement la face avant dudit second composant la face avant de ladite plaque support par l'intermédiaire de fils métalliques de connexion électrique, et à encapsuler ledit second composant et lesdits fils métalliques sur la face avant ladite plaque support et comprenant au moins une partie transparente s'étendant devant ledit capteur optique. Selon l'invention, le procédé consiste préférence à encapsuler ledit second composant et lesdits fils métalliques dans un capot avant. Selon l'invention, le procédé consiste de 'férence à fixer relier électriquement au moins un élément de connexion électrique extérieure sur une partie découverte de ladite plaque support. Selon l'invention, le procédé consiste de 'férence à fixer relier électriquement au moins un composant passif sur ladite plaque support. présente invention sera mieux comprise à l'étude d'un boîtier semiconducteur optique et de son procédé de fabrication, décrits à titre d'exemples non limitatifs et illustrés par dessin sur lequel : figure 1 représente une première étape fabrication d'un boîtier selon la présente invention, en vue de côté ; figure 2 représente une seconde étape fabrication dudit boîtier ; la figure 3 représente une troisième étape fabrication dudit boîtier ; la figure 4 représente une quatrième étape fabrication dudft premier boîtier ; la figure 5 représente une vue de dessus dudit boîtier selon la figure 4. se reportant aux figures 1 à 5, on va décrire les différentes étapes de fabrication d'un boîtier semi-conducteur optique repéré d'une manière générale par la référence 1 et représenté terminé sur les figures 4 et 5. référence à la figure 1, on voit qu'on dispose, de façon préfabriquée, d'un substrat 2 constitué par une plaque support qui présente lignes internes et/ou externes constituant un réseau 3 de connexions électriques et d'un premier composant semi-conducteur 4 tel qu'un microprocesseur ou coprocesseur. La plaque support 2 présente un passage traversant 5 et, dans sa face arrière 6, un évidement ou lamage annulaire 7 entourant le passage traversant 5. Dans une première étape de fabrication, on fixe et on connecte électriquement la face avant 8 du composant au fond de l'évidement annulaire 7 par l'intermédiaire d'une multiplicité de billes métalliques 9 réparties qui sont interposées entre d'une des plots métalliques de connexion 10 réalisés en surface sur la face avant 8 du composant 4 et d'autre part des plots métalliques de connexion 11 réalisés en surface au fond de l'évidement 35 et reliés au réseau 3. Dans cette position assemblée, le composant 4 pénètre légèrement dans l'évidement 7. Dans une seconde étape de fabrication également représentée sur la figure , on encapsule le composant 4 sur la face arrière 6 de la plaque support 2 en remplissant l'espace annulaire séparant la face avant 8 du composant 4 et la face arrière 6 de la plaque support 2 d'un matériau d'enrobage et d'étanchéité 12 dans lequel se trouvent noyées les billes métalliques de connexion 9. Dans une troisième étape de fabrication représentée sur la figure 2, on fixe par l'intermédiaire d'une couche de colle la face arrière d'un second composant semi-conducteur 13 sur la face avant 8 du composant 4 au travers du passage traversant 5 de la plaque support 2, la face avant 15 du composant 13 présentant un capteur optique 16 dans sa partie centrale. Puis, on relie électriquement le composant optique 13 au réseau de connexion électrique 3 de la plaque support 2 en fixant l'une des extrémités de fils de connexion électrique 17 à des plots métalliques 18 formés en surface sur la face avant 45 du composant optique 4, autour de son capteur optique 16, et en fixant l'autre extrémité des fils de connexion électrique 17 à des plots métalliques 19 du réseau 3, formés en surface sur la face avant 20 de la plaque support 2, autour de son passage traversant 5. Dans une quatrième étape de fabrication représenté sur la figure 3, on réalise une encapsulation avant en disposant au-dessus et distance du composant optique 13 et des fils de connexion électrique 17 un capot 21 en forme de cuvette, délimitant une cavité 21a, dont on fixe par collage le bord périphérique 22 sur la face avant 20 de la plaque support 1, à distance des plots 19. Ce capot présente un fond 23 en un matériau transparent qui s'étend parallèlement à la face avant 15 du composant optique 13. Dans une quatrième étape de fabrication représentée sur la figure 4, on fixe des composants électroniques passifs 24, tels que des résistances et/ou des condensateurs, sur la partie découverte de la face avant 20 de la plaque support 2, latéralement au capot 21, et/ou sur la partie découverte de la face arrière 6 de la plaque support 2, latéralement au composant 4, ces composants électroniques 22 étant même temps connectés électriquement au réseau de connexion 3 de la plaque support 2. Puis, on fixe un organe de connexion électrique extérieure ou connecteur de branchement 25 en bout d'une partie découverte de la plaque support 2, cet organe 25 étant en même temps connecte électriquement au réseau de connexion 3 de la plaque support 2. On obtient ainsi, comme le montrent les figures 4 et 5, boîtier semi-conducteur optique 1 complet, équipé d'un composant semi-conducteur optique 13 et de différents composants électroniques de traitement 4 et 22, reliés électriquement de façon adaptée l'intermédiaire du réseau de connexion électrique 3 de la plaque support 2 et susceptibles d'être connectés à un circuit extérieur grâce connecteur électrique 25. La présente invention ne se limite pas à l'exemple ci-dessus décrit. Bien d'autres variantes sont possibles sans sortir du cadre défini les revendications annexées. REVENDICATIONS 1. Boîtier semi-conducteur optique, caractérisé par fait qu'il comprend : - une plaque support de connexion électrique (2) présentant un passage traversant (5), - un premier composant semi-conducteur (4) tel lun microprocesseur placé en arrière de ladite plaque support et s'étendant en face dudit passage traversant, - des billes métalliques de connexion électrique (9) interposées entre ledit premier composant et ladite plaque support dans l'espace annulaire les séparant, des moyens d'encapsulage comprenant un materiau d'enrobage (12) s'étendant dans ledit espace annulaire, un second composant semi-conducteur (13) dont une face avant comprend un capteur optique (16) et dont une face arrière est fixée sur la face avant (8) dudit premier composant au travers dudit passage traversant (5) de ladite plaque support (2), des fils métalliques de connexion électrique (17) reliant la face avant dudit second composant et la face avant de ladite plaque support, - un capot avant d'encapsulage (21) qui recouvre à distance ledit passage traversant et lesdits fils métalliques et qui comprend au moins une partie transparente s'étendant devant ledit capteur optique, - et des moyens de connexion électrique extérieure (25) disposés sur une partie découverte de ladite plaque support (2). Boîtier selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la face arrière de ladite plaque support comprend un évidement annulaire entourant ledit passage traversant (5), dans lequel est engagé ledit premier composant (4). Boîtier selon l'une des revendications 1 et 2, caracterisé par le fait comprend au moins un composant passif (22) monté sur ladite plaque support (2) et connecté à cette dernière. Boîtier selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que lesdits moyens de connexion électrique extérieure comprennent un organe de connexion (25) monté sur ladite plaque support (2) et connecté à cette dernière. 5. Procédé de fabrication d'un boîtier semi-conducteur optique, caractérisé par le fait qu'il consiste : - à fixer connecter électriquement la face avant d'un premier composant semi-conducteur (4) tel qu'un microprocesseur en arrière d'un passage traversant (5) d'une plaque support de connexion électrique (2), par l'intermédiaire des billes métalliques de connexion électrique (9) interposees entre ledit premier composant à ladite plaque support dans l'espace annulaire les séparant, à encapsuler ledit premier composant à l'aide d'un materiau d'enrobage (12) s'étendant au moins dans ledit espace annulaire, à fixer une face arrière d'un second composant semi- conducteur (15) sur face avant dudit premier composant au travers dudit passage traversant (5) de ladite plaque support (2), une face avant dudit second composant comprend un capteur optique (16), - à relier électriquement la face avant dudit second composant optique (13) et la face avant de ladite plaque (2) support par l'intermédiaire de fils métalliques de connexion électrique (17), - et à encapsuler ledit second composant et lesdits fils métalliques sur la face avant de ladite plaque support, dans un capot avant (21) et comprenant au moins une partie transparente s'étendant devant ledit capteur optique. 6. Procède selon la revendication 5, caractérisé par le fait qu'il consiste à fixer relier électriquement au moins un organe de connexion électrique extérieure (25) sur une partie découverte de ladite plaque support (2)_ 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé par le fait 'il consiste à fixer et relier électriquement au moins un composant passif (24) sur ladite plaque support (2).