Brevet FR2813436A1 — publié le 20020301

STRUCTURE D'ENCAPSULATION D'UNE BASE ET D'UNE PASTILLE CONNECTEES PAR PASTILLE A BOSSES L'évolution de la technique dl encapsulation des circuits intégrés suit le développement de la conception et de la fabrication des circuits intégrés. A la lumière du développement de la technique des circuits intégrés, le de- gré d'intégration augmente graduellement et les nombres des pattes d'insertion du conducteur (signal, source d'alimentation, masse) augmentent également. Par ailleurs, de plus en plus de fonctions sont intégrées sur une pas- tille unique, et la réduction de taille de la pastille de- vient une tendance à la lumière du processus de fabrication de semiconducteurs. En résultat, une technique dl encapsulation électronique classique ne peut pas satis- faire à l'exigence du développement de circuits intégrés avancés. Par conséquent, les fabricants emploient une tech- nique dl encapsulation appropriée, telle que la technique à pastille à bosses, la technique à réseau de grilles à billes (Ball Grid Array ou BGA), la technique d'encapsulation à échelle/taille de pastille (Chip Si- ze/Scale Package ou CSP), la technique à modules de pas- tilles multiples. Pour améliorer la vitesse de traitement, dans la pratique, le fabricant emploie le procédé dl encapsulation en combinaison (comme montré en figure 1). Sur une base 11, par exemple, un bâti conducteur 110 est monté avec une pas- tille mère 12, et un fil d'or (Au) 121 est utilisé comme liaison à fil, de telle sorte que la pastille mère 12 et le bâti conducteur 110 soient en communication électrique. Grâce à la technique de pastille à bosses, la couche supé- rieure de la pastille mère 12 est recouverte par une sous- pastille 13. Ensuite, un composé de moulage synthétique 14 est utilisé pour encapsuler la totalité de la structure dans un module. Ce procédé peut améliorer la vitesse de l'échange de signaux, mais le module d'encapsulation dans son entier est trop volumineux. Même si le fil d'or est re- lié par une configuration à boucle basse, le volume total est trop important. Pour des produits électroniques porta- tifs, qui doivent être minces, légers et courts, et avoir une faible consommation de courant, l'exigence d'épaisseur ne peut pas être atteinte dans ce cas. Pour remédier aux inconvénients ci-dessus, un objet de la présente invention est de procurer une struc- ture d'encapsulation d'une base et d'une pastille connectée par pastille à bosses. La figure 1 est une vue en coupe d'une structure d'encapsulation de bâti conducteur classique. La figure 2 est une vue en coupe de la structure de base de bâti conducteur selon la présente invention. La figure 3 est une vue en coupe de la structure de base de substrat selon la présente invention. La figure 4 est une vue en coupe d'une structure de base de substrat du type à combinaison de couches multi- ples selon la présente invention. Si l'on se réfère à la figure 2, la structure d'encapsulation de la pastille à bosses et de la base com- prend essentiellement une base, une pastille adhésive et une pastille à bosses, la base étant un bâti conducteur 211, qui procure un socle pour maintenir les pastilles in- dividuelles, et, à l'aide d'un procédé d'encapsulation à plat par adhérence de surface, on fait adhérer la pastille mère 22 au bâti conducteur 211, et on fait adhérer une sous-pastille 23 comportant un bloc saillant sur la pas- tille mère 22 à l'aide du procédé de pastille à bosses, et, en même temps, on la fait adhérer transversalement sur le bâti conducteur 211. En employant le procédé d'empilement de la base 21 du bâti conducteur 211, d'une pastille mère 22 et d'une autre sous-pastille 23, on forme une encapsula- tion. Selon la présente invention, la base 21 peut être réalisée par un autre procédé, comme montré en figure 3. La base 311 est un substrat 311, par exemple un film de polyimide, une carte de circuits intégrés stratifiée, qui constitue un socle pour maintenir les pastilles individuel- les, et la bille de soudure 25 électriquement connectée ex- térieurement à la base est implantée sur le dessous de la base. De plus, la base selon la présente invention est un substrat du type à couches multiples 411, comme montré en figure 4. Le premier substrat 4111 est disposé au niveau de la couche inférieure, et, en fonction des besoins, une couche de substrat 4112 est ensuite empilée. Sur la deuxième couche du substrat 411, une ouverture pour l'adhérence de la pastille mère 42 est pratiquée. Ensuite, une couche de substrat supérieure 4113 est ensuite dispo- sée, et, dans la même position, une ouverture est prati- quée. Une section transversale étagée est formée par les couches individuelles de substrats 4111, 4112 et 4113, de telle sorte que la pastille mère 42 adhère sur la couche inférieure. Ensuite, on fait adhérer la sous-pastille 43 sur la couche supérieure de la pastille mère 42 en revêtant tout d'abord la pastille mère 42 et le substrat 411 d'une colle 44, et on fait adhérer le bloc saillant 431 de la sous-pastille 43 sur la deuxième couche du substrat 4112, de telle sorte que l'épaisseur totale de la hauteur dl encapsulation globale formée par le substrat inférieur 4111, la pastille mère 42 et la pastille 43 et le substrat combiné à trois couches ne soit pas 'supérieure à la celle de la bille. La connexion électrique du substrat supérieur 4113 est située sur la face supérieure du substrat supé- rieur, grâce à la bille de soudure 45. REVENDICATIONS 1. Structure d'encapsulation pour pastille à bosses connectée à une pastille et à une base, une techni- que de pastille à bosses étant employée pour faire adhérer une pastille sur la base, puis pour procéder à une encapsu- lation de façon à faire augmenter la vitesse de transmis- sion de signaux et à réduire efficacement la hauteur d'encapsulation, caractérisée en ce que la structure com- prend une base (21 ; 311 ; 411), une pastille mère (22 ; 42), et une sous-pastille (23 ; 43), la base (21 ; 311 ; 411) constituant un socle pour soutenir les pastilles, et un procédé d'encapsulation à plat par adhérence de surface étant employé pour faire adhérer une pastille sur la base (21 ; 311 ; 411), et la sous-pastille (23 ; 43) avec des blocs saillants étant utilisée dans le procédé à pastille à bosses pour adhérer sur une pastille, et, en même temps, pour adhérer transversalement sur la base, grâce à quoi une encapsulation est formée à partir de la base (21 ; 311 ; 411), et des pastilles empilées sur une autre pastille. 2. Structure d'encapsulation pour pastille à bosses connectée à une pastille et à une base selon la re- vendication 1, caractérisée en ce que la base (21) est un bâti conducteur (211). 3. Structure d'encapsulation pour pastille à bosses connectée à une pastille et à une base selon la re- vendication 1, caractérisée en ce que la base (311) est un substrat de circuits intégrés stratifié. 4. Structure d'encapsulation pour pastille à bosses connectée à une pastille et à une base selon la re- vendication 1, caractérisée en ce que la base (411) est un type de substrat à combinaison de couches multiples. 5. Structure d'encapsulation pour pastille à bosses connectée à une pastille et à une base selon la re- vendication 1, caractérisée en ce que le substrat inférieur (4111) est empilé avec un substrat (4112) et en ce qu'une ouverture est formée, pour monter une pastille mère (42), sur un deuxième substrat (4112), et en ce qu'une couche de substrat (4113) est disposée comme couche supérieure (4113), et en ce qu'une autre ouverture est présente en une position similaire à celle du deuxième substrat (4112), et en ce que chaque couche (4111, 4112, 4113) du substrat (411) se présente sous la forme d'une section transversale de forme étagée, et en ce que la pastille mère (42) adhère à la couche inférieure (4111) du substrat (411), et en ce qu'une sous-pastille (43) est utilisée dans une technique de pastille à bosses pour adhérer à la couche supérieure de la pastille mère (42), et en ce que l'on fait adhérer la sous-pastille (43) au deuxième substrat (4112) avec le bloc saillant externe (431), de telle sorte que la hauteur d' encapsulation du substrat inférieur (4111), de la pas- tille mère (42) et de la sous-pastille (43) soit inférieure à la hauteur totale du substrat combiné à trois couches.