Brevet FR2827467A1 — publié le 20030117

STRUCTURE DE BOITIER EMPILEE DE DETECTEUR D'IMAGE L'invention concerne une structure empilée d'un détecteur d'image, et, en particulier, une structure dans laquelle des circuits intégrés et des pastilles de détection d'image, ayant chacun des fonctions différentes, sont encapsulés dans un corps de boîtier de façon à réduire le nombre de substrats de boîtier et à encapsuler de façon intégrée les circuits intégrés et les pastilles de détection d'image ayant chacun des fonctions différentes. Un détecteur général est utilisé pour détecter des signaux, qui peuvent être des signaux optiques ou audio. Le détecteur selon l'invention est utilisé pour recevoir des signaux d'image et transformer les signaux d'image en signaux électriques qui sont transmis à une carte de circuits imprimés. Un détecteur d'image général est utilisé pour recevoir des signaux d'image et convertir les signaux d'image en signaux électriques qui sont transmis à une carte de circuits imprimés. Le détecteur d'image est ensuite électriquement connecté à d'autres circuits intégrés de façon à assurer toutes fonctions requises. Par exemple, le détecteur d'image peut être électriquement connecté à un processeur de signal numérique qui traite les signaux générés par le détecteur d'image. De plus, le détecteur d'image peut également être électriquement connecté à un microdispositif de commande, à un processeur central, ou analogue, de façon à assurer toutes fonctions désirées. Cependant, comme le détecteur d'image classique est encapsulé, les circuits intégrés correspondant au détecteur d'image doivent être encapsulés individuellement avec le détecteur d'image. Ensuite, le détecteur d'image encapsulé et différentes unités de traitement du signal sont électriquement connectés sur la carte de circuits imprimés. Ensuite, le détecteur d'image est électriquement connecté aux unités de traitement du signal par une pluralité de connexions, respectivement. Par conséquent, pour encapsuler individuellement chacune des unités de traitement du signal et le détecteur d'image, une pluralité de corps de substrat et de boîtier doivent être utilisés, ce qui augmente par conséquent les coûts de fabrication. De plus, la surface re- quise pour la carte de circuits imprimés devrait être plus importante lorsque l'on monte chacune des unités de traitement du signal sur la carte de circuits imprimés, ce qui fait que les produits ne peuvent être rendus petits, minces et peu encombrants. Pour résoudre les problèmes mentionnés ci-dessus, l'invention propose une structure empilée d'un détecteur d'image afin de remédier aux inconvénients provoqués par le détecteur d'image classique. Par conséquent, un objet de l'invention est de procurer une structure de boîtier empilée d'un détecteur d'image pour réduire le nombre d'éléments encapsulés et diminuer les coûts d'encapsulage. Par conséquent, un autre objet de l'invention est de procurer une structure de boîtier empilée d'un détecteur d'image pour simplifier et faciliter les processus de fabrication. Par conséquent, un autre objet de l'invention est encore de procurer une structure de boîtier empilée d'un détecteur d'image pour réduire la surface des produits de détection d'image. Par conséquent, un autre objet de l'invention est encore de procurer une structure de boîtier empilée d'un détecteur d'image pour diminuer les coûts d'encapsulage et les coûts de test des produits de détection d'image. Selon un aspect de l'invention, une structure empilée d'un détecteur d'image pour la connexion électrique à une carte de circuits imprimés comprend un substrat, un circuit intégré, une pastille de détection d'image, et une couche transparente. Le substrat comporte une première surface et une deuxième surface opposée à la première surface. La première surface est formée avec des bornes d'entrée de signal. La deuxième surface est formée avec des bornes de sortie de signal pour connecter électriquement le substrat à la carte de circuits imprimés. Le circuit intégré est monté sur la première surface du substrat et est électriquement connecté aux bornes d'entrée de signal du substrat. La pastille de détection d'image est disposée au-dessus du circuit intégré de façon à former une structure empilée avec le circuit intégré, et est utilisée pour la connexion électrique aux bornes d'entrée de signal du substrat. La couche transpa- rente recouvre la pastille de détection d'image. La pastille de détection d'image reçoit des signaux d'image par l'intermédiaire de la couche transparente, et convertit les signaux d'image en signaux électriques qui doivent être transmis au substrat. Par conséquent, la pastille de détection d'image du produit de détection d'image et le circuit intégré peuvent être encapsulés de façon intégrée. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit, faite en référence aux dessins joints, dans lesquels : la figure 1 montre une structure de boîtier empilée d'un détecteur d'image selon une première réalisation de l'invention. La figure 2 montre une structure de boîtier empilée d'un détecteur d'image selon une deuxième réalisation de l'invention. La figure 3 montre une structure de boîtier empilée d'un détecteur d'image selon une troisième réalisation de l'invention. La figure 4 montre une structure de boîtier empilée d'un détecteur d'image selon une quatrième réalisation de l'invention. Si l'on se réfère à la figure 1, la structure de boîtier empilée du détecteur d'image comprend un substrat 10, un circuit intégré 22, une pastille de détection d'image 26, une couche en saillie 34 et une couche transparente 36. Le substrat 10 comporte une première surface 12 et une deuxième surface 14 opposée à la première surface 12. La première surface 12 est formée avec des bornes d'entrée de signal 16. La deuxième surface 14 est formée avec les bornes de sortie de signal 18, qui peuvent être des billes métalliques disposées sous la forme d'un réseau de billes en grille, pour la connexion électrique à une carte de circuits imprimés 20. Par conséquent, les signaux venant du substrat 10 peuvent être transmis à la carte de circuits imprimés 20. Le circuit intégré 22 peut être une unité de traitement du signal telle qu'un processeur de signal numérique, un microprocesseur, une unité de traitement centrale (UC), ou analogue. Le circuit intégré 22 est disposé sur la première surface 12 du substrat 10 et est électriquement connecté aux bornes d'entrée de signal 16 du substrat 10 à l'aide d'une liaison à fils. Par conséquent, le circuit intégré 22 peut être électriquement con- necté au substrat 10 pour transmettre les signaux du circuit intégré 22 au substrat 10. La pastille de détection d'image 26 est disposée au-dessus du circuit intégré 22 pour former une structure empilée avec le circuit intégré 22. Pour empêcher les connexions métalliques 24 disposées au-dessus du circuit intégré 22 d'être pressées par la pastille de détection d'image 26, un dispositif d'espacement 28 est disposé entre le circuit intégré 22 et la pastille de détection d'image 26, de façon à former un espace 30 entre eux. Par conséquent, des parties des connexions métalliques 24 sont disposées à l'intérieur de l'espace 30. La pastille de détection d'image 26 est électriquement connectée aux bornes d'entrée de signal 16 du substrat 10 par les connexions métalliques 32. Par conséquent, la pastille de détection d'image 26 est électriquement connectée au substrat 10, de telle sorte que les signaux venant de la pastille de détection d'image 26 puissent être transmis au substrat 10. Si le circuit intégré 22 est un processeur de signal numérique, les signaux venant de la pastille de détection d'image 26 peuvent être traités à l'avance, puis transmis à la carte de circuits imprimés 20. La couche en saillie 34 est une structure de cadre disposée sur la première surface 12 du substrat 10 pour entourer le circuit intégré 22 et la pastille de détection d'image 26. La couche transparente 36 peut être un verre transparent recouvrant la couche en saillie 34 pour sceller la pastille de détection d'image 26 et le circuit intégré 22. La pastille de détection d'image 26 peut recevoir des signaux d'image par l'intermédiaire de la couche transparente 36 et convertir les signaux d'image en signaux électriques qui doivent être transmis au substrat 10. Si l'on se réfère à la figure 2, le circuit intégré 22 est formé avec des métaux électriquement conducteurs 38 établissant une connexion électrique avec les bornes d'entrée de signal 16 du substrat 10 au moyen d'une connexion du type à puce à bosses. Par conséquent, le circuit intégré 22 est électriquement connecté au substrat 10. La pastille de détection d'image 26 est électriquement connectée aux bornes d'entrée de signal 16 du substrat 10 par l'intermédiaire des connexions métalliques 32, à l'aide d'une liaison à fils. Si l'on se réfère à la figure 3, la couche transparente est une colle transparente 40. Après que la pastille de détection d'image 26 ait été empilée au-dessus du circuit intégré 22 et que la pastille de détection d'image 26 et le circuit intégré 22 aient été électriquement connectés au substrat 10, une colle transparente 40 est disposée pour recouvrir la pastille de détection d'image 26 et le circuit intégré 22. Par conséquent, la pastille de détection d'image 26 peut également recevoir des signaux d'image par l'intermédiaire de la colle transparente 40 et convertir les signaux d'image en signaux électriques qui doivent être transmis au substrat 10. Les signaux électriques sont ensuite traités par le circuit intégré 22. Si l'on se réfère à la figure 4, la couche transparente est une colle transparente"en forme de FI"40 comportant une colonne de support 42 disposée sur la première surface 12 du substrat 10. La colle transparente"en forme de ri"40 peut être formée par moulage par injection ou par moulage sous pression. Après que le circuit intégré 22 ait été électriquement connecté au substrat 10 au moyen d'une connexion du type à puce à bosses, la pastille de détection d'image 26 est empilée au-dessus du circuit intégré 22. Ensuite, la pastille de détection d'image 26 est électriquement connectée au substrat 10 par l'intermédiaire des connexions métalliques 32 à l'aide d'une liaison à fils. Ensuite, la colle transparente"en forme de IT"40 est directement montée sur la première surface 12 pour sceller la pastille de détection d'image 26 et le circuit intégré 22. Par conséquent, la pastille de détection d'image 26 peut recevoir des signaux d'image par l'intermédiaire de la colle transparente"en forme de ri"40 et convertir les signaux d'image en signaux électriques qui doivent être transmis au substrat. Selon la structure mentionnée ci-dessus, l'invention présente les avantages suivants. 1. Comme la pastille de détection d'image 26 et le circuit intégré 22 peuvent être encapsulés de façon intégrée, le matériau formant le substrat 10 peut être réduit, de façon à diminuer par conséquent les coûts de fabrication des produits de détection d'image. 2. Comme la pastille de détection d'image 26 et le circuit intégré 22 peuvent être encapsulés de façon intégrée, la surface des produits de détection d'image peut être réduite. 3. Comme la pastille de détection d'image 26 et le circuit intégré 22 peuvent être encapsulés de façon intégrée, il n'y a qu'un seul corps de boîtier. Par conséquent, on n'a besoin d'utiliser qu'un seul dispositif de test, et les coûts de test peuvent également être réduits. 4. Comme la pastille de détection d'image 26 et le circuit intégré 22 peuvent être encapsulés de façon intégrée, deux pastilles peuvent être encapsulées à l'aide d'un seul processus d'encapsulage. Les coûts d'encapsulage peuvent par conséquent être efficacement diminués. Bien que l'invention ait été décrite à titre d'exemple et en relation avec des réalisations préférées, on doit comprendre que l'invention n'est pas limitée aux réalisations décrites. Au contraire, elle vise à couvrir différentes modifications. Par conséquent, on devrait accorder à l'étendue de l'applicabilité des revendications jointes la plus large interprétation de façon à englober toutes ces modifications. REVENDICATIONS 1. Structure de boîtier empilée d'un détecteur d'image pour la connexion électrique à une carte de circuits imprimés (20), caractérisée en ce qu'elle comprend : un substrat (10) comportant une première surface (12) et une deuxième surface (14) opposée à la première surface (12), la première surface (12) étant formée avec des bornes d'entrée de signal (16), la deuxième surface (14) étant formée avec des bornes de sortie de signal (18) pour connecter électriquement le substrat (10) à la carte de circuits imprimés (10) ; un circuit intégré (22) monté sur la première surface (12) du substrat (10) et électriquement connecté aux bornes d'entrée de signal (16) du substrat (10) ; une pastille de détection d'image (26) disposée au-dessus du circuit intégré (22) afin de former une structure empilée avec le circuit intégré (22) et électriquement connectée aux bornes d'entrée de signal (16) du substrat (10) ; et une couche transparente (36 ; 40) recouvrant la pastille de détection d'image (26), la pastille de détection d'image (26) recevant des signaux d'image par l'intermédiaire de la couche transparente (36 ; 40) et convertissant les signaux d'image en signaux électriques qui doivent être transmis au substrat (10). 2. Structure de boîtier empilée du détecteur d'image selon la revendication 1, caractérisée en ce que les bornes de sortie de signal (18) sur la deuxième surface (14) du substrat sont des billes métalliques disposées sous la forme d'un groupement de billes à grille pour la connexion électrique à la carte de circuits imprimés (10). 3. Structure de boîtier empilée du détecteur d'image selon la revendication 1, caractérisée en ce que le circuit intégré (22) est une unité de traitement du signal. 4. Structure de boîtier empilée du détecteur d'image selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'unité de traitement du signal est un processeur de signal numérique pour traiter les signaux venant de la pastille de détection d'image (26). 5. Structure de boîtier empilée du détecteur d'image selon la revendication 1, caractérisée en ce que le circuit intégré est électriquement connecté aux bornes d'entrée de signal (16) du substrat (10) par l'intermédiaire d'une pluralité de connexions (32). 6. Structure de boîtier empilée du détecteur d'image selon la revendication 1, caractérisée en ce que le circuit intégré est électriquement connecté aux bornes d'entrée de signal (16) du substrat (10) à l'aide d'une connexion du type à puce à bosses (38). 7. Structure de boîtier empilée du détecteur d'image selon la revendication 1, caractérisée en ce que la couche transparente (36) est un verre transparent. 8. Structure de boîtier empilée du détecteur d'image selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'une couche en saillie (34) est disposée sur la périphérie de la première surface (12) du substrat (10), et en ce que la couche transparente (36) est disposée sur la couche en saillie (34). 9. Structure de boîtier empilée du détecteur d'image selon la revendication 1, caractérisée en ce que la couche transparente est une colle transparente (40). 10. Structure de boîtier empilée du détecteur d'image selon la revendication 1, caractérisée en ce que la couche transparente est une colle transparente"en forme de 11" (40) comportant une colonne de support (42) montée sur la première surface (12) du substrat (10).