Brevet FR2827425A1 — publié le 20030117

STRUCTURE EMPILEE D'UN DETECTEUR D'IMAGE ET PROCEDE POUR FABRIQUER CELLE-CI L'invention concerne une structure empilée d'un détecteur d'image et le procédé pour fabriquer celle-ci, et, en particulier, une structure et un procédé dans lesquels des pastilles de détection d'image et des circuits intégrés ayant des fonctions différentes sont encapsulés dans un corps de boîtier, de façon à diminuer le nombre de substrats de boîtier et à encapsuler de façon intégrée la pastille de détection d'image et les unités de traitement ayant des fonctions différentes. Un détecteur général est utilisé pour détecter des signaux qui peuvent être des signaux optiques ou des signaux audio. Le détecteur selon l'invention est utilisé pour recevoir des signaux d'image et convertir les signaux d'image en signaux électriques qui doivent être transmis à la carte de circuits imprimés. Un détecteur d'image général est utilisé pour recevoir des signaux d'image et pour convertir les signaux d'image en signaux électriques qui doivent être transmis à la carte de circuits imprimés. Le détecteur d'image est de plus électriquement connecté à d'autres circuits intégrés pour assurer différentes fonctions. Par exemple, le détecteur d'image peut être électriquement connecté à un processeur de signal numérique qui est utilisé pour traiter les signaux générés par le détecteur d'image. De plus, le détecteur d'image peut être électriquement connecté à un micro-dispositif de commande ou à une unité de traitement centrale pour assurer différentes fonctions. Toutefois, un détecteur d'image classique est encapsulé individuellement. Par conséquent, différents circuits intégrés adaptés au détecteur d'image doivent être encapsulés individuellement avec le détecteur d'image. Le détecteur d'image encapsulé et différents circuits intégrés sont ensuite électriquement connectés à la carte de circuits imprimés par l'intermédiaire d'une pluralité de connexions. Dans cette structure, un substrat et un corps de boîtier doivent être utilisés lorsque l'on encapsule individuellement chacun des circuits intégrés et le détecteur d'image, ce qui fait que les coûts de fabrication ne peuvent pas être diminués efficacement. De plus, lorsque l'on monte chacun des circuits intégrés sur la carte de circuits imprimés, la surface requise pour la carte de circuits imprimés est relativement importante. Par conséquent, les produits ne peuvent pas être rendus minces, petits et légers. Pour résoudre les problèmes mentionnés ci-dessus, il est nécessaire pour l'inventeur de procurer une structure empilée d'un détecteur d'image et un procédé pour fabriquer celleci. Par conséquent, un objet de l'invention est de procurer une structure empilée d'un détecteur d'image et un procédé pour fabriquer celle-ci, de façon à diminuer le nombre d'éléments de boîtier et à diminuer les coûts d'encapsulage. Par conséquent, un autre objet de l'invention est de procurer une structure empilée d'un détecteur d'image et un procédé pour fabriquer celle-ci, de façon à simplifier et à faciliter les processus de fabrication. Un autre objet de l'invention est encore de procurer une structure empilée d'un détecteur d'image et un procédé pour fabriquer celle-ci, qui soit susceptible de réduire la surface d'un produit de détection d'image. Un autre objet de l'invention est encore de procurer une structure empilée d'un détecteur d'image et un procédé pour fabriquer celle-ci, qui soit susceptible de 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 qui est électriquement connecté à une carte de circuits imprimés comprend un substrat, un circuit intégré, une couche d'encapsulage, une pastille de détection d'image et une couche transparente. Le substrat comporte une surface supérieure et une surface inférieure opposée à la surface supérieure. La surface supérieure est formée avec une plu- ralité de bornes d'entrée de signal, tandis que la surface inférieure est formée avec une pluralité de bornes de sortie de signal pour la connexion électrique à la carte de circuits imprimés. Le circuit intégré est disposé sur la surface supérieure du substrat et est électriquement connecté aux bornes d'entrée de signal. La couche d'encapsulage recouvre le circuit intégré de façon à encapsuler le circuit intégré. La pastille de détection d'image est disposée sur la couche d'encapsulage de façon à être empilée au-dessus du circuit intégré, et est électriquement connectée aux bornes d'entrée de signal du substrat. La couche transparente recouvre la pastille de détection d'image, les signaux d'image traversant la couche transparente étant reçus par la pastille de détection d'image. Un procédé pour fabriquer le détecteur d'image est également décrit. Selon cette structure, la pastille de détection d'image et le circuit intégré peuvent être facilement empilés 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 est une vue en coupe transversale montrant une structure empilée du détecteur d'image selon la première réalisation de l'invention. La figure 2 est une première illustration schématique montrant la structure de la figure 1. La figure 3 est une deuxième illustration schématique montrant la structure de la figure 1. La figure 4 est une troisième illustration schématique montrant la structure de la figure 1. La figure 5 est une illustration schématique montrant la structure empilée du détecteur d'image selon la deuxième réalisation de l'invention. La figure 6 est une illustration schématique montrant la structure empilée du détecteur d'image selon la troisième réalisation de l'invention. Si l'on se réfère à la figure 1, la structure em- pilée du détecteur d'image comprend un substrat 10, un circuit intégré 12, une couche d'encapsulage 14, une pastille de détection d'image 16, un cadre 18, une couche transparente 20 et une pluralité de connexions 22. Le substrat 10 comprend une surface supérieure 24 et une surface inférieure 26 opposée à la surface supérieure 24. Une pluralité de bornes d'entrée de signal 28 sont formées sur la surface supérieure 24, tandis qu'une pluralité de borne de sortie de signal 30 sont formées sur la surface inférieure 26. Les bornes de sortie de signal 30 sont utilisées pour la connexion électrique à une carte de circuits imprimés (non représentée), et peuvent être des billes métalliques disposées sous la forme d'un groupement de billes à grille. Le circuit intégré 12 peut être un processeur de signal numérique, un microprocesseur, ou une unité de traitement centrale. Le circuit intégré 12 est disposé sur la surface supérieure 24 du substrat 10 et est électriquement connecté aux bornes d'entrée de signal 28 par l'intermédiaire d'une pluralité de connexions 22. Par conséquent, les signaux venant du circuit intégré 12 peuvent être transmis au substrat 10. La couche d'encapsulage 14 recouvre le circuit intégré 12 grâce à un moulage sous pression. La couche d'encapsulage 14 est utilisée pour encapsuler et protéger le circuit intégré 12 et la pluralité de connexions 22. Par conséquent, les connexions 22 sont libres d'être pressées et endommagées par la pastille de détection d'image 16 lorsque la pastille de détection d'image 16 est empilée au-dessus du circuit intégré 12. La pastille de détection d'image 16 est disposée sur la couche d'encapsulage 14 de façon à former une structure empilée avec le circuit intégré 12. La pastille de détection d'image 16 est électriquement connectée aux bornes d'entrée de signal 28 du substrat 10 par l'intermédiaire des connexions 22. La couche transparente 20, qui peut être un morceau verre transparent, est disposée au-dessus de la pastille de détection d'image 16 et recouvre celle-ci, de telle sorte que la pastille de détection d'image 16 puisse recevoir les signaux d'image traversant la couche transparente 20. Dans cette réalisation, un cadre 18 est disposé sur la périphérie de la surface supérieure 24 du substrat 10, et la couche transparente 20 est disposée sur le cadre 18 de façon à recouvrir la pastille de détection d'image 16. Les processus de fabrication de la structure mentionnés ci-dessus seront décrits ci-dessous. Si l'on se réfère à la figure 2, tout d'abord, le circuit intégré 12 est monté sur la surface supérieure 24 du substrat 10. Ensuite, la pluralité de connexions 22 est utilisée pour connecter électriquement le circuit intégré 12 aux bornes d'entrée de signal 28 du substrat 10. Ensuite, la couche d'encapsulage 14 est utilisée pour recouvrir le circuit intégré 12 afin de protéger le circuit intégré 12 et les connexions 22. Ensuite, le cadre 18 est disposé sur la périphérie de la surface supérieure 24 du substrat 10 pour supporter la couche transparente 20 qui recouvre la pastille de détection d'image 16, comme montré en figure 1. Si l'on se réfère à la figure 3, après que le circuit intégré 12 ait été disposé sur la surface supérieure 24 du substrat 10 et que le substrat 10 ait été électriquement connecté au circuit intégré 12 par l'intermédiaire des connexions 22, la couche d'encapsulage 14 et le cadre 18 peuvent être simultanément formés sur la surface supérieure 24 du substrat 10 à l'aide d'un moulage sous pression. La couche d'encapsulage 14 recouvre le circuit intégré 12 et les connexions 22, et le cadre 18 est disposé sur la périphérie du substrat 10 pour supporter la couche transparente 20. Par conséquent, les processus de fabrication peuvent être simplifiés, et les coûts de fabrication peuvent être diminués. Si l'on se réfère à la figure 4, la pastille de détection d'image 16 est disposée sur la couche d'encapsulage 14, et les connexions 22 sont électriquement connectées aux bor- nés d'entrée de signal 28 du substrat 10. Par conséquent, la pastille de détection d'image 16 est empilée au-dessus du circuit intégré 12. Si l'on se réfère à nouveau à la figure 1, la couche transparente 20 est montée sur le cadre 18 pour recouvrir la pastille de détection d'image 16, de telle sorte que la pastille de détection d'image 16 puisse recevoir les signaux d'image traversant la couche transparente 20. Si l'on se réfère à la figure 5, la couche transparente 20 peut être une colle transparente. Après que le circuit intégré 12 et la pastille de détection d'image 16 aient été empilés au-dessus de la surface supérieure 24 du substrat 10 et électriquement connectés au substrat 10, la couche transparente 20 est disposée de façon à recouvrir directement la pastille de détection d'image 16, le circuit intégré 12 et les connexions 22. Par conséquent, la pastille de détection d'image 16 peut recevoir des signaux d'image par l'intermédiaire de la couche transparente 20. Si l'on se réfère à la figure 6, la couche transparente 20 peut également être une colle transparente en forme de n, qui recouvre la surface supérieure 24 du substrat 10, la pastille de détection d'image 16, le circuit intégré 12 et les connexions 22. Du fait de la meilleure transparence de la colle transparente en forme de n, des signaux d'image avec de meilleures qualités peuvent être reçus par la pastille de détection d'image 16. La structure empilée et le procédé de fabrication selon les réalisations de l'invention présentent les avantages suivants. 1. Comme le circuit intégré 12 est recouvert par la couche d'encapsulage 14, la pastille de détection d'image 16 peut être directement disposée sur la couche d'encapsulage 14 de façon à former une structure empilée avec le circuit intégré 12. Par conséquent, la pastille de détection d'image 16 peut être empilée au-dessus d'un autre circuit intégré 12 avec une taille arbitraire. 2. Comme la couche d'encapsulage 14 et le cadre 18 selon l'invention peuvent être simultanément formés sur le substrat 10, les processus d'encapsulage peuvent être encore davantage simplifiés. Bien que l'invention ait été décrite à l'aide d'exemples 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 empilée d'un détecteur d'image qui est électriquement connecté à une carte de circuits imprimés, caractérisée en ce qu'elle comprend : un substrat (10) comportant une surface supérieure (24) et une surface inférieure (26) opposée à la surface supérieure (24), la surface supérieure (24) étant formée avec une pluralité de bornes d'entrée de signal (28), la surface inférieure (26) étant formée avec une pluralité de bornes de sortie de signal (30) pour la connexion électrique à la carte de circuits imprimés ; un circuit intégré (12) disposé sur la surface supérieure (24) du substrat (10) et électriquement connecté aux bornes d'entrée de signal (28) ; une couche d'encapsulage (14) recouvrant le circuit intégré (12) pour encapsuler le circuit intégré (12) ; une pastille de détection d'image (16) disposée sur la couche d'encapsulage (14) pour être empilée au-dessus du circuit intégré (12) et électriquement connectée aux bornes d'entrée de signal (28) du substrat (10) ; et une couche transparente (20) recouvrant la pastille de détection d'image (16), les signaux d'image traversant la couche transparente (20) étant reçus par la pastille de détection d'image (16). 2. Structure empilée d'un détecteur d'image selon la revendication 1, caractérisée en ce que la couche d'encapsulage (14) recouvre le circuit intégré (12) grâce à un moulage sous pression. 3. Structure empilée d'un détecteur d'image selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'un cadre (18) est formé sur la périphérie de la surface supérieure (24) du substrat (10) pour entourer le circuit intégré (12), la couche d'encapsulage (14) et la pastille de détection d'image (16), et en ce que la couche transparente (20) est disposée sur le cadre (18). 4. Structure empilée d'un détecteur d'image selon la revendication 1, caractérisée en ce que la couche transparente (20) est une colle transparente pour recouvrir le circuit intégré (12), la couche d'encapsulage (14) et la pastille de détection d'image (16). 5. Structure empilée d'un détecteur d'image selon la revendication 4, caractérisée en ce que la colle transparente est en forme de n. 6. Structure empilée d'un détecteur d'image selon la revendication 3, caractérisée en ce que le cadre (18) et la couche d'encapsulage (14) sont simultanément formés sur la surface supérieure (24) du substrat (10). 7. Procédé pour fabriquer une structure empilée d'un détecteur d'image, caractérisé en ce qu'il comprend : la disposition d'un circuit intégré (12) sur un substrat (10) et la connexion électrique du circuit intégré (12) au substrat (10) ; le recouvrement du circuit intégré (12) par une couche d'encapsulage (14) ; la mise en place d'une pastille de détection d'image (16) sur la couche d'encapsulage (14) de façon à former la structure empilée avec le circuit intégré (12) ; et la disposition d'une couche transparente (20) audessus de la pastille de détection d'image (16) pour que la pastille de détection d'image (16) reçoive les signaux d'image traversant la couche transparente (20). 8. Procédé pour fabriquer la structure empilée du détecteur d'image selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'un cadre (18) est formé sur la périphérie du substrat (10) et en ce que la couche transparente (20) est disposée sur le cadre (18). 9. Procédé pour fabriquer la structure empilée du détecteur d'image selon la revendication 8, caractérisé en ce que la couche d'encapsulage (14) et le cadre (18) sont simultanément formés sur le substrat (10). 10. Procédé pour fabriquer la structure empilée du détecteur d'image selon la revendication 8, caractérisé en ce que la couche transparente (20) est une colle transparente.