Brevet FR2835651A1 — publié le 20030808

Dispositif de montage d'un boîtier semi-conducteur sur une plaque-support par l'intermédiaire d'une embase La présente invention concerne un dispositif de montage d'un boîtier semi-conducteur sur une plaque-support. On connait des boîtiers semi-conducteurs qui renferment des composants semi-conducteurs optiques présentant sur une face avant des capteurs optiques et qui présentent dans leur partie avant des lentilles optiques. Pour monter de tels boîtiers sur des plaques-supports, il est connu de fixer par collage des embases munies sur les côtés de pattes en saillie dont les extrémités forment des crochets et d'engager entre ces pattes, au-dessus des embases, les boîtiers semi-conducteurs de telle sorte que les pattes s'étendent latéralement au boîtier et que leurs crochets viennent en prise au-dessus de la face avant des boîtiers. La présente invention a en particulier pour but de réduire l'encombrement des dispositifs de montage de boîtiers semi- conducteurs, en particulier de boîtiers semi-conducteurs optiques, sur des plaques-supports, en particulier des plaques de circuits imprimés. Selon l'invention, le dispositif de montage d'un boîtier semi- conducteur sur une plaque-support, dans lequel une embase est interposée entre une face arrière du boîtier et une face avant de ladite plaque-support et dans lequel des moyens de connexion électrique dudit boîtier et de ladite plaque-support traversent ladite embase, comprend des moyens de fixation dudit boîtier sur ladite plaque-support qui coopèrent avec et sont placés en dessous de la face arrière de ce boîtier. Selon une variante de réalisation de l'invention, ladite face arrière du boîtier présente au moins une partie en saillie vers ladite plaque et lesdits moyens de fixation coopèrent avec cette partie en saillie. Selon l'invention, lesdits moyens de fixation comprennent de préférence des moyens complémentaires d'accouplement prévus sur ladite partie en saillie du boîtier et sur ladite embase. Selon l'invention, lesdits moyens complémentaires d'accouplement comprennent de préférence des crochets adaptés pour rentrer en prise avec des épaulements. Selon l'invention, ladite partie en saillie du boîtier s'étend de préférence au travers de ladite embase et est collée sur la plaquesupport. Selon une autre variante de réalisation de l'invention, ladite partie en saillie du boîtier est collée sur ladite embase fixée sur la plaque-support. Selon une variante de réalisation de l'invention, le dispositif comprend un pion de fixation qui traverse ladite plaque-support et ladite embase, ce pion présentant un épaulement opposé à l'embase et en appui sur la face arrière de la plaque-support et étant fixé à la face arrière dudit boîtier. Selon l'invention, ledit pion est de préférence fixé au boîtier par collage. Selon l'invention, ledit boîtier et ladite embase comprennent de préférence des parties complémentaires de centrage s'engageant l'une dans l'autre. Selon une variante de réalisation de l'invention, ledit boîtier et ladite embase présentent des périphéries sensiblement correspondantes. La présente invention sera mieux comprise à l'étude de différents dispositifs de montage d'un boîtier semi-conducteur sur une plaque-support de circuit imprimé, décrits à titre d'exemples non limitatifs et illustrés par le dessin sur lequel : - la figure 1 représente une coupe transversale d'un premier dispositif de montage selon la présente invention ; - la figure 2 représente une coupe selon II-II du dispositif de montage de la figure 1 ; - la figure 3 représente une coupe transversale d'un second dispositif de montage selon la présente invention ; - la figure 4 représente une coupe selon II-II du dispositif de montage de la figure 1 ; - la figure 5 représente une coupe transversale d'un troisième dispositif de montage selon la présente invention ; - la figure 6 représente une coupe transversale d'un troisième dispositif de montage selon la présente invention. En se reportant aux figures 1 et 2, on voit qu'on a représenté un dispositif de montage 1 d'un boîtier semi-conducteur 2 sur une plaque-support 3 de circuit imprimé. Dans l'exemple particulier représenté, le boîtier semiconducteur 2 comprend une plaque arrière 4 qui présente, dans sa face avant, un évidement 5 et une plaque transparente 6 collée sur la face avant de la plaque arrière 4, de façon à délimiter une cavité 7. Un composant semi-conducteur optique 8 est installé dans cette cavite 7, sa face arrière étant collée sur le fond de l'évidement 5 et sa face avant présentant un capteur optique 9 prévu sensiblement dans sa partie centrale. Le boîtier semi-conducteur 2 comprend en outre une plaque avant 10 qui est fixée sur la plaque transparente 6 par collage et qui présente un passage central 11 dans lequel est montée une lentille optique 12 en face du capteur optique 9. La plaque arrière 4 du composant semi-conducteur 2 présente, sur sa face arrière, des plots de connexion électrique arrière 13 qui sont reliés à des plots de connexion électrique intérieurs 14 prévus dans l'évidement 5 par l'intermédiaire d'un réseau intégré 15, les plots de connexion électrique intérieurs 14 étant reliés à des plots de connexion électrique frontaux 16 du composant semi-conducteur optique 8 par l'intermédiaire de fils électriques 17. La périphérie de la plaque arrière 4, la périphérie de la plaque transparente 6 et la périphérie de la plaque avant 10 du composant semi-conducteur 2 coïncident sensiblement et sont sensiblement carrées. Entre la face arrière 13 du boîtier semi-conducteur 2 et la plaque-support 3, le dispositif de montage 1 comprend une embase 18 constituée par une plaque dont la face arrière 19 est fixée par exemple par collage ou par brasage sur la plaque-support 3 et qui présente, dans sa face avant 20, un évidement central 21. A partir de sa face arrière 13 et dans sa partie centrale exempte de plot de connexion électrique 13a, la plaque arrière 4 du boîtier semi-conducteur 2 présente une partie ou bossage 22 en saillie vers l'arrière, qui est engagée dans l'évidement central 21 de l'embase 18. La partie d'extrémité du bossage en saillie 22 présente un épaulement périphérique latéral de maintien 23, distant de la face arrière 13, et l'embase 18 présente, dans son évidement 21, des crochets de maintien 24 en saillie vers l'avant en prise avec l'épaulement annulaire 23. L'embase 18 présente en outre, entre son évidement central 21 et sa périphérie, des passages traversants 25 de connexion électrique, dans lesquels sont disposés des ressorts en spirales 26 de connexion électrique permettant de relier les plots de connexion électrique arrière 13a du boîtier semi-conducteur 2 à des plots de connexion électrique 27 prévus sur la plaque-support 3. La périphérie de l'embase 18 est sensiblement carrée et coïncide sensiblement avec la périphérie carrée du boîtier semi- conducteur 2. Le bossage en saillie 22 est sensiblement carré, en parallèle avec la périphérie du boîtier semi-conducteur 2 et, dans l'exemple, quatre crochets 24 coopèrent respectivement avec les quatre côtés de l'épaulement périphérique de maintien 23. Pour installer le dispositif de montage 1, on peut procéder de la manière suivante. On fixe par collage ou brasage l'embase 18 sur la plaque- support 3 dans une position telle que ses passages traversants 25 correspondent aux plots de connexion électrique 27 de cette plaque- support 3. On place dans les passages 25 les ressorts de connexion électrique 26. On engage le bossage 22 du boîtier semi-conducteur 2 dans l'évidement central 21 de l'embase 18 dans l'espace entre les crochets 24 et dans une position telle que ses plots de connexion électrique arrière 13a correspondent aux passages 25, jusqu'à ce que sa face arrière 13 vienne en contact avec la face avant 20 de l'embase 18. Ce faisant, les crochets 24 se déforment latéralement, dans l'évidement 21, pour venir en prise vers l'intérieur avec l'épaulement annulaire 23 du bossage central 22 du boîtier semiconducteur 2 et les ressorts 26 se compriment. Ainsi, les crochets 24 et l'épaulement annulaire 23 du bossage central 22 constituent non seulement des moyens complémentaires d'accouplement du boîtier semi-conducteur 2 sur l'embase 18 mais également des parties complémentaires de centrage du boîtier semiconducteur 2 par rapport à l'embase 18, s'engageant l'une dans l'autre. En se reportant maintenant aux figures 3 et 4, on voit qu'on a représenté un dispositif de montage 28 qui se différencie du dispositif de montage 1 décrit en référence aux figures 1 et 2 par les points suivants. Le composant semi-conducteur optique 29 se différencie du composant semi-conducteur 2 par le fait qu'il ne comprend pas le bossage arrière en saillie 22 mais qu'il présente, à partir de la périphérie de sa face arrière 30, une nervure périphérique 31 en saillie vers l'arrière qui présente, à son extrémité, un rebord ou épaulement intérieur de maintien 32 en saillie, distant de la face arrière 30. Son embase 33 se différencie de l'embase 18 de l'exemple précédent par le fait qu'elle ne présente pas l'évidement central 21 mais qu'elle présente, entre sa périphérie et ses passages traversants 34 correspondant aux passages 25 précédents, une gorge annulaire 35 ménagée dans sa face frontale 36 et que, dans sa partie séparant sa périphérie et la rainure 35, sont formés des crochets de maintien 37 en saillie vers l'avant adaptés pour venir en prise extérieure avec l'épaulement 32. Pour installer le dispositif de montage 28, on peut procéder comme dans l'exemple précédent. On fixe par collage ou brasage l'embase 33 sur la plaque- support 3 dans une position telle que ses passages traversants 34 correspondent aux plots de connexion électrique 27. On place dans ses passages 34 des ressorts de connexion électrique 38. On engage la nervure en saillie vers l'arrière 31 du boîtier semi-conducteur 29 autour des crochets 37 de l'embase 28 et dans une position telle que ses plots de connexion électrique arrière 39 correspondent au passage 34, jusqu'à ce que sa face arrière 30 vienne en contact avec la face avant 36 de l'embase 33, les crochets 37 se déformant latéralement pour venir en prise extérieure avec l'épaulement annulaire 32 de la nervure périphérique 31 et les ressorts 38 étant comprimés. En se reportant à la figure 5, on voit qu'on a représenté un dispositif de montage 40 qui se différencie des exemples précédemment décrits par le fait qu'il ne comprend plus de crochets. En effet, dans ce dispositif de montage 40, la face arrière 41 du composant semi-conducteur optique 42 présente une partie ou bossage central 43 en saillie vers l'arrière, de section carrée, qui est engagée dans un passage central 44 de section carrée d'une embase 45, jusqu'à ce que son extrémité soit en contact ou à faible distance de la plaque-support 3. Une couche de colle 45 est interposée entre la face d'extrémité du bossage 43 et la face avant de la plaque-support 3. Pour installer le dispositif de montage 40, on peut procéder de la manière suivante. On fixe par collage ou brasage l'embase 45 sur la plaque- support 3 dans une position telle que ses passages traversants 46 correspondent aux plots de connexion électrique 27 de cette plaque- support 3. On place les ressorts de connexion électrique 47 dans les passages 46. On dépose une goutte ou une couche de colle sur la plaque- support 3 au travers du passage central 44 de l'embase 45 et/ou sur la face frontale du bossage arrière 43 du boitier semi-conducteur 42. On engage le bossage arrière 43 du boîtier semi-conducteur 42 dans le passage central 44 de l'embase 45, dans une position telle que ses plots de connexion électrique arrière 48 correspondent aux passages traversants 46 et jusqu'à ce que la couche de colle 45 s'interpose entre la face frontale du bossage 43 et la plaque-support 3, la face arrière 41 du boîtier semi-conducteur 42 étant alors en contact avec la face avant 49 de l'embase 45 ou à faible distance. Lorsque la couche de colle 45 est prise, le boîtier semiconducteur 42 est fixé sur la plaque-support 3, le bossage arrière 43 assurant l'accouplement et le centrage de l'un par rapport à l'autre. En se reportant à la figure 6, on voit qu'on a représenté un dispositif de montage 50 dans lequel l'embase 51 correspond à l'embase 45 de l'exemple précédent. et dans lequel la face arrière 52 du boîtier semi-conducteur 53 est plate. Dans cette exemple, la plaque-support 3 présente un passage traversant 3a situé en face du passage central 54 de l'embase 51. Un pion de maintien 55 est engagé au travers du passage 3a de la plaque-support 3 et du passage central 54 de l'embase 51, ce pion 55 présentant un épaulement périphérique 56 en appui contre la face arrière de la plaque-support 3 et une couche de colle 57 étant interposée entre la face frontale du pion 55 et la face arrière 52 du boîtier semi-conducteur optique 53. Pour installer le dispositif de montage 50, on peut procéder de la manière suivante. On fixe par collage ou brasage l'embase 51 sur la plaque- support 3 dans une position telle que les passages traversants de connexion électrique 58 correspondent aux plots de connexion électrique 27 de la plaque-support 3 et que son passage central 54 corresponde au passage traversant 3a de la plaque-support 3. On dispose des ressorts de connexion électrique 59 dans les passages traversants 58 de l'embase 51. On dépose une goutte ou une couche de colle sur la face d'extrémité du pion de maintien 55 et/ou sur la partie centrale de la face arrière 52 du dispositif semi-conducteur optique 53. On pose le boîtier semi-conducteur optique 53 sur la face frontale 60 de l'embase 51 en comprimant les ressorts 59, dans une position telle que ses plots de connexion électrique arrière 61 correspondent aux passages traversants 58. On engage le pion 55 au travers du passage traversant 3a de la plaque-support 3 et du passage central 54 de l'embase 51 jusqu'à que l'extrémité frontale du pion de maintien 55 vienne en contact avec la face arrière 52 du boîtier semi-conducteur optique 53 par l'intermédiaire de la couche de colle 57 ainsi formée. Après la prise de cette colle, le boîtier semi-conducteur optique 53 est fixé à la plaque-support 3. Le boîtier semi-conducteur optique 53 et l'embase 51 pourraient présenter en outre des parties complémentaires de centrage facilitant le positionnement de l'un par rapport à l'autre lors de leur accouplement. Pour cela, le boîtier semi-conducteur optique 53 pourrait présenter par exemple des ergots en saillie vers l'arrière et l'embase 51 pourrait présenter des trous frontaux de réception de ces ergots. La présente invention ne se limite pas aux exemples ci-dessus décrits. Bien des variantes de réalisation sont possibles sans sortir du cadre défini par les revendications annexées. Revendications 1. Dispositif de montage d'un boîtier semi-conducteur sur une plaque-support, dans lequel une embase est interposée entre une face arrière du boîtier et une face avant de ladite plaque-support et dans lequel des moyens de connexion électrique dudit boîtier et de ladite plaque-support traversent ladite embase, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens de fixation (22,24 ; 32,37 ; 43 ; 55) dudit boîtier sur ladite plaque-support qui coopèrent avec et sont placés en dessous de la face arrière de ce boîtier. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite face arrière du boîtier présente au moins une partie en saillie (22,43) vers ladite plaque et que lesdits moyens de fixation coopèrent avec cette partie en saillie. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que lesdits moyens de fixation comprennent des moyens complémentaires d'accouplement (22,24 ; 32,37) prévus sur ladite partie en saillie du boîtier et sur ladite embase. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que lesdits moyens complémentaires d'accouplement comprennent des crochets (23,24 ; 32,37) adaptés pour rentrer en prise. 5. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ladite partie en saillie (43) du boîtier s'étend au travers de ladite embase et est collée sur la plaque-support. 6. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ladite partie en saillie du boîtier est collée sur ladite embase fixée sur la plaque-support. 7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend un pion de fixation (55) qui traverse ladite plaquesupport et ladite embase, ce pion présentant un épaulement opposé à l'embase et en appui sur la face arrière de la plaque-support et étant fixé à la face arrière dudit boîtier. 8. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait que ledit pion (55) est fixé audit boîtier par collage. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ledit boîtier et ladite embase comprennent des parties complémentaires de centrage (43,44) s'engageant l'une dans l'autre. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ledit boîtier (2) et ladite embase (18) présentent des périphéries sensiblement correspondantes.