Brevet FR2857156A1 — publié le 20050107

L'invention concerne un procédé de fabrication de composants électroniques d'épaisseur réduite. Les procédés de ce type, qui sont connus, consistent généralement à réduire individuellement l'épaisseur de chaque élément constituant le composant final. Ces procédés sont connus et largement utilisés dans les productions de composants électroniques de faible épaisseur. On les utilisent, entre autres, dans le domaine des composants semi-conducteurs, grâce aux technologies d'assemblage dites CSP (Chip Scale Packaging), c'est-à-dire la réalisation de composants électroniques à la taille ou à l'échelle de la puce. Ces technologies d'assemblage permettent un haut degré de miniaturisation. A cette fin, il est notamment connu de procéder à un amincissement de manière mécanique, par meulage ou polissage et/ou chimique, par exemple par gravure, du matériau de base des composants électroniques, par exemple en forme de plaquette. De même, l'élément recevant les composants unitaires, à savoir le support, est, lui aussi, soumis à des procédés de réduction d'épaisseur. Or, l'amincissement du matériau de base a des conséquences sur les étapes de l'assemblage. En effet, l'un des inconvénients de l'amincissement est l'apparition de contraintes mécaniques au sein du matériau de base. Ces contraintes provoquent une déformation plus ou moins importante de ce dernier. Ces déformations peuvent devenir rédhibitoires si elles sont trop importantes, dans le cas de procédés entièrement automatisés, voire seulement semi-automatisés. Ces contraintes mécaniques peuvent être diminuées en effectuant une étape spécifique de relâchement des contraintes, ce qui rend cependant encore plus complexe le procédé de fabrication. Un autre inconvénient lié à la réduction de l'épaisseur du matériau de base est la fragilité du matériau durant le procédé d'amincissement, qui peut entraîner une casse du matériau, lors de l'amincisement, mais aussi tout au long des étapes du procédé d'assemblage. Plus précisément, cette fragilité devient critique lors du transport et de la manipulation des matériaux amincis, ce qui affecte directement le rendement de fabrication et nécessite la mise en place de solutions coûteuse de manipulation des matériaux tels que par exemple des systèmes de transport sans contact, par jet d'air comprimé. Enfin, même après l'étape de singularisation des composants, il reste très difficile industriellement de réaliser l'assemblage, c'est-à-dire le report des composants amincis sur des supports. De nombreux problèmes interviennent, tels que le problème de préhension des puces à partir du matériau de base et le problème de la précision du positionnement. La présente invention a pour but de proposer un procédé de fabrication de composants électroniques d'épaisseur réduite, qui pallie les inconvénients de l'état de la technique, qui vient d'être énoncé. Pour atteindre ce but, le procédé selon l'invention est caractérisé par le report d'au moins un composant électronique par sa face active comportant des contacts électriques sur la face supérieure à contacts électriques, d'un support portant sur sa face inférieure des plots de connexion reliés électriquement aux contacts électriques sur la face supérieure du support, par l'application d'un film déformable adhésif sur la surface extérieure libre du composant et la surface supérieure du support, enveloppant le composant à l'exception de ladite face active et de la partie de surface du support située en dessous de la face active et par amincissement du composant électrique par la face supérieure opposée à la face active. Selon une caractéristique de l'invention le procédé comprend une étape d'enlèvement du film déformable adhésif de la face supérieure opposée à la face active, tout en laissant les faces latérales du composant recouvertes par le film adhésif, avant l'opération d'amincissement. Selon une autre caractéristique de l'invention 5 l'enlèvement précité du film de la face supérieure du composant est effectué par abrasion mécanique. Selon encore une autre caractéristique de l'invention l'abrasion est effectuée en utilisant comme abrasif un mélange composé de grains d'alumine et de diamant, mélangé à de l'eau. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, l'amincissement du composant électronique est effectué par polissage de la face supérieure du composant. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, l'amincissement est fait par abrasion en utilisant comme abrasif un mélange composé de grains d'alumine et de diamant mélangé à de l'eau. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, après avoir disposé autour du composant un anneau de masse sur la face supérieure du support, on enlève le film déformable adhésif de la surface autour du composant en dégageant la partie extérieure annulaire de l'anneau de masse entourant ce composant. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, après l'amincissement du composant, on forme sur le composant et la face supérieure du support une couche électriquement conductrice susceptible d'être mise à la masse par établissement d'un contact électrique avec la partie annulaire dégagée de l'anneau de masse, la couche permettant d'établir un blindage électromagnétique du composant. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, on forme une couche de protection sur le composant et la surface supérieure du support par dépôt d'une résine d'encapsulation sur la couche conductrice, le film déformable resté sur les parois latérales du composant électronique constituant une barrière empêchant la résine d'encapsulation de pénétrer entre le support et le composant, dont l'espace sous la face active du composant. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, on reporte une pluralité de composants électroniques sur la face supérieure du support et en ce que l'on pratique les opérations de dépôt de la couche adhésive, de l'amincissement, de dépôt de la couche de blindage et, le cas échéant, de la couche de protection, collectivement sur tous les composants reportés sur le support. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, les composants électriques sont individualisés après les étapes présentées de report, d'amincissement et de blindage et, le cas échéant, de protection. Selon encore une autre caractéristique de l'invention le ou les composants sont des dispositifs à 20 ondes de surface. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels: - les figures lA et 1B sont des vues respectivement de dessus et en coupe le long de la ligne I-II de la figure 1A, destinées à illustrer la phase de report de composants électroniques sur un support, selon le procédé proposé par l'invention; les figures 2A, 2B sont des vues respectivement de dessus et en coupe et destinées à illustrer l'étape d'incapsulation par un film déformable des composants électroniques selon les figures 1A, 1B; - les figures 3A, 3B sont des vues respectivement de dessus et en coupe et destinées à illustrer l'étape de l'ouverture du film déformable selon les figures 2A, 2B; - les figures 4 et 5 sont des vues en coupe et destinées à illustrer l'étape d'amincissement du procédé selon l'invention; - la figure 6 est une vue en coupe, illustrant l'étape de protection des composants, par une couche métallique, du procédé selon l'invention; et - la figure 7 est une vue en coupe illustrant une étape de protection des composants par une résine épaisse, du procédé selon l'invention. L'invention concerne un procédé de réduction collective de l'épaisseur de composants électroniques, notamment de composants dont la surface dite active doit être libre, tels que les filtres à ondes acoustiques de surface (SAW), des composants RF et des capteurs. Ces types de composants sont utilisés dans le domaine de l'électronique, notamment comme filtres dans les domaines des radiofréquences ou des fréquences intermédiaires. Ces composants électroniques sont basés sur l'exploitation du principe de la génération et la propagation d'ondes acoustiques à la surface d'un substrat piezo-électrique. Cette fonctionnalité nécessite de ménager un espace libre à la surface du composant où se propage les ondes acoustiques. Le procédé selon l'invention sera décrit ci-après en se référant aux figures qui illustrent les étapes essentielles de ce procédé. Conformément à l'invention, dans une première étape de fabrication, illustrée aux figures lA et 1B, on reporte collectivement une pluralité de composants électroniques 1 sur un support 2. Ce support 2 comporte sur sa face supérieure 3 des contacts électriques 5, 6 et sur sa surface 4 opposée à la face supérieure, des plots de connexion 7, 8. Les composants 1 portent sur leur face inférieure 12 tournées vers le support 2 et appelée face active de contacts électriques 10, 11. Sur la surface supérieure 3 est prévu autour de chaque composant 1 un anneau de masse 9, dans l'exemple représenté de forme rectangulaire ou carrée. Les contacts électriques 5 et 6 permettent de connecter les contacts électriques 10, 11 des composants 1 par report du type "flip-chip" par l'intermédiaire de vias conducteurs 13, 14 et d'éléments conducteurs intermédiaires 16, 17. Ces éléments conducteurs intermédiaires peuvent être des billes métalliques ou des billes de soudure. L'opération de contact électrique peut être faite par thermocompression, collage ou soudure par ultrasons. Une seconde étape du procédé selon l'invention, illustrée sur les figures 2A à 2B consiste à déposer un film déformable adhésif 19 sur l'ensemble des composants 1 sur la partie supérieure des composants 1, mais aussi sur les parois latérales de ceux-ci, tout en laissant dégagée la face active du composant et la surface supérieure 3 du support 2, en dessous des composants, le film recouvrant aussi les portions libres de la surface supérieure 3 du support 2. Par conséquent, comme on le voit sur la figure 2B, le film permet d'envelopper les composants 2. Ce film déformable 19 est, de préférence, un film mince pouvant avoir une épaisseur de l'ordre d'une centaine de microns. Comme l'illustrent les figures 3A et 3B, dans l'étape suivante, on pratique une ouverture dans le film déformable 19 entre les composants 1 au niveau des anneaux de masse 9, de façon à dégager la partie annulaire externe 21 de chaque anneau de masse 9. Cette ouverture peut être réalisée, par exemple par perçage laser ou mécanique, c'est-à-dire par une découpe partielle à la scie. Une troisième étape du procédé selon l'invention consiste à enlever par polissage, par exemple par abrasion mécanique, le film déformable adhésif 19, sur la face supérieure 20, opposée aux éléments conducteurs intermédiaires 16, 17. Cette étape qui est représentée sur les figures 4 et 5 peut être réalisée en utilisant comme abrasif un premier mélange composé de grains d'alumine ayant par exemple une taille de quelques dizaines de microns et de diamants, mélangés à de l'eau. Cette opération permet de retirer le film déformable 19 uniquement de la surface supérieure 20 des composants tout en assurant l'adhérence du film sur les côtés des composants. Puis, comme cela est illustré par la figure 5, on procède à l'amincissement, par exemple par un procédé d'abrasion mécanique, des composants électroniques 1 eux-mêmes. Cette abrasion peut être réalisée en utilisant comme abrasif un second mélange composé de grains d'alumine ayant par exemple une taille de l'ordre de quelques microns et de diamants mélangés à de l'eau. Ce second mélange, moins agressif que le premier, quant à l'effet d'abrasion, n'affecte pas la bonne adhérence du film déformable 19 sur les côtés des composants électroniques 1. Ces opérations d'amincissement peuvent être réalisées sur un équipement standard de polissage, par exemple comme celui utilisé pour le polissage de verre et de quartz. Après l'amincissement des composants, on réalise le dépôt d'une couche métallique conductrice 25 sur toute la face supérieure de l'ensemble formé par les composants électroniques 1 et le support 2. Ce dépôt métallique conducteur 25 est mis à la masse par établissement d'un contact électrique avec la partie annulaire 21 dégagées des anneaux de masse 9. La couche conductrice 25 permet d'obtenir un blindage électromagétique des composants. L'invention propose, comme étape optionnelle, de déposer une protection finale par surmoulage sur l'ensemble formé par le support et les composants d'une résine d'encapsulation, sur la couche conductrice 25. Le film déformable 19 resté sur les parois latérales des composants électroniques 1 constituent alors une barrière empêchant la résine d'encapsulation de pénétrer entre le support et les composants, comme on le voit sur la figure 7. De manière classique, les composants 1 peuvent alors être testés électriquement sur le support, individuellement, puis séparés par découpé mécanique à l'aide d'une scie et conditionnés. Le procédé de miniaturisation collective selon l'invention permet ainsi d'obtenir un degré de miniaturisation élevé en raison de l'élimination du film déformable sur la face opposée aux faces actives des composants, et de la faible épaisseur des composants après l'opération de polissage. De plus, la résine d'encapsulation assure un renforcement de la tenue mécanique de l'assemblage, ce qui rend le procédé selon l'invention parfaitement compatible avec des composants à ondes acoustiques de grande dimensions. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication de composants électroniques d'épaisseur réduite, caractérisé par le report d'au moins un composant électronique (1) par sa face active comportant des contacts électriques (10, 11) sur la face supérieure (3) à contacts électriques (5, 6), d'un support (2) portant sur sa face inférieure des plots de connexion (7, 8) reliés électriquement aux contacts électriques (5, 6) sur la face supérieure du support, par l'application d'un film déformable adhésif (19) sur la surface extérieure libre du composant (1) et la surface supérieure (3) du support, enveloppant le composant à l'exception de ladite face active (12) et de la partie de surface du support située en dessous de la face active {12), et par amincissement du composant électrique par la face supérieure opposée à la face active (12). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une étape d'enlèvement du film déformable adhésif (19) de la face supérieure (20) opposée à la face active (12), tout en laissant les faces latérales du composant recouvertes par le film adhésif, avant l'opération d'amincissement. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'enlèvement précité du film (19) de la face supérieure (20) du composant (1) est effectué par polissage, notamment abrasion mécanique. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'abrasion est effectuée en utilisant comme abrasif un mélange composé de grains d'alumine et de diamants, mélangé à de l'eau. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'amincissement du composant électronique (1) est effectué par polissage de la face supérieure (20) du composant. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'amincissement est fait par abrasion en utilisant comme abrasif un mélange composé de grains d'alumine et de diamants mélangés à de l'eau. 7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que, après avoir disposé autour du composant un anneau de masse (9) sur la face supérieure (3) du support (2), on enlève le film déformable adhésif (19) de la surface (3) autour du composant (1) en dégageant la partie extérieure annulaire (21) de l'anneau de masse (9) entourant ce composant. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que, après l'amincissement du composant (1), on forme sur le composant (1) et la face supérieure (3) du support (2) une couche électriquement conductrice (25) susceptible d'être mise à la masse par établissement d'un contact électrique avec la partie annulaire dégagée (21) de l'anneau de masse (9), la couche (25) permettant d'établir un blindage électromagnétique du composant. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'on forme une couche de protection (27) sur le composant et la surface supérieure (3) du support (2) par dépôt d'une résine d'encapsulation sur la couche conductrice (25), le film déformable (19) resté sur les parois latérales du composant électronique (1) constituant une barrière empêchant la résine d'encapsulation de pénétrer entre le support et le composant, dont l'espace sous la face active (12) du composant (1). 10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'on reporte une pluralité de composants électroniques (1) sur la face supérieure (3) du support (2) et en ce que l'on pratique les opérations de dépôt de la couche adhésive (19), de l'amincissement, de dépôt de la couche de blindage (25) et, le cas échéant, de la couche de protection (27), collectivement sur tous les composants (1) reportés sur le support (2). 11. Procédé selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les composants électriques sont individualisés après les étapes présentées de report, d'amincissement et de blindage et, le cas échéant, de protection. 12. Procédé selon l'une des revendications 1 à 11, 5 caractérisé en ce que le ou les composants sont des dispositifs à ondes de surface.