Brevet FR2860644A1 — publié le 20050408

Composant, plaque et boîtier semi-conducteur à capteur optique La présente invention concerne le domaine général des dispositifs semi-conducteurs et plus particulièrement le domaine des dispositifs semi-conducteurs à capteurs optiques. On connaît actuellement des boîtiers semi-conducteurs qui comprennent un corps qui renferme une puce de circuits intégrés à capteur optique, ce corps présentant, dans une ouverture, une lentille optique placée en avant et à distance du capteur optique. Le corps de boîtier est en outre équipé d'une plaque de protection en verre qui est placée entre et à distance de la puce de circuits intégrés et la lentille et dont la périphérie est fixée sur une partie annulaire du corps de boîtier. ( Une face de cette plaque de verre est recouverte d'une couche de protection en une matière évitant que les rayons lumineux infra-rouges ne perturbent le fonctionnement du capteur optique. Une telle disposition nécessite un aménagement spécial relativement volumineux du corps de boîtier pour la fixation de la plaque de protection, de prévoir une plaque de protection de relativement grande surface, une quantité de matière de recouvrement proportionnellement à cette surface alors que cette matière est relativement onéreuse, et des opérations spéciales de montage de cette plaque. De plus, la plaque de protection est fixée sur le corps de boîtier en fin du processus de fabrication, si bien que le capteur optique n'est pas protégé lors des différentes étapes antérieures et que si des particules se déposent sur le capteur optique lors de ces étapes antérieures, le boîtier fabriqué doit être mis au rebus. La présente a pour but de simplifier les dispositifs semi- conducteurs à capteurs optiques nécessitant une protection de ces derniers notamment contre les rayonnements lumineux infra-rouges, d'améliorer les opérations pour leur fabrication et en réduire les coûts notamment en réduisant les quantités de matière utiles pour l'obtention de la protection des capteurs optique. La présente invention a tout d'abord pour objet un composant semiconducteur comprenant une puce de circuits intégrés présentant sur une face avant un capteur optique et entre le bord de cette face et ce capteur optique des plots de connexion électrique. Selon l'invention, ledit composant comprend une pastille de protection en une matière transparente placée en avant dudit capteur optique et ne recouvrant pas lesdits plots de connexion électrique, ladite pastille de protection étant fixée sur ladite face avant de ladite puce par l'intermédiaire d'un cordon en une matière adhésive s'étendant annulairement entre et à distance du bord dudit capteur optique et des plots de connexion électrique et au moins l'une des faces de ladite pastille étant recouverte d'une couche de protection en une matière filtrant les rayons lumineux infra-rouge. La présente invention a également pour objet une plaque semi- conductrice comprenant, en une multiplicité d'emplacement, des puces de circuits intégrés présentant chacune sur une face avant un capteur optique et à la périphérie de chaque capteur optique des plots de connexion électrique. Selon l'invention, ladite plaque est munie de pastilles de protection en une matière transparente placées en avant desdits capteurs optiques et ne recouvrant pas lesdits plots de connexion électrique, chaque pastille étant fixée sur ladite face avant de chaque puce par l'intermédiaire d'un cordon en une matière adhésive s'étendant annulairement entre et à distance du bord dudit capteur optique et des plots de connexion électrique et au moins l'une des faces desdites pastilles étant recouverte d'une couche de protection en une matière filtrant les rayons lumineux infra-rouge. La présente invention a également pour objet un boîtier semi-conducteur comprenant un corps renfermant une puce de circuits intégrés dont une face avant présente un capteur optique et portant une lentille optique placée en avant et à distance de ce capteur optique. Selon l'invention, ledit boîtier comprend en outre une pastille de protection en une matière transparente placée en avant dudit capteur optique, ladite pastille étant fixée sur ladite face avant de ladite puce par l'intermédiaire d'un cordon en une matière adhésive s'étendant annulairement à distance du bord dudit capteur optique et au moins l'une des faces de ladite pastille étant recouverte d'une couche de protection en une matière filtrant les rayons lumineux infra-rouge. La présente invention a également pour objet un boîtier semi-conducteur comprenant un corps présentant une plaque support de connexion électrique et un support annulaire s'étendant en avant de ladite plaque support, une puce de circuits intégrés dont une face arrière est fixée sur une face avant de ladite plaque support et dont une face avant présente un capteur optique et entre le bord de cette face et ce capteur optique des plots de connexion électrique, des fils de connexion électrique entre lesdits plots de connexion électrique et des zones de connexion électrique formées sur la face avant de ladite plaque support, et une lentille portée par ledit support annulaire et placée en avant et à distance dudit capteur optique, Selon l'invention, ledit boîtier comprend en outre une pastille de protection en une matière transparente placée en avant dudit capteur optique et ne recouvrant pas lesdits plots de connexion électrique, ladite pastille étant fixée sur ladite face avant de ladite puce par l'intermédiaire d'un cordon en une matière adhésive s'étendant annulairement entre et à distance du bord dudit capteur optique et des plots de connexion électrique et au moins l'une des faces de ladite pastille étant recouverte d'une couche de protection en une matière filtrant les rayons lumineux infra-rouge. La présente invention sera mieux comprise à l'étude d'un boîtier semiconducteur à capteur optique et à l'étude de ses différentes étapes de fabrication, décrit à titre d'exemple non limitatif et illustré sur le dessin annexé, sur lequel: la figure 1 représente une coupe transversale schématique d'un boîtier semi-conducteur optique selon la présente invention; les figures 2 à 4 représentent des coupes schématiques du boîtier semi-conducteur optique précité à des étapes de fabrication, selon une première variante d'exécution; et les figures 5 à 7 représentent une coupe transversale schématique d'un boîtier semi- conducteur optique, selon une autre variante d'exécution En se reportant à la figure 1, on peut voir qu'on a représenté un boîtier semi-conducteur 1 qui comprend un corps 2 constitué par une plaque support de connexion électrique 3 munie de lignes de connexion électrique en surface ou intégrées, non représentées, et par un support annulaire 4 dont le bord arrière 5 est fixé sur la périphérie de la face avant 6 de la plaque support 3. Le boîtier semi-conducteur 1 comprend une puce de circuits intégrés 7 placée à l'intérieur du corps 2, dont la face arrière 8 est fixée sur la face avant 6 de la plaque support 3 et dont la face avant 9 présente, sensiblement dans sa partie centrale, un capteur optique 10 et, à faible distance de ses bords, des plots de connexion électrique 11. Les plots de connexion électrique 11 sont reliés à des zones de connexion électrique 12 ménagées sur la face avant 6 de la plaque support 3, par des fils de connexion électrique 13 qui s'étendent dans l'espace séparant la paroi intérieure du support annulaire 4 et la périphérie de la puce 7. La puce 7 est munie sur sa face avant 9 d'une pastille de protection 14 transparente, à savoir en verre, placée en avant du capteur optique 10. Cette pastille 14 recouvre le capteur optique 10 et s'étend au-delà de ses bords, sans recouvrir les plots de connexion électrique 11. La face arrière 15 de la pastille 14 est fixée sur la face avant 9 de la puce 7 par l'intermédiaire d'un cordon annulaire 16 en une matière adhésive, qui s'étend autour et à distance du bord du capteur 10 et qui passe entre ce bord et les plots de connexion électrique 11. Ainsi, il subsiste un espace entre le capteur optique 10 et la face arrière 15 de la pastille 14 déterminée par l'épaisseur du cordon 16. La face avant 17 de la pastille 14 est munie d'une couche de protection 17 filtrant les rayonnements lumineux infra-rouge. Le support annulaire 4 porte dans son ouverture avant une lentille optique 18 par l'intermédiaire d'un anneau de réglage 19, cette lentille optique 10 étant placée à distance vers l'avant de la pastille 14 et son axe optique correspondant à l'axe optique du capteur optique 10. Il résulte de ce qui précède que les rayonnements lumineux infra-rouge qui traversent la lentille 18 et atteignent frontalement la pastille 14 sont filtrés par la couche de protection 17 et donc n'atteignent pas le capteur optique 10 de la puce 7. Par ailleurs, l'emploi d'une pastille de protection 14 directement fixée sur la puce 7 et légèrement plus grande que la surface du capteur optique 10 permet de limiter la quantité nécessaire de la matière constituant la couche de protection 17. Pour la fabrication du boîtier semi-conducteur 1 et selon une première variante représentée sur les figures 2 à 4, on peut procéder de la manière suivante. Comme le montre la figure 2, disposant d'une plaque support de 15, connexion électrique 3 et d'une puce de circuits intégrés 7, on fixe par exemple par l'intermédiaire d'une couche de colle, la face arrière 8 de la puce 7 sur la face avant 10 de la plaque support 3 à un endroit prédéterminé, les zones de connexion électrique 12 de la plaque support 3 étant à l'extérieur et à distance de la périphérie de la puce 7. Ensuite, comme le montre la figure 3, on procède au dépôt d'un cordon 16 de matière adhésive soit sur la face avant 9 de la puce 7, ce cordon s'étendant comme décrit précédemment, soit sur la périphérie de la face arrière 15 d'une pastille en verre 14. Puis on procède à l'installation de la pastille 14 sur la puce 7 pour la fixer par l'intermédiaire du cordon de matière adhésive 16. Ceci étant, on obtient un composant semi-conducteur constitué notamment de la puce 7 munie de la pastille de protection 14, tel que le capteur optique 10 de la puce 7 est protégé par la pastille 14 contre tout dépôt de particules nuisibles à son bon fonctionnement ultérieur, notamment lors des opérations ultérieures du processus de fabrication. Ensuite, comme le montre la figure 4, on procède à la mise en place des fils de connexion électrique 13 pour relier les plots de connexion électrique 11 de la puce 7 situés au-delà de la périphérie de la pastille 14 et les zones de connexion électrique 12 de la plaque support 3. Enfin, on procède à la mise en place et à la fixation du support annulaire 4, muni de la lentille 18, sur la périphérie de la face avant de la plaque support 3, par l'intermédiaire d'une couche de colle interposée entre la face arrière 5 du support annulaire 4 et la face avant 6 de la plaque support 3. Le boîtier semi-conducteur 1 peut également être fabriqué selon une autre variante représentée sur les figures 5 à 7. Comme on le voit sur la figure 5, on dispose d'une plaque semiconductrice 20 présentant en différents emplacements juxtaposés 21 des puces de circuits intégrés 7. Comme décrit précédemment en référence à la figure 3, on procède à la mise en place et à la fixation d'une pastille de verre 14 sur chaque puce 7, cette fois sur chaque emplacement 21 de la plaque 20. Dans la mesure où l'on aurait préalablement testé les puces 7 de la plaque 20, on se dispenserait naturellement d'installer des pastilles 14 sur les puces défectueuses. Ensuite, comme le montre la figure 6, on procède à une singularisation de la plaque 20 de manière à obtenir des composants individuels composés chacun d'une puce 7 munie d'une pastille de protection 14. Ainsi, dès cette étape primaire de fabrication, les capteurs optiques 10 des puces 7 issues de la plaque 20 sont protégés par les pastilles 14 contre tout dépôt ultérieur de particules nuisibles. Ensuite, comme le montre la figure 7, on procède à la fixation des différentes puces 7 munies des pastilles 14 sur la face avant 6 de plaque support de connexion électrique 3 comme décrit en référence à la figure 2. Puis, on procède à la mise en place des fils de connexion électrique comme décrit en référence à la figure 4 et à la mise en place du support annulaire 4 comme décrit précédemment. 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. Composant semi-conducteur comprenant une puce de circuits intégrés présentant sur une face avant un capteur optique et entre le bord de cette face et ce capteur optique des plots de connexion électrique, caractérisé par le fait qu'il comprend une pastille de protection (14) en une matière transparente placée en avant dudit capteur optique (10) et ne recouvrant pas lesdits plots de connexion électrique (11), ladite pastille de protection étant fixée sur ladite face avant de ladite puce par l'intermédiaire d'un cordon (16) en une matière adhésive s'étendant annulairement entre et à distance du bord dudit capteur optique et des plots de connexion électrique et au moins l'une des faces de ladite pastille étant recouverte d'une couche de protection (17) en une matière filtrant les rayons lumineux infra-rouge. 2. Plaque semi-conductrice comprenant, en une multiplicité d'emplacement, des puces de circuits intégrés présentant chacune sur une face avant un capteur optique et à la périphérie de chaque capteur optique des plots de connexion électrique, caractérisée par le fait qu'elle est munie de pastilles de protection (14) en une matière transparente placées en avant desdits capteurs optiques (10) et ne recouvrant pas lesdits plots de connexion électrique, chaque pastille étant fixée sur ladite face avant de chaque puce par l'intermédiaire d'un cordon (16) en une matière adhésive s'étendant annulairement entre et à distance du bord dudit capteur optique et des plots de connexion électrique et au moins l'une des faces desdites pastilles étant recouverte d'une couche de protection (17) en une matière filtrant les rayons lumineux infra-rouge. 3. Boîtier semi-conducteur comprenant un corps renfermant une puce de circuits intégrés dont une face avant présente un capteur optique et portant une lentille optique placée en avant et à distance de ce capteur optique, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre une pastille de protection (14) en une matière transparente placée en avant dudit capteur optique, ladite pastille étant fixée sur ladite face avant de ladite puce par l'intermédiaire d'un cordon (16) en une matière adhésive s'étendant annulairement à distance du bord dudit capteur optique (10) et au moins l'une des faces de ladite pastille étant recouverte d'une couche de protection (17) en une matière filtrant les rayons lumineux infra-rouge. 4. Boîtier semi-conducteur comprenant un corps présentant une plaque support de connexion électrique et un support annulaire s'étendant en avant de ladite plaque support, une puce de circuits intégrés dont une face arrière est fixée sur une face avant de ladite plaque support et dont une face avant présente un capteur optique et entre le bord de cette face et ce capteur optique des plots de connexion électrique, des fils de connexion électrique entre lesdits plots de connexion électrique et des zones de connexion électrique formées sur la face avant de ladite plaque support, une lentille portée par ledit support annulaire et placée en avant et à distance dudit capteur optique, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre une pastille de protection (14) en une matière transparente placée en avant dudit capteur optique (10) et ne recouvrant pas lesdits plots de connexion électrique (11), ladite pastille étant fixée sur ladite face avant de ladite puce par l'intermédiaire d'un cordon (16) en une matière adhésive s'étendant annulairement entre et à distance du bord dudit capteur optique et des plots de connexion électrique et au moins l'une des faces de ladite pastille étant recouverte d'une couche de protection (17) en une matière filtrant les rayons lumineux infra-rouge.