Brevet FR2876090A1 — publié le 20060407

Domaine de l'invention La présente invention concerne un boîtier comportant un composant micromécanique, le composant et le boîtier étant reliés par une liaison solidaire réalisée à l'aide d'une matière de liaison entre le composant et le boîtier, notamment d'une matière souple. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'une liaison solidaire entre un composant micromécanique et un boîtier selon lequel une matière de liaison notamment souple est prévue entre le composant et le boîtier. io Etat de la technique Les boîtiers prémoulés, usuels ont un fond non structuré et lisse. Pour installer dans un tel boîtier des puces de capteur sensibles aux contraintes (puces micromécaniques) et de les découpler aussi bien que possible de tous les types de contraintes envisageables, on utilise fréquemment des adhésifs souples par exemple des adhésifs de silicone. De tels adhésifs ont toutefois l'inconvénient dans le cas des matières de boîtier prémoulé utilisé actuellement comme par exemple les matières LCP, ont l'inconvénient de ne pas présenter de force d'accrochage suffisante. Ainsi, par exemple, aux températures élevées, la puce de capteur peut se détacher du fond du boîtier et être endommagée ou fausser le résultat de la mesure. Selon le document DE 198 29 248 Al, il est connu d'injecter un corps en matière plastique sur un film de chemin conducteur à structure en choufleur composé de cavités de parties en saillie. Avec l'augmentation de la section du chemin conducteur par l'injection, on réalise une liaison rigide par la forme entre le corps en matière plastique et le film portant les chemins conducteurs. Le document DE 10 2004 015 123 Al décrit une autre possibilité de bloquer une puce ou plaquette de capteur dans un boîtier prémoulé ; selon ce procédé, on couvre totalement ou partiellement la puce du capteur d'un gel de passivation. Exposé et avantages de l'invention La présente invention concerne un boîtier du type défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'au moins une partie du composant et/ou du boîtier comporte des cavités pour recevoir la matière de liai-son. En plus de la combinaison formée du boîtier du composant micromécanique, l'invention concerne également le procédé de fa- brication d'une telle combinaison, ce procédé étant caractérisé en ce que dans au moins une partie du composant et/ou du boîtier, des cavités permettent de recevoir la matière de liaison. Selon la caractéristique principale de l'invention, au moins une partie du composant et/ou du boîtier comporte des cavités qui, pour recevoir la matière de liaison, peuvent être par exemple réalisées sous la forme de rainures. De manière avantageuse, les cavités sont prévues sur le composant dont la force d'adhérence est faible vis-à-vis de la colle ou de l'agent adhésif utilisé. Grâce à un grand nombre de cavités recevant la matière de liaison, on augmente avantageusement la surface de contact de la matière de liaison ce qui permet d'augmenter la force d'accrochage entre le boîtier et le composant qui est par exemple un élément de capteur. On réalise en outre une certaine liaison par la forme avec le fond du boîtier ce qui augmente également la force d'accrochage. En variante des cavités du fond du boîtier, on peut également avoir des cavités dans le fond du composant micromécanique. Pour permettre à la force d'accrochage d'agir de manière égale latérale-ment dans toutes les directions du boîtier, il est prévu de donner une forme symétrique aux cavités ou à la structure des rainures. Il est particulièrement avantageux de développer l'invention de façon que la liaison solidaire entre le boîtier et le composant micromécanique permette dans une très large mesure de compenser les contraintes thermomécaniques. Cela peut se faire par exemple en ce que la matière de liaison souple compense l'extension thermique du boîtier et/ou du composant de sorte que cette extension n'est pas transmise à la pièce complémentaire ou ne l'est transmise que de manière minimale. On évite ainsi ou du moins on réduit fortement l'influence thermodynamique sur le signal de mesure d'un élément de capteur comportant un tel composant. Selon un autre développement de l'invention, la matière de liaison comprend un agent adhésif tel que par exemple une colle de silicone. A la place d'un développement unilatéral du boîtier ou du composant avec des cavités, on peut également prévoir des cavités sur les deux parties et il est prévu de réaliser les cavités du composant et du boîtier de façon que ces cavités s'interpénètrent. On peut ainsi pré-voir que les cavités du fond du composant s'accrochent dans les cavités du fond intérieur du boîtier ce qui augmente d'autant plus la force d'accrochage en plus de l'action de la matière de liaison elle-même. Il est en outre avantageux que la structure des cavités du boîtier puisse également être réalisée ultérieurement après la fabrication par exemple par impression dans le fond en matière plastique dans le cas de boîtiers prémoulés LCP. Globalement le procédé selon l'invention ou la réalisation des cavités permet d'éviter ou de réduire la délamination de la puce liée aux contraintes. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation représentés schématiquement dans les dessins annexés dans lesquels: - les figures 1, 3, 4, 5 montrent à titre d'exemple comment prévoir les cavités selon l'invention dans le fond intérieur d'un boîtier. On peut également prévoir de façon correspondante de telles structures sur la face inférieure d'un composant, - les figures 2a, 2b montrent les deux possibilités consistant à utiliser des cavités dans le boîtier ou dans le composant. Exemples de réalisation Grâce à l'utilisation de cavités et de rainures dans le fond intérieur du boîtier ou sur le fond d'une plaquette ou puce de capteur, on peut augmenter par construction la force d'accrochage de l'ensemble boîtier/puce ou plaquette. Ainsi, on augmente grâce aux nombreuses petites cavités, la surface de contact de l'adhésif entre la matière du boîtier par rapport à la surface d'adhérence de la plaquette ce qui se traduit par une liaison plus solide. De plus, on peut réaliser une cer- taine liaison par la forme qui augmente d'autant la force d'accrochage. Les structures en rainures symétriques peuvent ainsi transmettre la force d'accrochage en même temps latéralement dans toutes les directions du boîtier. Un développement possible de l'invention est présenté à l'aide de l'exemple de réalisation de la figure 1. Dans ce cas un boîtier 100 (boîtier prémoulé) en une matière plastique appropriée ou matière époxyde est présenté en vue de dessus; ce boîtier est équipé chaque fois de quatre conducteurs 110 d'un châssis de connexion sur chaque côté. A l'intérieur du boîtier 100 on a une surface de collage de plaquette ou de puce 120 équipée d'une structure de fond 130 en forme de rainure. La structure de fond peut avoir par exemple comme à la figure 1 une forme arrondie avec des parties en creux d'une profondeur de 50 . La figure 2a est une vue de côté correspondante du boîtier 100 et de son composant micromécanique 200 par exemple d'un élément de capteur. Les conducteurs cintrés 110 apparaissent sur le côté. Ces conducteurs sortent du boîtier 100. Le composant 200 ou l'élément de capteur peut être relié électriquement par des liaisons ap- propriées 210 d'une manière directe ou indirecte aux conducteurs 110. La figure 2a montre clairement les creux 230 recevant la matière de liai-son 220 placée entre le composant 200 et le fond de boîtier. Contraire-ment au mode de réalisation de la figure 2a, dans celui de la figure 2b, le fond du composant 250 comporte des cavités 260 qui peuvent rece- voir la matière de liaison 220. Globalement cette imbrication correspond à une certaine liaison par la forme qui en plus de l'effet d'accrochage associé à la matière adhésive et à l'augmentation de la surface de collage, conduit également à l'augmentation de la force d'accrochage. L'utilisation d'une matière de liaison 220 correspondante évite que la dilatation thermique du boîtier 100 ne se répercute pas ou que faiblement sur le composant 200, 250. On évite ainsi dans une très large mesure par exemple grâce à un effet de compensation de la matière de liaison, toute action thermomécanique du signal de mesure d'un élément de capteur. Un autre mode de réalisation est représenté à la figure 3. Le boîtier 100 de la surface de collage de la puce 120 présente une structure de rainure rectangulaire ou carrée 330 constituant la structure du fond. Vis-à-vis de cette structure, la structure du fond de la fi- gure 4 correspond à une disposition cruciforme des rainures 430. Pour une telle disposition cruciforme, la matière de liaison excédentaire peut être refoulée vers les côtés pour que le composant ou la puce du capteur puisse être appliqué à plat sur la surface adhésive 120. La figure 5 montre un exemple selon lequel un boîtier 500, prémoulé de grande dimension est réalisé avec un nombre élevé de conducteurs 110 ou de broches de branchement de la structure de fond telle que décrite. Il est intéressant de prévoir pour plusieurs montages de puce dans un boîtier 500 non pas une réalisation globale, mais plu- sieurs structures comme cela apparaît à la figure 5. Les structures de rainures ou les cavités peuvent avoir une même structure de fond ou des structures différentes. Selon un exemple de réalisation particulier, la denture ou imbrication qui résulte des cavités du composant et du fond de boîtier qui s'interpénètrent, on obtient déjà à ce moment un certain effet d'accrochage encore amplifié par la matière de liaison. REVENDICATIONS 1 ) Boîtier comportant un composant micromécanique, le composant (200, 250) et le boîtier (100, 500) étant reliés par une liai-son solidaire réalisée à l'aide d'une matière de liaison (220) entre le composant et le boîtier, notamment d'une matière souple, caractérisé en ce qu' au moins une partie du composant et/ou du boîtier comporte des cavités (130, 230, 260, 330, 430) pour recevoir la matière de liaison. 2 ) Boîtier selon la revendication 1, caractérisé en ce que les cavités sont prévues à l'intérieur du fond du boîtier. 3 ) Boîtier selon la revendication 1, caractérisé en ce que les cavités se trouvent au fond du composant. 4 ) Boîtier selon la revendication 1, caractérisé en ce que les cavités ont une structure symétrique, et notamment une structure de rainures alignées aux directions latérales du boîtier. 5 ) Boîtier selon la revendication 1, caractérisé en ce que la liaison solidaire par la matière de liaison souple entre le fond intérieur du boîtier et le fond du composant dans les cavités est essentiellement stable en température. 6 ) Boîtier selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière de liaison contient un agent adhésif notamment une colle de silicone. 7 ) Boîtier selon la revendication 1, caractérisé en ce que le composant et le boîtier comportent des cavités qui s'interpénètrent et ces cavités sont notamment prévues dans le fond du composant et le fond intérieur du boîtier. 8 ) Procédé de fabrication d'une liaison solidaire entre un composant micromécanique et un boîtier selon lequel une matière de liaison notamment souple (220) est prévue entre le composant (200, 250) et le boîtier (100, 500), caractérisé en ce que dans au moins une partie du composant et/ou du boîtier, des cavités (130, 230, 260, 330, 430) permettent de recevoir la matière de liaison. 9 ) Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que les cavités sont réalisées dans le fond intérieur du boîtier, et notamment pendant ou après la fabrication du boîtier. 10 ) Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que les cavités sont réalisées dans le fond du composant. 11 ) Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que les cavités du composant et du boîtier sont réalisées de manière à s'interpénétrer. 12 ) Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que les cavités sont réalisées sous la forme de structures symétriques et en particulier de structures de rainures alignées aux directions latérales du boîtier.