Brevet FR2893447A1 — publié le 20070518

Dispositif semi-conducteur à puce de température La présente invention concerne le domaine des dispositifs semi-conducteurs à puces de circuits intégrés. Il est courant de fabriquer des dispositifs semi-conducteurs qui comprennent des puces de circuits intégrés montés sur les plaques support et de connexion électrique des puces et des blocs d'encapsulation des puces, généralement obtenus par moulage par injection. Il a pu être constaté que la durée de vie de tels dispositifs dépend en particulier des températures et des variations de température lors de leur fonctionnement. Pour l'obtention d'informations relatives à leur température de fonctionnement, différentes solutions sont aujourd'hui proposées. D'une part, on propose d'utiliser un appareil de mesure comprenant une sonde de mesure de température à distance qui capte à distance l'émission thermique rayonnée par le bloc d'encapsulation. Il ne peut s'agir là que de mesures locales, temporaires et expérimentales. D'autre part, on propose de réaliser un trou dans le bloc d'encapsulation et d'y incorporer une sonde de température que l'on relie à la plaque de connexion électrique par un fil. Une telle solution ne peut pas être réalisée dans une production à grandes séries car les montages de la sonde et la connexion électrique du fil ci-dessus constituent des opérations incompatibles avec les opérations de fabrication des dispositifs sur les chaînes de production habituelles. La présente invention a pour but de proposer une solution de mesure de température simple, économique et susceptible d'être mise en oeuvre sur les chaînes de production habituelles. Le dispositif semi-conducteur comprend une plaque munie de moyens de connexion électrique, au moins une puce principale de circuits intégrés montée sur ladite plaque et reliée électriquement auxdits moyens de connexion électrique. Selon l'invention, le dispositif semi-conducteur comprend en outre au moins une puce secondaire de circuits intégrés dédiés spécifiquement pour être sensibles à la température, portée par ladite plaque ou ladite puce principale, ladite puce principale de circuits intégrés étant reliée électriquement à certains desdits moyens de connexion et ladite puce secondaire de circuits intégrés étant reliée électriquement à d'autres desdits moyens de connexion dédiés spécifiquement pour délivrer des signaux de température. Selon l'invention, ladite puce principale et ladite puce secondaire de circuits intégrés sont de préférence reliées auxdits autres moyens de connexion par des fils de connexion électrique. Selon l'invention, le dispositif semi-conducteur comprend de préférence un bloc d'encapsulation desdites puces. Des modes particuliers de réalisation de dispositif semi-conducteur selon la présente invention vont maintenant être décrits à titre d'exemples non limitatifs et illustrés par le dessin, sur lequel : La figure 1 représente une coupe d'un premier dispositif semi-conducteur selon l'invention ; - La figure 2 représente une vue de dessus du premier dispositif semi-conducteur de la figure 1 ; La figure 3 représente une coupe d'un second dispositif semi-conducteur selon l'invention ; Et la figure 4 représente une vue de dessus du second dispositif semiconducteur de la figure 1 ; En se reportant aux figures 1 et 2, on peut voir que le dispositif semi-conducteur 1 représenté comprend une plaque support 2, multicouches, munie de moyens de connexion électrique 3 qui comprennent des lignes de connexion électrique 4 reliant une multiplicité de plots avant 5 et une multiplicité de plots arrière 6 situés sur une face avant 7 et une face arrière 7a de la plaque 2. Le dispositif semi-conducteur 1 comprend en outre une puce principale de circuits intégrés 8 collée sur la face avant 7 de la plaque 2 et électriquement reliée aux moyens de connexion électrique 3 par l'intermédiaire de fils de connexion électrique 9 qui sont sélectivement d'une part soudés sur des plots avant 10 de la face avant 11 de la puce 8 et d'autre part soudés sur des plots avant 5a choisis parmi certains des plots 5 de ces moyens 3. Le dispositif semi-conducteur 1 comprend également, selon une variante, une puce secondaire 12 de circuits intégrés dédiés spécifiquement pour être sensibles à la température, qui est fixée sur la face avant 11 de la puce principale 8 et qui est électriquement reliée aux moyens de connexion électrique 3 par l'intermédiaire de fils de connexion électrique 13 qui sont sélectivement d'une part soudés sur des plots avant 14 de la puce 8 et d'autre part sur des plots avant 5b choisis parmi certains autres des plots 5 de ces moyens 3. Sur la face avant 7 de la plaque 2, le dispositif semi-conducteur 1 comprend enfin un bloc d'encapsulation 16 qui enrobe les puces 8 et 12 ainsi que les fils de connexion électrique 9 et 13. En se reportant aux figures 3 et 4, on peut voir qu'on a représenté un dispositif semi-conducteur 16 qui comprend une plaque support 17 sur la face avant 18 de laquelle sont collées deux puces principales de circuits intégrés 19 et 20 situées à distance l'une de l'autre et reliées électriquement, sélectivement, à des moyens de connexion électrique 21 de la plaque 17 par des fils de connexion électrique 22 et 23. Le dispositif semi-conducteur 16 comprend en outre, selon une autre variante, une puce secondaire 24 de circuits intégrés dédiés spécifiquement pour être sensibles à la température, qui est collée sur la face avant 18 de la plaque 17, par exemple entre et à distance des deux puces principales 19 et 20, et qui est reliée électriquement, sélectivement, aux moyens de connexion électrique 21 par des fils de connexion électrique 25. Sur la face avant 18 de la plaque 17, le dispositif semi-conducteur 1 comprend enfin un bloc d'encapsulation 26 qui enrobe les puces 19, 20 et 24 ainsi que les fils de connexion électrique 22, 23 et 25. Les dispositifs semi-conducteurs qui viennent d'être décrits présentent l'avantage de pouvoir être fabriqués sur les chaînes de production en grandes séries habituelles. En effet, dans une première étape, on monte les puces principales et les puces secondaires de mesure de température sur les plaques supports, aux endroits choisis. Dans une seconde étape, on monte les fils de connexion électrique en les connectant sélectivement aux moyens de connexion électrique des plaques. Enfin, dans une troisième étape, on procède classiquement aux moulages par injection des blocs d'encapsulation. Ils présentent en même temps l'avantage de délivrer, sur les plots arrière dédiés à cet effet, des signaux électriques issus des puces secondaires, représentatifs de la température à laquelle ces puces secondaires sont soumises. Compte tenu de la localisation de ces puces secondaires en contact ou proches des puces principales et noyées dans les blocs d'encapsulation, ces signaux sont représentatifs de la température de fonctionnement des puces principales. Il est ainsi possible de disposer en continu d'informations relatives aux températures de fonctionnement des puces principales pour en déduire par exemple des informations relatives à leur durée de vie, des informations de surchauffe éventuelle, ou des informations de commande et de contrôle d'organes auxiliaires pour leur refroidissement. REVENDICATIONS 1. Dispositif semi-conducteur comprenant une plaque munie de moyens de connexion électrique, au moins une puce principale de circuits intégrés montée sur ladite plaque et reliée électriquement auxdits moyens de connexion électrique, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre au moins une puce secondaire (12) de circuits intégrés dédiés spécifiquement pour être sensibles à la température, portée par ladite plaque (2) ou ladite puce principale (8), ladite puce principale de circuits intégrés étant reliée électriquement à certains desdits moyens de connexion (3) et ladite puce secondaire de circuits intégrés étant reliée électriquement à d'autres desdits moyens de connexion dédiés spécifiquement pour délivrer des signaux de température. 2. Dispositif semi-conducteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite puce principale et ladite puce secondaire de circuits intégrés sont reliées auxdits autres moyens de connexion (3) par des fils de connexion électrique (9, 13). 3. Dispositif semi-conducteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend un bloc d'encapsulation (16) desdites puces.