Brevet FR3025360A1 — publié le 20160304

Domaine de l'invention La présente se rapporte à un composant semi-conducteur avec une enveloppe sous la forme d'une masse moulée entourant au moins par zone, le composant semi-conducteur, et un blindage électro- n magnétique qui entoure au moins par zone, cette enveloppe. L'invention se rapporte également à un procédé de fabrication de composant semi-conducteur selon lequel : - dans une première étape, on installe les composants semiconducteurs sur un support commun, 10 - dans une seconde étape ou en même temps que la première étape, on relie électriquement les composants au support, - ensuite dans une troisième étape, on couvre les composants semiconducteurs d'une masse moulée, - puis dans une quatrième étape, on enlève la masse moulée entre les 15 composants dans des plans perpendiculaires à l'élément de support, - dans une cinquième étape, les surfaces dégagées de la masse moulée reçoivent un blindage électromagnétique, - et dans une sixième étape, on sépare les composants du support pour obtenir les composants semi-conducteurs. 20 Etat de la technique On connaît déjà un composant semi-conducteur du type défini ci-dessus ainsi que son procédé de fabrication selon le document US 8 368 185 B2. Les composants semi-conducteurs décrits dans ce docu- 25 ment sont reliés électriquement à un support et couverts d'une masse moulée pour être protégés vis-à-vis de l'influence de l'extérieur. Il est en outre prévu un blindage électromagnétique autour des composants sous la forme d'une couche métallique entourant complètement la masse moulée. La couche métallique est appliquée par exemple par pro- 30 jection dans le cas du procédé de découpe et de revêtement de la masse moulée. Selon le procédé connu, en même temps que l'on fabrique plusieurs tels composants semi-conducteurs, il est prévu de disposer les composants semi-conducteurs sur un support commun, c'est-à-dire 35 de les relier électrique à celui-ci. Ensuite, on couvre la région du sup- 3025360 2 port munie des composants semi-conducteurs avec la masse moulée. Puis on scie ou on sépare par un procédé analogue, la masse moulée dans la zone du bord des futurs composants semi-conducteurs. Ensuite, on applique le blindage électromagnétique sous la forme de la couche métallique évoquée ci-dessus sur la masse moulée. Enfin, on sépare complètement le support pour séparer les différents composants semi-conducteurs du support. L'inconvénient du composant connu ou de son procédé de fabrication est que l'application de la masse moulée sur le support ainsi que l'application de la couche métallique formant le blindage élec- tromagnétique, constituent des procédés fondamentalement différents et nécessitent ainsi des installations de fabrication différentes. De plus, on risque la délamination entre la masse moulée et la couche métallique du blindage à cause des propriétés différentes de la matière de la masse moulée et de la couche métallique du blindage. Selon l'état de la technique (US 2010/0140534 A1), on connait également la composition d'une masse moulée ayant des caractéristiques de blindage électromagnétique. But de l'invention Partant de l'état de la technique, la présente invention a pour but de développer un composant semi-conducteur du type défini ci-dessus pour garantir notamment la qualité du blindage pendant toute la durée de vie du composant semi-conducteur, notamment en évitant la délamination ou la séparation du blindage électromagnétique par rapport à la masse moulée. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention a pour objet un composant semi- conducteur du type défini ci-dessus, caractérisé en ce que le blindage électromagnétique est constitué par une seconde masse moulée, munie de particules métalliques. En d'autres termes, cela signifie que la masse moulée ayant des propriétés de blindage électromagnétiques pour réaliser le blindage et la masse moulée, sont en principe, les mêmes matières de sorte que malgré le cas échéant des conditions d'environnement qui in- fluencent de manière négative la liaison entre la masse moulée et le 3025360 3 blindage, telles que des températures trop élevées ou trop basses, l'humidité ou des effets analogues, la liaison entre la matière moulée et le blindage conserve son excellente qualité. De façon particulièrement avantageuse, la matière de 5 base des deux masses moulées est identique. On peut ainsi optimiser la qualité de la liaison entre la masse moulée et le blindage car la dilatation thermique des deux masses (à l'exception des adjonctions particules métalliques dans l'une des masses respectives) sont identiques ce qui évite ou réduit les contraintes mécaniques dans la zone de jonction 10 des deux masses. De plus, les deux masses se travaillent avec le même procédé ou la même installation. Selon un développement constructif du composant semi- conducteur, il est installé sur un support en étant relié électriquement à celui-ci par au moins un fil de liaison et ce fil de liaison dépasse la hau- ts teur du côté du composant semi-conducteur, tourné vers le blindage en étant en liaison électrique avec le blindage. On a ainsi une liaison électrique à la masse, particulièrement simple pour le composant, par le blindage et ainsi un excellent effet de blindage. Selon un développement de cette dernière solution, le fil 20 de liaison et la masse moulée ont au moins sensiblement la même hau- teur sur le côté tourné vers le blindage ou encore le fil de liaison dépasse légèrement la hauteur de la masse moulée. De plus, lorsqu'on couvre la masse moulée avec la masse moulée constituant le blindage, le fil de liaison arrive nécessairement en coopération avec la masse 25 moulée du blindage sans réduire considérablement l'épaisseur du blin- dage ou de la masse moulée dans la région du fil de liaison. On optimise ainsi encore plus l'effet de blindage car celui-ci aura une épaisseur constante sur toute la zone de la masse moulée. L'invention a également pour objet un procédé de fabrica- 30 tion de composants semi-conducteur du type défini ci-dessus, ce procé- dé étant caractérisé en ce que la cinquième étape consistant à couvrir les surfaces dégagées de la masse moulée utilise une seconde masse moulée contenant des particules métalliques. Selon un développement particulièrement préférentiel du 35 procédé, la seconde étape réalise des liaisons par des fils de liaison et la 3025360 4 troisième étape applique sur au moins une liaison par fil, la masse moulée uniquement jusqu'à la hauteur de la liaison par fil. Dans la présente description les expressions « liaison par fil(s) » et « fil(s) de liaison » sont équivalentes. 5 Pour s'assurer que le blindage couvre les surfaces laté- rales du composant semi-conducteur, on élimine la masse moulée, selon une quatrième étape du procédé et on sépare les composants semiconducteurs du support dans une sixième étape avec un outil de séparation qui a une épaisseur pour la sixième étape moindre que celle de 10 l'outil utilisé dans la quatrième étape, la quatrième et la sixième étape se faisant dans un plan de séparation commun par rapport au support. Suivant une autre caractéristique préférentielle, dans la quatrième étape, on réduit l'épaisseur du support à partir de son côté supérieur tourné vers la masse moulée. Cela garantit qu'après 15 l'application du blindage électromécanique, celui-ci couvre la partie de la surface latérale du support et réalise ainsi de manière optimale, sa fonction de blindage. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière 20 plus détaillée à l'aide d'un exemple de composant semi-conducteur, se- lon l'invention et de son procédé de fabrication, représenté dans les dessins annexés dans lesquels, les mêmes éléments portent les mêmes références dans les différentes figures. Ainsi : 25 - les figures 1 à 6 montrent d'une manière très simplifiée les étapes de fabrication successives de composants semi-conducteurs sur un support, - la figure 7 montre un ordinogramme décrivant les étapes du procédé de fabrication, selon l'invention. 30 Description de modes de réalisation de l'invention Les figures 1 et 7 montrent dans une première étape 101 du procédé de fabrication de composants semi-conducteurs 10 représentés à la figure 6. Dans la première étape 101, on installe un grand nombre de composants électroniques 11, notamment identiques sous la 35 forme de circuits intégrés sur un support commun 12 ayant la forme 3025360 5 d'un support de circuit tel qu'un substrat, une plaque de circuit ou un châssis conducteur. La disposition et la fixation des composants 11 sur le support 12 se fait selon des techniques connues, par exemple, avec une colle conductrice, une soudure ou un procédé analogue. 5 Ensuite, selon la représentation des figures 2 et 7, (ou fil de liaison) dans une seconde étape 102, on installe au moins une liaison par fil 13 entre chaque composant 11 et le support 12 ; toutefois, on installe de préférence un ensemble de fils de liaison 13, non représentés, dans le détail. Pour cela, on relie le côté supérieur 14 du sup- in port 12 dans la région de la surface de liaison électro-conductrice au côté supérieur 15 du composant 11. La figure 2 montre d'une manière particulièrement visible que les fils de liaison 13 au niveau des composants 11 dépassent le côté supérieur 15 de chaque composant 11. Selon la représentation des figures 3 et 7, dans une troi- 15 sième étape de fabrication 103, on recouvre le support 12 et les compo- sants 11 d'une masse de moulage 18 formant une enveloppe. La masse une fois moulée 18 protège les composants 11, c'est-à-dire leur liaison électrique entre le support 12 et chaque composant 11 ; la masse moulée 18 est une masse connue selon l'état de la technique. Il est impor- 20 tant que la hauteur (h) de la masse moulée 18 par rapport au côté supérieur 14 du support 12 soit telle que la hauteur maximale de la liaison par fil 13 corresponde à la liaison de la masse du composant 11 à l'élément de support 12. Ensuite, dans une quatrième étape de fabrication 104, 25 selon la représentation des figures 4 et 7, on sépare la masse moulée 18 entre les différents composants 11 dans des plans de séparation 19, perpendiculaires au plan du support 12. Il est de plus important que la séparation de la masse moulée 18 descende suffisamment pour réduire partiellement l'épaisseur du support 12 sur son côté supérieur 14 pour 30 réaliser des sillons 21 en forme de rainures dans le support 12. En- suite, dans une cinquième étape de fabrication 105, selon la représentation des figures 5 et 7, on couvre complètement la masse moulée 18 avec une seconde masse moulée 25 contenant des particules métalliques (cela n'apparaît pas à la figure) de façon à fonctionner comme un 35 blindage électromagnétique 26. Il est important pour cela que la masse 3025360 6 moulée 25 c'est-à-dire le blindage électromagnétique 26 couvre complètement les surfaces dégagées de la masse moulée 18 et aussi les sillons 21 dans la région du support 12. Ensuite, selon la représentation des figures 6 et 7, dans 5 la sixième et dernière étape de fabrication 106, on sépare les compo- sants semi-conducteurs 10 de l'élément de support 12 par des découpes ou opérations analogues dans les plans de séparation 19. Il est important que l'outil qui effectue cette opération de séparation des composants semi-conducteurs 10 du support 12 soit moins épais que 10 l'outil qui a servi à séparer les masses moulées 18 dans la quatrième étape de fabrication 104. Cela garantit que même dans la zone des surfaces latérales 27, 28 de la masse moulée 18, celle-ci reste couverte par la masse moulée 25 et est ainsi couverte par le blindage électromagnétique 26. En outre, la masse moulée 25 se trouve dans la région des sil- 15 ions 21 de sorte que les composants 11 sont complètement entourés par le blindage électromagnétique 26 sur le côté supérieur 14 du support 12 en regard du composant 11. Le composant semi-conducteur 10 ou les différentes étapes de fabrication 101-106 du composant semi-conducteur 10 décrit 20 ci-dessus, peuvent être modifiés de différentes manières sans sortir du cadre de l'invention. Celles-ci consistent à réaliser un blindage électromagnétique 26 avec une masse moulée 25 contenant des particules métalliques, la masse moulée étant de préférence dans le même matériau de base que la masse moulée 18 de sorte que la liaison entre les deux 25 masses moulées 18, 25 a une liaison particulièrement solide et durable. On peut ainsi prévoir, par exemple, sur l'élément de support 12, un chemin conducteur périphérique ou fermé, relié à la masse électrique et qui, de façon analogue, à la liaison par fil(s) 13, est en contact direct avec la masse moulée 25 ou le blindage 26. 30 3025360 7 NOMEMCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX 10 Composant semi-conducteur 12 Support 5 13 Liaison par fil/fil de liaison 14 Côté supérieur du support 15 Côté supérieur du composant 18 Masse moulée/masse de moulage 19 Plan de joint 10 21 Sillon en forme de rainure 25 Masse moulée 26 Blindage électromagnétique 100-106 Etape du procédé de fabrication 15 REVENDICATIONS1°) Composant semi-conducteur (10) avec une enveloppe sous la forme d'une masse moulée (18) entourant au moins par zone, le composant semi-conducteur (10), et un blindage électromagnétique (26) qui en- toure au moins par zone, cette enveloppe, composant semi-conducteur caractérisé en ce que le blindage électromagnétique (26) est constitué par une seconde masse moulée (25) munie de particules métalliques. 2°) Composant semi-conducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau de base des deux masses moulées (18, 25) est identique. 3°) Composant semi-conducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le composant semi-conducteur (10) est installé sur un support (12) en étant relié électriquement à celui-ci par au moins un fil de liaison (13) et en ce que le fil de liaison (13) dépasse en hauteur le composant semiconducteur (10) sur son côté, tourné vers le blindage (26) et il est en contact électro-conducteur avec le blindage (26). 4°) Composant semi-conducteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le fil de liaison (13) et la masse moulée (18) sont sensiblement à la même hauteur (H, h) sur le côté tourné vers le blindage (26) ou encore le fil de liaison (13) dépasse légèrement la hauteur (H, h) de la masse moulée (18). 5°) Composant semi-conducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le composant semi-conducteur (10) a un circuit intégré. 6°) Procédé de fabrication de composant semi-conducteur (10) notamment selon l'une selon des revendications 1 à 4, selon lequel 3025360 9 - dans une première étape (101), on installe les composants semiconducteurs (11) sur un support commun (12), - dans une seconde étape (102) ou en même temps que la première étape (101), on relie électriquement les composants (11) au support 5 (12), - ensuite dans une troisième étape (103), on couvre les composants semi-conducteurs (11) d'une masse moulée (18), - puis dans une quatrième étape (104), on enlève la masse moulée (18) entre les composants (11) dans des plans (19) perpendiculaires à 10 l'élément de support (12), - dans une cinquième étape (105), les surfaces dégagées de la masse moulée (18) reçoivent un blindage électromagnétique (26), - et dans une sixième étape (106), on sépare les composants (10) du support (12) pour obtenir les composants semi-conducteurs (10), 15 procédé caractérisé en ce que la cinquième étape (105) consistant au recouvrement des surfaces dégagées de la masse moulée (18) consiste à utiliser une seconde masse moulée (25) contenant des particules métalliques. 20 7°) Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la seconde étape (102) consiste à réaliser des liaisons par des fils (13) et en ce que la troisième étape (103) consiste à appliquer sur au moins une liaison par fil (13), la masse moulée (18) uniquement jusqu'à la 25 hauteur de la liaison par fil (13). 8°) Procédé selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que on enlève la masse moulée (18) dans la quatrième étape (104) et on sé- 30 pare le composants semi-conducteurs (10) du support (12) dans une sixième étape (106) à l'aide d'un outil de séparation, qui, dans la sixième étape (106) a une épaisseur inférieure à celle de l'outil de séparation de la quatrième étape (104), et la quatrième étape (104) et la sixième étape (106) se font par rapport au 35 support (12) dans un plan de séparation (19) commun. 3025360 10 9°) Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que dans la quatrième étape (104), on enlève partiellement la matière du support (12) sur son côté (14) tourné vers la masse moulée (18). 5 10