Brevet FR3040534A1 — publié le 20170303

Dispositif électronique muni d'une couche conductrice et procédé de fabrication La présente invention concerne le domaine des dispositifs électroniques. Des dispositifs électroniques connus, généralement de forme parallélépipédique, comprennent une plaque de support, incluant un réseau de connexion électrique, une puce de circuits intégrés montée sur l'une des faces de la plaque de support et un bloc d'encapsulation dans lequel est noyée la puce. La puce est reliée au réseau de la plaque de support par des éléments de connexion électrique tels que des billes, interposés entre la plaque de support et la puce, ou par des fils de connexion électrique noyés dans le bloc d'encapsulation. De tels dispositifs électroniques sont montés sur des plaques de circuits imprimés, généralement par l'intermédiaire d'éléments de connexion électrique tels que des billes, reliant le réseau de connexion électrique des plaques de support et le réseau de connexion électrique des plaques de circuits imprimés. Lorsque les puces génèrent des signaux radioélectriques devant être émis ou traitent des signaux radioélectriques reçus, les antennes d'émission ou de réception sont réalisées sur les plaques de circuits imprimés. Les signaux électriques suivent des chemins résistifs très longs qui sont constitués par des lignes du réseau de connexion électrique des plaques de circuits imprimés, les éléments de connexion électrique entre les plaques de circuits imprimés et les plaques de support, des lignes du réseau de connexion électrique des plaques de support et les éléments de connexion électrique entre les plaques de support. De tels chemins dépendent en outre de la qualité des interconnexions issues de la fabrication. Les dispositions ci-dessus constituent un handicap notamment lorsque la dimension nécessaire des antennes, pour la transmission de 3040534 2 signaux radioélectriques à des fréquences de l'ordre du giga Hertz ou supérieures, voire très supérieures, au giga Hertz, devient réduite. La présente invention a pour objet de proposer une tout autre solution. 5 Selon un mode de réalisation, il est proposé un dispositif électronique qui comprend une plaque de support présentant une face de montage, au moins une puce de circuits intégrés montée sur ladite face de montage de la plaque de support, un bloc d'encapsulation dans lequel la puce est noyée, ce bloc d'encapsulation s'étendant au-dessus 10 de la puce et autour de la puce sur ladite face de montage de la plaque de support et présentant une face frontale, au moins un trou traversant ledit bloc d'encapsulation et découvrant au moins en partie un contact électrique de la face de montage de ladite plaque de support ou de la puce, et au moins une couche en une matière conductrice de 15 l'électricité, étendue sur ladite face frontale dudit bloc d'encapsulation et reliée audit contact électrique dans ledit trou. Ledit contact électrique peut être aménagé sur ladite face de montage de ladite plaque de support, à distance de la périphérie de la puce. 20 Ledit contact électrique peut être aménagé sur une face frontale de ladite puce. Ledit bloc d'encapsulation peut présenter au moins une rainure dans ladite face frontale, dans laquelle s'étend ladite couche conductrice. 25 Il est également proposé un procédé de fabrication d'un dispositif électronique, dans lequel on dispose d'un dispositif électronique primaire qui comprend une plaque de support, une puce de circuits intégrés montée sur une face de montage de la plaque de support et un bloc d'encapsulation s'étendant au-dessus de la puce et 30 autour de la puce sur ladite face de montage de la plaque de support, le bloc d'encapsulation présentant une face frontale parallèle à la plaque de support. Le procédé comprend : réaliser un trou au travers dudit bloc d'encapsulation du dispositif électronique primaire, depuis ladite face 3040534 3 frontale, jusqu'à découvrir au moins partiellement un contact électrique ; déposer une matière liquide ou pâteuse, conductrice de l'électricité, sur au moins une zone de ladite face frontale du bloc d'encapsulation et dans ledit trou ; et faire durcir ladite matière 5 conductrice, de façon à réaliser une couche conductrice reliée audit contact électrique. Le procédé peut comprendre : réaliser au moins une rainure dans ladite face frontale du bloc d'encapsulation, cette rainure débouchant dans ledit trou ; ladite matière conductrice étant 10 ultérieurement déposée dans cette rainure. Le procédé peut comprendre : réaliser au moins deux trous au travers dudit bloc d'encapsulation du dispositif électronique primaire, depuis ladite face frontale, jusqu'à découvrir au moins partiellement deux contacts électriques ; déposer ladite matière liquide ou pâteuse, 15 conductrice de l'électricité, sur au moins une zone de ladite face frontale du bloc d'encapsulation et dans lesdits trous ; et faire durcir ladite matière conductrice, de façon à réaliser une couche conductrice reliée auxdits contacts électriques. Des dispositifs électroniques et leurs modes de fabrication vont 20 maintenant être décrits à titre d'exemples de réalisation, illustrés par le dessin sur lequel : - la figure 1 représente une coupe d'un dispositif électronique selon l'invention ; - la figure 2 représente une vue de dessus du dispositif 25 électronique de la figure 1 ; - la figure 3 représente une étape de fabrication, en coupe, dispositif électronique de la figure 1 ; - la figure 4 représente une autre étape de fabrication, coupe, du dispositif électronique de la figure 1 ; 30 - la figure 5 représente une autre étape de fabrication, coupe, du dispositif électronique de la figure 1 ; - la figure 6 représente une autre étape de fabrication, coupe, du dispositif électronique de la figure 1 ; du en en en 3040534 4 - la figure 7 représente une coupe d'un autre dispositif électronique selon l'invention ; et - la figure 8 représente une coupe d'un autre dispositif électronique selon l'invention. 5 Comme illustré sur les figures 1 et 2, selon un exemple de réalisation, un dispositif électronique final 1 comprend une plaque de support 2, incluant un réseau de connexion électrique 3, une puce de circuits intégrés 4 montée sur une face frontale de montage 5 de la plaque de support 2 et un bloc d'encapsulation 6 dans lequel est noyée 10 la puce 4 et qui s'étend sur la puce 4, autour de cette dernière, sur la face de montage 5 de la plaque de support 2, de telle sorte que le dispositif électronique 1 se présente sous la forme d'un parallélépipède. Selon une variante de réalisation représentée, la puce de 15 circuits intégrés 4 est montée sur une face de montage 5 de la plaque de support 2 par l'intermédiaire d'éléments de connexion électrique 7, tels que des billes, qui relient sélectivement la puce 4 et le réseau de connexion électrique 3. Selon une autre variante de réalisation, la puce 4 pourrait être collée sur la face de montage 5 de la plaque de support 20 2 et être reliée au réseau de connexion électrique 3 par des fils de connexion électrique noyés dans le bloc d'encapsulation 6. Selon une variante de réalisation représentée, le bloc d'encapsulation 6 présente un trou traversant 8 aménagé depuis une face frontale 9 de ce bloc, parallèle à la plaque de support 2, jusqu'à 25 découvrir un contact électrique 10 du réseau de connexion électrique aménagé sur la face de montage 5 de la plaque de contact. Le trou traversant 8 est situé entre et à distance de la périphérie de la puce 4 et de la périphérie du bloc primaire d'encapsulation 6. Dans la face frontale 9 du bloc d'encapsulation 6 est aménagée 30 une rainure allongée 11 qui débouche dans le trou 8. Par exemple, la rainure 11 peut passer au-dessus et à distance de la puce 4. Le bloc d'encapsulation 6 est muni d'une couche 12 en une matière conductrice de l'électricité, étendue sur une zone de sa face 3040534 5 frontale 9 et qui remplit approximativement le trou traversant 8 de façon à être connectée au contact électrique 10 dans ce trou. Plus précisément, la couche conductrice 12 s'étend dans la rainure 11 de façon à remplir approximativement cette rainure 11. La 5 couche 12 est maintenue par un effet d'adhérence sur le bloc d' encapsulation 6. La couche conductrice 12 peut être en une résine durcie incluant des particules métalliques conductrices de l'électricité. Par ailleurs, le dispositif électronique 1 peut être muni 10 d'éléments de connexion électrique extérieure 3a, tels que des billes, disposés sur des contacts électriques 3b du réseau de connexion électrique 3 aménagés sur une face 2a de la plaque de support 2, opposée à la face de montage 5, ces contacts électriques 3b étant reliés sélectivement au réseau de connexion électrique 3 de la plaque de 15 support 2. Le dispositif électronique final 1 peut être réalisé de la manière suivante. Comme illustré sur la figure 3, on dispose d'un dispositif électronique primaire 13, préfabriqué, qui comprend la plaque de 20 support 2, la puce 4 montée comme décrit précédemment et le bloc d'encapsulation 6, ce dernier présentant une face frontale 9 complètement plate. Comme illustré sur la figure 4, on réalise le trou 8 et la rainure allongée 11. 25 Puis, selon une variante de réalisation illustrée sur la figure 5, on dépose une couche conductrice 12 en une matière liquide ou pâteuse, c'est-à-dire apte à fluer ou s'écouler, dans le trou 8 et dans la rainure 11, au moyen d'une seringue mobile 14, la quantité de matière déposée étant apte à remplir approximativement le trou 8 et la rainure 30 11, cette dernière constituant une barrière au fluage de la matière. Ou alors, selon une autre variante de réalisation illustrée sur la figure 6, on dépose une quantité de matière conductrice 15 remplissant largement le trou 8 et la rainure 11 et on procède à un raclage de cette matière 15 déposée au moyen d'une spatule 16 en déplaçant cette 3040534 6 dernière sur la face frontale 9 du bloc d'encapsulation 6 de façon à ne laisser subsister que la couche conductrice 12. Puis, on procède à un durcissement de la couche 12 déposée, par exemple sous l'effet d'un rayonnement. 5 Comme illustré sur la figure 7, selon un autre exemple de réalisation, un dispositif électronique final 17 se différencie du dispositif électronique 1 décrit précédemment par le fait que la couche conductrice 12 est, cette fois, directement reliée à un contact électrique spécifique 18 prévu sur la face frontale 19 de la puce 4. Le 10 contact électrique spécifique 18 peut résulter de la formation d'une liaison électrique traversant le substrat de la puce de circuits intégrés 4, connu sous le nom de TSV (de l'anglo-saxon « Through Silicon Via »). Dans cet exemple de réalisation, l' étape de fabrication 15 équivalente à celle décrite en référence à la figure 4 consiste à réaliser un trou 20 en un endroit situé au-dessus de la puce 4, au travers d'un bloc d'encapsulation 6, de façon à découvrir le contact électrique 18, et à réaliser une rainure 21 débouchant dans ce trou 20. Les étapes suivantes de réalisation d'une couche conductrice 12 sont équivalentes 20 à celles décrites en référence aux figures 5 et 6. Les dispositifs électroniques qui viennent d'être décrits peuvent être issus d'une fabrication collective sur une plaquette de support commune. Les blocs d'encapsulation et les blocs d'encapsulation additionnels peuvent être obtenus par étalement d'une 25 matière liquide, par exemple une résine époxy, puis par durcissement de cette matière. Les dispositifs électroniques qui viennent d' être décrits peuvent être issus d'une fabrication collective sur une plaquette de support commune, comme cela est connu dans le domaine de la 30 microélectronique. Bien entendu, la couche conductrice 12 peut présenter toutes formes topographiques souhaitées. La couche conductrice 12 des dispositifs électroniques qui viennent d'être décrits peut avantageusement constituer une antenne 3040534 7 électromagnétique pour l'émission / la réception de signaux radioélectriques à très hautes fréquences (atteignant le giga Hertz ou supérieures au giga Hertz, voire plusieurs centaines de giga Hertz), reliée à la puce 4 par des chemins courts de connexion électrique, via 5 le réseau de connexion électrique de la plaque de support 2 (figures 1- 2) ou directement (figure 7). Néanmoins, selon une variante de réalisation illustrée sur la figure 8, une couche conductrice 12, par exemple réalisée sous la forme d'un ruban, peut constituer un composant électronique passif 10 additionnel, tel qu'une résistance ou une self, dont les extrémités peuvent être reliées à la puce 4, via le réseau de connexion électrique 3 et/ou directement, en constituant un pont. Pour cela, les extrémités de cette couche conductrice 12 peuvent être reliées, via deux trous 22 et 23 aménagés au travers du 15 bloc d'encapsulation 6 depuis sa face frontale, de façon équivalente à ce qui a été décrit précédemment, à des contacts électriques 24 et 25 aménagés soit sur la face frontale de la plaque de support 2, soit sur la face frontale de la puce 4, soit l'un sur la face frontale de la plaque de support et l'autre sur la face frontale de la puce. REVENDICATIONS1. Dispositif électronique comprenant : une plaque de support (2) présentant une face de montage (5), au moins une puce de circuits intégrés (4) montée sur ladite face de montage de la plaque de support, un bloc d'encapsulation (6) dans lequel la puce est noyée, ce bloc d'encapsulation s'étendant au-dessus de la puce et autour de la puce sur ladite face de montage de la plaque de support et présentant une face frontale (9), au moins un trou (8) traversant ledit bloc d'encapsulation et découvrant au moins en partie un contact électrique (10, 18) de la face de montage de ladite plaque de support ou de la puce, et au moins une couche (12) en une matière conductrice de l'électricité, étendue sur ladite face frontale (9) dudit bloc d'encapsulation et reliée audit contact électrique dans ledit trou. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel ledit contact électrique (10) est aménagé sur ladite face de montage (5) de ladite plaque de support, à distance de la périphérie de la puce. 3. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel ledit contact électrique (18) est aménagé sur une face frontale (19) de ladite puce. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit bloc d'encapsulation (6) présente au moins une rainure (11) dans ladite face frontale, dans laquelle s'étend ladite couche conductrice (12). 5. Procédé de fabrication d'un dispositif électronique comprenant : disposer d'un dispositif électronique primaire (13) comprenant une plaque de support, une puce de circuits intégrés montée sur une face de montage de la plaque de support et un bloc d'encapsulation s'étendant au-dessus de la puce et autour de la puce sur ladite face de montage de la plaque de support, le bloc d'encapsulation présentant une face frontale parallèle à la plaque de support ; et procédé comprenant : 3040534 9 réaliser un trou (8) au travers dudit bloc d'encapsulation du dispositif électronique primaire, depuis ladite face frontale, jusqu'à découvrir au moins partiellement un contact électrique (10, 18) ; déposer une matière liquide ou pâteuse (15), conductrice de 5 l'électricité, sur au moins une zone de ladite face frontale du bloc d'encapsulation et dans ledit trou ; et faire durcir ladite matière conductrice, de façon à réaliser une couche conductrice (12) reliée audit contact électrique (10, 18). 6. Procédé selon la revendication 5, comprenant : réaliser au 10 moins une rainure (11) dans ladite face frontale du bloc d'encapsulation, cette rainure débouchant dans ledit trou ; ladite matière conductrice (15) étant ultérieurement déposée dans cette rainure. 7. Procédé selon l'une des revendications 5 et 6, comprenant : 15 réaliser au moins deux trous (22, 23) au travers dudit bloc d'encapsulation du dispositif électronique primaire, depuis ladite face frontale, jusqu'à découvrir au moins partiellement deux contacts électriques (24, 25) ; déposer ladite matière liquide ou pâteuse (15), conductrice de 20 l'électricité, sur au moins une zone de ladite face frontale du bloc d'encapsulation et dans lesdits trous ; et faire durcir ladite matière conductrice, de façon à réaliser une couche conductrice (12) reliée auxdits contacts électriques (22, 23).