Brevet FR3078438A1 — publié le 20190830

Procédé de fabrication d'une pluralité de boîtiers électroniques La présente invention concerne le domaine de la microélectronique et, plus précisément, le domaine de la fabrication de boîtiers qui comprennent, dans des cavités, des puces électroniques. Selon un mode de réalisation, il est proposé un procédé de fabrication d'une pluralité de dispositifs électroniques comprenant les étapes suivantes : disposer d'une plaque collective de support pourvue, sur une face de montage, de puces électroniques distantes des unes des autres ; disposer d'une plaque collective de recouvrement présentant dans une face des nervures aménageant entre elles des cavités ; réaliser une opération de montage de la plaque collective de recouvrement au-dessus de la plaque collective de support, dans une position telle que les puces soient situées dans les cavités, en interposant des cordons de colle entre la face de montage de la plaque de support et les nervures de la plaque de recouvrement ; faire durcir les cordons de colle ; et réaliser une opération de découpe de la plaque de support et la plaque de recouvrement, au travers des nervures, de sorte à obtenir une pluralité de dispositifs électroniques comprenant chacun une portion de la plaque de support, pourvue d'au moins une puce, et une portion de la plaque de recouvrement, formant un capot d'encapsulation de cette puce dans la cavité correspondante, comprenant une paroi frontale située au-dessus de la puce et une paroi périphérique comprenant une portion des nervures adjacentes à cette cavité. Une telle fabrication collective améliore les positionnements souhaités et simplifie la fabrication des boîtiers électroniques. L'opération de découpe peut comprendre la réalisation de traits de scie traversant simultanément la plaque collective de support et la plaque collective de recouvrement. 2 L'opération de découpe peut comprendre, distinctement, la réalisation de traits de scie traversant la plaque collective de support et la réalisation de traits de scie traversant la plaque collective de recouvrement. 5 Les traits de scie traversant la plaque collective de support peuvent être plus larges que les traits de scie traversant la plaque collective de recouvrement, de sorte que les flancs de la portion de la plaque collective de recouvrement débordent par rapport aux flancs de la portion de la plaque collective de support. 10 La plaque collective de support et la plaque collective de recouvrement peuvent être placées l'une par rapport à l'autre à l'aide de moyens de positionnement. Les moyens de positionnement peuvent comprendre des tiges de positionnement coopérant avec des supports de transfert portant 15 respectivement la plaque collective de support et la plaque collective de recouvrement et/ou avec la plaque collective de support et la plaque collective de recouvrement. Les moyens de positionnement peuvent comprendre des moyens de positionnement optiques. 20 La plaque collective de recouvrement peut présenter des passages traversants qui débouchent dans les cavités. La plaque collective de recouvrement peut être pourvue d'éléments optiques laissant passer la lumière, en regard desdits passages traversants. 25 Les puces peuvent comprendre des capteurs de lumière et/ou des émetteurs de lumière. Des boîtiers électroniques et des modes de fabrication de boîtiers électroniques vont maintenant être décrits à titre d'exemple de réalisation, illustrés par le dessin dans lequel : 30 - la figure 1 représente une coupe d'un dispositif collectif ; - la figure 2 représente une vue de dessus du dispositif collectif de la figure 1 ; - la figure 3 représente une coupe d'un autre dispositif collectif ; 3 - la figure 4 représente une vue de dessus du dispositif collectif de la figure 3 ; - la figure 5 représente une coupe d'un ensemble obtenu incluant les dispositifs collectifs des figures 1 et 3 ; 5 - la figure 6 représente en coupe un mode d'obtention de boîtiers électroniques ; - la figure 7 représente une coupe d'un boîtier électronique singulé issu du mode d'obtention de la figure 6 ; - la figure 8 représente en coupe un autre mode d'obtention 10 de boîtiers électroniques ; et - la figure 9 représente une coupe d'un boîtier électronique singulé issu du mode d'obtention de la figure 8. Sur les figures 1 et 2 est illustré un dispositif collectif 1 qui comprend une plaque de support collective 2 qui est pourvue, sur une 15 face frontale de montage 3, d'une pluralité de puces électroniques, par exemple collées, distantes les unes des autres et situées sur des emplacements rectangulaires El, formant une mosaïque et adjacents longitudinalement et transversalement, de la face frontale de montage 3 et à distance des bords adjacents de ces emplacements. 20 En particulier, la plaque de support collective 2 est pourvue d'une pluralité de paires de puces électroniques 4 et 5 situées respectivement dans les emplacements El. La plaque de support collective 2 est en une matière diélectrique, opaque, et est pourvue d'une pluralité de réseaux de 25 connexion électrique intégrés 6, prévus respectivement dans les emplacements El et aptes à réaliser des connexions électriques entre la face frontale de montage 3 et la face arrière 7 de la plaque de support collective 2. Les puces 4 et 5 sont respectivement reliées aux réseaux de 30 connexion électrique 6 par des fils conducteurs de l'électricité 8 et 9, entre des plots avant des puces 4 et 5 et des plots de la face frontale 3, et la face arrière 7 est pourvue de plots de connexion électrique extérieure 10 reliés aux réseaux de connexion électrique 6. Les fils 8 4 et/ou 9 pourraient être remplacés par des billes entre les puces 4 et/ou 5 et les réseaux de connexions électriques 6. Les puces 4 et 5 sont disposées de la manière d'un emplacement El à l'autre, par exemple selon des lignes longitudinales. 5 Les puces 4 sont respectivement pourvues de capteurs de lumière 11 et 12, distants longitudinalement, et les puces 5 sont pourvues d'émetteurs de lumière 13. Sur les figures 3 et 4 est également illustré un dispositif collectif 14 qui comprend une plaque collective de recouvrement 15, 10 en une matière diélectrique, qui comprend une paroi frontale 16 et dont une face arrière de montage 17 présente des nervures principales 18 en saillie par rapport à la paroi frontale 16, qui s'étendent longitudinalement et transversalement et qui aménagent entre elles des cavités 19. 15 Les cavités 19 sont situées sur les emplacements rectangulaires adjacents E2, formant une mosaïque, de la plaque collective de recouvrement 12, de sorte que les bords adjacents de ces emplacements E2 passent au milieu des nervures principales 15. La plaque collective de recouvrement 14 présente également 20 des nervures secondaires 20 qui s'étendent dans les cavités 19, transversalement entre les nervures longitudinales opposées 18 correspondantes, de sorte que chaque cavité 19 est divisée en deux chambres 21 et 22. Les nervures secondaires 20 présentent, dans leurs bords d'extrémité, des échancrures 23. 25 La plaque collective de recouvrement 14 est en une matière opaque et peut être obtenue par moulage. Dans chaque emplacement E2, la paroi frontale 16 de la plaque collective de recouvrement 14 présente des passages traversants 24 et 25 situés respectivement en regard des chambres 21 et 22 et est 30 pourvue d'éléments optiques 26 et 27, laissant passer la lumière, correspondants aux passages traversants 24 et 25. Selon une variante de réalisation, représentée sur le dessin, les éléments optiques 26 et 27 sont insérés dans la paroi frontale 16 par surmoulage. Selon une autre variante de réalisation (non représentée), 5 les éléments optiques peuvent être rapportés et fixés par collage dans les passages traversants 24 et 25 ou d'un côté ou de l'autre de la paroi frontale 16. Comme illustré sur la figure 5, les dispositifs collectifs 1 et 14 5 sont destinés à être montés l'un au-dessus de l'autre de la manière suivante, à l'aide d'outils adaptés. Pour réaliser l'opération de montage, la plaque collective de support 2 et la plaque collective de recouvrement 15 sont placées l'une au-dessus de l'autre, dans une position telle que la face de montage 3 10 de la plaque collective de support 2 et la face de montage 17 de la plaque collective de recouvrement 14 soient en regard et que les emplacements El et E2 soient en regard et en coïncidence. Puis, on rapproche les dispositifs collectifs 1 et 14, de sorte que les paires de puces 4 et 5 soient situés respectivement dans les 15 cavités 19, que les nervures secondaires 20 soient placées à cheval sur les puces 4 et traversent les échancrures 23, que les capteurs 11 et 12 des puces 4 soient respectivement dans les chambres 21 et 22 et que les puces 5 soient dans les chambres 22. On réalise ainsi un positionnement collectif des dispositifs collectifs 1 et 14. 20 Comme illustré sur la figure 1, avant de réaliser l'opération de montage, des cordons de colle 28 sont dispensés le long des bords des emplacements El et des cordons de colle 29 sont dispensés sur les puces 4, entre et à distance des capteurs 11 et 12, et sur la face de montage 3, de part et d'autre des puces 4. 25 Comme illustré sur la figure 5, lors de l'opération de montage, les cordons de colle 28 sont écrasés et interposés entre la face de montage 3 de la plaque collective de support 2 et les extrémités des nervures principales 18 de la plaque collective de recouvrement 15 et les cordons de colle 29 sont écrasés et interposés entre les puces 4 et 30 les échancrures 23 des nervures secondaires 20 de la plaque collective de recouvrement 15 et entre la face de montage 3 de la plaque collective de support 2 et les extrémités des nervures secondaires 20 de la plaque collective de recouvrement 15. 6 Après quoi, on fait durcir les cordons de colle 28 et 29, par exemple dans un four, de sorte à fixer entre eux les dispositifs collectifs 1 et 14, les cordons de colle 28 et 29 obtenus étant en une matière opaque. On obtient alors un ensemble A. 5 Les outils de montage peuvent être pourvus de moyens de positionnement des dispositifs collectifs 1 et 14 l'un par rapport à l'autre, de sorte à placer avec précision les emplacements El et E2 en coïncidence les uns au-dessus des autres. Comme illustré sur la figure 1, le dispositif collectif 1 peut être 10 porté par un support de transfert 30 dans une position telle que la face arrière 7 est en appui sur une face 31 du support de transfert 30. Le support de transfert 30 peut être muni de tiges de positionnement 32 qui s'étendent perpendiculairement à sa face 31. Selon une variante de réalisation, au moins certaines des tiges 15 32 peuvent être situées à la périphérie et à distance de la plaque collective de support 2. Selon une autre variante de réalisation, au moins certaines des tiges 32 peuvent traverser des passages traversants de positionnement de la plaque collective de support 2, aménagés à l'extérieur de la zone pourvue des emplacements El. 20 Comme illustré sur la figure 3, le dispositif collectif 14 peut être porté par un support de transfert 33 dans une position telle que la face frontale 34 de la plaque de recouvrement 15, opposée à sa face de montage 17 est en appui sur une face 35 du support de transfert 33. Le support de transfert 33 peut être pourvu de trous de positionnement 36. 25 Selon une variante de réalisation, au moins certains des trous 36 peuvent être situés à la périphérie et à distance de la plaque collective de recouvrement 15. Selon une autre variante de réalisation, au moins certains des trous 36 peuvent être en regard de la plaque collective de recouvrement 15 et la plaque collective de recouvrement 30 peut être pourvue de trous traversants de positionnement coïncidant avec les trous 36 et aménagés à l'extérieur de la zone pourvue des emplacements E2. Comme illustré sur la figure 5, lors de l'opération de montage décrite précédemment, les tiges de positionnement 32 du support de 7 transfert 30 sont engagées dans les trous de positionnement 36 du support de transfert 33. Selon une variante de réalisation, en remplacement des tiges de positionnement 32, les supports de transferts 30 et 33 pourraient être 5 pourvus de moyens de positionnement optiques. L'ensemble A étant obtenu et l'un des supports de transfert 30 et 33 étant enlevé, on procède alors à une opération de découpe le long des bords longitudinaux et transversaux des emplacements El et E2 en coïncidence et perpendiculairement aux plaques collectives 2 et 16. 10 Selon une variante de réalisation illustrée sur la figure 6, l'opération de découpe comprend la réalisation de traits de scie 37 traversant simultanément la plaque collective de support 2 et la plaque collective de recouvrement 15, en passant au milieu des nervures principales 18. 15 Comme illustré sur la figure 7, on obtient une pluralité de boîtiers électroniques B1 qui comprennent chacun une portion de la plaque collective de support, formant une plaque de support 40, et une portion de la plaque de recouvrement, formant un capot d'encapsulation 41, délimitant une cavité 19 correspondante. 20 La plaque de support 40 est pourvue d'un réseau de connexions électriques intégrés 6 et est munie d'une puce 4 et d'une puce 5. Le capot d'encapsulation 41 comprend un corps 42 qui comprend une paroi frontale 43, une paroi périphérique 44 comprenant une portion des nervures principales 18 adjacentes à la cavité 19 25 correspondante et une paroi secondaire 20 qui forme une paroi de séparation entre les chambres 21 et 22. La paroi frontale 42 est située au-dessus et à distance des puces 4 et 5 et des fils 8 et 9 et est pourvue des éléments optiques 26 et 27 correspondant, respectivement au-dessus du capteur 11 et au-dessus de l'émetteur 13. La paroi 30 périphérique 43 est située à la périphérie et à distance des puces 4 et 5 et des fils 8 et 9. Les flancs périphériques 45 et 46 de la plaque de support 40 et du capot d'encapsulation 41, issus de la découpe, sont alignés. 8 Selon une autre variante de réalisation, l'opération de découpe comprend, distinctement, une découpe de la plaque collective de support 2 et une découpe de la plaque collective de recouvrement 15, le long des bords longitudinaux et transversaux des emplacements El 5 et E2. Par exemple, comme illustrée sur la figure 8, l'opération de découpe comprend, distinctement, d'une part la réalisation de traits de scie 47 depuis la face arrière 7 et traversant la plaque collective de support 2 et d'autre part la réalisation de traits de scie 48 depuis la face 34 de la plaque collective de recouvrement 15 et traversant cette 10 plaque collective de recouvrement 15, en passant au milieu des nervures principales 18. Les traits de scie 47 et 48 peuvent être de mêmes largeurs. On obtient alors des boîtiers électroniques équivalents aux boîtiers électroniques B1 de la figure 8. 15 Néanmoins, comme spécifiquement illustré sur la figure 8, les traits de scie 48 peuvent être plus larges que les traits de scie 47. Dans ce cas, ayant conservé le support de transfert 33, il est avantageux que l'opération de découpe comprenne la réalisation de traits de scie 47 depuis la face arrière 7 et traversant la plaque 20 collective de support 2 puis la réalisation de traits de scie 48 moins larges au travers de la plaque collective de recouvrement 15, depuis la même face arrière 7 de la plaque de support 2 et en passant au travers des traits de scie 47 déjà réalisés. Comme illustré sur la figure 9, on obtient alors une pluralité de 25 boîtiers électroniques B2 qui se différencient du boîtier électronique B1 par le fait que, dans chaque dispositif électronique B2, le capot d'encapsulation 41 déborde, à sa périphérie, par rapport au bord périphérique de la plaque de support 44, les flancs 45 étant en retrait par rapport aux flancs 46. 30 Chaque boîtier électronique obtenu B1 et B2 peut fonctionner de la manière suivante. L'émetteur 13 de la puce 5 émet un rayonnement lumineux, par exemple infrarouge, vers l'extérieur au travers de l'élément optique 27. Ce rayonnement lumineux présent dans la cavité 19 est capté par le 9 capteur 12 de la puce 4. Le capteur 11 de la puce 4 capte le rayonnement lumineux extérieur au travers de l'élément optique 26 qui peut être un filtre infrarouge pouvant former une lentille optique de focalisation de la lumière vers le capteur 11. Chaque dispositif 5 électronique B1 et B2 peut constituer un moyen de détection de proximité d'un corps par un traitement des signaux issus des capteurs 11 et 12. Selon une variante de réalisation, les dispositifs collectifs 1 et 14 pourraient être adaptés pour que les boîtiers électroniques singulés 10 obtenus comprennent respectivement au moins une puce électronique située en entier dans une cavité du capot d'encapsulation ou comprennent respectivement des puces électroniques situées en entier respectivement dans plusieurs cavités des capots d'encapsulation REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication d'une pluralité de dispositifs électroniques comprenant les étapes suivantes : disposer d'une plaque collective de support (2) pourvue, sur une face de montage (3), de puces électroniques (4, 5) distantes des unes des autres ; disposer d'une plaque collective de recouvrement (15) présentant dans une face (17) des nervures (18) aménageant entre elles des cavités (19) ; réaliser une opération de montage de la plaque collective de recouvrement au-dessus de la plaque collective de support, dans une position telle que les puces soient situées dans les cavités, en interposant des cordons de colle (28) entre la face de montage de la plaque de support et les nervures de la plaque de recouvrement ; faire durcir les cordons de colle ; et réaliser une opération de découpe de la plaque de support et la plaque de recouvrement, au travers des nervures, de sorte à obtenir une pluralité de dispositifs électroniques comprenant chacun une portion de la plaque de support, pourvue d'au moins une puce, et une portion de la plaque de recouvrement, formant un capot d'encapsulation de cette puce dans la cavité correspondante, comprenant une paroi frontale située au-dessus de la puce et une paroi périphérique comprenant une portion des nervures adjacentes à cette cavité. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'opération de découpe comprend la réalisation de traits de scie (37) traversant simultanément la plaque collective de support et la plaque collective de recouvrement. 3. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'opération de découpe comprend, distinctement, la réalisation de traits de scie (47) traversant la plaque collective de support et la réalisation de traits de scie (48) traversant la plaque collective de recouvrement. 4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel les traits de scie (47) traversant la plaque collective de support sont plus larges que les traits de scie (48) traversant la plaque collective de 11 recouvrement, de sorte que les flancs de la portion de la plaque collective de recouvrement débordent par rapport aux flancs de la portion de la plaque collective de support. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 5 précédentes, dans lequel la plaque collective de support et la plaque collective de recouvrement sont placées l'une par rapport à l'autre à l'aide de moyens de positionnement (32). 6. Procédé selon la revendication 5, dans lequel les moyens de positionnement comprennent des tiges de positionnement (32) 10 coopérant avec des supports de transfert (30, 33) portant respectivement la plaque collective de support et la plaque collective de recouvrement et/ou avec la plaque collective de support et la plaque collective de recouvrement. 7. Procédé selon la revendication 5, dans lequel les moyens de 15 positionnement comprennent des moyens de positionnement optiques. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la plaque collective de recouvrement présente des passages traversants qui débouchent dans les cavités. 9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel la plaque 20 collective de recouvrement est pourvue d'éléments optiques laissant passer la lumière, en regard desdits passages traversants. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les puces comprennent des capteurs de lumière et/ou des émetteurs de lumière.