Brevet FR3133480A1 — publié le 20230915

Dispositif électronique La présente description concerne un dispositif électronique (100, 200) comprenant une puce électronique (102) montée sur une première région (109) d’un substrat (107) du dispositif électronique ; une première couche d’enrobage (105) d’un premier matériau d’enrobage recouvrant au moins une face de la puce électronique (102) orientée à l’opposé du substrat (107) ; et un élément de rayonnement (106) d’une antenne du dispositif électronique, séparé du substrat (107) par une deuxième couche (152) d’un deuxième matériau diélectrique, et étant décalé par rapport à la première région (109) du substrat (107) pour que l’élément de rayonnement (106) ne recouvre pas la puce électronique (102) ; une face (126) de l’élément de rayonnement (106) orientée à l’opposé du substrat (107) étant recouverte par la première couche d’enrobage (105). Figure pour l'abrégé : Fig. 1 Dispositif électronique La présente description concerne de façon générale les dispositifs électroniques et leurs procédés de fabrication, notamment les dispositifs électroniques de communication sans fil. Les dispositifs électroniques, notamment les dispositifs électroniques de communication sans fil à haute fréquence, par exemple supérieure à 50 GHz, peuvent utiliser des antennes de type planaire (PATCH ANTENNA en anglais). Une antenne planaire est une antenne plane dont un élément rayonnant est séparé d'un plan réflecteur conducteur par une lame diélectrique dont l’épaisseur dépend de la longueur d’onde du signal de communication voulu. Les dispositifs électroniques à antennes planaires peuvent comprendre une puce électronique configurée pour transmettre et/ou à recevoir des signaux par l’intermédiaire de l’antenne planaire. Toutefois, des solutions existantes pour intégrer une puce électronique avec une antenne planaire sont couteuses à fabriquer. De plus, les performances des solutions actuelles ne sont pas optimales car les précisions à respecter pour le placement et la mise en forme de l’antenne planaire sont de l’ordre de quelques dizaines de micromètres. Il existe un besoin d’améliorer les dispositifs électroniques actuels ainsi que leurs méthodes de fabrication. Il existe en outre un besoin d’abaisser l’épaisseur des dispositifs électroniques pour permettre leur intégration optimale. Un mode de réalisation pallie tout ou partie des inconvénients des dispositifs électroniques connus. Un mode de réalisation prévoit un dispositif électronique comprenant : - une puce électronique montée sur une première région d’un substrat du dispositif électronique ; - une première couche d’enrobage d’un premier matériau d’enrobage recouvrant au moins une face de la puce électronique orientée à l’opposé du substrat ; et - un élément de rayonnement d’une antenne du dispositif électronique, séparé du substrat par une deuxième couche d’un deuxième matériau diélectrique, et étant décalé par rapport à la première région du substrat pour que l’élément de rayonnement ne recouvre pas la puce électronique ; une face de l’élément de rayonnement orientée à l’opposé du substrat étant recouverte par la première couche d’enrobage. Un mode de réalisation prévoit un procédé de fabrication d’un dispositif électronique comprenant : - fournir une puce électronique, la puce électronique étant montée sur une première région d’un substrat du dispositif électronique ; - former un élément de rayonnement pour qu’il soit séparé du substrat par une deuxième couche faite d’un deuxième matériau diélectrique et décalé par rapport à la première région du substrat pour ne pas recouvrir la puce électronique ; et - former une première couche d’enrobage d’un premier matériau d’enrobage pour recouvrir au moins une face de l’élément de rayonnement et au moins une face de la puce électronique orientées à l’opposé du substrat. Dans un mode de réalisation, la puce électronique est apte à exciter l’élément de rayonnement avec un signal de communication. Dans un mode de réalisation, le substrat comprend : une couche de masse supportant au moins une surface conductrice, reliée à la masse, et dotée d’une ouverture ; et une couche de signal dotée d’au moins une ligne de signal et agencée en regard d’au moins une partie de l’ouverture de la couche de masse; l’élément de rayonnement étant agencé en regard d’au moins une partie de l’ouverture de la couche de masse, la couche de masse étant agencée entre la couche de signal et l’élément de rayonnement. Dans un mode de réalisation, l’élément de fixation est agencé entre la deuxième couche et le substrat pour fixer au moins la deuxième couche au substrat. Dans un mode de réalisation, l’élément de fixation a une épaisseur comprise entre 5 et 15 micromètres. Dans un mode de réalisation, la deuxième couche a une épaisseur comprise entre 260 et 290 micromètres. Dans un mode de réalisation, l’élément de rayonnement repose sur la deuxième couche et a une extension latérale, qui est inférieure à une extension latérale de la deuxième couche. Dans un mode de réalisation, un ou plusieurs éléments d’alignement sont agencés au niveau du substrat pour guider le positionnement d’au moins la deuxième couche. Dans un mode de réalisation, la formation de l’élément de rayonnement comprend : une étape de formation d’une couche du deuxième matériau diélectrique, destinée à former la deuxième couche du deuxième matériau, suivie d’une étape de diminution d’épaisseur de ladite couche ; une étape de création d’une couche conductrice pour qu’elle repose sur une surface de ladite couche du deuxième matériau dont l’épaisseur a été diminuée à l’étape de diminution d’épaisseur et pour que ladite couche conductrice soit divisée en un ou plusieurs éléments conducteurs ayant chacun une dimension latérale similaire à celle de l’élément de rayonnement ; et une étape de découpe dans laquelle est découpé, à partir de l’ensemble obtenu après l’étape de création, un ou plusieurs blocs d’éléments de rayonnement comprenant au moins un desdits éléments conducteurs et une portion de la couche du deuxième matériau correspondant à la deuxième couche du deuxième matériau sur laquelle repose ledit élément conducteur. Dans un mode de réalisation, la formation de l’élément de rayonnement comprend une étape de mise en place dans laquelle au moins un desdits blocs d’éléments de rayonnement est positionné en contact avec le substrat pour que l’élément de rayonnement soit décalé par rapport à la première région du substrat et ne recouvre pas la puce électronique. Dans un mode de réalisation, l’étape de mise en place comprend une étape d’alignement utilisant ledit un ou plusieurs éléments d’alignement pour positionner au moins un desdits blocs d’éléments de rayonnement. Dans un mode de réalisation, à la fin de l’étape de diminution d’épaisseur, une épaisseur de la deuxième couche du deuxième matériau est comprise entre 260 micromètres et 300 micromètres. Dans un mode de réalisation, la formation de la première couche d’enrobage comprend une étape de diminution d’épaisseur dans laquelle le matériau d’enrobage est réduite de sorte que la première couche de matériau d’enrobage recouvre l’élément de rayonnement avec une épaisseur comprise entre 30 micromètres et 150 micromètres. Dans un mode de réalisation : - pendant l’étape de formation de la couche du deuxième matériau, ladite couche du deuxième matériau est formée sur une portion de fixation destinée à former l’élément de fixation après l’étape de découpe ; et - pendant l’étape de découpe, la portion de fixation est découpée pour que lesdits un ou plusieurs blocs d’éléments de rayonnement comprennent chacun l’élément de fixation. Dans un mode de réalisation, l’étape de mise en place comprend un traitement thermique et/ou de compression appliqué audit un ou plusieurs blocs d’éléments de rayonnement après positionnement. Un mode réalisation prévoit un système électronique comprenant un tel premier dispositif électronique, et un tel deuxième dispositif électronique, les deux dispositifs électroniques étant configurés pour échanger un signal de communication via leur élément de rayonnement respectif. Ces caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres, seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : la est une vue en coupe représentant un dispositif électronique selon un mode de réalisation de la présente description ; la est une vue de dessus représentant un dispositif électronique selon un autre mode de réalisation de la présente description ; la représente un procédé de fabrication du dispositif électronique de la selon un mode de réalisation de la présente description ; la représente le procédé de la sous forme de blocs ; et la représente un système électronique selon un mode de réalisation de la présente description. Dispositif électronique (100, 200) comprenant : - une puce électronique (102) montée sur une première région (109) d’un substrat (107) du dispositif électronique ; - une première couche d’enrobage (105) d’un premier matériau d’enrobage recouvrant au moins une face de la puce électronique (102) orientée à l’opposé du substrat (107) ; et - un élément de rayonnement (106) d’une antenne du dispositif électronique, séparé du substrat (107) par une deuxième couche (152) d’un deuxième matériau diélectrique, et étant décalé par rapport à la première région (109) du substrat (107) pour que l’élément de rayonnement (106) ne recouvre pas la puce électronique (102) ; une face (126) de l’élément de rayonnement (106) orientée à l’opposé du substrat (107) étant recouverte par la première couche d’enrobage (105). Procédé de fabrication d’un dispositif électronique comprenant : - fournir une puce électronique (102), la puce électronique (102) étant montée sur une première région (109) d’un substrat (107) du dispositif électronique ; - former un élément de rayonnement (106) pour qu’il soit séparé du substrat (107) par une deuxième couche (152) faite d’un deuxième matériau diélectrique et décalé par rapport à la première région (109) du substrat (107) pour ne pas recouvrir la puce électronique (102) ; et - former une première couche d’enrobage (105) d’un premier matériau d’enrobage pour recouvrir au moins une face (126) de l’élément de rayonnement (106) et au moins une face de la puce électronique (102) orientées à l’opposé du substrat (107). Dispositif électronique selon la revendication 1, dans lequel la puce électronique (102) est apte à exciter l’élément de rayonnement (106) avec un signal de communication. Dispositif électronique selon la revendication 1 ou 3, dans lequel le substrat (107) comprend : une couche de masse (116) supportant au moins une surface conductrice, reliée à la masse, et dotée d’une ouverture ; et une couche de signal (118) dotée d’au moins une ligne de signal et agencée en regard d’au moins une partie de l’ouverture de la couche de masse (116); l’élément de rayonnement (106) étant agencé en regard d’au moins une partie de l’ouverture de la couche de masse (116), la couche de masse étant agencée entre la couche de signal et l’élément de rayonnement (106). Dispositif électronique selon l’une quelconque des revendications 1, 3 et 4, dans lequel un élément de fixation (150) est agencé entre la deuxième couche (152) et le substrat (107) pour fixer au moins la deuxième couche (152) au substrat (107). Dispositif électronique selon la revendication 5, dans lequel l’élément de fixation a une épaisseur comprise entre 5 et 15 micromètres. Dispositif électronique selon l’une quelconque des revendications 1, 3 à 6, dans lequel la deuxième couche (152) a une épaisseur comprise entre 260 et 290 micromètres. Dispositif électronique selon l’une quelconque des revendications 1, 3 à 7, dans lequel l’élément de rayonnement (106) repose sur la deuxième couche (152) et a une extension latérale (108), qui est inférieure à une extension latérale de la deuxième couche (152). Dispositif électronique selon l’une quelconque des revendications 1, 3 à 8, dans lequel un ou plusieurs éléments d’alignement (146, 210) sont agencés au niveau du substrat (107) pour guider le positionnement d’au moins la deuxième couche (152). Procédé selon la revendication 2, dans lequel la formation de l’élément de rayonnement (106) comprend : une étape de formation (302) d’une couche (320) du deuxième matériau diélectrique, destinée à former la deuxième couche (152) du deuxième matériau, suivie d’une étape de diminution d’épaisseur (304) de ladite couche (320) ; une étape de création (306, 308) d’une couche conductrice pour qu’elle repose sur une surface (340) de ladite couche (320) du deuxième matériau dont l’épaisseur a été diminuée à l’étape de diminution d’épaisseur (304) et pour que ladite couche conductrice (330) soit divisée en un ou plusieurs éléments conducteurs (332) ayant chacun une dimension latérale similaire à celle de l’élément de rayonnement (106) ; et une étape de découpe (310) dans laquelle est découpé, à partir de l’ensemble obtenu après l’étape de création (306, 308), un ou plusieurs blocs d’éléments de rayonnement (334) comprenant au moins un desdits éléments conducteurs (332) et une portion de la couche (320) du deuxième matériau correspondant à la deuxième couche (152) du deuxième matériau sur laquelle repose ledit élément conducteur (332). Procédé selon la revendication 10, dans lequel la formation de l’élément de rayonnement (106) comprend une étape de mise en place (311, 312) dans laquelle au moins un desdits blocs d’éléments de rayonnement (334) est positionné en contact avec le substrat (107) pour que l’élément de rayonnement (106) soit décalé par rapport à la première région (109) du substrat (107) et ne recouvre pas la puce électronique (102). Procédé selon la revendication 11, dans lequel l’étape de mise en place (311, 312) comprend une étape d’alignement utilisant un ou plusieurs éléments d’alignement (146, 210), agencés au niveau du substrat (107), pour positionner au moins un desdits blocs d’éléments de rayonnement (334). Procédé selon l’une quelconque des revendications 10 à 12, dans lequel, à la fin de l’étape de diminution d’épaisseur (304), une épaisseur (140) de la deuxième couche du deuxième matériau est comprise entre 260 micromètres et 300 micromètres. Procédé selon l’une quelconque des revendications 2 ou 10 à 13, dans lequel la formation de la première couche d’enrobage (105) comprend une étape de diminution d’épaisseur dans laquelle le matériau d’enrobage est réduite de sorte que la première couche (105) de matériau d’enrobage recouvre l’élément de rayonnement (106) avec une épaisseur (112) comprise entre 30 micromètres et 150 micromètres. Procédé selon l’une quelconque des revendications 10 à 14 dans lequel un élément de fixation (150) est agencé entre la deuxième couche (152) et le substrat (107) pour fixer au moins la deuxième couche (152) au substrat (107), et dans lequel : - pendant l’étape de formation (302) de la couche (320) du deuxième matériau, ladite couche (320) du deuxième matériau est formée sur une portion de fixation (153) destinée à former l’élément de fixation (150) après l’étape de découpe ; et - pendant l’étape de découpe (310), la portion de fixation (153) est découpée pour que lesdits un ou plusieurs blocs d’éléments de rayonnement (334) comprennent chacun l’élément de fixation (150). Procédé selon l’une quelconque des revendications 11 à 14, dans lequel l’étape de mise en place (311, 312) comprend un traitement thermique et/ou de compression appliqué audit un ou plusieurs blocs d’éléments de rayonnement (334) après positionnement. Système électronique (700) comprenant un premier dispositif électronique (100, 200) selon l’une quelconque des revendications 1 ou 3 à 9, et un deuxième dispositif électronique (100, 200) selon l’une quelconque des revendications 1 ou 3 à 9, les deux dispositifs électroniques étant configurés pour échanger un signal de communication via leur élément de rayonnement (106) respectif.