Brevet FR3138562A1 — publié le 20240202

Boîtier de circuit intégré, comprenant une cavité (4) et au moins un trou traversant (9) ménagé dans au moins une paroi de la cavité, ledit au moins un trou traversant comportant au moins une première portion s’évasant en direction de la cavité. Figure pour l’abrégé : Fig 1 BOÎTIER DE CIRCUIT INTEGRE Des modes de mise en œuvre et de réalisation concernent les boîtiers de circuit intégré, optiques ou non, notamment ceux équipés d’au moins une cavité destinée en général à loger un ou plusieurs composants électroniques, par exemple mais non limitativement des puces électroniques, des composants à montage de surface, des composant optiques… Actuellement, les cavités ménagées dans les boîtiers de circuit intégré requièrent un ou plusieurs trous de ventilation de façon à assurer la fiabilité de ces boîtiers. En effet, l’absence de trou de ventilation peut conduire à une surpression et à une délamination de certains matériaux du boîtier lors de la fabrication du boîtier, conduisant à des problèmes de fonctionnement. Or, le flot d’opérations d’assemblage d’un boîtier comporte notamment des opérations de sciage, de nettoyage. De ce fait, de l’eau peut entrer dans le boîtier pouvant conduire à une pollution de la cavité, une dégradation des performances optiques (dans le cas de boîtiers optiques), de la condensation, de l’oxydation de composants et des problèmes de fiabilité. Il existe donc un besoin de proposer des boîtiers dont les cavités puissent être équipées de trous de ventilation tout en limitant au maximum l’entrée de pollution externe (eau et liquides, particules etc..) dans ces cavités. Selon un aspect, il est proposé un boîtier de circuit intégré, comprenant une cavité et au moins un trou traversant, ménagé dans ou moins une paroi de la cavité, ledit au moins un trou traversant comportant au moins une première portion s’évasant en direction de la cavité. De ce fait, la force de capillarité devient négligeable devant l’effet d’évasement de la première portion, par rapport à la force de gravité, ce qui réduit très fortement voire supprime le risque de pénétration de pollution externe, en particulier d’humidité, dans la cavité. En général, le boîtier peut comprendre typiquement un substrat support et un dispositif fixé sur le substrat support et délimitant avec le substrat support ladite cavité. Ce dispositif peut être par exemple un capot, un moyen d’obturation optique par exemple une vitre, ou encore un élément moulé. Ladite paroi comporte une partie du substrat support et une partie du dispositif. Et, ledit au moins un trou traversant peut être ménagé dans ladite partie du substrat support et/ou dans ladite partie du dispositif. Ladite au moins une première portion s’évase depuis une première extrémité vers une deuxième extrémité. Et, de façon à favoriser encore l’effet d’évasement pour rendre négligeable la force de capillarité, la section de ladite au moins une première portion au niveau de la première extrémité à une plus grande dimension inférieure ou égale à 35 micromètres. Ladite au moins une première portion peut être tronconique. Selon un mode de réalisation, ladite au moins une première portion s’étend sur toute l’épaisseur de ladite au moins une paroi. Ceci est par exemple le cas pour des substrats supports relativement fins. Pour des substrats supports relativement épais, ledit au moins un trou traversant peut comporter au moins une deuxième portion débouchant dans ladite au moins une première portion au niveau de l’extrémité de cette première portion présentant la plus petite section. Cette deuxième portion peut être cylindrique ou bien s’évaser en s’éloignant de ladite au moins une première portion. Selon un mode de réalisation, ladite au moins une deuxième portion peut être tronconique et ledit au moins un trou traversant comporte alors la première portion et la deuxième portion reliées par leurs extrémités respectives ayant la plus petite section. Selon un autre aspect, il est proposé un procédé de réalisation d’au moins un trou traversant dans au moins une paroi d’une cavité d’un boîtier de circuit intégré, la réalisation dudit au moins un trou traversant comprenant une réalisation d’au moins une première portion s’évasant en direction de la cavité. Selon un mode de mise en œuvre dans lequel le boîtier comprend un substrat support et un dispositif fixé sur le substrat support et délimitant avec le substrat support ladite cavité, ladite paroi comportant une partie du substrat support et une partie du dispositif, on réalise ledit au moins un trou traversant dans ladite partie du substrat support et/ou dans ladite partie du dispositif. Selon un mode de mise en œuvre, on réalise ladite au moins une première portion de sorte qu’elle s’évase depuis une première extrémité vers une deuxième extrémité, la section de ladite au moins une première portion au niveau de la première extrémité ayant une plus grande dimension inférieure ou égale à 35 micromètres. Selon un mode de mise en œuvre, on réalise ladite au moins une première portion avec une forme tronconique. Selon un mode de mise en œuvre, on réalise ladite au moins une première portion de sorte qu’elle s’étende sur toute l’épaisseur de ladite au moins une paroi. La réalisation de ladite au moins une première portion comprend avantageusement un perçage au laser. En effet, un perçage au laser offre naturellement une forme évasée de l’orifice percé. Selon un mode de mise en œuvre, la réalisation dudit au moins trou traversant comporte une réalisation d’au moins d’une deuxième portion débouchant dans ladite au moins une première portion au niveau de son extrémité présentant la plus petite section. On peut réaliser ladite au moins une deuxième portion de sorte qu’elle présente une forme cylindrique. Dans ce cas, la réalisation de ladite au moins une deuxième portion comprend avantageusement un perçage mécanique. On peut également réaliser ladite au moins une deuxième portion de sorte qu’elle s’évase en s’éloignant de ladite au moins une première portion. Dans ce cas, la réalisation de ladite au moins une deuxième portion s’effectue avantageusement au moyen d’un perçage laser. Selon un mode de mise en œuvre, la réalisation dudit au moins un trou traversant comprend une réalisation de ladite au moins une deuxième portion ayant une forme tronconique, et une réalisation de la première portion et de la deuxième portion de sorte qu’elles soient reliées par leurs extrémités respectives ayant la plus petite section. D’autres avantages et caractéristiques de l’invention apparaîtront à l’examen de la description détaillée de modes de réalisation et de mise en œuvre, nullement limitatifs, et des dessins annexés sur lesquels : ; ; ; ; ;et ; illustrent schématiquement des modes de mise en œuvre et de réalisation de l’invention. Sur la , la référence BT1 désigne un boîtier de circuit intégré. Ce boîtier de circuit intégré comprend un substrat support, par exemple un substrat support multicouches classique, comportant une première face F1, typiquement une face supérieure, et une deuxième face F2, typiquement une face inférieure. La deuxième face F2 est ici équipée d’une matrice de billes de soudure 8 destinées à être soudées sur une carte de circuit imprimé. Un capot 2 est fixé sur la première face F1 du substrat support 1 par l’intermédiaire d’un moyen de fixation classique 3. Une partie du substrat support 1 et une partie du capot 2 délimite une cavité 4 dans laquelle sont logés dans cet exemple de réalisation, une puce électronique 50 et un composant électronique 51, par exemple un composant du type à montage en surface. La puce électronique 50 repose sur la première face F1 du substrat par l’intermédiaire de boules ou piliers de connexion 500 (« bumps »). Un matériau de remplissage 600 (« underfill » selon une dénomination anglosaxonne bien connue de l’homme du métier) est disposé entre la puce électronique 50 et la première face F1 du substrat. Dans cet exemple, un matériau d’interface thermique 7 est disposé entre la face supérieure de la puce 50 et le capot 2 de façon à favoriser la dissipation thermique du boîtier. Dans cet exemple de réalisation, un trou traversant 9 est ménagé dans toute l’épaisseur d’une partie du substrat support et s’évase en direction de la cavité 4. De ce fait, le risque de pénétration d’humidité H dans la cavité est fortement réduit voire supprimé. Comme illustré plus en détail sur la , le trou traversant 9 est formé dans ce mode de réalisation, d’une première portion 91 ayant une première extrémité 911 débouchant au niveau de la deuxième face F2 du substrat support, et une deuxième extrémité 912 débouchant dans la cavité 4 au niveau de la première face F1 du substrat support. La première portion 91 peut être tronconique. La section S1 de la première portion 91 au niveau de la première extrémité 911 est alors par exemple une section circulaire dont la plus grande dimension, ou diamètre, d1 est avantageusement inférieure ou égale à 35 microns. La deuxième extrémité 912 de la première portion 91 présente une section S2, également circulaire, dont la plus grande dimension, ou diamètre, d2 peut être par exemple de l’ordre de 100 microns. De ce fait, la force de capillarité devient négligeable par rapport par exemple à la force de gravité, en raison de l’effet conique et de la taille d’ouverture de la première extrémité 911. Un tel mode de réalisation, prévoyant une première portion traversant toute l’épaisseur du substrat support est typiquement possible pour des substrats supports relativement fins, c’est-à-dire présentant par exemple une épaisseur inférieure ou égale à 1000µm. La réalisation de cette portion 91 peut avantageusement s’effectuer par un perçage laser P1 qui offre naturellement une forme évasée de l’orifice percé. Dans le cas d’un substrat support plus épais, ayant par exemple une épaisseur supérieure ou égale à 4000µm, on peut prévoir, comme illustré très schématiquement sur les figures 3 et 4, un trou traversant 9 comportant la première portion 91 évasée et une deuxième portion 92 débouchant dans la première portion 91 au niveau de sa première extrémité 911 qui présente la section S1 la plus petite. Sur la , la deuxième portion 92 peut être une portion cylindrique ayant par exemple un diamètre compris entre 150 et 200 microns alors que le diamètre d1 est inférieur ou égal à 35 microns. Dans ce mode de réalisation, l’humidité qui aurait éventuellement pénétré dans la deuxième portion 92 est bloquée au niveau de la première portion 91. Alors que la première portion 91 est avantageusement réalisée par un perçage laser P1, la deuxième portion 92 peut être réalisée par un perçage mécanique P2. Dans un mode de réalisation de la , la deuxième portion 92 s’évase en s’éloignant de la première portion 91. Plus précisément, la deuxième portion 92 présente une première extrémité 921 confondue avec la première extrémité 911 de la première portion. La deuxième portion 92 présente une deuxième extrémité 922 débouchant sur la deuxième face F2 du substrat support. La section S2 de cette deuxième extrémité 922 est plus grande que la section S1 de la première extrémité 921. Les deux portions 91 et 92 peuvent ainsi être tronconiques, les deux parties tronconiques 91 et 92 étant mutuellement reliées au niveau de leurs extrémités respectives 911 et 921 présentant la section S1 la plus petite. Dans ce mode de réalisation, les deux portions tronconiques 91 et 92 peuvent être réalisées avantageusement par un perçage laser P1. Là encore, de l’humidité H qui aurait pénétré dans la deuxième portion 92 va être stoppée dans sa pénétration par la première portion tronconique 91. L’invention n’est pas limitée aux modes de réalisation et de mises en œuvre qui viennent décrits mais en embrase toutes les variantes. Ainsi, l’invention peut s’appliquer à tous types de boîtiers, en particulier un boîtier optique BT2 tel que celui illustré schématiquement sur la . Ce boîtier optique BT2 comporte un substrat support 1 équipé sur sa deuxième face F2 d’une matrice de billes de connexion 8. Un élément optique d’obturation 10, par exemple une vitre, est fixé sur le substrat support 1 par l’intermédiaire d’un moyen de fixation classique 11 et définit avec le substrat support la cavité 4 qui loge dans cet exemple un composant optique 50. Là encore, un trou traversant 9 s’évasant en direction de la cavité 4 depuis la deuxième face F2 du substrat support limite voire supprime le risque de pénétration d’humidité H dans la cavité 4. Alors que dans les modes de réalisation des figures 1 et 5, le trou traversant était ménagé dans le substrat support, il pourrait être également ménagé, comme illustré très schématiquement sur la dans le dispositif délimitant avec le substrat support ladite cavité. En l’espèce, ce dispositif est sur la le capot 2 et le trou traversant 9 peut être ménagé dans ce capot 2 de façon à ce qu’il s’évase en direction de la cavité 4. Boîtier de circuit intégré, comprenant une cavité (4) et au moins un trou traversant (9) ménagé dans au moins une paroi de la cavité, ledit au moins un trou traversant comportant au moins une première portion (91) s’évasant en direction de la cavité. Boîtier selon la revendication 1, comprenant un substrat support (1) et un dispositif (2) fixé sur le substrat support et délimitant avec le substrat support ladite cavité (4), ladite paroi comportant une partie du substrat support et une partie du dispositif, ledit au moins un trou traversant (9) étant ménagé dans ladite partie du substrat support et/ou dans ladite partie du dispositif. Boîtier selon l’une des revendications précédentes, dans lequel ladite au moins une première portion (91) s’évase depuis une première extrémité vers une deuxième extrémité, la section de ladite au moins une première portion au niveau de la première extrémité ayant une plus grande dimension inférieure ou égale à 35 micromètres. Boîtier selon l’une des revendications précédentes, dans lequel ladite au moins une première portion (91) est tronconique. Boîtier selon l’une des revendications précédentes, dans lequel ladite au moins une première portion (91) s’étend sur toute l’épaisseur de ladite au moins une paroi. Boîtier selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel ledit au moins un trou traversant (9) comporte au moins une deuxième portion (92) débouchant dans ladite au moins une première portion au niveau de l’extrémité de cette première portion présentant la plus petite section. Boîtier selon la revendication 6, dans lequel ladite au moins une deuxième portion (92) est cylindrique. Boîtier selon la revendication 6, dans lequel ladite au moins une deuxième portion (92) s’évase en s’éloignant de ladite au moins une première portion Boîtier selon les revendications 6 et 8, dans lequel ladite au moins une deuxième portion (92) est tronconique, ledit au moins un trou traversant comportant la première portion (91) et la deuxième portion (92) reliées par leur extrémité respective ayant la plus petite section. Procédé de réalisation d’au moins un trou traversant dans au moins une paroi d’une cavité d’un boîtier de circuit intégré, dans lequel la réalisation dudit au moins un trou traversant (9) comprend une réalisation d’au moins une première portion (91) s’évasant en direction de la cavité. Procédé selon la revendication 10, dans lequel, le boîtier comprenant un substrat support et un dispositif fixé sur le substrat support et délimitant avec le substrat support ladite cavité, ladite paroi comportant une partie du substrat support et une partie de du dispositif, on réalise ledit au moins un trou traversant (9) dans ladite partie du substrat support et/ou dans ladite partie du dispositif. Procédé selon l’une des revendications 10 ou 11, dans lequel on réalise ladite au moins une première portion (91) de sorte qu’elle s’évase depuis une première extrémité vers une deuxième extrémité, la section de ladite au moins une première portion au niveau de la première extrémité ayant une plus grande dimension inférieure ou égale à 35 micromètres. Procédé selon l’une des revendications 10 à 12, dans lequel on réalise ladite au moins une première portion (91) avec une forme tronconique. Procédé selon l’une des revendications 10 à 13, dans lequel on réalise ladite au moins une première portion (91) de sorte qu’elle s’étende sur toute l’épaisseur de ladite au moins une paroi. Procédé selon l’une des revendications 10 à 14, dans lequel la réalisation de ladite au moins une première portion comprend un perçage au laser (P1). Procédé selon l’une des revendications 10 à 13, dans lequel la réalisation dudit au moins un trou traversant comporte une réalisation d’au moins une deuxième portion (92) débouchant dans ladite au moins une première portion au niveau de son extrémité présentant la plus petite section. Procédé selon la revendication 16, dans lequel on réalise ladite au moins une deuxième portion (92) de sorte qu’elle présente une forme cylindrique. Procédé selon la revendication 17, dans lequel la réalisation de ladite au moins une deuxième portion comprend un perçage mécanique (P2). Procédé selon la revendication 16, dans lequel on réalise ladite au moins une deuxième portion (92) de sorte qu’elle s’évase en s’éloignant de ladite au moins une première portion. Procédé selon les revendications 16 et 19, dans lequel la réalisation dudit au moins un trou traversant comprend une réalisation de ladite au moins une deuxième portion ayant une forme tronconique, et une réalisation de la première portion et la deuxième portion de sorte qu’elles soient reliées par leur extrémité respective ayant la plus petite section. Procédé selon la revendication 19 ou 20, dans lequel la réalisation de ladite au moins une deuxième portion comprend un perçage au laser (P1).