[ooi] L’invention concerne le domaine des procédés de fabrication de boîtiers de composant électronique, tels que par exemple des boîtiers de circuit intégré de type «QFN » (pour « Quad Flat No-Lead » en anglais).

[002] On connaît déjà des procédés de fabrication de boîtiers de composant électronique dans lesquels on réalise en continu des portions de circuits électriques auxquels on connecte un composant électronique (puce électronique, diode électroluminescente, etc.) qui est ensuite encapsulé, par surmoulage par injection ou par enrobage dans une résine. Des portions de circuit électriques munis d’un composant électronique sont alors individualisés afin d’être utilisées par exemple comme composants pour montage en surface (« Surface Mount Components » ou « SMCs » en anglais).

[003] Par exemple, le document EP2846355A1 décrit un procédé dans lequel

- on fournit un matériau diélectrique sous forme d’une bande ; cette bande s’étendant dans une direction longitudinale et ayant deux faces principales, dont l’une est au moins partiellement recouverte d’un feuillet de matériau électriquement conducteur,

- on réalise une pluralité d’unités de connexion dans le feuillet de matériau électriquement conducteur, ces unités de connexion étant distribuées le long de la direction longitudinale avec un pas déterminé, chaque unité de connexion comprenant une face de connexion avec des plages de connexion, ces plages de connexion étant destinées à la connexion électrique du boîtier de circuit intégré, par exemple sur un circuit imprimé,

- on place un composant électronique sur la bande au niveau de chaque unité de connexion et on le connecte à au moins certaines des plages de connexion de l’unité de connexion au niveau de laquelle il est placé, et

- on enrobe le composant électronique dans un matériau d’encapsulation, au niveau de chaque unité de connexion.

[004] Dans ce procédé, le composant électronique est placé dans une cavité ménagée dans un boîtier surmoulé par injection sur la bande et dans un moule, au niveau de chaque unité de connexion. Puis, le composant électronique est enrobé dans une résine déposée dans cette cavité.

[005] L’invention propose un autre procédé de fabrication de boîtiers de circuit intégré.

[006] Ce procédé correspond à la revendication 1. [007] Ainsi, le composant électronique est aussi placé dans une cavité avant son encapsulation (ou enrobage ; dans ce texte les termes enrobage et encapsulation sont utilisés comme synonymes, tout comme enrobé ou encapsulé), mais d’une part cette cavité est réalisée différemment, et d’autre part l’encapsulation est réalisée par dispense, c’est-à-dire en déposant le matériau d’encapsulation dans la cavité, sans utiliser de moule. La cavité est borgne. Son fond est formé d’une couche de matériau flexible et amovible qui est retirée après encapsulation du composant électronique.

[008] Grâce à l’invention, le composant électronique peut être encapsulé par enrobage, dans une matière plastique, une résine, etc. après avoir été déposé sur un support, sans qu’il soit nécessaire, préalablement, de former un boîtier par injection d’une matière plastique dans un moule, ni d’utiliser un moule indépendant pour injecter la matière d’enrobage. Le procédé selon l’invention permet d’utiliser au moins un matériau (matériau diélectrique, matériau électriquement conducteur, etc.), ou certains des matériaux, par ailleurs nécessaire(s) à la réalisation des pistes de connexion, pour former au moins une partie d’une cavité borgne qui servira ensuite pour recevoir le matériau d’encapsulation.

[009] Le procédé selon l’invention permet notamment de réaliser des boîtiers de circuit intégré de type «QFN » dans lesquels un composant électronique (en l’occurrence une puce électronique) est encapsulé pour former des composants miniaturisés pour montage en surface ( « SMCs »). Il peut également être mis en œuvre pour réaliser des cartes SIM (« Module d’identification de l’Abonné », soit « Subscriber Identity Module » en anglais) avec des contacts affleurants pour une connexion électrique avec le dispositif dans lequel cette carte SIM est insérée.

[ooio] Le procédé selon l’invention comporte éventuellement, l’une ou l’autre des caractéristiques mentionnées dans les revendications 2 à 7, considérée isolément ou en combinaison d’une ou plusieurs autres.

[ooi 1] Selon un autre aspect, l’invention est un boîtier de composant électronique destiné à un montage en surface sur un circuit électrique, ce boîtier étant fabriqué selon un procédé tel que celui mentionné précédemment. Les caractéristiques de ce boîtier correspondent à celles mentionnées à la revendication 8.

[0012] Le boîtier de composant électronique selon l’invention comporte éventuellement, l’une ou l’autre des caractéristiques mentionnées dans les revendications 9 à 11, considérée isolément ou en combinaison d’une ou plusieurs autres. [0013] D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit, ainsi que sur les dessins annexés. Sur ces dessins :

- les figures la à lm représentent schématiquement les différentes étapes d’un premier exemple de mise en œuvre du procédé selon l’invention ;

- la figure 2 représente vue de dessus un exemple de bande de circuit électrique à différentes étapes d’un procédé selon l’invention ; la figure 2A représente une partie agrandie de la figure 2 ;

- la figure 3 représente une unité de connexion de circuit électrique pour la mise en œuvre d’un procédé selon l’invention, avant mise en place d’un composant électronique au niveau de cette unité de connexion ;

- la figure 4 représente l’unité de connexion de circuit électrique de la figure 3, après mise en place et surmoulage d’un composant électronique au niveau de cette unité de connexion ;

- la figure 5 représente, schématiquement vu de dessous un exemple de boîtier de circuit intégré obtenu selon un procédé conforme à l’invention ;

- la figure 6 représente, schématiquement en perspective le boîtier de circuit intégré de la figure 5 ; et

- les figures 7a à 7j représentent schématiquement les différentes étapes d’un deuxième exemple de mise en œuvre du procédé selon l’invention.

[0014] Un premier exemple de mise en œuvre du procédé selon l’invention est représenté sur la figure 1. Il est décrit ci-dessous en relation avec la fabrication d’un boîtier de circuit intégré de type « QFN ». Cet exemple de mise en œuvre comporte les étapes suivantes :

[0015] - on fournit une bande 10 de matériau diélectrique (Fig. la) ; par exemple, le matériau diélectrique est du verre-epoxy, flexible et en rouleau (pour une mise en œuvre du procédé de dite de « rouleau à rouleau - soit « reel-to-reel » ou « roll-to-roll » en anglais) ; la bande 10 s’étend dans une direction longitudinale L selon laquelle elle est déroulée ; cette bande 10 a deux faces principales 10A, 10B ; la bande 10 a une épaisseur par exemple de 75 pm ou de 110 pm ;

[0016] - on enduit la bande 10 de matériau diélectrique, au moins partiellement, sur l’une (en l’occurrence la face principale 10A) de ses faces principales 10A, 10B avec un adhésif 20 réactivable à chaud (de type résine epoxy modifiée) (Fig. lb) ; [0017] - des perforations 30 sont réalisées dans la bande 10 de matériau diélectrique enduite de l’adhésif 20 pour former des crans d’entrainement sur les bords de la bande 10 de matériau diélectrique ainsi que des cavités ; ces perforations 30 sont réalisées, par exemple par poinçonnage ; les cavités sont distribuées avec un pas défini par la distance souhaitée entre les boîtiers de circuit intégré (Fig. le) ;

[0018] - un feuillet 40 de matériau électriquement conducteur métallique est laminé sur la face

10A de la bande 10 de matériau diélectrique comportant l’adhésif 20 (Fig. ld) ; ce feuillet 40 de matériau électriquement conducteur est par exemple un feuillet de cuivre - ou d’un de ses alliages - de 70mpi d’épaisseur ;

[0019] - le feuillet 40 de matériau électriquement conducteur est gravé par exemple par photo lithogravure pour définir et réaliser des motifs 50 (alternativement les motifs 50 sont complètement, ou en partie seulement, découpés mécaniquement avant lamination du feuillet 40 de matériau électriquement conducteur, sur la face de la bande 10 de matériau diélectrique comportant l’adhésif 20) ; ces motifs 50, et les unités de connexion qu’ils comprennent sont distribuées le long de la direction longitudinale L avec un pas fixe ; les motifs 50 comprennent notamment des unités de connexion reliées par des pistes conductrices (Fig. le et Fig. 2) ; à cette étape, il demeure au niveau d’au moins certaines unités de connexion, une cavité borgne ou non-débouchante 60 sur une face de la bande 10 du matériau diélectrique ; l’une et/ou l’autre des deux faces du feuillet 40 de matériau électriquement conducteur sont éventuellement métallisées ; cette métallisation (par exemple Ni/ Au ou Ag) est par exemple adaptée aux procédés de report de composant de type « QFN » sur un circuit électrique et/ou aux procédés de connexion à des plages de connexion au composant électronique 90 (voir plus loin en relation avec la Fig. li) ;

[0020] - d’autres éléments de motif 55 (par exemple en forme de peignes, voir Fig. lf et Fig.

2) sont ensuite découpés par poinçonnage mécanique ou par gravure chimique, dans le feuillet 40 de matériau électriquement conducteur, au niveau de la cavité 60, afin de former les plages de connexion 45 ; une ouverture traversante 70 est aussi formée au centre de chaque unité de connexion entre les plages de connexion 45 ; les plages de connexion 45 permettent de réaliser, d’une part, la connexion du composant de type « QFN » sur un circuit électrique et, d’autre part, la connexion d’un composant électronique 90 (Fig. lf et Fig. li) ;

[0021] - une couche 80 de matériau amovible et flexible, destinée à obturer la cavité 60 du côté du feuillet 40 de matériau électriquement conducteur, est déposée temporairement sur ce feuillet 40 de matériau électriquement conducteur (Fig. lg) ; cette couche 80 de matériau amovible est par exemple constituée d’une bande avec un adhésif non-permanent ou comporte une face revêtue d’un adhésif non permanent ; il peut s’agir par exemple d’un film de polypropylène revêtu d’une couche d’adhésif à base de caoutchouc, ou d’un film de polyimide revêtu d’une couche d’adhésif à base de silicone ; éventuellement la couche d’adhésif est protégée par un film anti-adhésif de protection; il peut s’agir de la référence 1285 de la société SCAPA, ou la référence SMX-P30S de la société SEEMEX Inc. (une société basée à Séoul en Corée du Sud) ou encore la référence PS1030-06A de la marque INNOX (commercialisée par la société Shinha Inc. basée à Gyungi Do en Corée du Sud); cette couche 80 de matériau amovible constitue un fond pour les ouvertures 70 découpées à l’étape précédente ; une cavité 60 borgne ou non-débouchante est ainsi formée ; la cavité 60 est donc fermée par un fond constitué de la couche 80 amovible et sur sa périphérie par la tranche découpée dans la bande

10 du matériau diélectrique et dans le feuillet 40 de matériau électriquement conducteur ; la couche 80 amovible est au contact des plages de connexion 45 et protège ainsi une de leur face pendant l’étape d’encapsulation ultérieure ;

[0022] - un composant électronique 90 (par exemple une puce électronique) est déposé dans la cavité 60, par exemple sur une face adhésive de la couche 80 amovible déposée à l’étape précédente (Fig. lh);

[0023] - le composant électronique 90 est connecté par exemple par connexion par fil (wire- bonding) ou flip chip aux plages de connexion 45 (pour l’exemple illustré dans ce document, il s’agit d’une connexion par fil entre les plages de connexion 45 et les plots de connexion du composant électronique 90 - voir Fig. li) ;

[0024] - les plages de connexion 45 sont isolées les unes des autres par poinçonnage afin de permettre un test électrique individuel des composants de type « QFN » (Fig. lj) ; sur la figure lj et sur les figures 3 et 4, les traits pointillés représentent schématiquement le court-circuit 48 présent dans le feuillet 40 électriquement conducteur, avant cette étape permettant d’isoler électriquement les plages de connexion 45 les unes des autres ; ainsi après cette étape, bien que les boîtiers 110 de composant électronique ne soient pas encore individualisés (voir plus loin),

11 est possible de monter un composant électronique 90, et de le connecter aux plages de connexion 45, puis de le tester ; cette étape est facultative, notamment si les composants électroniques 90 ne sont testés qu’ après individualisation de leur boîtier 110 respectif (voir Figs. 5 et 6); [0025] - le composant électronique 90, les plages de connexion 45 et une portion de la bande

10 de matériau diélectrique sont encapsulés par exemple par dispense (par exemple selon la technologie appelée « dam&fïll » en anglais) de résine thermodurcissable, avec un matériau d’encapsulation 100, de place en place, pour former les composants de type « QFN » au pas souhaité (Fig. lk); on peut utiliser un produit ayant la référence « Delo DF570-580 » comme matériau d’encapsulation ; dans ce cas ce produit correspond à ce que l’on appelle en anglais « Black thermal resins for encapsulation » ;

[0026] - la couche 80 amovible destinée à obturer la cavité du côté du feuillet 40 électriquement conducteur, est retirée (pelée) (Fig. 11) ;

[0027] - les boîtiers 110 ou modules de type « QFN » sont ensuite testés électriquement et individualisés par découpe (Fig. lm)., avant une étape de report (« pick and place » en anglais) ultérieure sur un circuit électrique

[0028] On notera que les étapes des Figures la) à lg), par exemple, qui concernent la fabrication d’un support (structure correspondant à la bande 10 de matériau diélectrique, de l’adhésif 20 et du feuillet 40 de matériau électriquement conducteur) peuvent être réalisées chez un industriel, tandis que les étapes suivantes, qui concernent la mise en place et la connexion d’un composant électronique 90 sur ce support, peuvent être réalisées chez un autre industriel.

[0029] La figure 2 représente schématiquement une bande 10 de matériau diélectrique avec des motifs 50 gravés dans le feuillet 40 de matériau électriquement conducteur. A titre d’illustration, les résultats respectifs de différentes étapes du procédé mentionné ci-dessus sont représentés sur une même figure (Fig. 2), alors qu’en réalité ces étapes sont mises en œuvre les unes après les autres. Les motifs 50 comportent des pistes conductrices 52 et des unités de connexion 54. Les pistes conductrices 52 servent notamment à amener du courant électrique lors d’un dépôt électrolytique mis en œuvre pour la métallisation des plages de connexion 45. Sur cette figure, des unités de connexion 54 sont représentées après découpe des plages de connexion 45 (voir également la figure 3). Sur l’une des unités de connexion 54 (voir zone agrandie 2A), sont aussi représentées des zones des découpes 56 réalisées par poinçonnage pour isoler les plages de connexion 45 les unes des autres (voir également la figure 4). Par ailleurs, des traits pointillés 58 délimitent la zone qui sera ensuite découpée après encapsulation du composant électronique 90 et de ses connexions (voir également les figures 5 et 6). On notera que si les plages de connexion 45 n’ont pas été déjà isolées les unes des autres lors d’une étape telle que celle représentée sur la figure lj), elles peuvent l’être de manière concomitante à l’étape finale d’individualisation des boîtiers 110 de composant électronique (Fig. lm).

[0030] La figure 6 montre en particulier un boîtier 110 de composant électronique obtenu par le procédé ci-dessus. Ce boîtier 110 de composant électronique constitue un élément destiné à un montage en surface sur un circuit électrique (un circuit imprimé par exemple). Il comporte une face de connexion 112 et au moins un composant électronique 90 enrobé (encapsulé) dans un matériau d’encapsulation 100 est connecté à des plages de connexion 45 affleurant, tout comme une face du composant électronique 90, sur la face de connexion 112, au niveau du matériau d’encapsulation 100. Ce boîtier 110 comporte deux rangées de pistes de connexion 45. Elles sont situées sur la face de connexion 112, chacune respectivement au niveau d’un côté 114 et d’une arête du boîtier 110, les deux côtés 114 du boîtier 110 comportant chacun une rangée de pistes de connexion 45 étant opposés l’un à l’autre. Ces pistes de connexion 45 sont donc soit directement connectées au composant électronique 90 (technologie de report de puce dit « flip- chip »), soit connectées au composant électronique 90 par l’intermédiaire de fils de connexion (technologie dite de « wire-bonding »

[0031] Un deuxième exemple de mise en œuvre du procédé selon l’invention représenté sur la figure 7. Il est décrit ci-dessous en relation avec la fabrication d’un boîtier de circuit intégré de type « QFN ». Cet exemple de mise en œuvre comporte les étapes suivantes :

[0032] - on fournit une bande 10 de matériau diélectrique (Fig. 7a) ; par exemple, le matériau diélectrique est du verre-epoxy, flexible et en rouleau (pour une mise en œuvre du procédé de dite de « rouleau à rouleau - soit « reel-to-reel » ou « roll-to-roll » en anglais) ; la bande 10 s’étend dans une direction longitudinale L selon laquelle elle est déroulée ; cette bande 10 a deux faces principales 10A, 10B ; la bande 10 a une épaisseur par exemple de 75 pm ou de 110 pm ;

[0033] - on enduit la bande 10 de matériau diélectrique, au moins partiellement, sur l’une (en l’occurrence la face principale 10A) de ses faces principales 10A, 10B avec un adhésif 20 (Fig. 7b) adapté pour coller temporairement le matériau diélectrique 10 avec un matériau électriquement conducteur 40 (Fig. 7d) ; le complexe ainsi réalisé avec la bande 10 recouverte de l’adhésif forme une couche de matériau flexible et amovible 80’ ;

[0034] - des perforations 30 sont réalisées dans la bande 10 de matériau diélectrique enduit de l’adhésif 20 ; en particulier des cavités sont réalisées, par exemple par poinçonnage, pour former des crans d’entrainement sur les bords de la bande 10 de matériau diélectrique (Fig. 7c) ; [0035] - un feuillet 40 de matériau électriquement conducteur métallique est laminé sur la face

10A de la bande 10 de matériau diélectrique comportant l’adhésif 20 (Fig. 7d) ; ce feuillet 40 de matériau électriquement conducteur est par exemple un feuillet de cuivre - ou d’un de ses alliages - de 105mhi d’épaisseur minimale ;

[0036] - le feuillet 40 de matériau électriquement conducteur est gravé par exemple par photolithogravure pour définir et réaliser des motifs (alternativement les motifs sont complètement ou en partie seulement découpés mécaniquement avant lamination du feuillet 40 de matériau électriquement conducteur sur la bande 10 de matériau diélectrique) (Figs. 7e et 7f) ; ces motifs, et les unités de connexion qu’ils comprennent sont distribuées le long de la direction longitudinale L avec un pas fixe ; les motifs comprennent notamment des unités de connexion reliées par des pistes conductrices ; à cette étape, les unités de connexion comporte donc une cavité borgne ou non-débouchante 60 sur une face du matériau diélectrique ; l’une et/ou l’autre des deux faces du feuillet 40 de matériau électriquement conducteur sont éventuellement métallisées ; cette métallisation (par exemple Ni/ Au ou Ag) est par exemple adaptée aux procédés de report de composant de type « QFN » sur un circuit électrique et/ou de connexion à des plages de connexion 45 au composant électronique 90 (voir aussi plus loin en relation avec la Fig. 7g) ;

[0037] - un composant électronique 90 est déposé dans une cavité 60 (Fig. 7f);

[0038] - le composant électronique 90 est connecté par exemple par connexion par fil (wire- bonding) ou flip chip aux plages de connexion 45 (pour l’exemple illustré dans ce document, il s’agit d’une connexion par fil entre les plages de connexion 45 et les plots de connexion du composant électronique 90 - voir Fig.7g) ;

[0039] - le composant électronique 90, les plages de connexion 45 et une portion du matériau diélectrique sont encapsulés par exemple dans une résine 100 (pour former ce que l’on appelle un glob-top), en remplissant par dispense les cavités 60 de place en place, pour former les composants de type « QFN » au pas souhaité (Fig. 7h) ;

[0040] - de manière facultative, la résine 100 est aplatie ou érasée (Fig. 7h’);

[0041] - la bande 10 de matériau diélectrique est retirée (pelée) (Fig. 7i) (avec l’adhésif 20) ; la bande 10 de matériau diélectrique a donc joué le rôle d’une couche de matériau flexible et amovible ;les composants électroniques 90 ou modules de type « QFN » sont ensuite testés électriquement et individualisés pour une étape de report (« pick and place » en anglais) ultérieure sur un circuit électrique ; cette étape peut être concomitante ou consécutive d’une étape de décourt-circuitage des plages de connexion 45; cette étape peut être concomitante ou consécutive d’une étape de découpe des bords de la cavité 60 constitués du matériau conducteur(Fig. 7j).

[0042] Les composants électroniques 90 obtenus par ce deuxième mode de mise en œuvre du procédé selon l’invention sont semblables ou similaires à ceux qui sont, ou auraient pu être, obtenus à l’aide du premier exemple et illustrés par les figures 2 à 6.

On notera que les étapes des Figures 7a) à 7e), par exemple, qui concernent la fabrication d’un support peuvent être réalisées chez un industriel, tandis que les étapes suivantes, qui concernent la mise en place et la connexion d’un composant électronique 90 sur ce support, peuvent être réalisées chez un autre industriel.