FR2670930A1 - Procede de realisation du module electronique d'un objet portatif tel qu'une carte a microcircuits, module et cartes obtenus par la mise en óoeuvre du procede. - Google Patents

Procede de realisation du module electronique d'un objet portatif tel qu'une carte a microcircuits, module et cartes obtenus par la mise en óoeuvre du procede. Download PDF

Info

Publication number
FR2670930A1
FR2670930A1 FR9016064A FR9016064A FR2670930A1 FR 2670930 A1 FR2670930 A1 FR 2670930A1 FR 9016064 A FR9016064 A FR 9016064A FR 9016064 A FR9016064 A FR 9016064A FR 2670930 A1 FR2670930 A1 FR 2670930A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
integrated circuit
wafer
coating
module
ring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
FR9016064A
Other languages
English (en)
Inventor
Autin Christian
Dufour Michel
Carpier Roland
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bull CP8 SA
Original Assignee
Bull CP8 SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bull CP8 SA filed Critical Bull CP8 SA
Priority to FR9016064A priority Critical patent/FR2670930A1/fr
Publication of FR2670930A1 publication Critical patent/FR2670930A1/fr
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/077—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
    • G06K19/07745—Mounting details of integrated circuit chips
    • G06K19/07747—Mounting details of integrated circuit chips at least one of the integrated circuit chips being mounted as a module
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/077—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
    • G06K19/07745—Mounting details of integrated circuit chips
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/31—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
    • H01L23/3107—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed
    • H01L23/3121—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed a substrate forming part of the encapsulation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
    • H01L2224/48228—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item the bond pad being disposed in a recess of the surface of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/484—Connecting portions
    • H01L2224/48463—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond
    • H01L2224/48465—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond the other connecting portion not on the bonding area being a wedge bond, i.e. ball-to-wedge, regular stitch
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
    • H01L2224/491—Disposition
    • H01L2224/4912—Layout
    • H01L2224/49171—Fan-out arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L24/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L24/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/00014—Technical content checked by a classifier the subject-matter covered by the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group, being disclosed without further technical details
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01014—Silicon [Si]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01055—Cesium [Cs]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01057—Lanthanum [La]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/14—Integrated circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181—Encapsulation

Abstract

L'invention est relative à un procédé d'enrobage, dans un module électronique pour objet portatif, du circuit intégré (2) et des fils (15, ..., 20) liant ses bornes (3, ..., 8) aux plages de contact (9, ..., 14) du module. Avant la mise en place du matériau d'enrobage, on réalise sur la plaquette (1) des moyens (27A) délimitant la section de l'enrobage au niveau de la plaquette. Ces moyens soit agencés pour que le matériau, en phase liquide, se répande par capillarité sur les éléments à enrober, et se maintienne en place à l'intérieur de la zone délimitée grace aux tensions superficielles apparaissant entre ces moyens et le matériau.

Description

PROCEDE DE REALISATION DU MODULE ELECTRONIQUE D'UN OBJET
PORTATIF TEL QU'UNE CARTE A MICROCIRCUITS, MODULE ET CARTE
OBTENUS PAR LA MISE EN OEUVRE DU PROCEDE.
L'invention est relative à un procédé pour réaliser le module électronique d'un objet portatif tel qu'une carte à microcircuits, et au module et à la carte obtenus par la mise en oeuvre de ce procédé.
Une carte à microcircuits est un objet portatif qui contient des microcircuits électroniques. Selon la nature des microcircuits, qui peuvent être plus ou moins complexes, elle est appelée carte à mémoire ou carte à microcalculateur. De nombreuses demandes de brevets, en particulier au nom de la demanderesse, ont été déposées sur le sujet et donnent des structures et des modes de fonctionnement possibles de tels objets.
Les microcircuits, qui se présentent généralement sous la forme d'un circuit intégré monolithique, sont une partie d'un module électronique encore appelé pastille ou bouton en raison de sa forme. Le choix d'un circuit intégré monolithique l'emporte de plus en plus sur une structure avec plusieurs circuits intégrés pour des raisons de sécurité. En effet, cette structure évite que des liaisons accessibles par un fraudeur se rencontrent à l'intérieur de la carte.
Le module électronique comporte un support des microcircuits et des moyens pour les mettre en relation électrique avec l'extérieur. A cet effet, le support se présente habituellement sous la forme d'une plaquette avant deux faces principales opposées l'une à l'autre et il porte sur l'une de ses faces principales les microcircuits, et sur l'autre face des plages de contact avec l'extérieur.
Les microcircuits comportent des bornes d'entrée et/ou de sortie des signaux électriques nécessaires à leur fonctionnement, et le module comporte des moyens permettant de réaliser une liaison électrique entre chaque borne des microcircuits et une plage de contact correspondante de la plaquette. De façon connue, ces moyens sont constitués par des fils électriques et/ou des réseaux de conducteurs.
Quand les moyens sont constitués exclusivement de fils électriques, un fil part de chaque borne et rejoint la plage de contact correspondante au travers d'un trou percé dans la plaquette en regard de ladite plage. Dans des variantes, les fils de rejoignent pas directement les plages, mais chaque fil est connecté à une métallisation réalisée dans le trou en face de la plage de contact correspondante.
Dans d'autres modes de réalisation, la face de la plaquette sur laquelle est porté le circuit intégré comporte un réseau de conducteurs servant d'intermédiaire entre les bornes du microcircuit et les plages de contact. Ainsi, la plaquette peut être assimilée à un circuit imprimé double face, chaque conducteur du réseau étant relié à une plage par l'intermédiaire d'une liaison réalisée au travers de trous de la plaquette. Lorsque des réseaux de conducteurs sont utilisés, au moins deux variantes sont possibles - une première variante consiste à constituer le réseau de conducteurs pour que les bornes des microcircuits, qui sont généralement sur une face principale de ces derniers, soient mises directement au contact avec les conducteurs.
En fait, chaque borne est au contact d'un conducteur déterminé - une autre variante consiste à relier chaque borne à un conducteur par l'intermédiaire d'un fil électrique de liaison.
En général, quelle que soit la variante utilisée, les bornes des microcircuits sont situées sur une face de ces derniers, et lorsque des fils sont utilisés pour relier soit les plages de contact, soit des métallisations intermédiaires, soit le réseau de conducteurs, il est fréquent de placer la face des microcircuits opposée à celle qui porte les bornes en contact avec la plaquette. A ce sujet, il faut noter que la variante dans laquelle les bornes des microcircuits sont directement en contact avec des conducteurs est très difficile à mettre en oeuvre, en raison des tailles extrêmement petites des microcircuits, et c'est pourquoi on préfère généralement une liaison intermédiaire avec des fils.En effet, pour un objet portatif tel qu'une carte au format carte de crédit, qui possède des dimensions normalisées, le circuit intégré a généralement une surface de quelques millimètres carrés et une épaisseur de quelques centaines de microns, l'épaisseur moyenne rencontrée étant de l'ordre de 350 microns.
En outre, afin de faciliter les manipulations, les microcircuits sont généralement collés sur la plaquette.
La réalisation de la plaquette, qui n'entre pas en tant que telle dans le cadre de la présente invention, peut être effectuée de diverses manières : une première manière consiste à réaliser la plaquette en forme de circuit imprimé simple ou double face, ce dernier cas lorsqu'un réseau de conducteurs doit être présent sur la face de la plaquette portant les microcircuits ; une autre technique consiste à utiliser la technique connue sous son appelation anglaise de "lead frame" dans laquelle des bandes métalliques servant à constituer les plages de contact avec l'extérieur sont prédécoupées, et un support isolant pourvu de trous aux endroits appropriés est collé sur ces conducteurs prédécoupés.
Après sa réalisation, le module est placé dans une cavité du corps de la carte, ce dernier étant constitué généralement dans un support en matériau plastique.
L'emplacement de la cavité peut dépendre ou non de normes.
Dans tous les cas, la cavité est réalisée pour que la face de la plaquette sur laquelle se trouvent les plages de e ~ soit située à l'extérieur, de sorte que les plages cs ntact et l'une des faces principales du corps de la carte soient co-planaires. En conséquence, la face de la plaquette portant les microcircuits, et les microcircuits eux-mêmes, sont emprisonnés à l'intérieur de la cavité. La fixation du module dans la cavité peut être réalisée par collage, engluage, thermocollage, etc.
Quel que soit le mode de réalisation du module, et la façon dont il est fixé au corps de la carte, il est connu, avant de placer le module dans la cavité, généralement dès qu'il a été réalisé, c'est-à-dire lorsque les bornes des microcircuits sont connectées, d'enrober ces derniers et les fils de connexion lorsqu'ils sont présents, dans un matériau d'enrobage, tel que de la résine.
L'enrobage permet de protéger les microcircuits électriquement et physiquement, de même que les fils de liaison lorsqu'ils existent, notamment lors des manipulations suivant la fabrication du module, par exemple lors de sa mise en place dans le corps de la carte.
Un premier procédé connu d'enrobage consiste à pulvériser sur l'ensemble constitué par la puce et les fils, un matériau d'enrobage polvmérisable à température ambiante.
Ce procédé présente plusieurs inconvénients, notamment il ne permet pas de contrôler facilement la répartition de l'enrobage car, les fils conducteurs, lorsqu'ils existent, se comportent comme un filet qui peut empêcher une bonne diffusion du matériau, de sorte qu'il peut arriver qu'une partie des microcircuits ou des fils ne soit pas enrobée, ou qu'en raison de l'effet de filet, les bulles d'air subsistent dans l'enrobage, d'où il résulte une faiblesse mécanique et/ou une mauvaise protection électrique.
Un procédé décrit dans la demande de brevet français publiée sous le numéro 2 642 899 au nom de la demanderesse permet de remédier à certains des inconvénients des procédés utilisant un matériau pulvérisable.
Il consiste à utiliser un matériau d'enrobage présentant une phase liquide entre le moment où il est déposé sur la plaquette, et le moment de sa polymérisation. Ainsi, pendant cette phase liquide, le matériau se répand totalement sur les microcircuits et autour des fils lorsqu'ils sont présents, ne laisant pas subsister de bulles d'air, et assurant de ce fait une bonne protection et une bonne tenue mécanique. L'invention décrite dans cette demande consiste à utiliser un cadre rigide amovible, dont la section en tous points détermine la section de l'enrobage final, et dont la hauteur correspond à la hauteur souhaitée de l'enrobage.Ce cadre est appliqué termement sur la plaquette pour éviter que le matériau se répande lorsqu'il est en face liquide, et un volume approprié du matériau d'enrobage est placé dans le cadre ce matériau, lorsqu'il est à l'état liquide, emplit totalement le cadre, de façon à donner la forme finale de l'enrobage.
L'avantage de ce procédé est qu'il permet d'obtenir le volume exactement souhaité et de laisser suffisamment de place sur la plaquette pour permettre son collage efficace dans la cavité. En effet, ainsi qu'il a été évoqué en regard de l'art antérieur précédent, il ne faut pas que le matériau d'enrobage occupe un volume trop important sur la plaquette où se répande n'importe où, sinon il existe de grands risques que le module ne tienne pas en place dans la cavité.
Il faut donc que le procédé mis en oeuvre pour l'enrobage permette d'enrober juste le volume nécessaire, c'est-à-dire de faire en sorte que lorsqu'aucun fil n'est présent entre les bornes du microcircuit et le reste du module, alors juste le microcircuit soit enrobé, ou bien quand des fils conducteurs sont présents, les microcircuits et les fils soient enrobés.
Le procédé décrit dans la demande considérée de la demanderesse permet de résoudre ces contraintes quant à la forme et au volume de l'enrobage. Il est en effet possible de prévoir un cadre dont les dimensions sont calculées au plus prêt pour que juste le circuit intégré et éventuellement les fils, s'ils sont présents, soient enrobés. Cependant, étant donné que les volumes d'enrobage sont extrêmement faibles, puisque la section totale de l'enrobage prise sur le plan de la plaquette est de quelques millimètres carrés, et la hauteur de quelques centaines de microns, la réalisation d'un cadre à ces dimensions est une opération assez délicate, d'autant plus qu'il faut pouvoir retirer le cadre après polymérisation.
En conséquence, de préférence, il faut donc que les rebords du cadre soit inclinés, ce qui complique de façon significative son usinage.
En outre, puisqu'il faut attendre la fin de la polymérisation pour retirer le cadre, on conçoit bien que pour réaliser une quantité importante de modules, il faut prévoir un nombre suffisant de cadres, ce qui augmente considérablement les prix de revient des modules réalisés en utilisant ce procédé.
Par ailleurs, un positionnement correct du cadre n'est pas toujours facile à obtenir, de sorte que lors de l'opération de positionnement, il peut arriver que malencontreusement des circuits soient détériorés. Enfin, si une trop grande quantité de matériau d'enrobage est mise accidentellement dans le cadre, il peut arriver un débordement lors du passage en phase liquide, ce qui aura pour conséquence une détérioration du module lors du retrait du cadre car, dans ce cas, il sera nécessaire d'arracher l'enrobage pour pouvoir retirer le cadre dont les bords seront alors emprisonnés.
D'autres procédés permettent de remédier aux inconvénients d'un cadre amovible : ils consistent à constituer sur la plaquette un cadre fixe en forme d'anneau dont la hauteur correspond à la hauteur finale souhaitée de l'enrobage. Ce cadre est soit un anneau rapporté, soit un anneau usiné dans la plaquette ou moulé en même temps que celle-ci, et il est donc positionné avant que les microcircuits et les fils soient mis en place. Après que les fils et que les microcircuits aient été mis en place et que toutes les liaisons aient été réalisées, alors le cadre est rempli d'un matériau d'enrobage, et l'enrobage final est alors constitué par le matériau et par l'anneau lui-même qui reste en place.
Cette solution, si elle évite d'avoir a effectuer des manipulations après la polymérisation du matériau d'enrobage, présente néanmoins un inconvénient majeur elle augmente considérablement le volume de l'enrobage, et le fait largement déborder au-delà de ce qui est nécessaire, ce qui implique qu'une carte incorporant un tel module est plus fragile. En effet, d'une part l'épaisseur de l'anneau est importante, de sorte que le volume total de l'anneau s'ajoute au volume total du matériau d'enrobage.
Par ailleurs, étant donné que l'anneau est placé avant les microcircuits et les fils, et que la hauteur de l'anneau est au moins égale à l'épaisseur des microcircuits, il faut que la section intérieure de l'anneau soit suffisamment importante pour que l'anneau ne constitue pas un obstacle à la mise en place des microcircuits et des fils, en particulier pour que l'anneau ne gène pas l'appareil qui va servir ultérieurement au soudage des fils, soit sur le réseau des conducteurs de la face de la plaquette portant les microcircuits, soit le soudage des fils aux métallisations des trous de la plaquette, ou enfin, le soudage des fils directement aux plages de contact au travers des trous de la plaquette.En conséquence, il faut prévoir un espace suffisant entre le rebord intérieur de l'anneau et la partie la plus extérieure des éléments qui doivent être contenus dans l'enrobage, et il en résulte que la section totale de l'enrobage est augmentée en fonction de l'épaisseur de l'anneau et de l'espace entre le rebord intérieur de l'anneau et les éléments à enrober.
Les buts de l'invention sont donc de remédier aux inconvénients de l'art antérieur, en proposant un procédé qui permette d'utiliser un matériau d'enrobage possédant une phase liquide, entre le moment où il est place et le moment où il est polymérisé, de façon à enrober totalement les microcircuits et les fils lorsqu'ils sont présents, tout en permettant un enrobage au plus près des éléments qu'il est nécessaire de protéger.
Selon 11 invention, un procédé de réalisation d'un module électronique pour carte à microcircuits, le module comprenant une plaquette avec, sur une première face, des plages de contact et, sur une seconde face opposée à la première, un circuit intégré avec des bornes d'entrée et/ou de sortie, le module comportant par ailleurs des moyens de connexion des bornes aux plages, le procédé comportant une étape au cours de laquelle au moins le circuit intégré est enrobé au moyen d'un produit polymérisable possédant une phase liquide entre le moment de sa mise en place et celui de sa polymérisation, est caractérisé en ce qu'il consiste, préalablement à la mise en place du matériau d'enrobage, à constituer sur la plaquette des moyens délimitant la section de la base de l'enrobage, c'est-à-dire la section de l'enrobage à proximité de la plaquette, ces moyens étant agencés pour que le matériau d'enrobage, lorsqu'il est en phase liquide se répande par capillarité sur les éléments à enrober, et pour que les tensions superficielles apparaissant entre les moyens et le matériau durant cette phase liquide assurent le maintien du matériau d'enrobage dans la zone délimitée, et en ce qu'il consiste, pour mettre le matériau en place, à disposer la plaquette horizontalement, avec sa seconde face vers le haut, et à disposer le volume nécessaire du matériau d'enrobage directement dans la zone où enrobage doit être constitué.
L'invention est donc particulièrement avantageuse puisque des moyens permettant que les tensions superficielles apparaissant entre lesdits moyens et le matériau peuvent être constituées par une simple rupture de l'état de surface de la plaquette délimitant la section de l'enrobage au niveau de la plaquette. Ces moyens peuvent être disposés au plus près des éléments qu'il est nécessaire d'enrober, évitant de ce fait que le volume de l'enrobage soit excessif.
Dans un mode de mise en oeuvre, et selon une caractéristique de l'invention, la rupture de surface est constituée par une proéminence annulaire disposée sur la plaquette r cette proéminence possédant une hauteur faible par rapport à l'épaisseur du circuit intégré, et en conséquence une hauteur faible par rapport à l'épaisseur totale de l'enrobage prise à partir de la plaquette.
Dans une variante de mise en oeuvre, et selon une autre caractéristique, la rupture de surface est constituée par une rainure réalisée dans l'épaisseur de la plaquette, et délimitant la section à la base de l'enrobage.
Dans une autre variante, et selon une autre caractéristique r la rupture de surface est constituée par une modification de l'état de surface de la plaquette entre la zone sur laquelle doit se trouver l'enrobage et la zone périphérique, c' est-à-dire que ces deux zones sont de texture ou de nature différente.
Avec de tels moyens, le matériau d'enrobage, lorsqu'il est en phase liquide tend à se répandre sur la totalité des éléments qu'il convient d'enrober, et est repoussé vers l'intérieur de l'élément annulaire dont la présence crée une rupture de l'état de surface et évite alors l'épandage du matériau sur la plaquette, lorsqu'il est en phase liquide. En outre, le volume du matériau d'enrobage est minimum, puisque les moyens sont disposés au plus près des éléments à enrober. Par ailleurs, lorsqu'il est proéminent, en raison de sa faible épaisseur par rapport à l'épaisseur totale du circuit intégré ou de l'enrobage final, l'anneau ne peut constituer en aucun cas un obstacle à la mise en place du circuit intégré et éventuellement des fils de connexion lorsqu'ils existent.
Enfin, lorsqu'il est proéminent, l'anneau possède un volume très faible qui n'augmente d'une façon significative le volume global de l'enrobage, et en conséquence, la présence de l'anneau ne diminue pas la solidité d'une carte incorporant un module constitué par la mise en oeuvre de ce procédé.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description faite en regard des figures annexées, sur lesquelles - les figures 1 à 12 illustrent, en vue de dessus ou selon des coupes diverses, plusieurs variantes de réalisation de modules mettant en oeuvre le procédé de l'invention ; - les figures 13 et 14 illustrent respectivement une vue de dessus, et une vue en coupe, d'une carte incorporant un module réalisé conformément à l'invention.
Sur la figure 1, on a illustré une vue d'un module électronique destiné à un objet portatif tel qu'une carte à mémoire, montrant le module du côté où se trouvent les microcircuits. Ce module est constitué à partir d'une plaquette (1) portant sur la face visible sur la figure un circuit intégré (2) comprenant les microcircuits à mémoire et/ou microcalculateurs du module. Le circuit intégré (2) comporte des bornes d'entrée et/ou de sortie (3, 4, ..., 7, 8) qui sont reliées à des plages de contact (9, 10, 13, 14), situées sur la phase de la plaquette opposée à celle portant le microcircuit (2). Dans l'exemple, les plages de contact ont été représentées en traits interrompus.
Comme il a été expliqué dans le préambule de la présente demande, et de façon connue en soi, le rôle des plages de contact est d'assurer la liaison électrique entre les microcircuits du module et un dispositif extérieur, lorsque le module est incorporé dans un support portatif, le module et le support constituant alors un objet portatif tel qu'une carte à microcircuits.
Dans l'exemple illustré par la figure 1, chaque borne d'entrée et/ou de sortie du circuit intégré (2) est reliée à la plage de contact correspondante par l'intermédiaire d'un fil conducteur (15, 16, ..., 19, 20). A cet effet, une extrémité de chaque fil conducteur est connectée directement à une borne du circuit intégré (2) et l'autre extrémité est reliée à la plage de contact correspondante au travers d'un trou (21, 22, ..., 25, 26) ménagé dans la totalité de l'épaisseur de la plaquette en regard de la plage de contact correspondante. La seconde extrémité d'un fil, opposée à celle qui est connectée à une borne du circuit intégré (2), est soit directement reliée à la plage de contact correspondante au travers du trou correspondant, soit reliée à une métallisation pratiquée dans le trou.
Ainsi, sur la figure 2 qui est une vue en coupe AA de la figure 1, c'est-à-dire une coupe passant par certains des trous de la plaquette, on a illustré le cas où chaque fil (15, 16, 17) est directement relié à une plage de contact (12, 13, 14) correspondante au travers des trous (21, 22, 23) correspondants.
Dans une variante, la liaison ne s'effectue non pas directement entre les fils et les plages de contact, mais les trous sont métallisés, soit sur leur paroi, soit ils contiennent un matériau conducteur de l'électricité, et les fils sont au contact soit de la métallisation de la paroi, soit du matériau conducteur de remplissage.
Tout ce qui a été décrit jusqu'alors est connu en soi, et permet de montrer un type particulier de module, auquel est susceptible de s'appliquer la présente invention.
Conformément à la présente invention, des moyens sont prévus sur la plaquette pour que le matériau d'enrobage ne puisse pas se répandre n'importe où à la surface de cette plaquette, et puisse rester confiné dans une zone entourant les éléments qu'il convient d'enrober.
Dans l'exemple illustré par les figures 1 et 2, le module comporte un circuit intégré (2) relié aux plages de contact par l'intermédiaire de fils conducteurs. En conséquence, les éléments qu'il faudra enrober seront le circuit intégré (2) et les fils conducteurs.
A cet effet, afin de maintenir le matériau d'enrobage, lorsqu'il est en phase liquide, des moyens (27A) en forme de proéminence annulaire sont prévus à la surface de la plaquette et possèdent une faible hauteur par rapport à l'épaisseur totale du circuit intégré mesuré à partir de la surface de la plaquette sur laquelle il repose, et cet anneau (27A) entoure au plus près les éléments qu'il convient d'enrober. En fait, la section interne de l'anneau est déterminée par l'emplacement des trous, et l'anneau peut être tangent à la limite extérieure de la zone dans laquelle se trouvent le circuit intégré et les fils, éventuellement en tenant compte de l'emplacement des trous.
Ainsi, dans l'exemple illustré par les figures 1 et 2, les trous mettant en communication les deux faces de la plaquette sont répartis en deux rangées parallèles entre elles et le circuit intégré (2) est fixé à l'intérieur de ces deux rangées. En conséquence, la limite extérieure de la zone à enrober est déterminée par l'emplacement des trous : l'anneau entoure alors cette zone en étant adjacent à chacun des trous.
Dans l'exemple illustré, en raison de la disposition des trous, l'anneau a la forme d'un carré aux coins arrondis.
Si les deux rangées avaient été plus longues, il aurait pu avoir la forme d'un rectangle aux coins arrondis, ou encore si les trous avaient été répartis différemment, l'anneau aurait la forme la plus appropriée possible pour que les trous v soient contenus.
Dans la variante illustrée par la figure 3, l'anneau (27A) possède une forme qui permet de réduire encore plus le volume de enrobage final. Dans cette variante, les trous sont encore répartis en deux rangées parallèles entre elles, mais l'anneau, au lieu de joindre directement deux trous proches l'un de l'autre présente une courbure en direction du circuit intégré entre deux trous proches l'un de l'autre de façon à se rapprocher encore plus du circuit intégré, et à réduire la section à la base de l'enrobage et en conséquence le volume fini de l'enrobage.
Des essais ont permis de mettre en évidence que, dans le cas d'un circuit intégré ayant une épaisseur moyenne de 350 microns, ce qui correspond à une épaisseur totale d'enrobage de 400 à 600 microns, un anneau ayant une épaisseur de 20 à 50 microns, et une largeur comprise entre 50 et 400 microns, est suffisante pour maintenir le matériau d'enrobage autour des éléments qui convient d'enrober.
On conçoit donc qu'avec d'aussi faibles dimensions, l'anneau, s'il est mis en place avant le circuit intégré et les fils, ne constitue pas un obstacle à la mise en place ultérieure du circuit intégré et des fils, en particulier, il ne constitue pas un obstacle à la réalisation des connexions électriques entre les fils et les plages de contact.
En raison de ses faibles dimensions, l'anneau peut être réalisé d'une façon relativement simple contrairement à un cadre amovible ou à un anneau dont la hauteur est égale à la hauteur souhaitée de l'enrobage, ainsi que ceci apparaissait dans l'art antérieur.
Un premier mode de réalisation consiste à réaliser l'anneau avant la mise en place du circuit intégré (2) et des fils, c'est-à-dire lors de la réalisation de la plaquette ellemême
Ainsi, l'anneau peut être réalisé par gravure chimique d'un métal en utilisant la technique de réalisation des circuits imprimés double face. Un support en matériau isolant, tel qu'un support époxy supportant deux couches métalliques, est utilisé : sur l'une des faces la gravure chimique consiste à réaliser les plages de contact avec l'extérieur, alors que sur l'autre face la gravure chimique consiste à réaliser l'anneau aux formes, emplacement et dimensions souhaités.L'avantage d'un tel procédé de mise en oeuvre est qu'il n'y a pas à se préoccuper de l'épaisseur finale de l'anneau, puisque généralement les couches métalliques utilisées sur ce genre de circuit imprimé sont de quelques s es de microns, ce qui correspond tout-à-fait à épaisseur finale souhaitée de l'anneau.
Dans un tel cas, l'anneau une fois terminé ressemblerait à un ruban plat délimitant la section à la base de l'enrobage.
Dans une variante, l'anneau (27A) est obtenu en gravant le matériau isolant de la plaquette par une méthode chimique.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à ce type de procédé, mais tout procédé permettant de réaliser un anneau lors de la constitution de la plaquette, avant la mise en place du circuit intégré et des fils est envisageable.
Des variantes possibles sont d'ailleurs décrites en regard des figures 6 à 11.
Le procédé de l'invention, puisqu'il utilise un anneau de faible hauteur, permet que cet anneau soit réalisé après la mise en place du circuit intégré et des fils.
Dans une première variante, l'anneau est réalisé à l'aide d'une encre et est inscrit, par exemple, par sérigraphie sur la plaquette. L'intérêt d'utiliser la sérigraphie est que l'on parvient à contrôler parfaitement la largeur de l'anneau et elle permet d'obtenir de très faibles épaisseurs. Ceci évite donc que l'anneau occupe un volume trop important.
Dans le cas où le matériau d'enrobage est une résine époxyde, l'encre peut être à base d'un matériau polymère acrylique.
Dans une variante de mise en oeuvre du procédé, lorsque l'anneau est réalisé après la mise en place du circuit intégré et des fils, l'anneau est réalisé à l'aide d'un matériau pelable n'ayant bien sûr aucune réaction physique ou chimique avec le support constituant la plaquette (1), matériau qui est choisi d'une façon telle que le durcissement du matériau d'enrobage n'entraîne pas le durcissement de ce matériau : ceci permet de retirer l'anneau lorsque le matériau d'enrobage a durci, afin de réduire encore plus le volume de l'enrobage.
Dans un mode de réalisation, le matériau d'enrobage est une résine époxyde dont la température de polymérisation est de l'ordre de 1500C, et on choisit pour réaliser l'anneau une encre écaillable, à partir d'un produit diélectrique pour couches épaisses, dont la température de cuisson est supérieure à la température de polymérisation du matériau d'enrobage, de sorte que, lors de la polymérisation, d'une part l'anneau n'est pas détruit et d'autre part il est ensuite possible de le retirer par écaillage ou par tout autre procédé approprié.
Cette variante est donc particulièrement avantageuse puisque l'on contrôle exactement le volume de l'enrobage, et on peut retirer l'anneau dès lors qu'il n'est plus utile, sans risquer de détériorer le matériau d'enrobage, et sans que ceci soit préjudiciable à la réalisation de modules en grandes séries.
La figure 4 illustre une vue en coupee BB de la figure 1 montrant comment le matériau d'enrobage est susceptible de se répartir autour du circuit intégré et des fils.
La présence de l'anneau entraîne l'existence de tensions superficielles entre ce dernier et le matériau d'enrobage lorsqu'il est en phase liquide, de sorte que, le matériau d'enrobage tend à rester dans la zone délimitée par l'anneau et à recouvrir le circuit intégré et les fils.
En outre, la figure 4 illustre le cas où la hauteur de l'enrobage, suite au passage en phase liquide et après polymérisation, était supérieure à la hauteur souhaitée. Il peut en effet arriver que dans certains cas, les tensions superficielles qui existent également entre le matériau d'enrobage et les éléments qu'il convient d'enrober (circuit intégré, fils) imposent une forme plus ou moins hémisphérique au matériau d'enrobage, de sorte que la hauteur finale est supérieure à la hauteur souhaitée. Sur la figure 4, l'enrobage final, référencé (28) et représenté en traits pleins, a été obtenu après un arasement de l'enrobage obtenu après polymérisation. En effet, il apparaît une partie en trait interrompus, référencée (29) sur cette figure, qui indique la forme qu'avait pris le matériau d'enrobage lors de son passage en phase liquide et qu'il avait conservé pendant la polymérisation.Cette forme peut dépendre de la nature du matériau d'enrobage ou encore du dépôt d'un volume excessif de matériau.
Dans un tel cas, il suffit d'araser l'excès de résine pour obtenir une épaisseur d'enrobage correcte.
En fait, quelle que soit la nature du matériau pour réaliser l'anneau évitant l'épandage du matériau d'enrobage sur la plaquette, le matériau d'enrobage recouvre plus ou moins partiellement cet anneau lorsqu'il se trouve en phase liquide et à l'issue de la polymérisation.
Dans le cas où l'anneau est réalisé en matériau écaillable ou pelable, afin d'être retiré après polymérisation, la figure 5 montre, qu'après le retrait de ce matériau, il subsiste une gorge (30) entourant le matériau d'enrobage à sa base au niveau de la plaquette. Cette gorge (30) contribue à un meilleur maintien du module lorsqu'il se trouve incorporé dans un objet portatif, puisque la colle qui sert par la suite à maintenir le module dans la cavité de l'objet portatif remplit cette gorge.
La figure 6 illustre, en vue de dessus, une variante de module dans laquelle les moyens constituant la rupture de surface ne sont plus un anneau proéminent comme celui (27A) des figures 1 à 5, mais un élément annulaire (27B) creusé dans l'épaisseur de la plaquette, tel qu'une rainure ou un fossé. Cet élément peut être creusé mécaniquement ou chimiquement. A part cet élément annulaire creux (27B) les autres éléments de la figure 6 peuvent être identiques à ceux de la figure 1 et, en conséquence, on les a représenté avec les mêmes références.
La figure 7 illustre, selon une vue en coupe DD de la figure 6, un module avec des moyens (27B) en forme de creux ou de rainure, après qu'il ait été enrobé.
Le matériau d'enrobage (28), après avoir été déposé au dessus de la zone contenant le circuit intégré (2) et les fils, est maintenu grâce aux tensions superficielles juste dans la zone qu'il faut enrober.
Il est possible, comme dans le cas de la figure 3, de réaliser la rainure (27B) de façon qu'elle présente des courbures en direction du circuit intégré, pour réduire au plus le volume de l'enrobage.
Par ailleurs, la figure 7 illustre le cas où le matériau après polymérisation a été arasé. Une partie (29) a dû être retirée.
La figure 8 illustre en vue de dessus une variante de réalisation dans laquelle le maintien de l'enrobage n'est plus constitué par un anneau fermé proéminent ou creux, mais un anneau interrompu constitué d'une alternance de tronçons (27C) creux ou proéminents entre les extrémités desquels l'état de surface de la plaquette n'est pas modifié. Avec cette variante, on délimite donc une section annulaire discontinue, néanmoins suffisante pour maintenir le matériau d'enrobage en phase liquide, si les extrémités de deux tronçons sont suffisamment rapprochées. Les autres éléments de la figure 8 sont identiques à ceux de la figure 1 et portent les mêmes références.
Dans une variante, non représentée, il existe une alternance de tronçons creux et/ou de tronçons proéminents et/ou de zones non modifiées de la plaquette.
A la place de tronçons creux, on peut réaliser des trous traversant totalement ou non l'épaisseur de la plaquette, et à la place de tronçons proéminents, on peut réaliser des éminences hémisphériques.
La figure 9 illustre une variante de réalisation, vue de dessus, d'un module dans lequel la modification de l'état de surface, pour déterminer la zone de l'enrobage, est obtenue en constituant sur la plaquette deux zones de texture ou en matériau différent. Une zone centrale (27D) détermine la section à la base de l'enrobage, et une zone périphérique (27E) est laissée libre par l'enrobage.
La zone périphérique (27E) peut être dans le même matériau que la zone centrale (27du ,par exemple l'époxy de la plaquette 1, mais possède une texture différente : l'une de ces deux zones peut avoir subi une attaque chimique ou mécanique (gravure, grattage, etcs, alors que l'autre reste lisse. De préférence, l'attaque est effectuée lors de la réalisation de la plaquette.
Les deux zones peuvent aussi être dans un matériau différent : ainsi, on peut déposer sur l'une ou l'autre un matériau quelconque. Aussi, dans un mode de réalisation, la zone périphérique (27E) ) est métallisée, et on l'obtient lors de la réalisation de la plaquette (1), en constituant la plaquette comme un circuit imprimé double face, ainsi qu'illustré sur la figure 10 qui est une vue en coupe EE de la figure 9, sur laquelle les plages de contact (10, 13) sont réalisées par des métallisations d'une première face de la plaquette (1), et la zone périphérique (27E) par une métallisation de la seconde face de la plaquette (1).
Dans une variante, la zone périphérique (27E) est obtenue par dépôt d'un matériau sérigraphié.
La figure 11 illustre, en coupe EE de la figure 9, une variante dans laquelle la zone centrale (27D) et la zone périphérique (27E) sont dans deux plans décalés : la plaquette (1) présente un creux réalisant la zone centrale (27D). Ce creux peut être obtenu mécaniquement (fraisage, etc) ou par attaque chimique.
On constate donc, en observant les figures 1 à 11, et la description qui en a été faite, que le procédé permet d'obtenir un enrobage dont le volume est ajusté au plus près, puisqu'il tend à épouser la forme des éléments qu'il convient d'enrober, et que notamment les rebords de l'enrobage ont tendance à prendre une forme arrondie, de sorte que si la section à la base de l'enrobage est circulaire, l'enrobage fini possède une forme hémisphérique qu'il est possible d'araser par la suite.
Les dispositifs de l'art antérieur ne permettaient pas d'obtenir cette forme, mais permettaient seulement d'obtenir un enrobage avec des parois verticales dans le cas d'un anneau ayant la hauteur finale de l'enrobage, ou seulement incliné legèrement dans le cas d'un cadre amovible, parois dont la forme était souvent à l'origine de fractures du corps de la carte.
La figure 12 illustre une variante dans laquelle le module est un module à contacts décalés. Ce type de module peut être utilisé pour des raisons particulières, connues en soi, notamment lorsque les contacts doivent être placés dans une zone de la carte qui n'est pas un coin, mais qui est par exemple le centre de cette dernière, alors que le circuit intégré doit rester dans un coin de la carte, pour éviter que le module fragilise la carte une fois qu'elle est achevée.Dans ce cas, la plaquette (31) possède une forme allongée, par exemple une forme rectangulaire, et le circuit intégré (32) est placé sur une face de cette plaquette, par exemple à proximité de l'un des petits côtés du rectangle si la forme est rectangulaire, alors que les plages de contact (33, 34, ..., 37, 38) sont placées sur l'autre face de la plaquette, ce qui est illustré en traits interrompus, à l'extrémité opposée à celle portant le circuit intégré, c'est-à-dire à proximité du second petit côté du rectangle dans le cas d'une forme rectangulaire.
Dans ce cas, la face de la plaquette sur laquelle est disposé le circuit intégré (32) porte des bandes conductrices (39, 40,..., 43, 44) assurant l'interconnexion entre le circuit intégré et les bornes de contact. A cet effet, de façon connue en soi, une première extrémité de chacune des bandes conductrices est reliée aux plages de contact de la plaquette par l'intermédiaire de liaisons métallisées réalisées au travers de l'épaisseur de celleci. La seconde extrémité de chacune des bandes conductrices, située à proximité du circuit intégré, est reliée à chaque borne du circuit intégré par l'intermédiaire de fils conducteurs (45, 46, ..., 49, 50).
Chaque conducteur est soudé par l'une de ses extrémités à une borne du circuit intégré, et par son autre extrémité à l'une des bandes conductrices de la plaquette. Ainsi, les bandes conductrices réalisent un réseau de conducteurs.
En fait, afin de réaliser l'ensemble constitué par la plaquette (31), ses plages de contact (33, 34, ..., 37, 38) avec l'extérieur, et le réseau de bandes conductrices (39, 40, ..., 43, 44) et son interconnexion avec les plages de contact, on utilise la technique des circuits intégrés double face, ou une technique équivalente. A titre d'exemple, on peut utiliser une technique adaptée de celle appelée "lead frame"
Chaque borne du circuit intégré est donc reliée à une bande conductrice correspondante par l'intermédiaire d'un fil conducteur, et dans un tel cas, conformément à l'invention, un anneau (51) est réalisé autour de la zone dans laquelle se trouve le circuit intégré, les fils et leur point de connexion aux bandes conductrices.Dans ce cas, en raison de la présence des bandes conductrices (39, 40, ..., 43, 44), l'anneau peut être réalisé à l'aide d'un matériau métallique interrompu à l'emplacement des bandes conductrices, ou bien il peut être continu et réalisé par gravure chimique de la plaquette (31), ou bien encore par le dépôt d'une encre qui sera soit maintenue après polymérisation, soit retirée, comme ceci a déjà été illustré dans la description des figures 1 à 11. Egalement, la réalisation de tronçons creux et/ou proéminents est possible.
Quel que soit le mode de réalisation envisagé pour le module, et le moment de la réalisation de la section annulaire, c'est-à-dire avant ou après la mise en place du circuit intégré et des fils, le matériau d'enrobage doit être déposé directement sur les éléments à enrober. A cet effet, la plaquette est mise à plat, sa face portant le circuit intégré vers le haut, et le matériau d'enrobage est déposé en un ou plusieurs points sur les éléments.
Lorsque le matériau d'enrobage est déposé en phase liquide, il n'y a pas d'inconvénient particulier à le déposer par exemple au centre du circuit intégré, et il se répand alors sur ce dernier, descend le long de ses bords, et se répand par capillarité sur les fils, et est stoppé par les moyens de rupture de surface.
Il est néanmoins possible de placer plusieurs gouttes de matériau liquide, par exemple entre deux fils adjacents, pour faciliter la répartition du matériau.
Lorsque le matériau est déposé en phase solide ou semisolide, et passe en phase liquide après le dépôt, le même type d'opération peut être réalisé, c'est-à-dire qu'il est possible de placer le matériau soit directement sur le circuit intégré et attendre qu'il se répande, soit le disposer en plusieurs endroits, par exemple une partie sur le circuit intégré et une partie entre les fils.
Le matériau d'enrobage peut être une résine polymérisable à chaud ou à température ambiante. Le matériau d'enrobage peut être une résine déchargée, telle qu'une résine époxyde, ou une résine chargée, c'est-à-dire une résine époxyde dans laquelle une matière minérale, telle que de la silice ou de l'alumine a été incorporée pour augmenter sa dureté après polymérisation.
D'autres types de résine sont envisageables telles que les résines polyamide, polyuréthanne, etc.
Sur la figure 13, on a représenté, à titre de rappel, la vue extérieure d'une carte à microcircuits incorporant un module tel que celui décrit en regard des figures 1 à 11.
Plus précisément, sur cette figure est représentée une carte normalisée au format carte de crédit. Cette carte est constituée d'un corps (52), par exemple en matière plastique, et le module (53) dont seules la plaquette (1) et les plages de contact (9, 10,..., 13, 14) sont visibles.
En effet, pour qu'une telle carte puisse être mise en communication électrique avec l'extérieur, les plages de contact doivent être accessibles, et elles sont alors au niveau de l'une des faces du support (52) en matière plastique constituant le corps de la carte.
La figure 14 illustre la coupe FF de la figure 13, montrant la structure interne d'une carte équipée d'un module conforme à l'invention. Le corps (52) de la carte est pourvu d'une cavité (53) réalisée par exemple en deux parties distinctes, concentriques (53 et 53B) dans le cas où on utilise un module tel que décrit en regard des figures 1 à 5. L'existence de deux parties permet de réaliser un méplat (53C) entre les deux parties (53A et 53B), sur lequel la partie de la plaquette non enrobée peut être directement collée à l'aide de colle (54) ou de tout autre matériau approprié. Par ailleurs, de préférence, le reste de la cavité est rempli de colle ou de matériau de remplissage (55) en vue d'augmenter la tenue mécanique de l'ensemble, de façon connue en soi. En effet, la seule différence entre une carte pourvue d'un module conforme à l'invention et une carte de l'art antérieur tient au mode de réalisation et en conséquence à la forme finale de l'enrobage contenu dans la carte, qui n'influe néanmoins pas sur la façon dont peut être encarté le module.

Claims (25)

REVENDICATIONS
1. Procédé de réalisation d'un module électronique pour carte à microcircuits, le module comprenant une plaquette (1 ; 31), avec sur une première face des plages de contact (9, 10, ..., 13, 14 ; 33, 34, . . 37, 38) et sur sa seconde face opposée à la première un circuit intégré (2 ; 32) avec des bornes (3, 4, r 7, 8) d'entrée et/ou de sortie de signaux, des moyens de connexion (15, 16, ..., ,..,19, 20 ; 39, 40, ..., 43, 44, 45, 46, .., 49, 50) des bornes aux plages de contact, le procédé comportant une étape au cours de laquelle au moins le circuit intégré est enrobé au moyen d'un produit polymérisable possédant une phase liquide entre le moment de sa mise en place et celui de sa polymérisation, caractérisé en ce qu'il consiste, préalablement à la mise en place du matériau d'enrobage, à constituer sur la plaquette (1 ; 31) des moyens (27A, 27B, 27C, 27D, 27E ; 51) délimitant la section de la base de l'enrobage, c'est-à-dire la section de l'enrobage au niveau de la plaquette, ces moyens étant agencés pour que le matériau d'enrobage, lorsqu'il est en phase liquide, se répande par capillarité sur les éléments à enrober, et pour que les tensions superficielles apparaissant entre les moyens (27A ; 51) et le matériau lorsqu il est en phase liquide le maintiennent dans la zone ainsi délimitée, l'empêchant de s'épandre sur la plaquette, et en ce qu'il consiste pour mettre le matériau en place à disposer la plaquette horizontalement avec sa seconde face vers le haut, et à disposer le volume nécessaire de matériau d'enrobage directement dans la zone où l'enrobage doit être constitué.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens (27A, 27B, ..., 27E ; 51) délimitent la section de l'enrobage par une rupture de l'état de surface de la plaquette (1 ; 31) à l'endroit de la périphérie de cette section.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le circuit intégré (2) est situé dans une zone de la seconde face de la plaquette (1) en regard de celle de la première face contenant les plages de contact (9, 10 ....
13, 14), le circuit intégré étant sensiblement au milieu de cette zone, en ce que des trous (21, 22, ..., 25, 26) sont ménagés en regard de chaque plage de contact pour permettre 1 t interconnexion entre les plages de contact et le circuit intégré situé sur la seconde face, et en ce que les moyens de connexion comportent des fils conducteurs (15, 16, r 19, 20) entre chaque borne (3, 4, ..., 7, 8) du circuit intégré et chaque plage de contact du module, et en ce que les moyens (27A, 27B, 27C, 27D, 27E) déterminent une section annulaire entourant au plus près la zone contenant les trous et le circuit intégré, afin de permettre que le matériau d'enrobage contienne les fils et le circuit intégré
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la section annulaire est réalisée de façon à ce que son bord intérieur soit adjacent au moins en un point à chacun des trous, de façon à entourer au plus près ladite zone contenant les trous et le circuit intégré.
5. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la section annulaire est une proéminence annulaire (27A) constituée sur la plaquette (1), et de faible hauteur par rapport à la hauteur finale souhaitée de l'enrobage.
6. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la section annulaire est un creux annulaire (27B) ménagé dans l'épaisseur de la plaquette (1).
7. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la section annulaire est discontinue, et est constituée par une alternance de tronçons discontinus (27C) creux réalisés dans l'épaisseur de la plaquette et/ou de tronçons proéminents rapportés sur la plaquette et/ou de zones non modifiées de la plaquette.
8. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la section annulaire est obtenue en délimitant deux zones de textures différentes sur la plaquette (1), une première (27D) déterminant la section à la base de l'enrobage, et une seconde (27E) s'étendant sur la plaquette à la périphérie de l'enrobage.
9. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'entre deux trous successifs, la section annulaire présente au moins une courbure pour la rapprocher du circuit intégré, de façon à réduire le plus possible la section à la base de l'enrobage.
10. Procédé selon une des revendications 3 à 9, caractérisé en ce que la section annulaire est réalisée préalablement à la mise en place des fils et du circuit intégré, lors d'une phase de réalisation de la plaquette et des plages de contact.
11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que la plaquette étant réalisée dans un matériau du type époxyde, la section annulaire est réalisée par gravure chimique de cette plaquette.
12. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que la plaquette (1) est, préalablement à sa réalisation, pourvue sur ses premières et seconde face d'une couche métallique, et en ce que la réalisation de la plaquette consiste à réaliser les plages de contact et la section annulaire par gravure chimique de ces couches métalliques à la manière d'un circuit imprimé double face.
13. Procédé selon une des revendications 3 à 9, caractérisé en ce que la section annulaire est réalisée après la mise en place du circuit intégré et des fils à l'aide d'un matériau déposé sur la plaquette.
14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que le matériau est une encre choisie de façon à tenir mécaniquement au moins pendant toute la durée où le matériau d'enrobage est en phase liquide et est en phase de polymérisation.
15. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que le matériau, choisi pour avoir une bonne tenue mécanique au moins pendant la phase où le matériau d'enrobage est liquide et la phase pendant laquelle il est durci, est retiré après la phase de polymérisation.
16. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le module électronique étant à contacts décalés, c'est-àdire que le circuit intégré est sur la seconde face de la plaquette dans une zone non en regard des bornes de contact (33, 34, ..., 37, 38), en ce que des rubans conducteurs (39, 40, ..., 43, 44) disposés sur la seconde face de la plaquette et mis chacun en contact avec une plage de contact de la première face, chaque ruban étant relié par ailleurs par son autre extrémité située dans la zone où se trouve le circuit intégré à une borne du circuit intégré par l'intermédiaire d'un fil conducteur (45, 46, ..., 49, 50) , les moyens délimitant la section de la base de l'enrobage sont constitués par un anneau entourant la zone contenant les fils conducteurs et le circuit intégré, et en ce que cet anneau est réalisé après la mise en place du circuit intégré et des fils.
17. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que l'anneau (32) est en matériau conducteur, et est interrompu à l'emplacement des rubans conducteurs pour éviter l'interconnexion électrique entre les diverses bandes.
18. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que l'anneau (51) est réalisé dans un matériau tel que de l'encre, choisi pour rester en place au moins pendant la durée où le matériau d'enrobage est en phase liquide et en phase de polymérisation.
19. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que 11 anneau (51) est réalisé dans un matériau pouvant être retiré après la polymérisation du matériau d'enrobage.
20. Procédé selon les revendications 14 ou 16, caractérisé en ce que le matériau constituant l'anneau (27A, 51) est déposé par sérigraphie.
21. Procédé selon l'une des revendications 1 à 20 précédentes, caractérisé en ce que le matériau d'enrobage est une résine telle qu'une résine époxyde et/ou polyimide et/ou polyuréthanne.
22. Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce que la résine est durcie par polymérisation à chaud.
23. Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce que la résine est polymérisée à température ambiante.
24. Module électronique, caractérisé en ce qu'il présente les caractéristiques d'un module obtenu par la mise en oeuvre de l'une quelconque des revendications 1 à 23.
25. Carte à microcircuits électroniques, caractérisée en ce qu'elle comporte un corps (52) pourvu d'une cavité recevant un module selon la revendication 24.
FR9016064A 1990-12-21 1990-12-21 Procede de realisation du module electronique d'un objet portatif tel qu'une carte a microcircuits, module et cartes obtenus par la mise en óoeuvre du procede. Pending FR2670930A1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9016064A FR2670930A1 (fr) 1990-12-21 1990-12-21 Procede de realisation du module electronique d'un objet portatif tel qu'une carte a microcircuits, module et cartes obtenus par la mise en óoeuvre du procede.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9016064A FR2670930A1 (fr) 1990-12-21 1990-12-21 Procede de realisation du module electronique d'un objet portatif tel qu'une carte a microcircuits, module et cartes obtenus par la mise en óoeuvre du procede.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR2670930A1 true FR2670930A1 (fr) 1992-06-26

Family

ID=9403504

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR9016064A Pending FR2670930A1 (fr) 1990-12-21 1990-12-21 Procede de realisation du module electronique d'un objet portatif tel qu'une carte a microcircuits, module et cartes obtenus par la mise en óoeuvre du procede.

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR2670930A1 (fr)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995001613A1 (fr) * 1993-07-02 1995-01-12 Gec Avery Limited Procede d'enrobage de composants sur un circuit imprime
EP0741369A1 (fr) * 1995-05-05 1996-11-06 Schlumberger Industries Procédé d'enrobage d'un composant électronique et dispositif de mise en oeuvre dudit procédé
FR2748335A1 (fr) * 1996-05-06 1997-11-07 Solaic Sa Carte a memoire et procede de fabrication d'une telle carte
WO1998015004A1 (fr) * 1996-09-30 1998-04-09 Siemens Aktiengesellschaft Module puce en particulier pour implantation dans un corps de carte a puce
WO2000026856A2 (fr) * 1998-10-29 2000-05-11 Intermec Ip Corp. Systeme d'identification par frequences radioelectriques
EP1050844A1 (fr) * 1999-05-06 2000-11-08 Oberthur Card Systems Sa Procédé de fabrication d'une carte à microcircuit
DE102019006317B3 (de) * 2019-09-07 2021-01-07 Mühlbauer Gmbh & Co. Kg Vorrichtung, Verfahren und Verwendung der Vorrichtung zum Bearbeiten von Substratkörpern auf einem Trägerband

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56155557A (en) * 1981-03-23 1981-12-01 Hitachi Ltd Semiconductor device
JPS5916351A (ja) * 1982-07-19 1984-01-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子回路装置とその製造方法
JPS5921049A (ja) * 1982-07-27 1984-02-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 樹脂封止型半導体装置
JPS61139894A (ja) * 1984-12-13 1986-06-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ｉｄカ−ドおよびその製造方法
JPS61237454A (ja) * 1985-04-15 1986-10-22 Toshiba Corp 電子部品
EP0299530A1 (fr) * 1987-07-16 1989-01-18 GAO Gesellschaft für Automation und Organisation mbH Support pour la fabrication de cartes d'identification
US4819041A (en) * 1983-12-30 1989-04-04 Amp Incorporated Surface mounted integrated circuit chip package and method for making same

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56155557A (en) * 1981-03-23 1981-12-01 Hitachi Ltd Semiconductor device
JPS5916351A (ja) * 1982-07-19 1984-01-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子回路装置とその製造方法
JPS5921049A (ja) * 1982-07-27 1984-02-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 樹脂封止型半導体装置
US4819041A (en) * 1983-12-30 1989-04-04 Amp Incorporated Surface mounted integrated circuit chip package and method for making same
JPS61139894A (ja) * 1984-12-13 1986-06-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ｉｄカ−ドおよびその製造方法
JPS61237454A (ja) * 1985-04-15 1986-10-22 Toshiba Corp 電子部品
EP0299530A1 (fr) * 1987-07-16 1989-01-18 GAO Gesellschaft für Automation und Organisation mbH Support pour la fabrication de cartes d'identification

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 10, no. 338 (P-516)(2394) 15 novembre 1986, & JP-A-61 139 894 (MATSUSHITA ELECTRIC IND CO LTD) 27-06-1986, *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 11, no. 83 (E-489)(2530) 13 mars 1987, & JP-A-61 237 454 (TOSHIBA CORP) 22-10-1986, *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 6, no. 37 (E-97)(915) 06 mars 1982,& JP-A-56 155 557 (HITACHI SEISAKUSHO K.K.) 23-03-1981, *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 8, no. 103 (E-244)(1540) 15 mai 1984, & JP-A-59 021 049 (MATSUSHITA DENKI SANGYO) 02-02-1984, *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 8, no. 99 (E-243)(1536) 10 mai 1984,& JP-A-59 016 351 (MATSUSHITA DENKI SANGYO K.K.) 27-01-1984, *

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995001613A1 (fr) * 1993-07-02 1995-01-12 Gec Avery Limited Procede d'enrobage de composants sur un circuit imprime
GB2279817B (en) * 1993-07-02 1998-01-14 Gec Avery Ltd A method of encapsulating components on a printed circuit
EP0741369A1 (fr) * 1995-05-05 1996-11-06 Schlumberger Industries Procédé d'enrobage d'un composant électronique et dispositif de mise en oeuvre dudit procédé
FR2733848A1 (fr) * 1995-05-05 1996-11-08 Schlumberger Ind Sa Procede d'enrobage d'un composant electronique et dispositif de mise en oeuvre dudit procede
US5697149A (en) * 1995-05-05 1997-12-16 Schlumberger Industries Method of coating an electronic component
FR2748335A1 (fr) * 1996-05-06 1997-11-07 Solaic Sa Carte a memoire et procede de fabrication d'une telle carte
WO1998015004A1 (fr) * 1996-09-30 1998-04-09 Siemens Aktiengesellschaft Module puce en particulier pour implantation dans un corps de carte a puce
WO2000026856A2 (fr) * 1998-10-29 2000-05-11 Intermec Ip Corp. Systeme d'identification par frequences radioelectriques
WO2000026856A3 (fr) * 1998-10-29 2000-11-23 Intermec Ip Corp Systeme d'identification par frequences radioelectriques
EP1050844A1 (fr) * 1999-05-06 2000-11-08 Oberthur Card Systems Sa Procédé de fabrication d'une carte à microcircuit
FR2793331A1 (fr) * 1999-05-06 2000-11-10 Oberthur Card Systems Sas Procede de fabrication d'une carte a microcircuit
US6372541B1 (en) 1999-05-06 2002-04-16 Oberthur Card Systems S.A. Method of fabricating a microcircuit card
DE102019006317B3 (de) * 2019-09-07 2021-01-07 Mühlbauer Gmbh & Co. Kg Vorrichtung, Verfahren und Verwendung der Vorrichtung zum Bearbeiten von Substratkörpern auf einem Trägerband

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0207853B1 (fr) Procédé de montage d'un circuit intégré sur un support, dispositif en résultant et son application à une carte à microcircuits électroniques
EP0197438B1 (fr) Procédé de fabrication de modules électroniques pour cartes à microcircuits et modules obtenus selon ce procédé
EP0753827B1 (fr) Procédé de production et d'assemblage de carte à circuit intégré et carte ainsi obtenue
EP0688051B1 (fr) Procédé de fabrication et d'assemblage de carte à circuit intégré.
EP1062634B1 (fr) Carte a puce munie d'une antenne en boucle, et micromodule associe
EP0094716B1 (fr) Procédé pour connecter un semi-conducteur à des éléments d'un support, notamment d'une carte portative
EP0128822B1 (fr) Procédé de fabrication de cartes à mémoire et cartes obtenues suivant ce procédé
EP0254640B1 (fr) Procédé de réalisation d'une carte à mémoire électronique et carte telle qu'obtenue par ce procédé
EP0638933B1 (fr) Procédé d'interconnexion de pastilles semi-conductrices en trois dimensions, et composant en résultant
EP0207852B1 (fr) Procédé de montage d'un circuit intégré sur un support, dispositif en résultant et son application à une carte à microcircuits électroniques
FR2882174A1 (fr) Procede de fabrication d'un dispositif microelectronique a fonctionnement sans contact notamment pour passeport electronique
EP0500168A1 (fr) Procédé de fabrication d'un module électronique pour carte à mémoire et module électronique ainsi obtenu
EP0519564A1 (fr) Procédé de fabrication d'une carte à micro-circuit et carte à micro-circuit
FR2857157A1 (fr) Procede d'interconnexion de composants actif et passif et composant heterogene a faible epaisseur en resultant
EP3476284A1 (fr) Capteur monolithique intégré biocompatible, notamment pour dispositif médical implantable actif
EP0694965A1 (fr) Boîtier BGA de circuit intégré et procédé de réalisation d'un tel boîtier
FR2715002A1 (fr) Détecteur de rayonnement électromagnétique et son procédé de fabrication.
FR2861201A1 (fr) Procede de fabrication d'une carte a double interface, et carte a microcircuit ainsi obtenue.
FR2670930A1 (fr) Procede de realisation du module electronique d'un objet portatif tel qu'une carte a microcircuits, module et cartes obtenus par la mise en óoeuvre du procede.
EP1724712A1 (fr) Micromodule, notamment pour carte à puce
FR2943176A1 (fr) Procede de positionnement des puces lors de la fabrication d'une plaque reconstituee
WO2000045434A1 (fr) Dispositif a circuits integres, module electronique pour carte a puce utilisant le dispositif et procede de fabrication dudit dispositif
FR2786009A1 (fr) Procede de fabrication d'une carte a puce hybride par impression double face
WO2004100063A1 (fr) Procede de fabrication d'un inlet prelamine
FR2895547A1 (fr) Procede de fabrication d'une carte a microcircuit