FR2695594A1 - Dispositif à semiconducteurs de forme plate et procédé de fabrication. - Google Patents

Abstract

Un dispositif à semiconducteurs de forme plate comprend: une plaquette de circuit (2) sur laquelle sont montés des composants fonctionnels (3, 4), et un cadre (7) dont chaque côté est recouvert par une plaque mince (5a, 5b). La plaquette de circuit (2) est placée dans le cadre, et l'intérieur du cadre est rempli avec une résine de moulage (10) de façon à mouler tous les éléments en un seul bloc. Cette structure permet d'obtenir une forte résistance mécanique à diverses sortes de forces externes. De plus, du fait de la possibilité d'incorporer dans un dispositif moulé en un seul bloc un matériau de surface dont une surface porte des marquages, il est également possible d'obtenir un dispositif à semiconducteurs ayant un excellent aspect.

Description

DISPOSITIF A SEMICONDUCTEURS DE FORME PLATE

ET PROCEDE DE FABRICATION

La présente invention concerne un dispositif à semiconducteurs de forme plate et un procédé pour le fabriquer Plus précisément, l'invention concerne un dispositif à semiconducteurs de forme plate de type portable, tel qu'une carte à circuit intégré du type sans

contact dans laquelle des composants fonctionnels à semi-

conducteurs sont entièrement enrobés dans une résine, et elle concerne également un procédé pour fabriquer ce dispositif. Les figures 51 et 52 sont respectivement une vue en plan et une vue en élévation latérale d'un dispositif à semiconducteurs de forme plate classique en une seule pièce, comme par exemple une carte à circuit intégré (que l'on appelle ci-après "carte à CI") En se référant à ces figures, on note que des composants fonctionnels de la carte à CI tels qu'un boîtier de CI 3 (que l'on appelle ci-après "CI"), sont montés sur une plaquette de circuit 2 La plaquette de circuit 2 est entourée par un cadre 7 qui comporte sur sa surface intérieure des saillies (que l'on appelle ci- après "nervures") venant en contact avec le bord extérieur de la plaquette de circuit 2 La plaquette de circuit 2 et le cadre 7 sont joints ensemble par une résine moussante 8 qui remplit l'intérieur du cadre 7, pour former ainsi une carte à CI ayant une

résistance mécanique suffisante.

Un dispositif à semiconducteurs de forme plate classique a de façon caractéristique la configuration décrite ci-dessus Cet exemple représenté sur les figures 51 et 52 correspond à un type que l'on appelle de façon générale une carte à CI sans contact, qui ne comporte pas

de contacts électriques pour des interconnexions externes.

Ce type de dispositif à semiconducteurs de forme plate est fabriqué de la façon suivante En premier lieu, on monte des composants fonctionnels tels qu'un CI 3 sur la plaquette de circuit 2, telle qu'une plaquette de circuit imprimé en époxyde avec charge de verre Ensuite, on recouvre la face de la plaquette de circuit 2 sur laquelle aucun composant n'est monté, avec une plaque mince (matériau de surface) 5 qui remplit la fonction d'un matériau de boîtier En outre, on presse la partie périphérique de la plaquette de circuit 2 contre une nervure 7 a, et on remplit l'intérieur du cadre 7 avec la résine de moulage 8, de façon que la face de la plaquette de circuit 2 qui porte les composants soit recouverte par la résine de moulage 8, et de façon que la plaque mince 5, la plaquette de circuit 2 et le cadre 7 soient moulés en

une seule pièce avec la résine de moulage 8.

Les figures 53 et 54 sont respectivement une vue en plan et une vue latérale, en coupe, d'un autre type de carte à CI classique Comme le montrent ces figures, une

plaquette de circuit 2 sur laquelle des composants fonc-

tionnels sont montés, est logée dans un boîtier 13 qui est par exemple en matière plastique La plaquette de circuit 2 est un circuit imprimé en époxyde avec charge de verre, ou d'un type semblable Des composants fonctionnels tels qu'un CI 3, une pile (non représentée) remplissant la

fonction d'une source d'alimentation, et d'autres compo-

sants, sont montés sur la plaquette de circuit 2 sur laquelle ces composants sont connectés à un circuit d'interconnexion électrique (non représenté) qui est formé sur la plaquette de circuit 2 La plaquette de circuit 2 avec ces composants est placée entre une paire d'éléments de boîtier 13 a et 13 b, et ensuite ces éléments de boîtiers 13 a et 13 b sont fixés l'un à l'autre On obtient ainsi une

carte à CI 1 terminée.

Ensuite, on ajoute des marquages sur la surface de la face à nu de la plaque mince 5 et/ou sur la surface de la résine de moulage de la carte à CI 1 L'ajout des marquages sur la surface de la résine de moulage est effectué après l'achèvement du moulage de la résine, par une technique d'impression telle que la sérigraphie ou par transfert thermique, ou bien il est effectué par collage

d'une étiquette imprimée, telle qu'une étiquette adhésive.

Dans les dispositifs à semiconducteurs plats décrits ci-dessus, il est important de former sur la surface de la carte des représentations du type de produit, des indications de fonctions, des notes et d'autres marquages Ces représentations doivent être nettes et avoir un aspect très esthétique Dans les CI classiques, on forme des marquages par impression ou par transfert thermique sur la surface du matériau moulé, ou bien on colle une étiquette sur cette surface Lorsqu'on

effectue une opération d'impression ou de transfert ther-

mique sur une carte moulée en une seule pièce telle que celle qui est représentée sur les figures 51 et 52, les procédés d'impression applicables sont limités, du fait que la planéité de la surface de la résine de moulage est

légèrement dégradée à cause de la rétraction thermique.

Cette dégradation de la planéité se produit du fait qu'il existe une variation locale d'épaisseur de la résine de moulage selon qu'il existe ou non un composant enrobé à

l'intérieur de la résine de moulage.

D'autre part, dans un dispositif à semiconduc-

teurs de forme plate tel que celui qui est représenté sur les figures 53 et 54, bien que des composants fonctionnels soient contenus dans un boîtier en matière plastique ayant des surfaces planes, l'existence d'un espace libre dans le boîtier introduit souvent une déformation de la carte elle-même, ce qui entraîne une difficulté d'impression Ce

problème est important, en particulier, lorsque l'impres-

sion est effectuée par transfert thermique.

Les problèmes communs aux deux boîtiers ci-

dessus consistent en ce qu'il est difficile d'effectuer une opération d'impression sur une surface moulée, à cause d'un problème associé à des propriétés d'adhérence d'une encre d'impression, qui se manifeste à cause d'un agent de démoulage qui est nécessaire pour la résine moulée 8, et

en ce que dans le cas de l'impression thermique, la géné-

ration de chaleur pendant l'impression thermique a pour effet de courber la carte à CI 1 De plus, l'impression doit être accomplie individuellement pour chaque carte à CI 1 ayant une épaisseur notable, ce qui entraîne des

problèmes concernant la productivité.

Il existe des procédés connus pour fabriquer une carte à CI dans laquelle des composants électroniques sont enrobés de manière qu'il n'existe pas d'espace libre à l'intérieur de la carte L'un de ces procédés est décrit dans le brevet japonais ouvert à l'examen du public n' 63-257694 Dans ce procédé connu, on fabrique de la manière suivante un dispositif à semiconducteurs de forme plate Comme le montre la figure 55, on place dans un

moule 22 un module 16 contenant des composants fonction-

nels, et on injecte ensuite une résine thermoplastique dans le moule 22, par un orifice d'injection 23, de façon à mouler le module 16 avec la résine thermoplastique De cette manière, on obtient une carte à CI terminée dans laquelle le module 16 est enrobé dans un corps de carte à CI de façon à ne former qu'une seule pièce Dans ce procédé de fabrication d'une carte à CI, des bornes pour des interconnexions externes (non représentées) du module 16 enrobé dans la carte à CI sont à nu à l'extérieur de la carte à CI Le module 16 est fixé dans une cavité du moule 22 avec une technique de fixation par dépression, de façon que des bornes pour des interconnexions externes soient en contact avec la surface intérieure du moule 22, et ensuite le moulage par injection est effectué pour obtenir une

carte à CI terminée.

La figure 56 montre un autre procédé pour fabri-

quer une carte à CI du type sans contact, ne comportant pas de bornes pour des interconnexions externes, qui est décrit dans le brevet japonais ouvert à l'examen du public n'1-241496 Dans ce procédé, un module 16 comprenant une plaquette de circuit 2 sur laquelle sont montés des CI 3 et une pile 24 a, est placé dans un boîtier 24 pour un module 16, après quoi une résine thermodurcissable que l'on utilise à titre de résine de moulage, est injectée dans le boîtier 24 à travers des trous 24 a qui sont formés dans une face du boîtier Ensuite, on chauffe la résine de moulage qui remplit l'espace dans le boîtier 24, pour la durcir Le boîtier 24 et le module 16 sont donc moulés avec la résine de moulage, et on obtient une carte à CI terminée, se présentant en une seule pièce Avec ce procédé, il ne reste aucun espace libre dans la carte à

CI Il en résulte que cette carte a une résistance mécani-

que suffisamment élevée pour qu'une personne puisse la

porter sur elle.

Dans le procédé ci-dessus pour fabriquer un dispositif à semiconducteurs de forme plate, dans lequel après qu'un module 16 a été placé dans un moule 22, une résine thermoplastique est injectée autour du module 16 pour effectuer un moulage par injection, dans le cas d'une carte sans contact qui ne comporte pas de bornes pour des connexions externes, le moulage par injection n'est pas capable d'enrober la totalité du module 16 dans la résine, du fait qu'une surface doit être en contact avec le moule 22 de façon à fixer le module 16 au moule 22, et cette surface devient toujours une surface exposée à l'extérieur dans une carte à CI terminée Ce procédé ne convient donc pas Dans certains cas, des composants électroniques qui

sont montés sur le module 16 sont endommagés par la pres-

sion qui est appliquée pendant le moulage par injection; En particulier, dans le cas d'une carte à CI comportant une pile 4 a, la pile 4 a est détruite au cours du processus de moulage par injection, à cause de la température élevée et de la pression élevée On ne peut donc pas utiliser ce procédé de fabrication pour enrober une pile 4 a sous une forme intégrée En outre, lorsqu'on ajoute des marquages à la carte à CI, il est nécessaire d'imprimer les marquages sur la carte à CI en procédant une carte à la fois, ou bien les marquages peuvent être transférés vers la carte à CI pendant le processus de moulage, à partir de la surface intérieure du moule Il est également possible de coller une étiquette imprimée sur la carte à CI Dans tous les

cas, il est impossible d'obtenir une productivité élevée.

D'autre part, dans le procédé dans lequel après avoir placé dans un boîtier 24 un module 16 portant des composants fonctionnels, on remplit l'espace dans le boîtier 24 avec une résine thermodurcissable et on fait ensuite durcir la résine par chauffage, afin d'obtenir une carte se présentant en une seule pièce, il n'y a qu'une faible probabilité que les composants fonctionnels qui sont installés dans la carte soient endommagés, du fait qu'aucune pression n'est appliquée pendant le processus de

fabrication Cependant, lorsque la résine qui a été injec-

tée dans le boîtier 24 est durcie, une diminution de volume se produit à cause du retrait de durcissement, et des contraintes internes sont introduites Du fait que la valeur de retrait est proportionnelle à l'épaisseur de la résine, il se produit une variation de la valeur de retrait d'une position à une autre, selon qu'un composant

fonctionnel est présent ou non à la position considérée.

Il en résulte que le boîtier 24 est partiellement déformé vers l'intérieur, ce qui fait qu'il est difficile d'obtenir une surface plane pour la carte à CI En ce qui

concerne l'ajout de marquages à la carte à CI, on rencon-

tre les mêmes problèmes que dans la technologie décrite-

ci-dessus. Compte tenu de ce qui précède, la présente

invention vise à résoudre les problèmes décrits ci-dessus.

Plus précisément, un but de l'invention est de procurer un dispositif à semiconducteurs de forme plate qui ait de bonnes propriétés concernant la protection de l'environnement et qu'une personne puisse porter sur elle, dans lequel des composants fonctionnels qui constituent une carte à CI soient entièrement enrobés dans un corps de carte à CI, et dans lequel un matériau imprimé prévu pour l'utilisation à titre de surface de la carte, puisse être incorporé à la carte, pour ne former qu'une seule pièce, lorsque la carte est moulée, afin d'obtenir un très bel aspect. Un autre but de l'invention est de procurer un

procédé pour fabriquer efficacement un dispositif à semi-

conducteurs de forme plate qui soit mince, qui ait une petite taille et qui ait une fiabilité élevée et un très

bel aspect.

Un aspect de l'invention procure un dispositif à semiconducteurs de forme plate comprenant: un cadre comportant des feuillures formées sur les parties de bord intérieur du cadre, et comportant en outre au moins un trou traversant qui passe à travers le cadre dans la direction latérale entre l'intérieur et l'extérieur du cadre; une plaquette de circuit sur laquelle sont montés des composants fonctionnels, les parties de bords de la

plaquette de circuit étant ajustées dans l'une des feuil-

lures du cadre d'une manière telle que la surface portant les composants fonctionnels soit dirigée vers l'intérieur, et d'une manière telle que le cadre et la plaquette de circuit forment une surface extérieure pratiquement plane; une plaque mince dont les bords sont ajustés dans l'autre des feuillures du cadre, d'une manière telle que la plaque mince soit placée face à la plaquette de circuit et d'u#e manière telle que le cadre et la plaque mince forment une surface extérieure pratiquement plane; et une résine de moulage qui remplit l'espace entouré par la plaquette de circuit, le cadre et la plaque mince, de façon que la plaquette de circuit, le cadre et la plaque mince soient

moulés en un seul bloc avec la résine de moulage.

Un autre aspect de l'invention procure un dispo-

sitif à semiconducteurs de forme plate comprenant: une

plaquette de circuit sur laquelle sont montés des compo-

sants fonctionnels, un cadre entourant la plaquette de circuit, avec des feuillures formées sur les parties de bords intérieurs du cadre, et au moins un trou traversant

formé de façon à passer à travers le cadre dans la direc-

tion latérale, entre l'intérieur et l'extérieur du cadre; des plaques minces, chaque plaque mince étant placée d'un côté respectif du cadre, de façon que les plaques minces recouvrent les deux faces de la plaquette de circuit, le bord de chaque plaque mince étant ajusté dans la feuillure correspondante du cadre, d'une manière telle que la plaque

mince respective et le cadre forment une surface exté-

rieure pratiquement plane; et une résine de moulage qui remplit l'espace entouré par le cadre et les plaques minces, d'une manière telle que le cadre et les plaques minces soient moulés en un seul bloc avec la résine de moulage. Un aspect supplémentaire de l'invention procure un procédé pour fabriquer un dispositif à semiconducteurs de forme plate, comprenant les étapes suivantes: on remplit un espace avec un mélange comprenant une résine moussante, avant le moussage du mélange, cet espace étant entouré par un cadre comportant des feuillures formées sur les parties de bords intérieures du cadre, et comportant en outre au moins un trou traversant-qui passe à travers le cadre dans la direction latérale, entre l'intérieur et l'extérieur du cadre, une plaquette de circuit sur laquelle sont montés des composants fonctionnels, les parties de bords de la plaquette de circuit étant ajustées dans l'une des feuillures du cadre, d'une manière telle que la surface qui porte les composants fonctionnels soit dirigée vers l'intérieur, et d'une manière telle que le

cadre et la plaquette de circuit forment une surface exté-

rieure pratiquement plane, et une plaque mince, les bords de la plaque mince étant ajustés dans l'autre feuillure du cadre, d'une manière telle que la plaque mince soit placée face à la plaquette de circuit, et d'une manière telle que le cadre et la plaque mince forment une surface extérieure pratiquement plane; on fait mousser le mélange comprenant la résine moussante, à une température prédéterminée et pendant une durée prédéterminée, ce qui a pour effet de remplir la totalité de l'espace précité avec la résine moussante, et de transformer ainsi la résine moussante elle-même en un élément structural ayant une résistance mécanique prédéterminée, et donc de mouler le cadre, la plaquette de circuit et la plaque mince en un seul bloc; et on retire une partie en excès de la résine moussante

qui est sortie par le trou traversant formé dans le cadre.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la

description qui va suivre de modes de réalisation, donnés

à titre d'exemples non limitatifs La suite de la descrip-

tion se réfère aux dessins annexés, dans lesquels: La figure 1 est une vue en plan d'un dispositif à semiconducteurs de forme plate conforme à un premier mode de réalisation de l'invention; La figure 2 est une vue en élévation latérale du dispositif à semiconducteurs de forme plate conforme au premier mode de réalisation de l'invention; La figure 3 est une coupe agrandie, selon la ligne A-A de la figure 1, du dispositif à semiconducteurs de forme plate qui est représenté sur la figure 1; La figure 4 est une coupe qui illustre un processus de fabrication du dispositif à semiconducteurs de forme plate conforme au premier mode de réalisation de l'invention; La figure 5 est une coupe qui illustre un processus de fabrication du dispositif à semiconducteurs de forme plate conforme au premier mode de réalisation de l'invention; La figure 6 est une coupe qui illustre un processus de fabrication du dispositif à semiconducteurs de forme plate conforme au premier mode de réalisation de l'invention; La figure 7 est une coupe qui illustre un processus de fabrication du dispositif à semiconducteurs de forme plate conforme au premier mode de réalisation de l'invention; La figure 8 est une coupe qui illustre un processus de fabrication du dispositif à semiconducteurs de forme plate conforme au premier mode de réalisation de l'invention; La figure 9 est une vue en élévation latérale et en coupe d'un dispositif à semiconducteurs de forme plate conforme à un second mode de réalisation; La figure 10 est une coupe qui illustre un processus de fabrication du dispositif à semiconducteurs de forme plate conforme au second mode de réalisation de l'invention; il La figure Il est une vue en élévation latérale et en coupe d'un dispositif à semiconducteurs de forme plate conforme à un troisième mode de réalisation de l'invention; La figure 12 est une coupe partielle agrandie du dispositif à semiconducteurs de forme plate conforme au troisième mode de réalisation de l'invention; La figure 13 est une vue en élévation latérale et en coupe d'un dispositif à semiconducteurs de forme plate conforme à un quatrième mode de réalisation de l'invention; La figure 14 est une coupe partielle agrandie du dispositif à semiconducteurs de forme plate conforme au quatrième mode de réalisation de l'invention; La figure 15 est une coupe qui illustre un processus de fabrication du dispositif à semiconducteurs de forme plate conforme au quatrième mode de réalisation de l'invention; La figure 16 est une coupe qui illustre un processus de fabrication du dispositif à semiconducteurs de forme plate conforme au quatrième mode de réalisation de l'invention; La figure 17 est une vue en plan d'un dispositif à semiconducteurs de forme plate conforme à un cinquième

mode de réalisation de l'invention; -

La figure 18 est une vue en élévation latérale du dispositif à semiconducteurs de forme plate conforme au cinquième mode de réalisation de l'invention; La figure 19 est une coupe agrandie, selon la ligne B-B de la figure 17, du dispositif à semiconducteurs de forme plate qui est représenté sur la figure 17; La figure 20 est une coupe qui illustre un processus de fabrication du dispositif à semiconducteurs de forme plate conforme au cinquième mode de réalisation de l'invention; La figure 21 est une coupe qui illustre un processus de fabrication du dispositif à semiconducteurs de forme plate conforme au cinquième mode de réalisation de l'invention; La figure 22 est une vue en plan d'un dispositif à semiconducteurs de forme plate conforme à un sixième mode de réalisation de l'invention; La figure 23 est une coupe agrandie, selon la' ligne C-C de la figure 22, du dispositif à semiconducteurs de forme plate qui est représenté sur la figure 22; La figure 24 est une coupe qui illustre un processus de fabrication du dispositif à semiconducteurs de forme plate conforme au sixième mode de réalisation de l'invention; La figure 25 est une coupe qui illustre un processus de fabrication du dispositif à semiconducteurs de forme plate conforme au sixième mode de réalisation de l'invention; La figure 26 est une coupe qui illustre un processus de fabrication du dispositif à semiconducteurs de forme plate conforme au sixième mode de réalisation de l'invention; La figure 27 est une coupe qui illustre un processus de fabrication du dispositif à semiconducteurs de forme plate conforme au sixième mode de réalisation de l'invention; La figure 28 est une coupe qui illustre un processus de fabrication du dispositif à semiconducteurs de forme plate conforme au sixième mode de réalisation de l'invention; La figure 29 est une vue en plan d'une forme modifiée du dispositif à semiconducteurs de forme plate conforme au sixième mode de réalisation de l'invention; La figure 30 est une vue en élévation latérale du dispositif à semiconducteurs de forme plate de la figure 29; La figure 31 est une vue en plan d'un dispositif à semiconducteurs de forme plate conforme à un septième mode de réalisation de l'invention; La figure 32 est une vue en élévation latérale du dispositif à semiconducteurs de forme plate de la figure 31; La figure 33 est une coupe partielle agrandie d'un dispositif à semiconducteurs de forme plate conforme à un huitième mode de réalisation de l'invention; La figure 34 est une coupe partielle agrandie d'un dispositif à semiconducteurs de forme plate conforme à un neuvième mode de réalisation de l'invention; La figure 35 est une coupe partielle agrandie d'une forme modifiée du dispositif à semiconducteurs de forme plate conforme au neuvième mode de réalisation de l'invention; La figure 36 est une coupe partielle agrandie d'un dispositif à semiconducteurs de forme plate conforme à un dixième mode de réalisation de l'invention; La figure 37 est une coupe partielle agrandie d'une forme modifiée du dispositif à semiconducteurs de forme plate conforme au dixième mode de réalisation de l'invention; La figure 38 est une vue en plan du dispositif à semiconducteurs de forme plate conforme au dixième mode de réalisation de l'invention; La figure 39 est une vue en plan d'un dispositif à semiconducteurs de forme plate conforme à un onzième mode de réalisation de l'invention; La figure 40 est une coupe partielle agrandie du dispositif à semiconducteurs de forme plate de la figure 39; La figure 41 est une coupe partielle agrandie d'un dispositif à semiconducteurs de forme plate conforme à un douzième mode de réalisation de l'invention; La figure 42 est une vue en élévation latérale et en coupe du tube qui est représenté sur la figure 41; La figure 43 est une coupe partielle agrandie d'une forme forme modifiée de dispositif à semiconducteurs de forme plate conforme au douzième mode de réalisation de l'invention; La figure 44 est une vue en élévation latérale et en coupe du tube qui est représenté sur la figure 43; La figure 45 est une coupe partielle agrandie d'un dispositif à semiconducteurs de forme plate conforme à un treizième mode de réalisation de l'invention; La figure 46 est une coupe partielle agrandie d'une forme modifiée du dispositif à semiconducteurs de forme plate conforme au treizième mode de réalisation de l'invention; La figure 47 est une vue en élévation latérale et en coupe de l'obturateur qui est représenté sur la figure 43; La figure 48 est une vue en plan d'un dispositif à semiconducteurs de forme plate conforme à un quinzième mode de réalisation de l'invention; La figure 49 est une coupe partielle agrandie du dispositif à semiconducteurs de forme plate de la figure

48;

La figure 50 est une coupe partielle agrandie d'une forme forme modifiée de dispositif à semiconducteurs de forme plate conforme au quinzième mode de réalisation de l'invention; La figure 51 est une vue en plan d'un dispositf à semiconducteurs de forme plate classique; La figure 52 est une vue en élévation latérale et en coupe du dispositif à semiconducteurs de forme plate de la figure 51; La figure 53 est une vue en plan montrant un

autre dispositif à semiconducteurs de forme plate classi-

que; La figure 54 est une vue en élévation latérale et en coupe du dispositif à semiconducteurs de forme plate de la figure 53;

La figure 55 est un schéma illustrant un proces-

sus de fabrication d'encore un autre dispositif à semi-

conducteurs de forme plate classique; et La figure 56 est une vue en élévation latérale et en coupe d'encore un autre dispositif à semiconducteurs

de forme plate classique.

Les éléments similaires ou identiques sont

toujours désignés par les mêmes références dans les diffé-

rentes figures.

Premier mode de réalisation Les figures 1 et 2 sont respectivement une vue en plan et une vue en élévation latérale, montrant un dispositif à semiconducteurs de forme plate prévu pour une utilisation portable, tel qu'une carte à CI, conforme à un premier mode de réalisation de l'invention La figure 3

est une coupe agrandie selon la ligne A-A de la figure 1.

Sur ces figures, une carte à CI 1 est entourée par un cadre 7 qui forme des parties latérales de la carte à CI 1, et par une plaque mince 5 qui constitue un matériau de surface A l'intérieur de la carte à CI 1 se

trouve une plaquette de circuit 2 sur la surface princi-

pale de laquelle sont montés des composants électroniques tels qu'un CI 3, une bobine (non représentée) et d'autres

composants On utilise ici le terme "composant électro-

nique" pour désigner un composant fonctionnel tel qu'un CI 3, et une résistance, un condensateur, une pile utilisée à

titre de source d'alimentation, et un circuit d'intercon-

nexion (non représenté) La surface arrière de la plaquet-

te de circuit 2 qui est du côté opposé à la surface principale portant le CI 3 et d'autres composants, forme

l'autre surface de la carte à CI 1 Les composants élec-

troniques sur la plaquette de circuit 2 qui est entourée par le cadre 7 sont enrobés dans une résine de moulage telle qu'une résine moussante La surface de la carte à CI 1 est couverte par la plaque mince 5, et la partie de bord de la plaque mince 5 est ajustée dans une feuillure 7 b du cadre 7 qui est formé avec un épaulement, comme un cadre

de tableau.

Une carte à CI 1 ayant une configuration telle

que celle décrite ci-dessus peut être fabriquée conformé-

ment à une procédure qui est représentée sur les figures 4-6 Premièrement, comme le montre la figure 4, une plaquette de circuit 2 sur laquelle sont montés un CI 3 et d'autres composants 4, est ajustée dans la feuillure 7 b qui est formée sur un côté du cadre 7 Dans cet état, une quantité prédéterminée de résine moussante 10 qui n'a pas encore moussé, est placée dans la partie centrale de la plaquette de circuit 2 Ensuite, une plaquemince 5 est ajustée dans la feuillure 7 b qui est formée sur l'autre côté du cadre 7 Il existe un passage, par exemple un trou traversant 7 c, qui passe à travers le cadre 7 dans la direction latérale, entre l'intérieur et l'extérieur du cadre Ensuite, comme représenté sur la figure 6, tous les éléments sont placés dans la direction verticale, de manière que le trou traversant 7 c soit en haut, et les deux faces de la carte à CI 1 sont fixées dans un moule 21. Dans cet état, le moule 21 est chauffé de façon à provoquer le moussage de la résine moussante 10 Le moussage de la résine moussante 10 a lieu dans l'ordre qui est représenté sur les figures 6 à 8 Sous l'effet du moussage, la résine moussante 10 augmente de volume et elle expulse l'air qui est présent à l'intérieur du moule 21, et elle remplit finalement la totalité de l'intérieur de la carte à CI 1 La partie en excès de la résine moussante 10 est évacuée du cadre 7 à travers le trou traversant 7 c qui est formé dans le cadre 7, après quoi la résine 10 est durcie dans cet état De cette manière, la résine moussante 10 est durcie et on obtient des éléments structuraux ayant une résistance mécanique désirée prédé- terminée Ensuite, le moule 21 est retiré et la partie de la résine moussante 10 qui a été expulsée à travers le trou traversant 7 c du cadre 7 est retirée Ensuite, une feuille de marquages est collée sur la surface à nu de la plaquette de circuit 2 On obtient ainsi une carte à CI 1 terminée. Dans ce premier mode de réalisation, le cadre 7 peut être de préférence en résine ABS moulée, et la plaquette de circuit 2 peut être de préférence une plaquette de circuit imprimé en époxyde avec charge de verre La plaque mince 5 est de préférence une feuille de

polyéthylène avec activation de surface, ayant une épais-

seur de 250 micromètres, et une opération de sérigraphie a été effectuée sur la surface de cette feuille qui doit être à nu La résine moussante 10 est de préférence un mélange consistant en une solution à 3 composants qui comprend un agent principal d'une résine époxyde avec une charge d'une matière inorganique, un agent durcissant et

un agent moussant Lorsqu'on utilise cette résine mous-

sante 10, ces trois agents différents sont mélangés pour former une seule solution dans un rapport de 100:20:1, et le moussage et le durcissement sont effectués à 500 C Dans ce cas, la résine moussée et durcie résultante contient des vides d'environ 50 % du volume total Une quantité préférable de la matière de mélange de départ à introduire dans la carte à CI est donc égale à 60 % du volume de

l'espace à remplir avec la résine 10.

Second mode de réalisation: La figure 9 est une vue en élévation latérale et en coupe d'un dispositif à semiconducteurs de forme plate, par exemple une carte à CI, conforme à un second mode de réalisation de l'invention La figure 10 est une coupe qui illustre un processus de fabrication La configuration et le procédé de fabrication d'une carte à CI conforme au second mode de réalisation sont les mêmes que pour le

premier mode de réalisation, à l'exception du fait sui-

vant: alors que dans le premier mode de réalisation la surface de la plaquette de circuit 2 ne portant aucun dispositif fonctionnel est à nu, et des tests par contact sont possibles après le moulage avec la résine moussante , au contraire, dans le second mode de réalisation, une autre plaque mince 5 b est présente sur la face arrière de la plaquette de circuit 2, de façon que la plaque mince 5 b s'ajuste dans une feuillure 7 b du cadre 7, et de façon que la plaquette de circuit 2 se trouve dans un état mobile à

l'intérieur du cadre 7.

Le remplissage avec une résine moussante 10 s'effectue de la façon suivante Comme le montre la figure , la plaque mince 5 b est ajustée sur un côté du cadre 7,

après quoi une partie de la quantité de la résine mous-

sante 10 qui est formée en mélangeant des solutions prédé-

terminées dans un rapport prédéterminé, est placée sur la plaque mince 5 En outre, la plaquette de circuit 2 est placée sur cette résine moussante 10, et ensuite la quantité restante de la résine moussante 10 est placée sur elle Une autre plaque mince 5 a est ajustée sur l'autre feuillure 7 b du cadre 7, et ensuite tous les éléments sont fixés dans un moule 21 Après ceci, une carte à CI 1 terminée est fabriquée conformément à la même procédure

que dans le cas du premier mode de réalisation décrit ci-

dessus. Troisième mode de réalisation Les figures 11 et 12 sont respectivement une vue en élévation latérale et en coupe et une coupe partielle agrandie montrant un dispositif à semiconducteurs de forme plate, tel qu'une carte à CI, conforme à un troisième mode de réalisation de l'invention La configuration et le procédé de fabrication d'une carte à CI conforme au troisième mode de réalisation sont les mêmes que dans les premier et second modes de réalisation, à l'exception du fait que dans ce troisième mode de réalisation, des couches adhésives 6 a et 6 b sont formées sur les faces intérieures des plaques minces 5 a et 5 b, comme représenté sur les figures 11 et 12, tandis que dans les premier et second modes de réalisation, on utilise pour la plaque mince 5 une feuille de polyéthylène avec activation de surface Il résulte de ceci qu'il est possible d'obtenir une bonne adhérence sur la résine moussante 10, même si les plaques minces 5 a et 5 b ne sont pas soumises à une activation de surface Par conséquent, lorsque tous les éléments sont intégrés en un seul bloc avec la résine moussante 10, on peut obtenir une bonne adhérence entre la

résine moussante 10 et les plaques minces 5 a et 5 b.

Dans ce troisième mode de réalisation, un matériau préférable pour les plaques minces 5 a et 5 b consiste en une feuille transparente de PVC (poly(chlorure de vinyle)) rigide de 200 pm d'épaisseur Un marquage est imprimé sur la face arrière de la feuille transparente de PVC rigide Une bande auto-adhésive, à base de résine acrylique, de 50 pm d'épaisseur, est transférée sur la

surface imprimée de la feuille transparente de PVC rigide.

A la suite de ceci, les plaques minces 5 a et 5 b sont ajustées dans les feuillures 7 b du cadre 7, de manière que les couches adhésives 6 a soient en contact avec le cadre 7 Bien entendu, avant d'ajuster la plaque mince 5 a sur le cadre 7, la plaquette de circuit 2 sur laquelle sont

montés des composants fonctionnels, et une quantité prédé-

terminée de résine 10 dont le moussage n'a pas encore eu lieu, sont placées à l'emplacement prédéterminé Dans cet état, tous les éléments sont fixés dans le moule 21, et

ensuite la résine 10 est soumise aux traitements de mous-

sage et de durcissement Le rapport de mélange de la résine est de préférence le même que dans le premier mode de réalisation La résine peut être durcie de préférence de la même manière que dans le premier mode de réalisa- tion. Quatrième mode de réalisation Les figures 13 et 14 sont respectivement une vue en élévation latérale et en coupe et une coupe partielle agrandie, montrant un dispositif à semiconducteurs de forme plate, tel qu'une carte à CI, conforme à un quatrième mode de réalisation Dans la carte à CI 1 conforme au quatrième mode de réalisation, une plaquette de circuit 2 est fixée sur un cadre 7 de manière que les composants électroniques qui sont montés sur la plaquette de circuit 2 soient placés dans les positions intérieures, et que la partie de bord de la plaquette de circuit 2 soit ajustée sur la nervure 7 a du cadre 7 La surface arrière de la plaquette de circuit 2 est recouverte par une plaque mince 5 b qui a été revêtue d'une couche adhésive Une plaque mince 5 a qui a été revêtue d'une couche adhésive, est ajustée sur l'autre feuillure 7 b du cadre 7 Une résine thermoplastique 9 est injectée de façon à remplir l'espace qui entoure les composants fonctionnels 4, ce qui fait qu'un moulage par injection est effectué pour mouler

l'ensemble des éléments en un seul bloc intégré.

La carte à CI 1 conforme au quatrième mode de

réalisation peut être fabriquée conformément à la procé-

dure qui est représentée sur les figures 15 et 16 Premiè-

rement, un cadre 7 est formé par moulage par injection avec un polymère à cristaux liquides du type II, de façon que le cadre 7 comporte une nervure 7 a qui doit être en contact avec la partie périphérique d'une plaquette de circuit 2 et doit recouvrir cette partie périphérique, et de façon que le cadre 7 comporte des feuillures 7 b qui

sont destinées à recevoir les plaques minces 5 a et 5 b.

Ensuite, la plaquette de circuit 2 sont laquelle sont montés des composants fonctionnels est ajustée sur le cadre 7, de façon que la face de la plaquette de circuit 2 qui porte les composants fonctionnels soit dirigée vers l'intérieur En outre, la plaque mince 5 b est ajustée sur

le cadre de façon à recouvrir la plaquette de circuit 2.

Ensuite, ces éléments sont placés dans l'élément de moule inférieur 22 b d'un moule 22 Après vérification du fait que ces éléments sont disposés correctement, l'autre plaque mince 5 a qui porte un revêtement adhésif, est ajustée sur la feuillure 7 b, de façon que la surface de la plaque mince 5 a qui porte la couche adhésive soit dirigée vers le bas Dans cet état, tous ces éléments sont bloqués avec l'élément de moule supérieur 22 a, comme représenté sur la figure 16 Le canal d'injection 22 c est incorporé dans le moule 22 de façon que la position du canal 22 c corresponde à la position du trou traversant 7 c du cadre 7 Ensuite, un polymère à cristaux liquides du type II, qui est utilisé à titre de résine thermoplastique 9, est injecté de façon à obtenir un produit terminé, moulé en un seul bloc. Dans ce quatrième mode de réalisation, une matière adhésive préférable pour revêtir les plaques minces 5 a et 5 b consiste en une couche d'une substance auto-adhésive 6 a ou 6 b Les plaques minces 5 a et 5 b sont de préférence des feuilles de polyéthylène de couleur blanche, de 180 pm d'épaisseur, sur une surface desquelles une opération d'impression par sérigraphie est effectuée avec une encre sensible à l'ultraviolet, et sur l'autre surface desquelles une substance thermofusible à base de polyoléfine de 30 pm d'épaisseur, est transférée par voie thermique, pour former une couche adhésive 6 b Lorsque le processus de moulage utilisant le polymère à cristaux liquides est accompli, une température et une pression élevées sont appliquées par le polymère à cristaux liquides lui-même, et une forte adhérence est obtenue entre le polymère à cristaux liquides et les plaques minces 5 a et 5 b, avec les couches adhésives 6 a et 6 b revêtant les surfaces intérieures des plaques minces 5 a et b. Cinquième mode de réalisation Les figures 17 et 18 sont respectivement une vue en plan et une vue en élévation latérale, par le côté d'un canal d'injection, d'un dispositif à semiconducteurs de forme plate, par exemple une carte à CI, conforme à un cinquième mode de réalisation de l'invention Les figures 19-21 sont des coupes qui illustrent des processus de fabrication de ce dispositif La figure 19 est une coupe agrandie selon la ligne B-B de la figure 17 Dans ce mode de réalisation, un cadre 7 comporte une rainure 7 d au lieu du trou traversant 7 c passant à travers le cadre 7 dans la direction latérale On utilise cette rainure pour injecter à travers elle une résine, de façon à remplir l'intérieur avec la résine et à mouler tous les éléments en un seul bloc Comme on peut le voir sur les figures, une carte à CI conforme à ce cinquième mode de réalisation est de façon générale identique à celle du quatrième mode de réalisation, à l'exception du fait que la plaque mince qui est présente sur la surface arrière de la plaquette de

circuit 2 n'est pas utilisée dans ce mode de réalisation.

Dans la carte à CI 1 de ce mode de réalisation, la surface

arrière de la plaquette de circuit 2 est à nu Par consé-

quent, on peut effectuer des tests par contact après moulage Dans l'étape finale du processus de fabrication de la carte à CI 1, une feuille portant des marquages est collée sur la surface arrière de la plaquette de circuit 2 Conformément au cinquième mode de réalisation, on peut donner une faible valeur à l'épaisseur de la carte à CI 1, et par conséquent ce mode de réalisation peut être adopté de préférence pour une carte à CI qui doit être si mince qu'il est difficile de former un trou traversant 7 c dans

le cadre 7, comme sur la figure 4.

Comme le quatrième mode de réalisation, ce cinquième mode de réalisation utilise également un cadre 7 qui est formé par moulage par injection avec un polymère à cristaux liquides du type II, et il utilise de préférence des plaques minces 5 a et 5 b formées par une feuille de polyéthylène de 0,25 mm d'épaisseur, portant sur leurs surfaces un revêtement qui consiste en une couche d'adhésif thermofusible à base de polyoléfine En outre, en ce qui concerne une résine qui est utilisée pour mouler

tous les éléments en un seul bloc, on utilise de préfé-

rence un polymère à cristaux liquides du type II, comme

dans le cas du cadre -

Dans la description faite ci-dessus des premier

à cinquième modes de réalisation, on a montré des exemples dans lesquels dans certains modes de réalisation, un revêtement adhésif est formé sur les feuilles de matériaux de surface, tandis que dans un autre aucun adhésif n'est utilisé; en outre, dans certains modes de réalisation, une résine moussante est utilisée à titre de résine pour mouler tous les éléments en un seul bloc, et dans un autre mode de réalisation un polymère à cristaux liquides est

utilisé Il est cependant possible d'adopter des combi-

naisons différentes en fonction du type de résine de moulage, des propriétés d'adhérence des feuilles de matériaux de surface, et de leur caractère approprié Si un revêtement adhésif est formé sur la surface des feuilles de matériaux de surface, la souplesse de la combinaison peut être considérablement augmentée, et il devient ainsi possible de sélectionner une combinaison plus appropriée pour un dispositif à semiconducteurs de

forme plate spécifique, en fonction des buts de son utili-

sation et de l'environnement de son utilisation.

Dans les premier à cinquième modes de réalisa-

tion décrits ci-dessus, on a utilisé une résine moussante ou une substance analogue, qui peut être durcie à une température basse, pour la résine destinée à mouler tous les éléments en un seul bloc Ceci est dû à l'exigence que le moulage soit effectué à une température suffisamment

basse lorsqu'une pile est incorporée dans une carte à CI.

De ce fait, il est évident que s'il n'y a pas de limita-

tions sur la température de chauffage associée à des composants fonctionnels tels qu'une pile, devant être installés, il est possible de durcir la résine à une température plus élevée pour réaliser un moulage en un seul bloc En outre, on a utilisé un polymère à cristaux liquides à titre de résine pour le moulage en un seul

bloc, et également à titre de matériau pour le cadre 7.

Ceci ne constitue cependant que l'une des options disponi-

bles pour les modes de réalisation, que l'on a choisie sur la base de la combinaison des composants fonctionnels

spécifiques et de la plaquette de circuit 2 à enrober.

L'invention n'est pas limitée à ceci, et on peut également utiliser une autre résine pour le moulage de tous les

éléments en un seul bloc.

Dans les premier à cinquième modes de réalisa-

tion qui sont décrits ci-dessus, on a utilisé pour la plaque mince 5 une feuille transparente de PVC avec

impression sur la face arrière, ou une feuille de poly-

éthylène imprimée La présente invention offre l'avantage qui consiste en ce qu'il est possible de sélectionner un matériau arbitraire pour la plaque mince 5, parmi divers matériaux tels qu'une plaque mince ayant une surface

granulaire, et des feuilles d'autres matériaux, en fonc-

tion du type de résine de moulage et de l'adhésif qui

revêt la feuille de matériau de surface.

Sixième mode de réalisation: La figure 22 est une vue en plan montrant un dispositif à semiconducteurs de forme plate, tel qu'une carte à CI, conforme à un sixième mode de réalisation de l'invention La figure 23 est une coupe agrandie selon la

ligne C-C de la figure 22.

Sur ces figures, une carte à CI 1 est entourée par un cadre 7 qui forme des parties latérales de la carte à CI 1, et par des plaques minces 5 a et 5 b qui constituent un matériau de surface A l'intérieur de la carte à CI 1, se trouve un module 16 dans lequel sont installés des composants électroniques tels qu'un circuit intégré 3, une pile 4 a et d'autres composants 4 On utilise ici le terme

"composant électronique" pour désigner un composant fonc-

tionnel, par exemple un CI 3, et pour désigner en outre une résistance, un condensateur, une pile utilisée à titre de source d'alimentation, et un circuit d'interconnexion (non représenté) L'intérieur de la carte à CI 1 est rempli avec une résine moussante 10, de façon que les composants électroniques et autres soient recouverts par

la résine 10 Dans ce mode de réalisation, on peut utili-

ser de préférence une résine époxyde du type formé par une solution à trois composants, durcissant à une température intermédiaire. On peut fabriquer une carte à CI 1 ayant une configuration telle que celle décrite ci-dessus, en suivant une procédure qui est représentée sur les figures 24-28 Ces figures 24-28 sont des vues en élévation latérale et en coupe qai représentent schématiquement la carte à CI 1 Premièrement, comme représenté sur la figure 24, on fabrique une plaquette de circuit 2 constituant un module à semiconducteurs 16, sur laquelle sont montés un circuit intégré 3, un composant 4 et une pile On forme un cadre 7 par moulage par injection, en utilisant par exemple une résine ABS On fait ensuite adhérer sur le cadre 7 une plaque mince 5 b en résine de polyester En outre, comme le montre la figure 25, on injecte sur la partie centrale de la plaque mince 5 b représentée sur la figure 4 la moitié de la quantité prédéterminée de résine moussante 10, par exemple une résine époxyde moussante, et

on place ensuite dessus la plaquette de circuit 2.

Ensuite, comme représenté sur la figure 26, on injecte sur la partie centrale de la plaquette de circuit 2 la quantité restante de la résine moussante 10 Après ceci, l'autre plaque mince 5 a est placée sur les éléments précités, de façon à étendre la résine moussante 10 pour que la plaquemince 5 a soit finalement fixée au cadre 7 de la manière qui est représentée sur la figure 27 Ensuite, comme représenté sur la figure 28, un dispositif de durcissement 31 est fixé de chaque côté des plaques minces a et 5 b, et un traitement thermique est effectué de façon à provoquer la moussage et l'expansion de la résine moussante 10, pour que l'intérieur de la carte à CI 1 soit rempli avec la résine moussante Dans cet état, la résine

moussante est durcie.

Dans le processus ci-dessus, la résine capable de mousser peut être préparée par le mélange d'un agent principal, d'un agent de durcissement et d'un agent de moussage Dans ce sixième mode de réalisation, on utilise de préférence une résine époxyde moussante qui devient une résine moussée à cellules fermées, comprenant des vides qui représentent environ 50 % du volume total, après

durcissement par chauffage à 50 C pendant une heure.

La viscosité de la résine époxyde moussante est de préférence d'environ 50 Pa s, après l'ajout de l'agent de durcissement et de l'agent moussant, et elle est

légèrement thixotrope Ceci permet à la résine de s'éten-

dre progressivement après avoir été injectée dans la partie centrale du cadre 7, et il devient ainsi possible de faire en sorte que la plaquette de circuit 2 soit flottante dans la résine Par conséquent, même dans la situation dans laquelle la plaque mince 5 a est fixée au cadre 7 et le boîtier 19 a été achevé, la résine peut s'étendre à partir de la partie centrale, vers la partie

périphérique Si la résine est chauffée dans cette situa-

tion, le moussage commence et l'augmentation de volume se produit dans la résine moussante 10, ce qui fait que cette

dernière s'étend davantage vers la partie périphérique.

De cette manière, la résine moussante 10 remplit progressivement le boîtier 9 à partir de la partie centrale, vers la partie périphérique Dans le sixième mode de réalisation, comme représenté sur la figure 29, il existe des trous traversants 7 e qui traversent le cadré en

quatre positions près des coins, sur deux côtés mutuelle-

ment opposés Il en résulte que l'air qui est présent à

l'intérieur du boîtier 9 est expulsé par la résine mous-

sante 10 en expansion, ce qui fait que la résine moussante

remplit progressivement l'intérieur Après que l'inté-

rieur du boîtier 19 a été entièrement rempli par la résine moussante 10, la résine en excès est évacuée par les trous traversants 7 e La résistance que la résine moussante 10

rencontre lorsqu'elle passe à travers les trous traver-

sants 7 e est supérieure à celle que la résine moussante 10

rencontre lorsqu'elle s'étend à l'intérieur du boîtier 19.

Par conséquent, même si une différence apparaît entre les instants auxquels la résine moussante 10 atteint chacune des quatre parties de coin, la résistance élevée des trous traversants permet à la résine moussante 10 de remplir les parties de coin restantes avant de s'échapper à travers les trous traversants De cette manière, les parties de coin auxquelles la résine arrive en retard peuvent être remplies de façon sûre avec la résine moussante 10 Dans ce sixième mode de réalisation, la quantité préférable de résine avant moussage qui doit être placée dans le boîtier 19 est une quantité qui donne après expansion un volume

ayant un excès de 10 %.

Septième mode de réalisation: Les figures 31 et 32 sont respectivement une vue en plan et une vue en élévation latérale, montrant un

cadre 7 qui forme un boîtier 19 d'un dispositif à semi-

conducteurs de forme plate, tel qu'une carte à CI,

conforme à un septième mode de réalisation de l'invention.

Comme le montrent ces figures, des trous traversants 7 e qui passent à travers le cadre 7 sont formés dans chacun des quatre coins du cadre 7 Avec ce cadre 7, une résine moussante 10, telle qu'une résine époxyde moussante, peut être introduite de façon à obtenir une carte à CI 1 terminée, de la même manière que dans le sixième mode de

réalisation L'excès de la résine moussante 10, et égale-

ment l'air contenu dans le boîtier 19, sont évacués à travers ces trous traversants 7 e placés aux coins, sous l'effet de l'expansion de la résine moussante 10 Il est donc possible d'obtenir un remplissage effectif avec la

résine moussante 10.

Huitième mode de réalisation La figure 33 est une coupe partielle agrandie d'un dispositif à semiconducteurs de forme plate tel

qu'une carte à CI, conforme à un huitième mode de réalisa-

tion de l'invention, montrant un trou traversant 7 e formé dans un cadre 7 d'un boîtier 9 qui est constitué par le

cadre 7 et par des plaques minces 5 a, 5 b Ce trou traver-

sant 7 e est formé d'une manière telle que la taille de l'ouverture intérieure 7 h soit supérieure à celle de l'ouverture extérieure 7 g Le remplissage avec une résine moussante 10, du fait de son expansion, se produit en direction du trou traversant 7 e, comme décrit dans le sixième mode de réalisation Du fait que le cadre 7 et les plaques minces 5 a, 5 b sont fixés ensemble, l'air qui est

présent dans le boîtier 19 est évacué à travers l'ouver-

ture 7 g Dans ce processus d'évacuation de l'air, la grande taille de l'ouverture 7 h du trou traversant 7 e permet à la résine moussante 10 d'expulser progressivement l'air, sans laisser de l'air derrière, à l'intérieur du cadre 7 Il devient donc possible d'obtenir un remplissage

efficace avec la résine moussante.

D'autre part, l'ouverture 7 g du trou traversant 7 e qui est formé dans le cadre 7, est à nu sur la tranche

de la carte à CI 1 Du point de vue de l'aspect, l'ouver-

ture à nu plus petite est plus préférable On peut satis-

faire cette exigence en faisant en sorte que l'ouverture extérieure 7 g soit suffisamment petite Autrement dit, on donne une grande taille à l'ouverture intérieure 7 h de façon à permettre à la résine moussante 10 d'évacuer aisément l'air et de remplacer celui-ci, et donc de façon

à permettre à la résine moussante 10 de remplir complète-

ment l'intérieur de la carte à CI 1, sans laisser d'air derrière elle Simultanément, on donne une petite taille à l'ouverture extérieure 7 g de façon à améliorer l'aspect de

la carte à CI 1.

Neuvième mode de réalisation Les figures 34 et 35 sont des coupes partielles

agrandies d'un trou traversant 7 e d'un dispositif à semi-

conducteurs de forme plate, tel qu'une carte à CI, con-

* forme à un neuvième mode de réalisation de l'invention.

Comme le montrent ces figures, la taille de l'ouverture intérieure 7 h d'un trou traversant 7 e est grande, et la taille de l'ouverture extérieure 7 g est petite, comme dans le cas du huitième mode de réalisation Comme le montre la

figure 34, l'ouverture 7 g est définie par un rétrécisse-

ment de la partie d'extrémité périphérique du cadre 7, et l'ouverture intérieure 7 h a une forme évasée, semblable à un cornet La figure 35 montre une autre forme possible de l'ouverture intérieure 7 g du cadre 7, qui présente un évasement avec un profil rectiligne Avec ces ouvertures, il est possible d'obtenir des effets similaires à ceux du huitième mode de réalisation On peut fabriquer une carte à CI 1 de la même manière que dans le sixième mode de

réalisation Selon une variante, on peut donner à l'ouver-

ture 7 h une configuration telle que la section droite de l'ouverture 7 h augmente d'une manière extrêmement forte le long du cadre, pour obtenir des effets similaires à ceux indiqués ci-dessus, que l'on ne décrira pas de façon plus détaillée. Dixième mode de réalisation Les figures 36 et 37 sont des coupes partielles agrandies d'un trou traversant 7 e d'une carte à CI 1

conforme à un dixième mode de réalisation de l'invention.

La figure 38 est une vue en plan d'un cadre 7 Comme le montrent ces figures, il y a dans ce mode de réalisation deux tailles différentes de trous traversants: un trou traversant de grande taille 7 j et des trous traversants de petite taille 7 i Le trou traversant de grande taille 7 j

est formé à un emplacement, tandis que les trous traver-

sants de petite taille 7 i sont formés à trois emplacements différents. On peut fabriquer une carte à CI 1 comportant ce type de cadre 7, d'une manière similaire à celle décrite dans le sixième mode de réalisation Une résine époxyde moussante que l'on utilise à titre de résine moussante 10, est introduite dans un boîtier 19 consistant en un cadre 7 et en plaquesminces 5 a et 5 b, et sous l'effet du moussage la résine s'expanse en approchant des trous traversants 7 i et 7 j aux quatre coins Cependant, du fait que les tailles des trois trous traversants 7 i sont faibles, la viscosité élevée de la résine moussante 10 empêche cette dernière de s'échapper aisément à travers ces trous traversants 7 i, tandis que l'air peut être évacué aisément D'autre part, du fait que le trou traversant restant 7 j a une grande taille, la résine moussante 10 peut passer aisément à travers ce trou traversant Par conséquent, la presque totalité de la résine moussante 10 en excès est évacuée par ce trou traversant 7 j Il en résulte que l'on peut utiliser un trou traversant 7 j spécifique pour évacuer avec un grand débit la résine moussante 10 en excès, sans défaut de remplissage par la résine moussante 10 Ceci conduit à une maîtrise aisée de la fabrication, et permet

également d'empêcher aisément le salissement de l'équipe-

ment de fabrication ou autre.

Onzième mode de réalisation: La figure 39 est une vue en plan d'un cadre 7 d'un dispositif à semiconducteurs de type plat tel qu'une carte à CI 1, conforme à un onzième mode de réalisation de l'invention La figure 40 est une coupe partielle agrandie

montrant un trou traversant 7 j du cadre 7 qui est repré-

senté sur la figure 39 Dans ce mode de réalisation, comme représenté sur la figure 39, il existe des saillies 7 k faisant saillie vers l'extérieur à partir du cadre 7, de façon à prolonger les trous traversants 7 j D'autre part, des trous traversants 7 i qui sont formés sur le côté opposé ont une taille qui est suffisamment faible pour que la résine moussante 10 ne puisse pas s'échapper aisément, et qui est simultanément suffisamment grande pour que l'air s'échappe aisément Une carte à CI 1 avec ce type de cadre 7 peut être fabriquée de la même manière que dans le

sixième mode de réalisation.

Les tailles des trous traversants 7 j ayant la saillie 7 k qui fait saillie à partir du cadre 7 sont supérieures aux tailles des trous traversants 7 i Par conséquent, l'excès de la résine moussante 10 peut être évacué avec un grand débit à travers ces saillies 7 k, sans salir le corps de la carte à CI 1 ou l'équipement de fabrication En outre, après le durcissement de la résine moussante 10, on peut obtenir une carte à CI 1 terminée en

coupant seulement les saillies 7 k au ras du cadre 7.

Douzième mode de réalisation: Les figures 41 et 43 sont des coupes partielles agrandies montrant un trou traversant 7 e d'un cadre 7 d'un dispositif à semiconducteurs de forme plate tel qu'une carte à CI, conforme à un douzième mode de réalisation de l'invention Dans ce mode de réalisation, comme représenté sur la figure 41, un tube 7 m est ajusté dans le trou traversant 7 e, de façon que le tube 7 m vienne en contact avec l'intérieur du trou traversant 7 e, pour former une

saillie 7 k similaire à celle du onzième mode de réalisa-

tion Le trou traversant 7 e dans lequel le tube 7 m doit être ajusté a une configuration telle que l'ouverture intérieure 7 h qui doit venir en contact avec la résine moussante 10 ait une grande taille, et que l'ouverture extérieure 7 g ait une petite taille Le tube 7 m a une forme telle que lorsque ce tube est ajusté dans le trou traversant 7 e, il puisse venir pleinement en contact avec l'intérieur du trou traversant 7 e Ceci permet d'éviter une éjection du tube 7 m sous l'effet de la pression interne qui est produite par l'expansion de la résine moussante 10 Par conséquent, comme dans le onzième mode

de réalisation, il est possible d'évacuer la résine mous-

sante 10 avec un grand débit à travers la saillie 7 k qui

est formée par le tube 7 m.

Un exemple qui est représenté sur la figure 43 est similaire à celui de la figure 41, à l'exception du fait qu'un tube 7 N a une forme presque rectiligne, et que le tube 7 N comporte un collet 7 p du côté qui se trouve à l'intérieur du cadre 7, pour empêcher l'extraction du tube Outre le fait qu'il empêche l'extraction du tube 7 n, ce collet 7 p empêche également une fuite de la résine moussante 10 à la jonction entre le tube 7 N et le trou

traversant 7 e.

Treizième mode de réalisation La figure 45 est une coupe partielle agrandie d'un trou traversant 7 e d'un cadre 7 d'un dispositif à semiconducteurs de forme plate tel qu'une carte à CI 1,

conforme à un treizième mode de réalisation de l'inven-

tion Comme le montre la figure 45, l'ouverture 7 q du trou traversant 7 e a une grande taille du côté intérieur du cadre 7, et une petite taille du côté extérieur Cette ouverture 7 q est obturée par un obturateur 7 r qui vient en contact avec l'intérieur du trou traversant 7 e Parmi les trous traversants 7 e qui sont formés dans le cadre 7, trois trous traversants ont cette configuration La figure 46 montre l'ouverture 7 q L'obturateur qui est représenté sur la figure 47 est introduit dans le trou traversant 7 e de façon à obturer ce dernier La surface intérieure du trou traversant 7 e et la surface de l'obturateur 7 r sont rendues rugueuses, de façon que la résine moussante 10 ayant une viscosité élevée ne puisse pas passer, tandis

que l'air peut passer -

Une carte à CI conforme à ce mode de réalisation peut être fabriquée d'une manière similaire à celle du sixième mode de réalisation Cependant, dans ce mode de réalisation, parmi les quatre trous traversants qui sont

formés dans le cadre 7, trois trous traversants 7 e, c'est-

à-dire tous sauf un, sont obturés par les obturateurs 7 r.

Du fait de cette configuration, lorsque l'expansion de la

résine moussante 10 se produit sous l'effet de son mous-

sage, l'air peut fuir à travers chaque trou traversant,

tandis que lorsque la résine moussante 10 atteint la jonc-

tion entre le trou traversant 7 e et l'obturateur 7 r, elle ne peut pas passer à travers le trou traversant 7 e, à cause de sa viscosité élevée et du fait de la tension d'interface Par conséquent, la résine moussante en excès 10 est évacuée avec un grand débit par le trou traversant

qui n'est pas obturé par un obturateur 7 r.

Comme décrit ci-dessus, tous les trous traver-

sants 7 e, à l'exception d'un, sont obturés par un obtura-

teur 7 r, ce qui fait que l'air est évacué par chaque trou traversant, tandis que la résine moussante 10 en excès est évacuée par un trou traversant spécifique qui n'est pas obturé par un obturateur 7 r Ceci permet d'évacuer aisément la résine moussante en excès pendant le processus

de fabrication d'une carte à CI 1.

Quatorzième mode de réalisation: Ce quatorzième mode de réalisation est identique au treizième mode de réalisation dans la mesure o sur quatre trous traversants qui sont formés dans un cadre 7,

trois trous traversants sont obturés par un obturateur 7 r.

Cependant, dans ce quatorzième mode de réalisation, le-

trou traversant restant a une configuration telle qu'il comporte une saillie 7 k formée par un tube 7 p, comme dans le cas du douzième mode de réalisation représenté sur la figure 43 Un excès de la résine moussante 10 est évacué

seulement par ce tube 7 p, ce qui fait qu'il devient possi-

ble d'évacuer aisément la résine moussante en excès au cours de la fabrication d'une carte à CI 1, comme dans le

cas du treizième mode de réalisation.

Quinzième mode de réalisation: La figure 48 est une vue en plan d'un cadre 7 d'un dispositif à semiconducteurs de forme plate tel

qu'une carte à CI, conforme à un quizième mode de réalisa-

tion de l'invention Les figures 49 et 50 sont des coupes partielles agrandies montrant un trou traversant du cadre 7 Comme le montrent ces figures, quatre trous traversants sont formés dans le cadre 7 de manière que trois trous traversants 7 i aient une petite taille, pour que l'air puisse être évacué aisément tandis qu'une résine moussante ne puisse pas passer aisément à travers ces trous traversants 7 i, et de manière que le trou traversant 7 j restant comporte une saillie 7 k faisant saillie vers l'extérieur à partir du cadre 7 Avec cette configuration, un excès de la résine moussante 10 est évacué avec un

grand débit par ce trou traversant 7 j.

Dans les sixième à quinzième modes de réalisation décrits ci-dessus, au moment du moussage d'une résine moussante, l'intérieur d'une carte à CI 1 est entièrement rempli par la résine moussante 10, et un excès de la résine moussante est évacué par un trou traversant Dans cet état, la résine moussante est durcie et on obtient une carte à CI 1 Ensuite, la résine moussante 10 en excès qui a été évacuée par le trou traversant est retirée de la jonction le long d'une surface d'un cadre 7, ou bien elle

est retirée en coupant à sa base la saillie 7 k La fabri-

cation d'une carte à CI 1 est ainsi terminée.

Conformément à la présente invention, contraire-

ment au cas dans lequel une opération d'impression est effectuée sur une carte moulée, il n'est pas nécessaire que l'impression soit effectuée individuellement, carte

par carte A la place, il est possible d'effectuer effica-

cement l'impression d'une grande quantité de marquages sur une feuille de matériau de surface En outre, si on prépare des feuilles imprimées, il devient alors possible de fabriquer aisément différentes cartes portant des

marquages et ayant le même contenu.

On prépare une feuille sur laquelle une opéra-

tion d'impression a été effectuée au préalable, et on l'incorpore ensuite dans une carte, lorsque la carte est moulée en une seule pièce Par conséquent, contrairement au cas dans lequel l'impression est effectuée directement sur une surface moulée, il n'est pas nécessaire de prendre

en considération la planéité d'une surface d'impression.

De plus, il n'est pas possible qu'un gonflement se produise à cause de bulles de gaz contenues dans une couche adhésive, comme cela peut se produire lorsqu'une feuille portant des marquages est collée sur une surface

de carte après que le moulage a été effectué En particu-

lier, il est possible d'ajouter des marquages sur une feuille transparente, par impression sur la face arrière, afin de réaliser une carte moulée en une seule pièce avec une feuille de marquages dont la surface portant les marquages est incorporée à l'intérieur de la carte Il en résulte qu'il devient possible d'obtenir une carte qui présente un excellent aspect et qui est insensible aux rayures En outre, il est également possible de faire en sorte qu'une plaque mince qui remplit la fonction d'un matériau de surface, soit fixée fermement au moyen d'un adhésif (ou sans adhésif) sur une résine de moulage qui a été introduite à l'intérieur d'une carte, pour mouler tous les éléments en un seul bloc Par conséquent, on peut sélectionner un matériau qui convient pour l'utilisation à

titre de matériau de surface d'un dispositif à semiconduc-

teurs, en fonction d'exigences telles que la résistance à

des températures basses, la résistance aux chocs mécani-

ques, un caractère aisément portable, etc Comme on peut

le voir d'après la description des modes de réalisation

qui est présentée ci-dessus, bien que l'intérieur d'une carte à CI soit rempli avec un matériau moussant, on peut éviter des problèmes concernant des marquages, par

l'utilisation d'une feuille de matériau ayant une excel-

lente aptitude à l'impression.

En outre, pendant un processus de moulage, on peut également effectuer un traitement sur une surface imprimée d'un matériau sélectionné sur la base des exigences d'utilisation Le moulage est effectué dans un état dans lequel une plaquette de circuit et un matériau de surface sont ajustés sur un cadre, et ils sont fixés fermement par serrage avec un moule La plaquette de

circuit, ou autre, n'est donc pas déplacée par l'écoule-

ment d'une résine pendant le moulage par injection Lors-

qu'un matériau de surface qui doit être ajusté sur un cadre est revêtu d'une substance auto-adhésive ou d'une substance adhésive sous l'effet de la chaleur, on peut obtenir une combinaison arbitraire entre le type d'une résine de moulage et le type d'un matériau en feuille, si l'on sélectionne un adhésif de façon appropriée, en fonction des types de la résine de moulage et du matériau

en feuille En ce qui concerne un adhésif, on peut trans-

férer sur un matériau de surface un adhésif se présentant sous la forme d'une feuille, ou bien on peut revêtir directement un matériau de surface avec un adhésif pour former une couche adhésive Le type d'adhésif et le procédé de formation d'une couche d'adhésif peuvent être sélectionnés sur la base de la température de moulage d'une résine de moulage que l'on utilise pour le moulage en un seul bloc Lorsqu'un adhésif qui assure l'adhérence sous l'effet de la pression est placé sur un matériau de surface, ce dernier peut être joint à un cadre lorsqu'il est ajusté sur le cadre, ce qui fait qu'il est possible d'obtenir une bonne aptitude à la fabrication En outre, du fait que la surface portant une couche de substance auto-adhésive n'est pas collante, une manipulation aisée est possible Lorsqu'on utilise une résine thermoplastique à titre de résine de moulage pour mouler en un seul bloc un cadre et un matériau de surface de carte, dans le cas d'une carte du type communication dans laquelle on utilise une feuille de matière plastique pour le matériau de surface, il est possible d'obtenir aisément une bonne concordance des coefficients de dilatation entre le matériau de surface et la résine de moulage, et il devient donc possible d'obtenir une carte qui est à la fois

flexible et mécaniquement résistante.

Lorsqu'on utilise une résine moussante à titre de résine de moulage pour mouler en un seul bloc un cadre et un matériau de surface de carte, il est possible d'obtenir une carte ayant une résistance élevée à diverses sortes d'efforts mécaniques appliqués de l'extérieur, en particulier un choc mécanique En outre, il est possible d'obtenir une carte légère pour qu'une personne qui porte la carte ne resente pas un poids En ajustant la densité de moussage, le module d'élasticité, etc, de la résine moussante, il est possible d'obtenir une carte de type portable qui puisse satisfaire de plus larges exigences en ce qui concerne l'utilisation En modifiant la forme de trous traversants et la combinaison de leurs formes, en fonction de la viscosité d'une résine moussante, avant moussage, ou en fonction de la combinaison entre le type d'un module et le type d'un boîtier que doit remplir la

résine moussante, il est possible d'optimiser la combi-

naison En outre, du fait que la pression qui est intro-

duite pendant un processus de moulage est faible, il est possible d'accomplir un processus de moulage avec un moule simple pour fixer les éléments, et il est également possible d'adopter une température de durcissement basse, ce qui fait qu'il devient possible d'incorporer une pile, qui n'a pas une forte résistance à la chaleur et à la pression, à l'intérieur d'une carte moulée en un seul bloc De plus, du fait que le moulage en un seul bloc est effectué après qu'une plaquette de circuit portant des composants fonctionnels a été placée dans un boîtier, il est possible de fabriquer aisément diverses cartes en

utilisant les mêmes processus et le même moule, indépen-

damment de la configuration interne, à condition que le boîtier soit le même, ce qui fait qu'il est également possible de produire un dispositif à semiconducteurs plat par des processus simples, sans utiliser des processus d'assemblage compliqués Ceci conduit à une amélioration

importante de la productivité.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1 Dispositif à semiconducteurs de forme plate caractérisé en ce qu'il comprend: un cadre ( 7) ayant des

feuillures ( 7 b) formées sur les parties de bord inté-

rieures du cadre, et ayant en outre au moins un trou traversant ( 7 c) qui traverse ce cadre dans la direction latérale, entre l'intérieur et l'extérieur du cadre; une plaquette de circuit ( 2) sur laquelle sont montés des composants fonctionnels ( 3, 4), les parties de bords de la

plaquette de circuit étant ajustées sur l'une des feuil-

lures ( 7 b) du cadre, d'une manière telle que la surface portant les composants fonctionnels soit dirigée vers l'intérieur, et d'une manière telle que le cadre et la

plaquette de circuit forment une surface extérieure prati-

quement plane; une plaque mince ( 5) dont les bords sont ajustés sur l'autre feuillure ( 5 b) du cadre, d'une manière telle que cette plaque mince soit placée du côté opposé à la plaquette de circuit, et d'une manière telle que le cadre et la plaque mince forment une surface extérieure pratiquement plane; et une résine de moulage ( 10) qui remplit l'espace entouré par la plaquette de circuit, le cadre et la plaque mince, de façon que la plaquette de circuit, le cadre et la plaque mince soient moulés en un

seul bloc avec la résine de moulage.

2 Dispositif à semiconducteurs de forme plate,

caractérisé en ce qu'il comprend: une plaquette de cir-

cuit ( 2) sur laquelle sont montés des composants fonction-

nels ( 3, 4); un cadre ( 7) entourant la plaquette de cir-

cuit, avec des feuillures ( 7 b) formées sur les parties de bords intérieures du cadre, le cadre comportant au moins un trou traversant ( 7 c) qui le traverse dans la direction latérale entre l'intérieur et l'extérieur du cadre; des plaques minces ( 5 a, 5 b), chaque plaque mince étant placée sur chaque côté du cadre de façon que ces plaques minces couvrent les deux faces de la plaquette de circuit, le bord de chaque plaque mince ( 5 a, 5 b) étant ajusté sur la feuillure correspondante ( 7 b) du cadre, d'une manière telle que la plaque mince respective et le cadre forment une surface extérieure pratiquement plane; et une résine de moulage ( 10) qui remplit l'espace entouré par le cadre et les plaques minces, de façon que le cadre et les plaques minces soient moulés en un seul bloc avec cette

résine de moulage.

3 Dispositif selon la revendication 2, carac-

térisé en ce qu'une couche adhésive ( 6 a, 6 b) est formée

sur la surface intérieure des plaques minces ( 5 a, 5 b) -

4 Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la partie de bord de la plaquette de circuit est ajustée sur une nervure ( 7 a) qui est formée

sur le cadre ( 7).

Dispositif selon la revendication 2, carac- térisé en ce qu'une rainure ( 7 d) est formée sur le cadre, à la place du trou traversant ( 7 c), cette rainure étant formée à travers le cadre dans la direction latérale, et étant prévue pour permettre d'injecter à travers elle une

résine de moulage ( 10).

6 Dispositif selon l'une quelconque des reven-

dications 2, 3 ou 4, caractérisé en ce que les trous traversants ( 7 e) sont formés à des emplacements proches

des quatre coins du cadre.

7 Dispositif selon l'une quelconque des reven-

dications 2, 3 ou 4, caractérisé en ce que les trous traversants ( 7 e) comprennent des trous traversants ayant

des diamètres intérieurs différents.

8 Dispositif selon l'une quelconque des reven-

dications 2, 3 ou 4, caractérisé en ce que les trous traversants ( 7 e) sont formés de manière que le diamètre intérieur de chaque trou traversant augmente dans la

direction allant de l'extérieur vers l'intérieur du cadre.

9 Dispositif selon l'une quelconque des reven-

dications 2, 3 ou 4, caractérisé en ce qu'une saillie ( 7 k)

est formée à l'extérieur des trous traversants.

Dispositif selon l'une quelconque des reven-

dications 2, 3 ou 4, caractérisé en ce qu'un tube ( 7 m) pour l'évacuation d'une résine de moulage est introduit

dans les trous traversants ( 7 e).

11 Dispositif selon la revendication 10, carac-

térisé en ce que le tube ( 7 n) comporte un collet ( 7 p) sur

une partie d'extrémité, cette partie d'extrémité se trou-

vant sur le bord intérieur du cadre.

12 Procédé pour fabriquer un dispositif à semiconducteurs de forme plate, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: on introduit à l'intérieur d'un espace un mélange comprenant une résine moussante ( 10), ce mélange n'ayant pas encore moussé; et cet espace étant entouré par: un cadre ( 7) ayant des feuillures ( 7 b) formées sur les parties de bords intérieurs du cadre, et ayant en outre au moins un trou traversant ( 7 c) qui traverse le cadre dans la direction latérale, entre l'intérieur et l'extérieur du cadre ( 7); une plaquette de circuit ( 2) sur laquelle sont montés des composants fonctionnels ( 3, 4), les parties de bords de la plaquette de circuit ( 2) étant ajustées sur l'une des feuillures ( 7 b) du cadre ( 7), d'une manière telle que la surface portant les composants fonctionnels soit dirigée vers l'intérieur, et d'une manière telle que le cadre ( 7) et la plaquette de circuit ( 2) forment une surface extérieure pratiquement plane; et une plaque mince ( 5) dont les bords sont ajustés sur l'autre feuillure ( 7 b) du cadre, d'une manière telle que cette plaque mince ( 5) soit placée du côté opposé à la plaquette de circuit ( 2), et d'une manière telle que le cadre ( 7) et la plaque mince ( 5) forment une surface extérieure pratiquement plane; on fait mousser le mélange comprenant la résine moussante ( 10), à

une température prédéterminée et pendant une durée prédé-

terminée, pour remplir ainsi la totalité de l'espace précité avec la résine moussante, et pour transformer ainsi la résine moussante ( 10) elle-même en un élément structural ayant une résistance mécanique prédéterminée, et pour mouler ainsi en un seul bloc le cadre ( 7), la plaquette de circuit ( 2) et la plaque mince ( 5); et on enlève une partie en excès de la résine moussante ( 10) qui a été évacuée par le trou traversant ( 7 c) formé dans le

cadre ( 7).