FR2734947A1 - Boitier d'encapsulation a reseau de boules de soudure et procede d'encapsulation. - Google Patents
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Abstract
Il est décrit un boîtier d'encapsulation à boules de soudure qui comporte au moins une courte région d'injection de moulage. Elle occupe une faible partie de la surface d'un substrat isolant porteur de circuit, entre deux coins du substrat. Elle est située à l'écart de tout coin du substrat par une distance égale au moins à la largeur de la partie exposée du substrat, après moulage, autour du périmètre du revêtement plastique protecteur et, de préférence, à équidistance de deux coins du substrat porteur de circuit.
Description
BOITIER D'ENCAPSULATION A RESEAU DE BOULES DE SOUDURE
ET PROCEDE D'ENCAPSULATION
La présente invention se rapporte à l'encapsulation de dispositifs semi-conducteurs, et plus particulièrement à l'encapsulation de dispositifs présentant un réseau de contacts sans broches de connexion.
ET PROCEDE D'ENCAPSULATION
La présente invention se rapporte à l'encapsulation de dispositifs semi-conducteurs, et plus particulièrement à l'encapsulation de dispositifs présentant un réseau de contacts sans broches de connexion.
Un boîtier d'encapsulation porte-puce à réseau de contacts sans broches de connexion est décrit dans le brevet des Etats-Unis N" 5 241 133 de Mullen, III et al. et un procédé de fabrication d'un boîtier d'encapsulation porte-puce à réseau de contacts sans broches de connexion par moulage par transfert est décrit dans le brevet des Etats-Unis NO 5 218 759 de
Juskey et al.. Ces deux brevets sont incorporés ici à titre de référence.
Juskey et al.. Ces deux brevets sont incorporés ici à titre de référence.
Les boîtiers d'encapsulation porte-puce à réseau de contacts sans broches de connexion, également connus comme réseaux encapsulés à grille de boules, ont été introduits et développés au cours de ces dernières années. Ces boîtiers d'encapsulation porte-puce à réseau de contacts sans broches de connexion ont connu le succès en raison principalement de leur densité de connexion élevée, de leur faible épaisseur et de leur faible coût.
Cependant, un des problèmes associé au moulage par transfert de ces dispositifs d'encapsulation est qu'ils requièrent généralement plusieurs étapes de fabrication exigeantes en main d'oeuvre qui limitent, entre autres aspects, le rendement d'une chaîne de fabrication. Il apparait également d'autres problèmes qui sont liés aux motifs de métallisation du substrat isolant.
Le problème de fabrication exigeante en main d'oeuvre apparait lorsque le moulage par transfert est effectué par moulage au cadre, qui requiert de manière caractéristique trois cadres. Le moulage au cadre comprend de manière caractéristique les étapes consistant à
- charger, par l'entremise d'un opérateur, le cadre inférieur et une pluralité de dispositifs à mouler, ou encapsuler,
- charger, par l'entremise d'un opérateur, un cadre intermédiaire, qui comporte des ouvertures convenables, et régler manuellement le cadre intermédiaire,
- charger, par l'entremise d'un opérateur, un cadre supérieur sur le cadre intermédiaire de manière à serrer les dispositifs et créer des cavités convenables dans lesquelles le matériau de moulage est introduit,
- introduire le matériau de moulage,
- enlever, par l'entremise d'un opérateur, le cadre supérieur du cadre intermédiaire,
- enlever, par l'entremise d'un opérateur, le cadre intermédiaire,
- enlever, par l'entremise d'un opérateur, le cadre inférieur et la pluralité de dispositifs moulés; et
- décarotter , c'est-à-dire ôter, le plastique en excès des dispositifs moulés.
- charger, par l'entremise d'un opérateur, le cadre inférieur et une pluralité de dispositifs à mouler, ou encapsuler,
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- charger, par l'entremise d'un opérateur, un cadre supérieur sur le cadre intermédiaire de manière à serrer les dispositifs et créer des cavités convenables dans lesquelles le matériau de moulage est introduit,
- introduire le matériau de moulage,
- enlever, par l'entremise d'un opérateur, le cadre supérieur du cadre intermédiaire,
- enlever, par l'entremise d'un opérateur, le cadre intermédiaire,
- enlever, par l'entremise d'un opérateur, le cadre inférieur et la pluralité de dispositifs moulés; et
- décarotter , c'est-à-dire ôter, le plastique en excès des dispositifs moulés.
Les autres problèmes, qui sont associés aux motifs de métallisation, peuvent être mieux compris en se référant aux illustrations.
La figure 1 représente une vue de dessus d'un boîtier d'encapsulation porte-puce à réseau de contacts sans broches de connexion. Le substrat isolant 100 du porte-puce comporte un motif de métallisation attaché qui comprend des anneaux de garde 105, 110; des contacts sans broches de connexion 115; des contacts de traversée 120 (ayant des traversées métallisées associées, par exemple des trous métallisés, non représentées); des liaisons 125 entre les contacts de connexion et les contacts de traversée; une région d'injection de moulage 130 située à l'un des coins du substrat; et, de manière caractéristique, un masque de résist de soudage déposé de manière convenable (non représenté). Dans ce cas l'injection est faite dans un plan parallèle au plan du substrat 100.Le côté de dessous du substrat 100 (non représenté) comporte également un motif de métallisation attaché et un masque de résist de soudage déposé de manière convenable.
Un dispositif semi-conducteur (non représenté) est monté mécaniquement et est attaché à la partie centrale 135 du substrat 100. Ses sorties électriques sont reliées électriquement aux contacts de connexion 115 par des fils de liaison aérien..
Une ligne en pointillés 140 représente une limite de périmètre caractéristique d'un revêtement plastique protecteur qui est moulé autour du dispositif semiconducteur ainsi que d'une partie substantielle du premier côté du substrat 100. Le moulage est tel qu'il laisse apparaître une partie du côté du substrat sur lequel est monté le dispositif semi-conducteur, autour du périmètre 140 du revêtement plastique protecteur.
On peut voir que chacun des coins du revêtement plastique protecteur moulé est chanfreiné. Ce chanfrein est préférable étant donné qu'il réduit les contraintes qui existeraient autrement au niveau de ces coins lorsque le substrat est soumis à des forces de flexion et de torsion positives et négatives et aux coefficients différents de dilatation et de contraction thermiques du matériau plastique, du substrat et du dispositif semi-conducteur. Si les coins ne sont pas chanfreinés, il arrivera, dans certaines conditions, que le revêtement plastique protecteur se détache du substrat 100 en l'un ou de plusieurs des coins, ce qui conduira finalement à des problèmes de défaillance. En variante, les coins pourraient également être arrondis (non représenté).
Il est préférable que le coin associé à la région d'injection de moulage 130 (qui prend naturellement la forme représentée) comporte une interface sensiblement directe entre la région d'injection de moulage et le revêtement plastique protecteur. Bien entendu, le matériau de moulage devrait toujours être introduit par l'intermédiaire d'une partie sensiblement centrale de la région d'injection de moulage et qu'il ne puisse en aucune circonstance être introduit dans le dispositif autrement que par la région d'injection de moulage. En d'autres termes, le matériau de moulage ne doit pas pouvoir être introduit dans la cavité de moule par l'intermédiaire du masque de résist de soudage, par exemple, étant donné que ceci poserait des problèmes de décarottage.
En outre, il est préférable que la largeur du chanfrein, à cette interface, soit supérieure à celle de la région d'injection de moulage. Une interface sensiblement droite, dans laquelle la largeur du chanfrein est supérieure à celle de la région d'injection de moulage, réduira tout risque de détacher par inadvertance le revêtement plastique protecteur du substrat 100 lorsque le plastique en excès qui est déposé sur la région d'injection de moulage est décarotté, c'est-à-dire arraché, de la région d'injection de moulage après achèvement du procédé de moulage.
En raison de cette préférence pour des coins chanfreinés et du fait que la région d'injection de moulage est située au niveau d'un coin chanfreiné, la surface occupée par la région d'injection de moulage est relativement importante. La surface de la région d'injection de moulage est telle qu'elle exige qu'un certain nombre de contacts de traversée 120, qui seraient normalement situés sur le substrat là où est localisée la région d'injection de moulage, soient reportés vers une surface non couverte par la région d'injection de moulage. Les contacts de traversée qui doivent être reportés sont représentés sur la figure 1 par des cercles pointillés 145.
Le report des contacts de traversée donne naissance à deux problèmes. En premier lieu, ces contacts de traversée doivent être entassés dans une surface plus petite, pour un substrat de surface donnée. En second lieu, le tracé des pistes, c'est-àdire les liaisons 125, entre les contacts de connexion 115 et ces contacts de traversée associés 120 devient plus compliqué, en raison de la restriction de surface imposée due au report des contacts de traversée.
En outre, ces deux problèmes se compliquent lorsqu'il est nécessaire d'obtenir des densités de connexion d'entrée/sortie plus élevées, en particulier lorsque la surface du substrat 100 doit aussi être diminuée.
Par ailleurs, le report des contacts de traversée et le tracé des pistes plus serré entre les contacts de connexion et les contacts de traversée qui leur sont associés ne doit en aucune manière compromettre l'intégrité électrique du motif de métallisation; il ne doit pas plus enfreindre aucune des règles de conception, c'est-à-dire les distances minimum qui doivent être respectées entre des liaisons et/ou des contacts de traversée, etc..
On notera qu'il est essentiel que tous les coins chanfreinés, en particulier les coins 150, 155 situés à proximité de l'angle 160, à partir desquels est introduit le matériau plastique, soient entièrement remplis, c'est-à-dire qu'ils ne présentent pas de poche d'air.
Par conséquent, de petits évents 165, 170, 175 sont disposés autour de la périphérie de la cavité et permettent à l'air présent à l'intérieur de la cavité de s'échapper lorsque le matériau plastique est introduit dans la cavité. Ces évents peuvent être placés au niveau des coins chanfreinés, comme représenté, ou le long des côtés, (non représenté), ou bien les deux.
Une fois le moulage achevé, le matériau plastique en excès qui demeure sur la surface de la région d'injection de moulage est enlevé. Le moulage peut être effectué soit par moulage par transfert, soit par moulage par injection, soit par moulage par injection et réaction.
La principale raison du placement de la région d'injection de moulage au niveau d'un coin peut être trouvée dans la manière dont les boîtiers d'encapsulation comportant des réseaux de fils de connexion ont été moulés de manière traditionnelle. Ces boîtiers d'encapsulation à réseau de fils de connexion ont traditionnellement été moulés soit depuis le dessus, soit depuis le dessous du réseau de fils de connexion, ou bien à la fois depuis le dessus et depuis le dessous. Cependant, plus récemment, le moulage des boîtiers d'encapsulation à réseau de fils de connexion, en particulier de ceux qui comportent des connexions d'entrée/sortie nombreuses sur tous les côtés du boîtier d'encapsulation, se fait par l'intermédiaire d'une barrette de liaison qui est située au niveau de l'un ou de plusieurs coins du réseau de fils de connexion.
Un point important à noter est que l'adhérence de la région d'injection de moulage 130 au substrat doit être supérieure à l'adhérence du matériau plastique à la région d'injection de moulage. Si ce n'est pas le cas, la région d'injection de moulage sera presque assurément arrachée du substrat lorsque l'on essayera d'arracher le plastique en excès de la région d'injection de moulage.
D'une manière caractéristique, à l'endroit de la région d'injection de moulage le substrat comporte une fine couche d'or, ou de quelque autre matériau convenable, déposée sur sa surface exposée supérieure; ceci aide à réduire l'adhérence du plastique en excès à la région d'injection de moulage et empêche la région d'injection de moulage de s'oxyder.
En outre, les première et seconde couches de métallisation comporteront normalement une couche isolante, par exemple de résist de soudage, qui est déposée sur une partie importante des couches métallisées de manière à isoler électriquement la surface des couches de métallisation et d'empêcher l'oxydation de ces couches métallisées. Il existe certaines zones des couches métallisées qui n'ont pas besoin de cette couche isolante, et elles comprennent la région d'injection de moulage, les contacts sans broches de connexion et les contacts pour les boules de soudure (non représentés).
Un but de la présente invention est de procurer un boîtier d'encapsulation porte-puce à réseau de contacts sans broches de connexion qui comporte une région d'injection de moulage qui occupe une surface aussi petite que possible.
D'autres buts de la présente invention sont de procurer un boîtier d'encapsulation porte-puce à réseau de contacts sans broches de connexion qui comporte une région d'injection de moulage courte; une surface maximum disponible dans laquelle reporter des contacts de connexion; une surface maximum dans laquelle tracer des circuits de liaison entre les contacts de connexion et des contacts de traversée; et moins de gaspillage du matériau de moulage.
Afin d'atteindre ces buts et de surmonter les problèmes associés à la technique antérieure, la présente invention propose un boîtier d'encapsulation porte-puce à réseau de contacts sans broches de connexion dont la région d'injection de moulage est située ailleurs qu'en un coin du substrat du boîtier d'encapsulation à réseau de boules de soudure.
Conformément à la présente invention, il est procuré un boîtier à réseau de boules de soudure qui comprend
- un substrat isolant porteur de circuit ayant des premier et second côtés plans,
- un premier motif de métallisation, attaché au premier côté du substrat, qui comprend une pluralité de contacts de connexion, une pluralité de contacts de traversée, une pluralité de liaisons électriques de convenables entre la pluralité de contacts de connexion et de contacts de traversée, et une région d'injection de moulage,
- un second motif de métallisation, attaché au second côté du substrat, qui comprend un réseau de contacts de soudure pour montage en surface sensiblement coplanaires, destinés à recevoir des boules de soudure,
- une pluralité de traversées électriquement conductrices qui traversent le substrat pour établir des liaisons électriques entre la pluralité de contacts de traversée et le réseau des contacts de soudure,
- un dispositif semi-conducteur qui est monté électriquement et mécaniquement sur le premier côté du substrat,
- un revêtement plastique protecteur moulé autour du dispositif semi-conducteur et d'une partie substantielle du premier côté du substrat, le moulage étant tel qu'il laisse apparaître une partie du premier côté du substrat autour du périmètre du revêtement plastique protecteur moulé, caractérisé en ce que la région d'injection de moulage est placée, comme région d'injection de moulage plus courte, entre deux coins du substrat.
- un substrat isolant porteur de circuit ayant des premier et second côtés plans,
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- un second motif de métallisation, attaché au second côté du substrat, qui comprend un réseau de contacts de soudure pour montage en surface sensiblement coplanaires, destinés à recevoir des boules de soudure,
- une pluralité de traversées électriquement conductrices qui traversent le substrat pour établir des liaisons électriques entre la pluralité de contacts de traversée et le réseau des contacts de soudure,
- un dispositif semi-conducteur qui est monté électriquement et mécaniquement sur le premier côté du substrat,
- un revêtement plastique protecteur moulé autour du dispositif semi-conducteur et d'une partie substantielle du premier côté du substrat, le moulage étant tel qu'il laisse apparaître une partie du premier côté du substrat autour du périmètre du revêtement plastique protecteur moulé, caractérisé en ce que la région d'injection de moulage est placée, comme région d'injection de moulage plus courte, entre deux coins du substrat.
Conformément à d'autres modes de réalisation de la présente invention, la région d'injection de moulage plus courte est située à l'écart de tout coin quelconque du substrat face à un grand côté du périmètre du revêtement plastique protecteur. De préférence, elle est équidistante de deux coins du substrat.
Conformément à un autre mode de réalisation de la présente invention, le boîtier d'encapsulation à boules de soudure comporte plusieurs de régions d'injection de moulage plus courtes.
Conformément à un autre mode de réalisation de la présente invention, il est décrit un procédé de réalisation d'un boîtier d'encapsulation à réseau de boules de soudure qui comprend les étapes consistant à
- procurer un substrat isolant porteur de circuit,
- réaliser un premier motif de métallisation, attaché au premier côté du substrat, qui comprend une pluralité de contacts de connexion, une pluralité de contacts de traversée, une pluralité de liaisons électriques convenables entre la pluralité de contacts de connexion et de contacts de traversée,
- réaliser un second motif de métallisation, attaché au second côté du substrat, qui comprend un réseau de contacts de soudure pour montage en surface sensiblement coplanaires, destinés à recevoir des boules de soudure,
- réaliser une pluralité de traversées électriquement conductrices qui traversent le substrat pour établir des liaisons électriques convenables entre la pluralité de contacts de traversée et le réseau de contacts de soudure,
- monter un dispositif semi-conducteur, électriquement et mécaniquement, sur le premier côté du substrat caractérisé en ce qu'il comprend des étapes consistant à:
- mouler, par l'intermédiaire d'une région d'injection de moulage, disposée sur un grand côté du substrat, un revêtement plastique protecteur autour du dispositif semi-conducteur et d'une partie du substrat, le moulage étant tel qu'il laisse apparaître une partie du premier côté du substrat autour du périmètre du revêtement plastique protecteur; et
- enlever le plastique en excès de la surface de la région d'injection de moulage après que le moulage du revêtement plastique protecteur soit achevé.
- procurer un substrat isolant porteur de circuit,
- réaliser un premier motif de métallisation, attaché au premier côté du substrat, qui comprend une pluralité de contacts de connexion, une pluralité de contacts de traversée, une pluralité de liaisons électriques convenables entre la pluralité de contacts de connexion et de contacts de traversée,
- réaliser un second motif de métallisation, attaché au second côté du substrat, qui comprend un réseau de contacts de soudure pour montage en surface sensiblement coplanaires, destinés à recevoir des boules de soudure,
- réaliser une pluralité de traversées électriquement conductrices qui traversent le substrat pour établir des liaisons électriques convenables entre la pluralité de contacts de traversée et le réseau de contacts de soudure,
- monter un dispositif semi-conducteur, électriquement et mécaniquement, sur le premier côté du substrat caractérisé en ce qu'il comprend des étapes consistant à:
- mouler, par l'intermédiaire d'une région d'injection de moulage, disposée sur un grand côté du substrat, un revêtement plastique protecteur autour du dispositif semi-conducteur et d'une partie du substrat, le moulage étant tel qu'il laisse apparaître une partie du premier côté du substrat autour du périmètre du revêtement plastique protecteur; et
- enlever le plastique en excès de la surface de la région d'injection de moulage après que le moulage du revêtement plastique protecteur soit achevé.
Conformément à d'autres modes de réalisation de la présente invention, les procédés de moulage du revêtement plastique protecteur incluent les procédés de moulage par transfert, moulage par injection, et moulage par réaction.
Conformément à d'autres modes de réalisation de la présente invention, une pluralité de boîtier d'encapsulation à réseau de boules de soudure sont moulés en même temps et le procédé de moulage, associé à l'encapsulation des boîtiers à réseau de boules de soudures, est entièrement automatisé.
Ces buts, de même que d'autres caractéristiques et avantages de la présente invention, seront exposés en détail dans la description suivante des modes de réalisation particuliers qui sont censés être non limitatifs en liaison avec les dessins annexés dans lesquels
La figure 1 représente un mode de réalisation déjà décrit d'une vue de dessus d'un boîtier d'encapsulation porte-puce à réseau de contacts sans broches de connexion;
La figure 2 représente un mode de réalisation préféré d'une vue de dessus d'un boîtier d'encapsulation porte-puce à réseau de contacts sans broches de connexion qui possède une région d'injection de moulage conforme à la présente invention;;
La figure 3 représente une vue en coupe transversale selon la direction AA de la figure 2, à travers le centre d'une région d'injection de moulage, d'une cavité d'un moule, d'un substrat, d'une région métallisée, et d'une couche de résist de soudage isolante;
La figure 4 représente un agencement de base permettant de mouler de manière classique des boîtiers d'encapsulation à réseaux de boules de soudure qui ne comportent pas de régions d'injection de moulage; et
La figure 5 représente des agencements de base permettant de mouler des boîtiers d'encapsulation à réseaux de boules de soudure qui comportent des régions d'injection de moulage.
La figure 1 représente un mode de réalisation déjà décrit d'une vue de dessus d'un boîtier d'encapsulation porte-puce à réseau de contacts sans broches de connexion;
La figure 2 représente un mode de réalisation préféré d'une vue de dessus d'un boîtier d'encapsulation porte-puce à réseau de contacts sans broches de connexion qui possède une région d'injection de moulage conforme à la présente invention;;
La figure 3 représente une vue en coupe transversale selon la direction AA de la figure 2, à travers le centre d'une région d'injection de moulage, d'une cavité d'un moule, d'un substrat, d'une région métallisée, et d'une couche de résist de soudage isolante;
La figure 4 représente un agencement de base permettant de mouler de manière classique des boîtiers d'encapsulation à réseaux de boules de soudure qui ne comportent pas de régions d'injection de moulage; et
La figure 5 représente des agencements de base permettant de mouler des boîtiers d'encapsulation à réseaux de boules de soudure qui comportent des régions d'injection de moulage.
Bien que cette invention soit décrite en liaison avec certains modes de réalisation préférés, on comprendra que la présente description est censée être un exemple des principes de l'invention et qu'elle n'est pas censée limiter l'invention aux modes de réalisation décrits. Au contraire, il est entendu que toutes variantes, modifications et agencements équivalents qui peuvent être compris à l'intérieur de l'esprit et de la portée des revendications annexées seront couverts comme faisant partie de la présente invention.
En se référant à la figure 2, la présente invention propose de positionner une région métallisée d'injection de moulage à l'écart des coins du substrat porteur 100.
La région d'injection de moulage est montrée comme étant centrée sur une longueur du substrat 100, c'està-dire que la région d'injection de moulage est de préférence équidistante de deux coins adjacents 210 et 220. En variante, mais avec une préférence moindre, la région d'injection de moulage peut être placée en un endroit quelconque, entre deux coins adjacents, mais de préférence placée à une distance d'une coin au moins égale à la largeur de la partie apparente, après moulage, du substrat 100 autour du périmètre 140 du revêtement plastique protecteur. Si des pans coupés ou chanfreins existent, la région d'injection sera placée au-delà du chanfrein.
On peut voir que la surface occupée par cette région d'injection de moulage 200 est un peu moindre que celle occupée par la région d'injection de moulage 130 de la figure 1.
En outre, en comparant les figures 1 et 2, on peut voir que le nombre de connexions de traversée 230 de la figure 2 qui doivent être reportées est bien plus petit que le nombre de connexions de traversée 140 de la figure 1. Il y en a 4 dans le cas présent et 12 auparavant.
Dans le cas où la région d'injection de moulage 130 de la figure 1 prend la forme qui y est illustré, et par conséquent la surface, il était possible d'ajouter une seconde région d'injection de moulage (non illustrée) à l'intérieur du motif de métallisation supérieur, c'est-à-dire de placer une autre région d'injection de moulage sur le dessus du substrat 100.
Conformément à la présente invention, il serait préférable de situer cette seconde région d'injection de moulage sur un grand côté contigu à celui où la première région d'injection de moulage 200 est située.
Cette seconde région d'injection de moulage serait également située à l'écart des coins du substrat 100.
En variante, avec une préférence moindre, la seconde région d'injection de moulage pourrait être située en un endroit quelconque entre deux coins adjacents, mais de préférence placée à une distance d'un coin au moins égale à la largeur de la partie apparente, après moulage, du substrat 100 autour du périmètre 140 du revêtement plastique protecteur.
Même en mettant en oeuvre deux régions d'injection de moulage, l'avantage procuré par une moindre occupation de surface que dans le cas d'une seule région d'injection de moulage 130 de la figure 1 persisterait. Un autre avantage d'avoir deux régions d'injection de moulage est que la cavité peut être remplie plus rapidement avec le matériau plastique.
En conséquence, selon la présente invention, comme l'aire de la surface de substrat occupée par la, ou les régions d'injection de moulage est moindre, du fait du changement de forme et de la diminution de longueur de la région d'injection de moulage 300, il y a plus de place disponible pour reporter les connexions de traversée nécessaires, et une plus grande surface sur laquelle peuvent passer les pistes reliant les bornes de connexion et les bornes de traversee.
Ainsi, les bornes de traversée et les pistes peuvent être reportées vers la surface, significative, occupée auparavant par la région d'injection de moulage 130. Il s'en suit qu'il n'est plus nécessaire, dans le cas d'un substrat de surface déterminée, de resserrer ces bornes de traversée dans un plus petit espace. De plus, le passage des pistes entre les bornes de connexion et les traversées associées devient moins difficile.
Il devient également possible d'augmenter la densité de connexions d'entrées/sorties même dans le cas où l'aire du substrat 100 reste la même.
L'augmentation de surface disponible pour reporter les connexions de traversée et les pistes ne sera pas de nature à compromettre l'intégrité électrique des motifs de métallisation: elle n'aura pas non plus tendance à enfreindre une quelconque des règles de conception.
Lorsque l'opération de moulage de, de préférence, une pluralité de boîtiers d'encapsulation à réseau de boules de soudure est terminée, le matériau plastique en excès, qui conformément à l'invention sera de moindre volume, restant en surface de la région d'injection de moulage, sera enlevé.
La figure 3 illustre une vue caractéristique d'une coupe droite passant par le centre de la région d'injection de moulage 200, de la cavité du moule 300 et du substrat 100.
On peut voir sur la figure 3 que, dans ce mode de réalisation préféré, au lieu que l'extrémité 310 de la région d'injection de moulage 200 soit encapsulée par le matériau de moulage, cette extrémité 310 peut être espacée de ce qui deviendra la périphérie 140 de la région moulée par une distance d de l'ordre d'un ou plusieurs dixièmes de millimètre.. Cet espacement, couplé au fait que le plastique est forcé à travers une ouverture ayant une faible hauteur h (d'une manière caractéristique h = 0,3 millimètres), produit une zone intentionnellement faible dans et autour de la distance d. Cette zone intentionnellement faible est utilisée de manière avantageuse pour réaliser une rupture sensiblement propre lorsque l'on enlève le plastique résiduel, ou en excès, de la région d'injection de moulage 200 après achèvement du procédé de moulage.
La figure 4 représente l'agencement de base permettant de mouler de manière classique des boîtiers d'encapsulation à réseaux de boules de soudure qui ne comportent pas de régions d'injection de moulage selon l'invention.
L'agencement de la figure 4 est associé à des procédés de moulage non automatisés, dans lesquels une source unique 400 est utilisée pour distribuer le matériau de moulage aux boîtiers 410 à mouler. Certains des inconvénients associés à cet agencement non automatisé sont que la répartition du plastique peut ne pas être égale, ce qui aura pour résultat des problèmes de qualité associés, et que le contrôle de la répartition est crucial.
Les figures Sa et 5b représentent des agencements de base permettant de mouler des boîtiers d'encapsulation à boules de soudure qui comportent des régions d'injection de moulage selon l'invention.
Les agencements des figures Sa et 5b sont associés à un procédé de moulage automatisé, dans lequel plusieurs sources 500 sont utilisées pour distribuer le matériau de moulage à, dans ces exemples, un ou deux boîtiers à mouler. Ce type d'agencement surmonte les inconvénients associés à l'agencement représenté sur la figure 4.
Par conséquent, en termes de fabrication, l'avantage à mouler un boîtier d'encapsulation à réseau de boules de soudure par l'intermédiaire d'une région d'injection de moulage est que la fabrication peut être entièrement automatisée, y compris le décarottage du matériau de moulage en excès. Un procédé de fabrication entièrement automatisé conduit à des coûts plus faibles, à un rendement plus élevé et à une meilleure maîtrise du procédé.
Claims (11)
1. Boîtier d'encapsulation à réseau de boules de soudure qui comprend
- un substrat isolant porteur de circuit comportant des premier et second côtés plans opposés,
- un premier motif de métallisation, attaché au premier côté du substrat qui comprend une pluralité de contacts de connexion, une pluralité de contacts de traversée, et une pluralité de liaisons électriques convenables entre la pluralité de contacts de connexion et de contacts de traversée, et une région d'injection de moulage,
- un second motif de métallisation, attaché au second côté du substrat, qui comprend un réseau de contacts de soudure pour montage en surface sensiblement coplanaires, destinés à recevoir des boules de soudure,
- une pluralité de traversées électriquement conductrices qui traversent le substrat pour établir des liaisons électriques entre la pluralité de contacts de traversée et le réseau des contacts de soudure,
- un dispositif semi-conducteur qui est monté électriquement et mécaniquement sur le premier côté du substrat,
- un revêtement plastique protecteur moulé autour du dispositif semi-conducteur et d'une partie substantielle du premier côté du substrat le moulage étant tel qu'il laisse apparaître une partie du premier côté du substrat autour du périmètre du revêtement plastique protecteur moulé, caractérisé en ce que
- la région d'injection de moulage est placée entre deux coins du substrat.
2. Boîtier selon la revendication 1, caractérisé en ce que
- la région d'injection de moulage est située à l'écart de tout coin du substrat par un écart égal au moins à la largeur de la partie finalement exposée du premier côté du substrat, autour du périmètre du revêtement plastique protecteur moulé.
3. Boîtier d'encapsulation à réseau de boules de soudure selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que
- la région d'injection de moulage est située à égale distance de deux coins du substrat.
4. Boîtier selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que
- il comporte une pluralité de régions courtes de moulage.
5. Boîtier selon l'une des revendications 1 à 4, caractéris & en ce qu'il comporte des couches isolantes, par exemple des résist de soudage déposées sur des parties substantielles des premier et second motifs de métallisation.
6. Boîtier selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la limite de la région d'injection est séparée du revêtement moulé par une distance de fragilisation pour enlever le revêtement en excès.
7. Procédé de fabrication d'un boîtier d'encapsulation à réseau de boules de soudure qui comprend les étapes consistant à
- procurer un substrat isolant porteur de circuit,
- réaliser un premier motif de métallisation, attaché au premier côté du substrat qui comprend une pluralité de contacts de connexion, une pluralité de contacts de traversée, une pluralité de liaisons électriques convenables entre la pluralité de contacts de connexion et de contacts de traversée,
- réaliser un second motif de métallisation, attaché au second côté du substrat qui comprend un réseau de contacts de soudure pour montage en surface sensiblement coplanaires, destinés à recevoir des boules de soudure,
- réaliser une pluralité de traversées électriquement conductrices qui traversent le substrat pour établir des liaisons électriques convenables entre la pluralité de contacts de traversée et le réseau de contacts de soudure,
- monter un dispositif semi-conducteur, électriquement et mécaniquement, sur le premier côté du substrat, caractérisé en ce que ce procédé comprend les étapes consistant à
- réaliser une région d'injection de moulage sur le premier côté du substrat entre deux coins du premier motif;
- mouler, par l'intermédiaire de la région d'injection de moulage, un revêtement plastique protecteur autour du dispositif semi-conducteur et d'une partie substantielle du premier côté du substrat, le moulage étant tel qu'il laisse apparaître une partie du premier côté du substrat autour du périmètre du revêtement plastique protecteur moulé; ; et
- enlever le plastique en excès de la surface de la région d'injection de moulage après que le moulage du revêtement plastique protecteur ait été achevé.
8. Procédé comme décrit dans la revendication 7, caractérisé en ce que
- l'étape de moulage est effectuée par un procédé de moulage par transfert.
9. Procédé comme décrit dans la revendication 7, caractérisé en ce que
- l'étape de moulage est effectuée par un procédé de moulage par injection.
10. Procédé comme décrit dans la revendication 7, caractérisé en ce que
- l'étape de moulage est effectuée par un procédé de moulage par réaction.
11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que
- une pluralité de boîtiers d'encapsulation à réseau de boules de soudure est moulée en même temps.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9506496A FR2734947A1 (fr) | 1995-05-31 | 1995-05-31 | Boitier d'encapsulation a reseau de boules de soudure et procede d'encapsulation. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9506496A FR2734947A1 (fr) | 1995-05-31 | 1995-05-31 | Boitier d'encapsulation a reseau de boules de soudure et procede d'encapsulation. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2734947A1 true FR2734947A1 (fr) | 1996-12-06 |
Family
ID=9479567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9506496A Pending FR2734947A1 (fr) | 1995-05-31 | 1995-05-31 | Boitier d'encapsulation a reseau de boules de soudure et procede d'encapsulation. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2734947A1 (fr) |
Citations (6)
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1995
- 1995-05-31 FR FR9506496A patent/FR2734947A1/fr active Pending
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