FR2861217A1 - Dispositif optique pour boitier semi-conducteur optique et procede de fabrication. - Google Patents

Dispositif optique pour boitier semi-conducteur optique et procede de fabrication. Download PDF

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Abstract

Procédé de fabrication d'un boîtier semi-conducteur optique et boîtier semi-conducteur optique comprenant un support à puce de circuits intégrés présentant un capteur optique sur une face avant, un dispositif optique placé devant le capteur optique et un carter.Le dispositif optique comprend un empilage (5) comprenant une pastille transparente (6) présentant une face arrière fixée sur la face avant dudit support à puce et une face avant parallèle à sa face arrière, une lentille convergente (8) présentant une face arrière fixée sur la face avant de la pastille et une surface frontale bombée et un diaphragme interposé et fixé entre la pastille et la lentille. Ledit carter (19) est en un matériau opaque et comprend une paroi périphérique (20) qui enveloppe ledit empilage et une partie annulaire avant (21) en appui sur la périphérie de la face frontale de la lentille de façon à déterminer une ouverture frontale située en avant de la partie centrale de ladite lentille.

Description

2861217 1
Dispositif optique pour boîtier semi-conducteur optique 1 et procédé de fabrication La présente invention concerne le domaine général des dispositifs semi-conducteurs et plus particulièrement le domaine des dispositifs semi-conducteurs à capteurs optiques.
On connaît actuellement des boîtiers semi-conducteurs qui comprennent un corps qui renferme une puce de circuits intégrés à capteur optique et qui sert de support, dans une ouverture et à distance du capteur optique, pour une pastille de verre, un diaphragme et un dispositif de lentille réglable par rapport au corps.
Une telle disposition nécessite la réalisation d'un corps de boîtier relativement complexe, des opérations de montage nombreuses et délicates, une opérati?n de réglage final de la lentille et une opération de fixation finale du dispositif de lentille. De plus, pour des raisons de coût et de qualité, la lentille est généralement en une matière plastique.
La présente invention a pour but de simplifier les dispositifs semiconducteurs à capteurs optiques et d'en améliorer les performances.
La présente invention a tout d'abord pour objet un boîtier semiconducteur optique comprenant un support à puce de circuits intégrés présentant un capteur optique sur une face avant, un dispositif optique placé devant le capteur optique et un carter.
Selon la présente invention, le dispositif optique comprend un empilage comprenant une pastille transparente présentant une face arrière fixée sur la face avant dudit support à puce et une face avant parallèle à sa face arrière, une lentille convergente présentant une face arrière fixée sur la face avant de la pastille et une surface frontale bombée et un diaphragme interposé et fixé entre la pastille et la lentille.
En outre, ledit carter est en un matériau opaque et comprend une paroi périphérique qui enveloppe ledit empilage et une partie annulaire avant en appui sur la périphérie de la face frontale de la lentille de façon à déterminer une ouverture frontale située en avant de la partie centrale de ladite lentille.
Selon la présente invention, la surface frontale bombée de ladite lentille est de préférence asphérique.
Selon une variante de réalisation de la présente invention, ladite lentille est de préférence monobloc.
Selon une autre variante de réalisation de la présente invention, ladite lentille comprend de préférence au moins une première partie présentant une surface frontale sensiblement hémisphérique et une seconde partie rapportée sur au moins la partie centrale de la surface frontale bombée de la première partie et présentant une surface frontale asphérique.
Selon la présente invention, ladite pastille est de préférence fixée sur le support à puce de circuits intégrés par l'intermédiaire d'une couche de colle transparente.
Selon la présente invention, l'épaisseur de ladite couche de colle est de préférence calibrée.
Le boîtier selon la présente invention peut avantageusement comprendre un espaceur interposé entre la pastille et le support à puce.
Selon la présente invention, ledit espaceur comprend de préférence une bague placée autour et à distance dudit capteur optique.
Selon la présente invention, ledit diaphragme est de préférence fixé entre la pastille et la lentille par l'intermédiaire d'une couche de colle transparente.
Selon la présente invention, l'épaisseur de ladite couche de colle entre la pastille et la lentille est de préférence calibrée.
Selon la présente invention, ladite couche de colle est de préférence placée dans l'orifice du diaphragme.
Selon une variante de la présente invention, la paroi périphérique du carter enveloppe la périphérie du support à puce de circuits intégrés.
Selon une autre variante de la présente invention, la paroi périphérique du carter s'étend jusqu'à la face avant du support à puce de circuits intégrés.
Selon la présente invention, ledit carter est de préférence fixé sur ledit empilage par l'intermédiaire d'une couche annulaire.
Selon la présente invention, ladite pastille est en verre ou en une matière plastique.
Selon la présente invention, ladite lentille est en verre ou en une matière plastique.
Selon la présente invention, le support à puce peut avantageusement comprendre des vias traversants de connexion électrique de ladite puce et des billes de connexion électrique soudés sur la partie arrière de ces vias.
La présente invention a également pour objet un dispositif optique placé en avant d'un support à puce de circuits intégrés présentant sur sa face avant un capteur optique, dont la structure peut avantageusement correspondre à celui qui vient d'être exposé.
La présente invention a également pour objet un procédé de fabrication 'd'un dispositif optique destiné à être placé en avant d'un capteur optique d'une puce de circuits intégrés.
Selon la présente invention, ce procédé consiste à réaliser un diaphragme sur une face d'une pastille en un matériau transparent, et à réaliser une lentille sur ledit diaphragme de telle sorte que cette lentille soit fixée sur ladite pastille.
Selon une variante de la présente invention, le procédé consiste à fixer une première partie de lentille présentant une face arrière sur ledit diaphragme et une surface frontale sensiblement hémisphérique et à réaliser par surmoulage une seconde partie de lentille rapportée sur au moins la partie centrale de la surface frontale bombée de la première partie et présentant une surface frontale asphérique.
Selon une variante de la présente invention, le procédé consiste à réaliser une lentille monobloc par moulage direct sur ledit diaphragme.
Selon une variante de la présente invention, le procédé consiste à fixer un dispositif optique obtenu sur chaque emplacement d'une plaque comprenant, dans chacun de ces emplacements une puce de circuits intégrés, puis à couper cette plaque afin d'individualiser chaque dispositif optique muni d'une puce de circuits intégrés.
Selon une autre variante de la présente invention, le procédé consiste à réaliser des diaphragmes sur des emplacements d'une face d'une plaque en un matériau transparent, à réaliser des lentilles sur lesdits diaphragmes auxdits emplacements et à couper ladite plaque de façon à obtenir un dispositif optique correspondant à chaque emplacement.
Selon la présente invention, le procédé consiste à fixer un support à puce de circuits intégrés sur la face de ladite pastille opposée audit diaphragme, avant ladite opération de coupe.
Selon une variante de la présente invention, le procédé consiste à fixer un support à puce de circuits intégrés sur la face de ladite pastille opposée audit diaphragme, après ladite opération de coupe.
La présente invention sera mieux comprise à l'étude de boîtiers et de procédés en vue de leur fabrication, décrits à titre d'exemples non limitatifs et illustrés par le dessin sur lequel: la figure 1 représente une coupe transversale d'un boîtier selon l'invention la figure 2 représente une coupe transversale d'un autre boîtier selon l'invention la figure 3 représente une coupe transversale d'un autre boîtier selon l'invention la figure 4 représente une coupe transversale d'un autre boîtier selon l'invention les figures 5 à 8 représentent des premières étapes de fabrication desdits boîtiers; les figures 9 et 10 représentent des étapes suivantes de fabrication desdits boîtiers selon une variante d'exécution; - la figure 11 représente une étape suivante de fabrication desdits boîtiers selon une autre variante d'exécution; - les figures 12 à 16 représentent des étapes suivantes de fabrication desdits boîtiers selon une autre variante d'exécution; les figures 17 à 20 représentent des étapes de fabrication desdits boîtiers selon une autre variante d'exécution.
En se reportant à la figure 1, on peut voir qu'on a représenté un boîtier semi-conducteur optique 1 qui comprend un support 2 à puce de circuits intégrés de forme plate et carrée, qui présente un capteur optique 3 sensiblement dans le milieu de sa face avant 4.
Au-dessus de la face avant 4 du support à puce de circuits intégrés 2, le boîtier 1 comprend un empilage 5 constituant un dispositif optique 5 et comprenant successivement une pastille transparente 6 en verre, un diaphragme 7 et un dispositif optique 8, dont les pourtours sont carrés et correspondent sensiblement à celui du support à puce de circuits intégrés 2, l'axe optique de ce dispositif optique 5 correspondant à l'axe optique du capteur optique 3 du support à puce de circuits intégrés 2.
La pastille transparente en verre 6 présente une face arrière 9 qui est fixée sur la face avant 4 du support 2 par l'intermédiaire d'une couche de colle transparente 10 et une face avant 11 parallèle à sa face arrière 9.
Le diaphragme 7 est interposé entre la face avant 11 de la pastille 6 et une face arrière 12 de la lentille 8, cette dernière étant fixée par l'intermédiaire d'une couche de colle transparente 13 remplissant sensiblement l'ouverture centrale 7a du diaphragme 7.
La lentille 8 comprend une première partie centrale ou noyau 14 dont le diamètre est plus petit que le côté de la face frontale 11 de la pastille 6 et qui présente une surface frontale 15 sensiblement hémisphérique, ainsi qu'une seconde partie 16 asphérique rapportée sur la surface frontale 15 de la première partie 14, cette seconde partie 16 présentant une surface frontale 17 sphérique dont le diamètre est supérieur au diamètre de la première partie hémisphérique 14 et présentant des faces latérales 18.
Le boîtier 1 comprend en outre un carter tubulaire 19 en une matière plastique opaque, qui comprend une paroi périphérique 20 rectangulaire qui enveloppe le support 2 et l'empilage 5 et une partie annulaire avant 21 qui présente une surface arrière 22 en appui sur la périphérie de la surface frontale 17 de la lentille 8 et de même forme et une surface avant 23 en gradin, délimitant ainsi une ouverture frontale 24. La face arrière 20a du carter 19 est sensiblement dans le plan de la face arrière 2a du support 2.
La paroi périphérique 20 du carter 19 présente, à l'arrière, un évidemment annulaire intérieur 25 dans lequel est insérée une couche annulaire de colle 26 de fixation en prise avec la périphérie du support à puice de circuits intégrés 2 et la partie arrière de la périphérie de la pastille 6.
Le support 2 présente des vias intégrés 27 de connexion électrique du capteur optique 3, qui débouchent vers l'arrière, des billes de connexion électrique 28 reliées aux extrémités arrière des vias 27.
En se reportant à la figure 2, on peut voir qu'on a représenté un boîtier semi-conducteur optique 29 qui ne se différencie du boîtier 1 représenté sur la figure 1 que par le fait qu'entre la partie périphérique de la face avant 4 du support à puce de circuits intégrés 2 et la partie périphérique de la face arrière 9 de la pastille 6 est interposée une entretoise annulaire 30 fixant l'écartement entre elles, la couche de colle transparente 10 s'étendant à l'intérieur de cette entretoise annulaire 30.
En se reportant à la figure 3, on peut voir qu'on a représenté un boîtier 31 qui se différencie de ceux décrits en référence aux figures 1 et 2 essentiellement par le fait que le support à puce de circuits intégrés 2 comprend une plaque-support de connexion électrique 32 sur la face avant 33 duquel est fixée par collage une puce de circuits intégrés 34 présentant sur sa face frontale un capteur optique.
Cette plaque-support 32 présente des vias traversants 35 de connexion électrique dont les extrémités avant sont connectées à la puce de circuits intégrés 34 par l'intermédiaire de fils de connexion électrique 36.
De façon similaire à l'exemple de la figure 2, une entretoise annulaire 37 est interposée entre la face avant 33 de la plaque 32 et la périphérie de la face arrière 9 de la pastille 6, cette entretoise 37 étant suffisamment longue pour que les fils de connexion électrique 36 soient noyés dans la couche de colle transparente 10 fixant la puce 6 sur le support 2 à l'intérieur de l'entretoise 7.
La plaque-support 32 est suffisamment grande pour s'étendre en face de l'extrémité arrière 20a du carter 19, ce dernier étant fixé par l'intermédiaire d'une couche de colle 38 interposée entre la face arrière 20a du carter 19 et la face avant 33 de la plaque-support 32.
En se reportant à la figure 4, on peut voir qu'on a représenté un boîtier 39 qui se différencie du boîtier représenté sur la figure 3 uniquement par le fait que la face frontale de la puce de circuits intégrés 34 est munie, au moins sur son capteur optique, d'une multiplicité de micro- lentilles 40 sensiblement hémisphériques.
Les boîiers semi-conducteurs optiques que l'on vient de décrire peuvent être fabriqués de différentes manières que l'on va maintenant décrire.
Comme le montre la figure 5, partant d'une plaque de verre 41, on réalise sur une face de cette dernière une couche opaque 42 présentant au centre de différents emplacements 43 des trous traversants 7a répartis selon une matrice carrée, de façon à constituer ultérieurement des diaphragmes 7.
Comme le montre la figure 6, on fixe sur chaque emplacement 43 de la plaque 41 une partie hémisphérique en verre 14 par l'intermédiaire d'une couche de colle 13. Avantageusement, les parties hémisphériques en verre 14 résultent du sectionnement en deux de billes sphériques en verre.
Comme le montre la figure 7, par un déplacement du haut vers le bas de la plaque 41, on plonge les parties hémisphériques 14 dans un bain 44 de verre en fusion contenu dans une cavité 45 d'une plaque de gaufrage 46, la cavité 45 présentant une multiplicité d'alvéoles en creux 47 asphériques placées en correspondance avec les emplacements 43 et dont le rayon correspond à la face frontale 17 de la seconde partie rapportée 16.
Après refroidissement, on obtient un ensemble 48 qui comprend la plaque de verre 42 munie à chaque emplacement 43 d'un diaphragme 7 et d'une lentille 8, avec des portions peu épaisses de liaison en verre 49 les reliant autour des lentilles 8.
Comme le montre la figure 9, selon une variante de fabrication, on peut découper, par exemple par sciage selon une matrice carrée, l'ensemble 48 de façon à obtenir à chaque emplacement 43 un empilage 5.
Une étape suivante peut consister à prendre chaque empilage 5 singularisé et le fixer sur un support à puce de circuits intégrés 2 par l'intermédiaire d'une couche de colle transparente 10 comme on l'a décrit en référence à la figure 1, de façon à obtenir un ensemble 49 tel que le montre la figure 10.
Une étape suivante consiste à prendre cet ensemble 49 et à l'enfiler dans le carter 19 et à procéder à leur assemblage en formant l'anneau de colle 26. On obtient ainsi le boîtier 1 représenté sur la figure 1.
Selon la figure 11, une autre variante de réalisation peut consister à fixer un support à puces de circuits intégrés 2 sur des emplacements 50 de l'ensemble 48, opposés aux emplacements 43, par l'intermédiaire d'une couche de colle transparente 10, puis à découper par sciage la plaque de verre 41 de façon à obtenir l'ensemble 49 représenté sur la figure 10, l'étape suivante consistant comme précédemment à installer le carter 19 sur cet ensemble 49.
Selon une autre variante représentée sur la figure 12, on peut former sur la face arrière de l'ensemble 48 des parties en saillie 51 devant ultérieurement constituer les entretoises 30 ou 37.
Puis, comme le montre la figure 13, on procède à une découpe de l'ensemble 48 de façon à obtenir, à chaque emplacement 43, un empilage 6 muni d'une entretoise 30 ou 37.
On peut alors réaliser le boîtier 29 représenté sur la figure 2, conformément à ce que l'on l'a décrit précédemment à propos de la réalisation du boîtier 1 représenté sur la figure 1.
Dans une variante représentée sur la figure 14, on peut fixer des ensembles 52 sur des emplacements 53 d'une plaque 54 dans lesquels sont réalisés selon par exemple une matrice carrée des supports à puces de circuits intégrés 2 correspondant à ceux des figures 3 et 4, comme on l'a décrit à propos de ces figures.
Ensuite, comme le montre la figure 15, on enfile sur chaque empilage 5 porté par la plaque 54 un carter 19 que l'on fixe par l'intermédiaire d'une couche de colle 38.
Ceci étant, comme le montre la figure 16, on procède au découpage de la plaque 54 afin d'individualiser des boîtiers 31 ou 39 tels que représentés sur les figures 3 et 4.
En se reportant aux figures 17 à 20, on va maintenant décrire une autre variante de réalisation d'un boîtier semi-conducteur 55.
Comme le montre la figure 17, partant d'une plaque de verre 56, on réalise sur l'une de ses faces une multiplicité de diaphragmes 57 en des emplacements 58, comme on l'a précédemment décrit en référence à la figure 5.
Ensuite, comme le montre la figure 18, par un déplacement du haut vers le bas de la plaque 41, on amène la face munie des diaphragmes 57 de cette plaque sur un bain 59 de verre en fusion contenu dans une cavité 60 d'une plaque de gaufrage 61, la cavité 60 présentant une multiplicité d'alvéoles en creux asphériques 62 placées en correspondance avec les emplacements 58.
Ainsi, comme le montre la figure 19, on obtient directement et in situ, au-dessus des diaphragmes 57, des lentilles 63 sur chaque emplacement 58, dont la face frontale 64 correspond au fond des alvéoles 62 et est asphérique.
L'ensemble 65 ainsi obtenu peut être alors utilisé comme on l'a décrit dans les exemples précédents.
En particulier, on peut couper la plaque 56 de façon à obtenir par singularisation des empilements 66 correspondant à chaque emplacement 58 et aux montages décrits précédemment pour obtenir le boîtier 55 représenté sur la figure 20 et correspondant au boîtier décrit en référence à la figure 1.
Les structures de boîtiers semi-conducteurs optiques et leurs modes de fabrication qui viennent d'être décrits présentent de nombreux avantages.
La lentille 8, tout en étant en verre, est conçue pour présenter des bonnes caractéristiques optiques, la partie rapportée 16 corrigeant les défauts de la partie de base hémisphérique 14 dus à l'obtention de cette dernière par découpage d'une sphère.
La pastille 6, la lentille 8 et la lentille 63 pourraient aussi être entre une matière plastique, éventuellement composite.
Le positionnement de la lentille 8 ou de la lentille 63 par rapport au capteur optique 3 est réalisable dès le montage du fait que les épaisseurs des éléments constituant l'empilage 5 peuvent être réalisées avec précision, que l'épaisseur de la couche de colle 4 peut être calibrée et que les épaisseurs des entretoises 30 et 37 peuvent être réalisées avec précision.
Le carter opaque 19, qui n'intervient pas dans le positionnement de l'emplilage 5 par rapport au capteur optique 3, peut être réalisé sans difficulté et dans une matière plastique opaque courante.
Les boîtiers semi-conducteurs obtenus sont adaptés pour passer dans des fours à refusion utilisés pour la refusion des billes 28 en vue de leur fixation sur des circuits imprimés.
La présente invention ne se limite pas aux exemples ci-dessus décrits. Bien des variantes de réalisation, notamment en combinant les différentes propositions décrites, sont possibles sans sortir du cadre
défini par les revendications annexées.

Claims (34)

REVENDICATIONS
1. Boîtier semi-conducteur optique comprenant un support à puce de circuits intégrés présentant un capteur optique sur une face avant, un dispositif optique placé devant le capteur optique et un carter, caractérisé par le fait que le dispositif optique comprend un empilage (5) comprenant: une pastille transparente (6) présentant une face arrière fixée sur la face avant dudit support à puce et une face avant parallèle à sa face arrière, une lentille convergente (8, 63) présentant une face arrière fixée sur la face avant de la pastille et une surface frontale bombée, et un diaphragme (7, 57) interposé et fixé entre la pastille et la lentille; et que ledit carter (19) est en un matériau opaque et comprend une paroi périphérique (20) qui enveloppe ledit empilage et une partie annulaire avant (21) en appui sur la périphérie de la face frontale de la lentille de façon à déterminer une ouverture frontale située en avant de la partie centrale de ladite lentille.
2. Boîtier selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la surface frontale bombée (17, 64) de ladite lentille est asphérique.
3. Boîtier selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que ladite lentille (63) est monobloc.
4. Boîtier selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que ladite lentille (8) comprend au moins une première partie (14) présentant une surface frontale sensiblement hémisphérique et une seconde partie (16) rapportée sur au moins la partie centrale de la surface frontale bombée de la première partie et présentant une surface frontale asphérique.
5. Boîtier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ladite pastille (6) est fixée sur le support à puce de circuits intégrés par l'intermédiaire d'une couche de colle transparente (10).
6. Boîtier selon la revendication 5, caractérisé par le fait que l'épaisseur de ladite couche de colle est calibrée.
7. Boîtier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comprend un espaceur (30, 37) interposé entre la pastille et le support à puce.
8. Boîtier selon la revendication 7, caractérisé par le fait que ledit espaceur comprend une bague placée autour et à distance dudit capteur optique.
9. Boîtier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ledit diaphragme est fixé entre la pastille et la lentille par l'intermédiaire d'une couche de colle transparente (13) .
10. Boîtier selon la revendication 9, caractérisé par le fait que l'épaisseur de ladite couche de colle est calibrée.
11. Boîtier selon l'une des revendications 9 et 10, caractérisé par le fait que ladite couche de colle est placée dans l'orifice (7a) du diaphragme.
12. Boîtier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la paroi périphérique du carter enveloppe la périphérie du support à puce de circuits intégrés.
13. Boîtier selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé par le fait que la paroi périphérique du carter s'étend jusqu'à la face avant du support à puce de circuits intégrés.
14. Boîtier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ledit carter est fixé sur ledit empilage par l'intermédiaire d'une couche annulaire.
15. Boîtier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ladite pastille est en verre ou en une matière plastique.
16. Boîtier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ladite lentille est en verre ou en une matière plastique.
17. Boîtier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le support à puce comprend des vias traversants (27) de connexion électrique de ladite puce et des billes de connexion électrique (28) soudés sur la partie arrière de ces vias.
18. Dispositif optique placé en avant d'un support à puce de circuits intégrés présentant sur sa face avant un capteur optique, caractérisé par le fait qu'il comprend un empilage comprenant: une pastille transparente (6) présentant une face arrière fixée sur la face avant du support à puce et une face avant parallèle à sa face arrière, une lentille convergente (8, 63) présentant une face arrière plate fixée sur la face avant de la pastille et une surface frontale bombée, et un diaphragme (7, 57) interposé et fixé entre la pastille et la lentille.
19. Dispositif selon la revendication 18, caractérisé par le fait que la surface frontale bombée de ladite lentille est asphérique.
20. Dispositif selon l'une des revendications 18 et 19, caractérisé par le fait que ladite lentille comprend une première partie présentant une surface frontale sensiblement hémisphérique et une seconde partie rapportée sur au moins la partie centrale de la surface frontale bombée de la première partie et présentant une surface frontale asphérique.
21. Dispositif selon l'une des revendications 18 et 19, caractérisé par le fait que ladite lentille est monobloc.
22. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 18 à 21, caractérisé par le fait que ladite pastille est munie d'une bague d'espacement sur sa face opposée audit diaphragme.
23. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 18 à 22, caractérisé par le fait que ledit diaphragme est fixé entre la pastille et la lentille par l'intermédiaire d'une couche de colle transparente.
24. Dispositif selon la revendication 23, caractérisé par le fait que l'épaisseur de ladite couche de colle est calibrée.
25. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 18 à 24, caractérisé par le fait que ladite pastille est en verre ou en une matière plastique.
26. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 18 à 25, caractérisé par le fait que ladite lentille est en verre ou en une matière plastique.
27. Procédé de fabrication d'un dispositif optique destiné à être placé en avant d'un capteur optique d'une puce de circuits intégrés, caractérisé par le fait qu'il consiste: à réaliser un diaphragme sur une face d'un pastille en un matériau transparent, et à réaliser une lentille sur ledit diaphragme de telle sorte que cette lentille soit fixée sur ladite pastille.
28. Procédé selon la revendication 27, caractérisé par le fait qu'il consiste à fixer une première partie de lentille présentant une face arrière sur ledit diaphragme et une surface frontale sensiblement hémisphérique et à réaliser par surmoulage une seconde partie de lentille rapportée sur au moins la partie centrale de la surface frontale bombée de la première partie et présentant une surface frontale asphérique.
29. Procédé selon la revendication 27, caractérisé par le fait qu'il consiste à réaliser une lentille monobloc par moulage direct sur ledit diaphragme.
30. Procédé selon l'une des revendications 27 à 29, caractérisé par le fait que ladite lentille présente une surface frontale asphérique.
31. Procédé selon l'une quelconque des revendications 27 à 30, caractérisé par le fait qu'il consiste à fixer un dispositif optique obtenu sur chaque emplacement d'une plaque comprenant, dans chacun de ces emplacements une puce de circuits intégrés, puis à couper cette plaque afin d'individualiser chaque dispositif optique muni d'une puce de circuits intégrés.
32. Procédé selon l'une quelconque des revendications 27 à 30, caractérisé par le fait qu'il consiste: à réaliser des diaphragmes sur des emplacements d'une face d'une plaque en un matériau transparent, à réaliser des lentilles sur lesdits diaphragmes auxdits emplacements et à couper ladite plaque de façon à obtenir un dispositif optique correspondant à chaque emplacement.
33. Procédé selon la revendication 32, caractérisé par le fait qu'il consiste à fixer un support à puce de circuits intégrés sur la face de ladite pastille opposée audit diaphragme, avant ladite opération de coupe.
34. Procédé selon la revendication 32, caractérisé par le fait qu'il consiste à fixer un support à puce de circuits intégrés sur la face de ladite pastille opposée audit diaphragme, après ladite opération de coupe.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1870936A1 (fr) * 2006-06-19 2007-12-26 STMicroelectronics (Rousset) SAS Procédé de fabrication de lentilles, notamment pour imageur intégré

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2899384A1 (fr) * 2006-03-29 2007-10-05 St Microelectronics Sa Boitier semi-conducteur a cage coulissante
EP1935609B1 (fr) * 2006-12-22 2010-03-03 Mold-Masters (2007) Limited Système de moulage par injection doté d'un bus
US8611026B2 (en) * 2008-03-27 2013-12-17 Digitaloptics Corporation Optical device including at least one replicated surface and associated methods
US20110181797A1 (en) * 2008-09-01 2011-07-28 Lensvector Inc. Wafer-level fabrication of liquid crystal optoelectronic devices
US8265487B2 (en) * 2009-07-29 2012-09-11 Avago Technologies Fiber Ip (Singapore) Pte. Ltd. Half-duplex, single-fiber (S-F) optical transceiver module and method
JP6137839B2 (ja) * 2013-01-15 2017-05-31 三菱電機株式会社 受信光学系

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5925898A (en) * 1996-07-18 1999-07-20 Siemens Aktiengesellschaft Optoelectronic transducer and production methods
US5981945A (en) * 1995-03-08 1999-11-09 Siemens Aktiengesellschaft Optoelectronic transducer formed of a semiconductor component and a lens system
DE19958229A1 (de) * 1998-12-09 2000-06-15 Fuji Electric Co Ltd Optisches Halbleiter-Sensorbauelement
WO2001086730A2 (fr) * 2000-05-12 2001-11-15 Osram Opto Semiconductors Gmbh Composant optoelectronique et procede de fabrication dudit composant
WO2001091193A2 (fr) * 2000-05-23 2001-11-29 Atmel Corporation Boitier de puce a circuit integre pour de capteur d'image electronique
EP1220324A2 (fr) * 2000-11-14 2002-07-03 Kabushiki Kaisha Toshiba Appareil de prise d'images, procédé de fabrication, et appareil électrique
EP1237202A2 (fr) * 2001-02-28 2002-09-04 Fujitsu Limited Dispositif à semi-conducteur et son procédé de fabrication
FR2822326A1 (fr) * 2001-03-16 2002-09-20 Atmel Grenoble Sa Camera electronique a faible cout en technologie des circuits integres

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040012698A1 (en) * 2001-03-05 2004-01-22 Yasuo Suda Image pickup model and image pickup device

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5981945A (en) * 1995-03-08 1999-11-09 Siemens Aktiengesellschaft Optoelectronic transducer formed of a semiconductor component and a lens system
US5925898A (en) * 1996-07-18 1999-07-20 Siemens Aktiengesellschaft Optoelectronic transducer and production methods
DE19958229A1 (de) * 1998-12-09 2000-06-15 Fuji Electric Co Ltd Optisches Halbleiter-Sensorbauelement
WO2001086730A2 (fr) * 2000-05-12 2001-11-15 Osram Opto Semiconductors Gmbh Composant optoelectronique et procede de fabrication dudit composant
WO2001091193A2 (fr) * 2000-05-23 2001-11-29 Atmel Corporation Boitier de puce a circuit integre pour de capteur d'image electronique
EP1220324A2 (fr) * 2000-11-14 2002-07-03 Kabushiki Kaisha Toshiba Appareil de prise d'images, procédé de fabrication, et appareil électrique
EP1237202A2 (fr) * 2001-02-28 2002-09-04 Fujitsu Limited Dispositif à semi-conducteur et son procédé de fabrication
FR2822326A1 (fr) * 2001-03-16 2002-09-20 Atmel Grenoble Sa Camera electronique a faible cout en technologie des circuits integres

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1870936A1 (fr) * 2006-06-19 2007-12-26 STMicroelectronics (Rousset) SAS Procédé de fabrication de lentilles, notamment pour imageur intégré
US7964432B2 (en) 2006-06-19 2011-06-21 Stmicroelectronics Rousset Sas Method of manufacturing lenses, in particular for an integrated imager

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