FR3100379A1 - Dispositif électronique comprenant des composants électroniques optiques et procédé de fabrication - Google Patents

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Abstract

Dispositif électronique et procédé de fabrication, dans lesquels un premier et un deuxième composants électroniques (1, 2) comprennent respectivement un substrat de support (3, 4) présentant une face arrière (5, 6) et une face avant (7, 8), une puce électronique (9, 10) incluant un élément optique intégré (15, 16), un bloc transparent surmoulé (21, 22) d’encapsulation de la puce au-dessus du substrat de support, et des connexions électriques entre la puce et des contacts électriques (21, 22) du substrat de support, et une grille surmoulée (102, 202) d’encapsulation et de support des composants électroniques, la grille d’encapsulation et de support étant configurée de sorte que les faces des composants électroniques soient au moins en partie découvertes. Figure pour l’abrégé : Fig 6

Description

Dispositif électronique comprenant des composants électroniques optiques et procédé de fabrication
La présente invention concerne le domaine de la microélectronique et plus particulièrement le domaine des dispositifs électroniques comprenant des puces électroniques incluant des éléments optiques intégrés d’émission et/ou de réception de la lumière.
Des dispositifs électroniques connus comprennent un substrat de support incluant un réseau de connexions électriques, une puce électronique d’émission de la lumière et une puce électronique de réception de la lumière, montées, à distance, au-dessus d’une face du substrat de support, et un capot d’encapsulation monté sur ladite face du substrat de support et délimitant des chambres dans lesquelles sont situées respectivement les puces électroniques, ce capot d’encapsulation présentant des ouvertures en face des éléments optiques des puces électroniques dans lesquels sont généralement prévus des filtres de la lumière.
De tels dispositifs électroniques nécessitent un grand nombre d’opérations de fabrication et de montage.
Selon un mode de réalisation, il est proposé un dispositif électronique qui comprend :
au moins un premier et un deuxième composants électroniques comprenant respectivement un substrat de support opaque présentant une face arrière et une face avant, une puce électronique dont une face arrière est montée sur la face avant du substrat de support et incluant un élément optique intégré en regard d’une face avant de cette puce, un bloc transparent surmoulé d’encapsulation de la puce au-dessus de la face avant du substrat de support, et des connexions électriques entre la puce et des contacts électriques arrière de la face arrière du substrat de support, et
une grille surmoulée opaque d’encapsulation et de support des composants électroniques, la grille d’encapsulation et de support étant configurée de sorte que les faces arrière des composants électroniques soient découvertes et qu’au moins les zones des faces avant des composants électroniques, en avant des éléments optiques, soient découvertes.
Ainsi, le dispositif électronique constitue une unité indépendante dans laquelle la grille assure en elle-même le support et l’encapsulation des composants électroniques et les contacts électriques des substrats de support des composants électroniques, distants l’un de l’autre, sont disponibles pour des connexions extérieures.
La grille d’encapsulation et de support peut présenter une face arrière qui est située dans un même plan que les faces arrière des composants électroniques.
La grille d’encapsulation et de support peut présenter une face avant située dans un même plan qu’une face avant d’au moins l’un des composants électroniques.
La grille d’encapsulation et de support peut présenter au moins un rebord au-dessus de la face avant d’au moins l’un des composants électroniques, ce rebord délimitant une ouverture.
La grille d’encapsulation et de support peut comprendre une paroi périphérique et une cloison intermédiaire s’étendant entre les composants électroniques.
Les blocs d’encapsulation peuvent être pourvus d’une matière filtrant la lumière.
La matière filtrante peut comprendre des couches au-dessus des blocs d’encapsulation.
La matière filtrante peut comprendre des particules incluses dans la matière des blocs d’encapsulation.
L’élément optique de l’un des composants électroniques peut être un émetteur de lumière et l’élément optique de l’autre des composants électroniques peut être un récepteur de lumière.
Il est également proposé un ensemble électronique qui comprend un substrat de réception incluant un réseau de connexions électriques et un dispositif électronique monté au-dessus du substrat de réception.
Le dispositif électronique est dans une position telle que les faces arrière des composants électroniques soient adjacentes au substrat de réception et que les contacts électriques arrière soient connectés à des contacts électriques du réseau de connexions électriques du substrat de réception.
Il est également proposé un procédé de fabrication d’un dispositif électronique qui comprend les étapes suivantes :
disposer d’au moins un premier et un deuxième composants électroniques comprenant respectivement un substrat de support présentant une face arrière et une face avant, une puce électronique dont une face arrière est montée sur la face avant du substrat de support et incluant un élément optique intégré en regard d’une face avant, un bloc transparent surmoulé d’encapsulation de la puce au-dessus de la face avant du substrat de support, et des connexions électriques entre la puce et des contacts électriques arrière de la face arrière du substrat de support,
monter, à distance l’un de l’autre, les composants électroniques au-dessus d’une face d’un substrat provisoire de support, dans des positions telles que les faces arrière, ou inversement les faces avant, des composants électroniques soient adjacentes au substrat provisoire de support,
placer les composants électroniques dans une cavité d’un moule, dans des positions telles que le substrat provisoire de support soit adjacent à une face de la cavité et que les faces avant des composants électroniques soient au moins en partie adjacentes à une autre face de la cavité, au moins dans les zones des éléments optiques, ou inversement que les faces arrière des composants électroniques soient adjacentes à une autre face de la cavité,
injecter une matière d’encapsulation opaque dans la cavité de sorte à obtenir une grille d’encapsulation et de support présentant des espaces dans lesquels les composants électroniques sont situés,
démouler le dispositif électronique obtenu.
Le procédé peut comprendre l’étape suivante : singuler le dispositif électronique obtenu de sorte que la grille d’encapsulation et de support présente une paroi périphérique et une paroi intermédiaire s’étendant entre les composants électroniques.
La singulation peut être obtenue par sciage.
Des dispositifs électroniques vont maintenant être décrits à titre d’exemples de réalisation non limitatifs, illustrés par le dessin annexé dans lequel
représente en coupe deux composants électroniques distincts,
et
représentent des étapes de fabrication des composants électroniques de la figure 1,
représente une coupe d’un dispositif électronique comprenant les composants électroniques de la figure 1,
et
représentent des étapes de fabrication du dispositif électronique de la figure 6,
représente une coupe d’un autre dispositif électronique comprenant les composants électroniques de la figure 1,
et
représentent des étapes de fabrication du dispositif électronique de la figure 11, et
représente une coupe d’un ensemble électronique comprenant le dispositif électronique de la figure 6.
En se référant aux figures 1 à 4, on va tout d’abord décrire des composants électroniques individuels 1 et 2 et des modes de fabrication collective de ces composants électroniques.
Comme illustré sur la figure 1, les composants électroniques individuels 1 et 2 comprennent des substrats de support 3 et 4, en une matière opaque, qui présentent des faces arrière 5 et 6 et des faces avant 7 et 8 et comprennent des puces électroniques optiques 9 et 10 qui sont montées au-dessus des faces avant 7 et 8 des substrats de support 3 et 4. Les substrats de support sont en une matière diélectrique.
Pour cela, les faces arrière 11 et 12 des puces 9 et 10 sont fixées au-dessus des faces avant 7 et 8 des substrats de support 3 et 4 par l’intermédiaire de couches de colle 13 et 14. Les substrats de support 3 et 4 sont en une matière opaque, par exemple en une résine opaque.
Les puces 9 et 10 incluent des éléments optiques intégrés 15 et 16 orientés du côté de leurs faces avant 17 et 18.
L’élément optique 15 de la puce 9 est un émetteur de lumière et l’élément optique 16 de la puce 10 est un récepteur de lumière.
Les composants électroniques individuels 1 et 2 comprennent des connexions électriques 19 et 20 qui relient les puces 9 et 10 à des contacts électriques arrière 19a et 20a des faces arrière 5 et 6 des substrats de support 3 et 4.
Par exemple, les connexions électriques 19 et 20 comprennent des vias de connexion électrique qui traversent les substrats de support 3 et 4 et sont reliés à des contacts électriques arrière des puces 9 et 10 par l’intermédiaire des couches de colle 13 et 14, conductrices de l’électricité, et par l’intermédiaire de fils électriques reliés à des plots avant des puces 9 et 10.
Les composants électroniques 1 et 2 comprennent des blocs surmoulés d’encapsulation 21 et 22, en une matière transparente de sorte à laisser passer la lumière, par exemple en époxy, au-dessus des faces avant 7 et 8 des substrats de support 3 et 4, dans lesquels sont noyées les puces 9 et 10 et les connexions électriques 19 et 20.
Les blocs d’encapsulation 21 et 22 présentent des faces avant 23 et 24 qui sont parallèles aux substrats de support 3 et 4 et des faces latérales 25 et 26 qui suivent le pourtour des substrats de support 4. Ainsi, les composants électroniques 1 et 2 se présentent sous la forme de parallélépipèdes.
Optionnellement, les faces avant 23 et 24 des blocs d’encapsulation 21 et 22 sont recouvertes de couches 27 et 28 en une matière filtrant la lumière, par exemple les rayons infrarouges.
Selon une variante de réalisation, la matière constituant les blocs d’encapsulation 21 et 22 pourrait inclure des particules spécifiques ayant le rôle d’un filtre de lumière.
Les faces arrière 5 et 6 des substrats de support 3 et 4 constituent des faces arrière des composants électroniques 1 et 2. Les faces avant 23 et 24 des encapsulations 21 et 22, incluant optionnellement les couches filtrantes 27 et 28, constituent des faces avant des composants électroniques 1 et 2.
Les composants électroniques 1 et 2 peuvent être fabriqués de la manière suivante.
Comme illustré sur la figure 2, on dispose d’un substrat de support collectif 29 présentant une face arrière 30 et une face avant 31 et incluant, dans des emplacements, les vias traversant ou réseaux de connexions électriques des connexions électriques 19 et 20 précitées. Ces emplacements sont avantageusement adjacents et rectangulaires ou carrés, et sont établis selon des lignes et des colonnes.
On monte, dans ces emplacements séparés et à distance, des puces 9 et 10 au-dessus de la face avant 31 du substrat de support collectif 29 par l’intermédiaire des couches de colle 13 et 14, conductrices de l’électricité, et on établit les connexions électriques 19 et 20, telles que décrites précédemment.
Ensuite, comme illustré sur la figure 3, on place le substrat de support collectif 29, équipé des puces 9 et 10, dans une cavité 32 d’un moule 33, dans une position telle que le substrat de support collectif 29 soit adjacent à une face 34 de la cavité 32 et qu’une face 35, opposée et parallèle à la face 34, soit située à distance au-dessus des puces 9 et 10.
Ensuite, comme illustré sur la figure 4, on injecte dans la cavité 32 du moule 33 une matière d’encapsulation de sorte à former par surmoulage un bloc d’encapsulation collectif 36.
Après démoulage, optionnellement comme illustré sur la figure 5, on réalise une couche collective de filtre 37, par exemple sous la forme d’un film, au-dessus de la face avant du bloc d’encapsulation collectif 36.
Après quoi, on réalise une opération de découpe totale 38, par exemple de sciage, selon des lignes et des colonnes, au travers du substrat de support collectif 29 et du bloc collectif d’encapsulation 36, à distance des puces 9 et 10, de sorte à obtenir des composants électroniques 1 et 2, singulés ou individualisés, tels que décrits précédemment.
Selon une variante de réalisation, on pourrait d’une part monter uniquement des puces 9 sur un substrat de support collectif spécifique et, en suivant les opérations ci-dessus, obtenir des composants électroniques 1 singulés, et d’autre part monter uniquement des puces 10 sur un substrat de support collectif spécifique et, en suivant les opérations ci-dessus, obtenir des composants électroniques 2 singulés.
Comme illustré sur la figure 6, un dispositif électronique 101 comprend une grille d’encapsulation et de support 102, surmoulée, qui présente des espaces distants 103 et 104 dans lesquels sont situés un composant électronique 1 et un composant électronique 2, tels que décrits précédemment, de sorte que les faces arrière 5 et 6 des composants électroniques 1 et 2 s’étendent dans un même plan arrière.
Les composants électroniques 1 et 2 ayant la même épaisseur, les faces avant 23 et 24 s’étendent dans un même plan avant.
La grille d’encapsulation et de support 102 est configurée de sorte que les faces arrière 5 et 6 et les faces avant 23 et 24 des composants électroniques 1 et 2 soient découvertes.
La grille d’encapsulation et de support 102 présente une face arrière 105 qui s’étend dans un même plan que les faces arrière 5 et 6 des composants électroniques 1 et 2 et présente une face avant 106 qui s’étend dans un même plan que les faces avant 23 et 24 des composants électroniques 1 et 2.
La grille d’encapsulation et de support 102 enveloppe la périphérie des composants électroniques 1 et 2 et présente ainsi une paroi périphérique 107 et une cloison intermédiaire 108 qui s’étend entre les composants électroniques 1 et 2.
La grille d’encapsulation et de support 102 est en une matière opaque. Ainsi, la lumière ne peut passer directement de l’un des espaces 103 et 104 à l’autre. Plus particulièrement, la lumière émise par le composant électronique émetteur 1 ne peut pas atteindre directement le composant électronique récepteur 2.
Le dispositif électronique 101 peut être fabriqué de la manière suivante.
Comme illustré sur la figure 7, disposant d’un support provisoire collectif 109 sous forme d’une plaque ou d’un film, on monte des composants électroniques 1 et 2, à distance l’un de l’autre, sur une face 110 de ce support provisoire 109, en plaçant les faces avant 23 et 24 des composants électroniques 1 et 2 au-dessus du support provisoire 109.
Dans une fabrication collective, on monte des couples de composants électroniques 1 et 2 respectivement dans des emplacements du support collectif provisoire 109, par l’intermédiaire d’un film collant de maintien. Ces emplacements sont avantageusement adjacents et rectangulaires ou carrés, et sont établis selon des lignes et des colonnes.
Ensuite, comme illustré sur la figure 8, on place les composants électroniques 1 et 2, montés sur le support provisoire collectif 109, dans une cavité 111 d’un moule 112, dans une position telle que le support provisoire collectif 109 soit en appui contre une face 113 de la cavité 111 et que les faces arrière 5 et 6 des composants électroniques 1 et 2 soient en appui contre une face 114 de la cavité 111 opposée et parallèle à la face 113.
Selon une variante de réalisation, le support provisoire collectif 109 peut aussi être utilisé à titre de paroi de la cavité du moule.
Ensuite, comme illustré sur la figure 9, on injecte dans l’empreinte laissée libre dans la cavité 111 une matière d’encapsulation opaque de sorte à réaliser par surmoulage une grille collective 115 d’encapsulation et des supports électroniques 1 et 2.
Un film d’appui peut être ajouté dans la cavité 111 contre la face 114 pour éviter les bavures de moulage et faciliter le démoulage.
Après démoulage, comme illustré sur la figure 10, on a enlevé le support provisoire collectif 109 et on réalise une opération de découpe totale 116, par exemple de sciage, selon des lignes et des colonnes de séparation des emplacements précités, au travers de la grille collective 115, à distance des espaces distants 103 et 104, de sorte à obtenir un ou des dispositifs électroniques 101 singulés.
Selon une variante de réalisation (représentée de façon équivalente sur la figure 12), les composants électroniques 1 et 2 peuvent être montés de façon inversée au-dessus du substrat de support collectif 109, les faces arrière 5 et 6 étant du côté du support provisoire collectif 109.
Dans ce cas, ce sont les faces avant 23 et 24 qui sont en appui contre une face de la cavité 111 du moule 112.
Sur la figure 11 est illustré un dispositif électronique 201 qui comprend une grille d’encapsulation et de support 202, surmoulée, qui délimite des espaces distants 203 et 204 dans lesquels sont situés un composant électronique 1 et un composant électronique 2, tels que décrits précédemment, de sorte que les faces arrière 5 et 6 des composants électroniques 1 et 2 s’étendent dans un même plan arrière.
La grille d’encapsulation et de support 202 est configurée de sorte que les faces arrière 5 et 6 des composants électroniques 1 et 2 soient découvertes et que les faces avant 23 et 24 des composants électroniques 1 et 2 soient partiellement découvertes.
La grille d’encapsulation et de support 202 présente une face arrière 205 qui s’étend dans un même plan que les faces arrière 5 et 6 des composants électroniques 1 et 2.
La grille d’encapsulation et de support 202 se différencie de la grille d’encapsulation et de support 102 décrite précédemment par le fait qu’elle est plus épaisse que les composants électroniques 1 et 2 et qu’elle comprend, outre une paroi périphérique 207 et une cloison intermédiaire 108 entre les composants électroniques 1 et 2, une paroi avant 209 qui s’étend au-dessus des faces avant 23 et 24 des composants électroniques 1 et 2.
La paroi avant 209 présente des ouvertures 210 et 211 qui sont situées en avant des éléments optiques 15 et 16 des puces 9 et 10, de sorte à laisser passer la lumière.
Ainsi, la grille d’encapsulation et de support 202 présente, autour des ouvertures 210 et 211 des rebords avant au-dessus des composants électroniques 1 et 2.
Le dispositif électronique 201 peut être fabriqué de la manière suivante.
Comme illustré sur la figure 12, disposant d’un support provisoire collectif 109, sous forme d’une plaque ou d’un film, on monte des composants électroniques 1 et 2, à distance l’un de l’autre, sur une face 215 de ce support provisoire 214, en plaçant les faces arrière 5 et 6 des composants électroniques 1 et 2 au-dessus du support provisoire 109.
Dans une fabrication collective, on monte des couples de composants électroniques 1 et 2 respectivement dans des emplacements du support collectif provisoire 213. Ces emplacements sont avantageusement adjacents et rectangulaires et sont établis selon des lignes et des colonnes.
Ensuite, comme illustré sur la figure 13, on place les composants électroniques 1 et 2, montés sur le support provisoire collectif 214, dans une cavité 216 d’un moule 217, dans une position telle que le support provisoire collectif 214 soit adjacent à une face 218 de la cavité 216 et que les faces avant 23 et 24 des composants électroniques 1 et 2 soient à distance d’une face 219 de la cavité 216 opposée et parallèle à la face 218.
La face 219 est pourvue de bossages en saillie 220 et 221 qui présentent des faces 222 et 223 en appui sur les faces avant 23 et 24 des composants électroniques 1 et 2.
Ensuite, comme illustré sur la figure 14, on injecte dans l’empreinte laissée libre dans la cavité 216 une matière d’encapsulation opaque, de sorte à réaliser par surmoulage une grille collective 224 d’encapsulation et de support des composants électroniques 1 et 2.
Après démoulage, comme illustré sur la figure 15, on réalise une opération de découpe totale 225, par exemple de sciage, selon des lignes et des colonnes de séparation des emplacements précités, au travers des branches de la grille collective 224, à distance des espaces distants 203 et 204 dans lesquels se situent les composants électroniques 1 et 2.
Cette opération de découpe peut être réalisée directement sur le support provisoire collectif 214 ou sur un autre support après avoir enlevé le support provisoire collectif 214.
On obtient alors un ou des dispositifs électroniques 201, singulés, dans les emplacements précités.
Selon une variante de réalisation, dans la mesure où l’un des composants électroniques 1 et 2 est plus épais que l’autre, la grille de support et d’encapsulation pourrait présenter une face avant située dans le même plan que la face avant du composant électronique le plus épais et, en conséquence, une paroi avant au-dessus de la face avant du composant électronique le moins épais, cette paroi avant présentant une ouverture.
Sur la figure 16 est illustré un ensemble électronique 301 qui comprend un substrat de réception 302 incluant un réseau de connexions électriques 303, par exemple une carte de circuit imprimé ou intégré, et qui comprend le dispositif électronique 101 décrit précédemment en référence à la figure 6, monté sur ce substrat de réception 302.
Le dispositif électronique 101 est placé de sorte que les faces arrière 5 et 6 des composants électroniques 1 et 2 et la face arrière 105 de la grille de support et d’encapsulation 102 soient en regard d’une face avant 304 du substrat de réception 302 et que les contacts électriques arrière 19a et 20a des composants électroniques 1 et 2 soient connectés à des plots avant 305 et 306 du réseau de connexions électriques 303.
L’ensemble électronique 301 comprend des composants électroniques (non représentés) aptes à échanger des signaux électriques avec les composants électroniques 1 et 2 par l’intermédiaire du réseau de connexions électriques 303.
Dans l’ensemble électronique 301, le dispositif électronique 101 peut être remplacé par le dispositif électronique 201.

Claims (13)

  1. Dispositif électronique comprenant
    au moins un premier et un deuxième composants électroniques (1, 2) comprenant respectivement un substrat de support opaque (3, 4) présentant une face arrière (5, 6) et une face avant (7, 8), une puce électronique (9, 10) dont une face arrière (11, 12) est montée sur la face avant du substrat de support et incluant un élément optique intégré (15, 16) en regard d’une face avant (23, 24) de cette puce, un bloc transparent surmoulé (21, 22) d’encapsulation de la puce au-dessus de la face avant du substrat de support, et des connexions électriques entre la puce et des contacts électriques arrière (19a, 20a) de la face arrière du substrat de support, et
    une grille surmoulée (102, 202) opaque d’encapsulation et de support des composants électroniques, la grille d’encapsulation et de support étant configurée de sorte que les faces arrière des composants électroniques soient découvertes et qu’au moins les zones des faces avant des composants électroniques, en avant des éléments optiques, soient découvertes.
  2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la grille d’encapsulation et de support présente une face arrière (105, 205) qui est située dans un même plan que les faces arrière des composants électroniques.
  3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel la grille d’encapsulation et de support présente une face avant située dans un même plan qu’une face avant d’au moins l’un des composants électroniques.
  4. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel la grille d’encapsulation et de support présente au moins un rebord (212, 213) au-dessus de la face avant d’au moins l’un des composants électroniques, ce rebord délimitant une ouverture (210).
  5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la grille d’encapsulation et de support comprend une paroi périphérique (107) et une cloison intermédiaire (108) s’étendant entre les composants électroniques.
  6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les blocs d’encapsulation sont pourvus d’une matière filtrant la lumière.
  7. Dispositif selon la revendication 6, dans lequel la matière filtrante comprend des couches (27, 28) au-dessus des blocs d’encapsulation (21, 22).
  8. Dispositif selon la revendication 6, dans lequel la matière filtrante comprend des particules incluses dans la matière des blocs d’encapsulation (21, 22).
  9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’élément optique de l’un des composants électroniques est un émetteur de lumière et l’élément optique de l’autre des composants électroniques est un récepteur de lumière.
  10. Ensemble électronique comprenant un substrat de réception (302) incluant un réseau de connexions électriques (303) et un dispositif électronique (101, 201) selon l'une quelconque des revendications précédentes, monté au-dessus du substrat de réception dans une position telle que les faces arrière des composants électroniques soient adjacentes au substrat de réception et que les contacts électriques arrière (21, 22) soient connectés à des contacts électriques (305, 306) du réseau de connexions électriques du substrat de réception.
  11. Procédé de fabrication d’un dispositif électronique comprenant les étapes suivantes :
    disposer d’au moins un premier et un deuxième composants électroniques (1, 2) comprenant respectivement un substrat de support présentant une face arrière et une face avant, une puce électronique dont une face arrière est montée sur la face avant du substrat de support et incluant un élément optique intégré en regard d’une face avant, un bloc transparent surmoulé d’encapsulation de la puce au-dessus de la face avant du substrat de support, et des connexions électriques entre la puce et des contacts électriques arrière de la face arrière du substrat de support,
    monter, à distance l’un de l’autre, les composants électroniques au-dessus d’une face d’un substrat provisoire de support (109), dans des positions telles que les faces arrière, ou inversement les faces avant, des composants électroniques soient adjacentes au substrat provisoire de support,
    placer les composants électroniques dans une cavité d’un moule, dans des positions telles que le substrat provisoire de support soit adjacent à une face de la cavité et que les faces avant des composants électroniques soient au moins en partie adjacentes à une autre face de la cavité, au moins dans les zones des éléments optiques, ou inversement que les faces arrière des composants électroniques soient adjacentes à une autre face de la cavité,
    injecter une matière d’encapsulation opaque dans la cavité de sorte à obtenir une grille d’encapsulation et de support présentant des espaces dans lesquels les composants électroniques sont situés,
    démouler le dispositif électronique obtenu.
  12. Procédé selon la revendication 11, comprenant : singuler le dispositif électronique obtenu de sorte que la grille d’encapsulation et de support présente une paroi périphérique (107) et une paroi intermédiaire (108) s’étendant entre les composants électroniques.
  13. Procédé selon la revendication 12, dans lequel la singulation est obtenue par sciage.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3100380B1 (fr) * 2019-09-03 2021-10-01 St Microelectronics Grenoble 2 Dispositif électronique comprenant des composants électroniques optiques et procédé de fabrication
FR3100379B1 (fr) 2019-09-03 2021-09-24 St Microelectronics Grenoble 2 Dispositif électronique comprenant des composants électroniques optiques et procédé de fabrication

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2977715A1 (fr) * 2011-07-08 2013-01-11 St Microelectronics Grenoble 2 Boitier electronique optique
US20190195685A1 (en) * 2017-12-26 2019-06-27 Stmicroelectronics Pte Ltd Ambient light sensor with light protection

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7579629B2 (en) 2003-04-01 2009-08-25 Sharp Kabushiki Kaisha Light-emitting apparatus package, light-emitting apparatus, backlight apparatus, and display apparatus
DE10351704B4 (de) * 2003-11-03 2008-07-31 Infineon Technologies Ag Optoelektronische Sende- und/oder Empfangsanordnung mit einem opto-elektronischen Wandlermodul
US7906860B2 (en) * 2007-10-26 2011-03-15 Infineon Technologies Ag Semiconductor device
TW201037813A (en) * 2009-04-08 2010-10-16 Aussmak Optoelectronic Corp Light emitting apparatus
US8012799B1 (en) * 2010-06-08 2011-09-06 Freescale Semiconductor, Inc. Method of assembling semiconductor device with heat spreader
US8877567B2 (en) * 2010-11-18 2014-11-04 Stats Chippac, Ltd. Semiconductor device and method of forming uniform height insulating layer over interposer frame as standoff for semiconductor die
DE102011105374B4 (de) * 2011-06-22 2021-12-23 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl von optoelektronischen Halbleiterbauelementen im Verbund
TWM428490U (en) * 2011-09-27 2012-05-01 Lingsen Precision Ind Ltd Optical module packaging unit
TWM424605U (en) * 2011-09-27 2012-03-11 Lingsen Precision Ind Ltd The optical module package structure
US8815651B2 (en) * 2011-12-30 2014-08-26 Infineon Technologies Ag Method for manufacturing an electronic device by reducing thickness of electronic members attached to a carrier
US20140021491A1 (en) * 2012-07-18 2014-01-23 Carsem (M) Sdn. Bhd. Multi-compound molding
US9159643B2 (en) * 2012-09-14 2015-10-13 Freescale Semiconductor, Inc. Matrix lid heatspreader for flip chip package
KR20150025231A (ko) * 2013-08-28 2015-03-10 서울반도체 주식회사 광원 모듈 및 그 제조 방법, 및 백라이트 유닛
TWI667767B (zh) * 2014-03-31 2019-08-01 菱生精密工業股份有限公司 Package structure of integrated optical module
TWI619208B (zh) * 2014-03-31 2018-03-21 具聚光結構之光學模組的封裝方法
US10910350B2 (en) * 2014-05-24 2021-02-02 Hiphoton Co., Ltd. Structure of a semiconductor array
CN204651317U (zh) * 2014-06-10 2015-09-16 意法半导体(格勒诺布尔2)公司 包括光学传感器芯片的电子设备
CN105206627A (zh) 2014-06-13 2015-12-30 亿光电子工业股份有限公司 光传感器及其制造方法
US10211191B2 (en) * 2014-08-06 2019-02-19 Pixart Imaging Inc. Image module package with transparent sub-assembly
KR102237155B1 (ko) 2015-03-11 2021-04-07 엘지이노텍 주식회사 발광 소자 및 이를 구비한 라이트 유닛
US10061057B2 (en) 2015-08-21 2018-08-28 Stmicroelectronics (Research & Development) Limited Molded range and proximity sensor with optical resin lens
US10665578B2 (en) * 2015-09-24 2020-05-26 Apple Inc. Display with embedded pixel driver chips
US9837375B2 (en) * 2016-02-26 2017-12-05 Semtech Corporation Semiconductor device and method of forming insulating layers around semiconductor die
JPWO2017203953A1 (ja) * 2016-05-27 2019-03-22 ローム株式会社 半導体装置
US10340256B2 (en) * 2016-09-14 2019-07-02 Innolux Corporation Display devices
US10424566B2 (en) * 2016-12-30 2019-09-24 Advanced Semiconductor Engineering, Inc. Semiconductor package device and method of manufacturing the same
KR102521100B1 (ko) * 2018-01-08 2023-04-14 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
TWI667643B (zh) * 2018-04-18 2019-08-01 英屬開曼群島商錼創科技股份有限公司 微型發光二極體顯示面板
CN108933153B (zh) * 2018-07-27 2021-02-02 上海天马微电子有限公司 显示面板及其制作方法、显示装置
US20200083280A1 (en) * 2018-09-11 2020-03-12 Prilit Optronics, Inc. Top emission microled display and bottom emission microled display and a method of forming the same
US10892257B2 (en) * 2019-01-21 2021-01-12 Innolux Corporation Foldable display device
TWI775712B (zh) * 2019-05-24 2022-08-21 晶元光電股份有限公司 封裝與顯示模組
US10734540B1 (en) * 2019-07-03 2020-08-04 Advanced Semiconductor Engineering, Inc. Optical device and method for manufacturing the same
FR3100379B1 (fr) * 2019-09-03 2021-09-24 St Microelectronics Grenoble 2 Dispositif électronique comprenant des composants électroniques optiques et procédé de fabrication

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2977715A1 (fr) * 2011-07-08 2013-01-11 St Microelectronics Grenoble 2 Boitier electronique optique
US20190195685A1 (en) * 2017-12-26 2019-06-27 Stmicroelectronics Pte Ltd Ambient light sensor with light protection

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CN213366572U (zh) 2021-06-04
CN112447624A (zh) 2021-03-05
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US20230034445A1 (en) 2023-02-02
US20210066554A1 (en) 2021-03-04
US11502227B2 (en) 2022-11-15

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