FR3108228A1 - Dispositif électronique comprenant des dipôles du type composant monté en surface, et procédé d’assemblage correspondant. - Google Patents

Dispositif électronique comprenant des dipôles du type composant monté en surface, et procédé d’assemblage correspondant. Download PDF

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Dispositif électronique comprenant un substrat de support (S.1) ayant une épaisseur limitée par deux faces (F1.1, F2.1), et au moins un dipôle (D.1) du type composant monté en surface, le substrat de support comporte au moins un trou (T.1) s’étendant dans l’épaisseur du substrat de support (S.1) perpendiculairement à l’une des faces (F1.1, F2.1) du substrat de support, dans lequel l’au moins un dipôle (D.1) est logé dans l’au moins un trou (T.1) du substrat de support (S.1). Figure de l’abrégé : Fig 1

Description

Dispositif électronique comprenant des dipôles du type composant monté en surface, et procédé d’assemblage correspondant.
Des modes de réalisation et de mise en œuvre concernent des dispositifs électroniques qui comprennent des dipôles du type composant montés en surface «SMD» (acronyme du terme anglais «Surface Mount Device»), typiquement sur une face d’un substrat de support.
Les substrats de support classiquement équipés de composants montés en surface peuvent par exemple être inclus à des boîtiers du type «BGA» (acronyme du terme anglais «Ball Grid Array») dans lesquels le substrat du boitier maintient et relie électriquement une puce de circuit intégré avec une matrice de billes de soudures, ou être du type circuit imprimé «PCB» (acronyme du terme anglais «Printed Circuit Board») permettant de maintenir et de relier électriquement un ensemble de composants électroniques entre eux.
Les composants du type composants montés en surface d’un substrat de support sont classiquement brasés en surface du substrat de support et occupent une surface sur le substrat de support équivalente à leur taille et/ou plus grande en fonction des techniques d’assemblage de substrat utilisées. Ces composants sont connectés électriquement à différents autres composants, par exemple des circuits intégrés ou des puces de circuits intégrés, également montés sur la surface du substrat de support.
De telles dispositions présentent des difficultés dans la mesure où l’espace disponible en surface du substrat est limitée. De plus, l’encombrement sur la surface du substrat rend difficile le routage des connexions métalliques entre chaque composant, augmentant donc la longueur de métal pour établir une connexion électrique. Ainsi, il est souhaitable de diminuer l’encombrement sur la surface des substrats de support comportant des composants montés en surface.
Selon un aspect, il est proposé un dispositif électronique comprenant un substrat de support ayant une épaisseur limitée par deux faces, et au moins un dipôle du type composant monté en surface, le substrat de support comportant au moins un trou s’étendant dans l’épaisseur du substrat de support perpendiculairement à l’une des faces du substrat de support, dans lequel ledit au moins un dipôle est logé dans ledit au moins un trou du substrat de support.
Ainsi, en logeant un dipôle du type composant monté en surface dans un trou, plutôt que sur l’une des faces du substrat, l’espace occupé en surface du substrat de support est diminué. En effet, les dipôles montés en surface présentent typiquement une forme du type cylindrique s’étendant longitudinalement. Ainsi, en logeant les dipôles, par exemple à la verticale, dans des trous, le dispositif selon cet aspect permet d’occuper une place moindre sur la surface du substrat de support par rapport au même dipôle disposé dans sa longueur sur la surface du substrat (la longueur est typiquement la dimension la plus encombrante du dipôle).
Selon un mode de réalisation, au moins un dipôle logé dans un trou est entièrement contenu dans le trou.
Bien entendu, par «au moins un dipôle logé dans un trou», on entend «au moins un dipôle parmi ledit au moins un dipôle qui est logé dans ledit au moins un trou du substrat de support», tel que défini ci-dessus.
En effet, les dipôles du type composant monté en surface peuvent être de plus petites dimensions que l’épaisseur du substrat. Ainsi, un dipôle entièrement contenu dans un trou, c’est-à-dire un dipôle dont les extrémités ne dépassent pas du trou du côté des faces du substrat de support, peut être recouvert d’un vernis (usuellement nommé «masque de soudure») et éventuellement d’un autre composant monté en surface, plus volumineux.
Selon un mode de réalisation, le substrat de support comporte un réseau d’interconnexion comprenant des niveaux de métaux superposés dans l’épaisseur du substrat de support, et au moins un dipôle logé dans un trou comporte des terminaisons, et, sur l’une de ses terminaisons, un premier volume de colle conductrice connectant électriquement ladite terminaison à au moins un niveau de métal du réseau d’interconnexion du substrat de support.
Bien entendu, la colle conductrice assure d’une part une fonction de solidarisation mécanique (collage) du dipôle avec le substrat de support, et permet d’autre part d’établir conjointement la connexion électrique des terminaisons du dipôle avec réseau d’interconnexion. Cela présente l’avantage de former un montage efficace et sans apporter de modification structurelle majeure du substrat de support pour établir la connexion électrique.
Selon un mode de réalisation, le premier volume de colle conductrice connecte électriquement ladite terminaison avec une surface mise à nue, parallèle à une face du substrat de support, du niveau de métal le plus proche de ladite face.
Ainsi, la taille de la surface sur laquelle le volume de colle est appliqué peut-être modulée suivant un premier degré de liberté. Cette surface forme une zone de connexion électrique et mécanique entre la terminaison du dipôle, par exemple située dans l’épaisseur du substrat de support et les composants électriques en surface. La taille de cette surface peut permettre de paramétrer la résistivité électrique et la résistance mécanique de la zone de connexion.
Selon un mode de réalisation, ledit premier volume de colle conductrice connecte électriquement ladite terminaison avec une surface latérale dudit au moins un niveau de métal, sur un flanc du trou logeant le dipôle.
Ainsi, la taille de la surface latérale sur laquelle le volume de colle est appliqué peut-être modulée suivant un deuxième degré de liberté. En outre, ce mode de réalisation permet de connecter électriquement la terminaison du dipôle avec une pluralité de niveaux de métaux situés dans l’épaisseur du substrat, sans prévoir de via pour coupler les différents niveaux de métaux de façon classique.
Selon un mode de réalisation, une puce de circuit intégré est montée sur une première face du substrat de support par un élément de connexion électrique de puce, et au moins un dipôle logé dans un trou comporte des terminaisons, et, sur l’une de ses terminaisons, un deuxième volume de colle conductrice connectant électriquement ladite terminaison à l’élément de connexion électrique de puce.
Par exemple, l’élément de connexion électrique de puce peut être une bille de soudure d’une partie d’interconnexion « BEOL » (acronyme du terme anglais « Back End Of Line») dans le cadre d’un montage du type « puce retournée» (usuellement «Flip-Chip» en anglais) sur le substrat.
Ainsi, avantageusement en matière de réduction de l’encombrement, la puce de circuit intégré peut être directement couplée avec le dipôle situé dans l’épaisseur du substrat et sous l’élément de connexion électrique de puce.
Selon un mode de réalisation, le dispositif comporte un élément de connexion électrique externe sur une deuxième face du substrat de support, dans lequel au moins un dipôle logé dans un trou comporte des terminaisons, et, sur l’une de ses terminaisons, un troisième volume de colle conductrice connectant électriquement ladite terminaison à l’élément de connexion électrique externe.
Ainsi, le dipôle peut être directement couplé avec l’élément de connexion électrique externe, tel qu’une borne d’entrée sortie ou d’alimentation du dispositif électronique, par exemple sous la forme d’une bille de soudure. Eventuellement, le dipôle peut être ainsi directement connecté à des composants sur les deux faces du substrat, par exemple dans le cadre d’un dispositif électronique du type circuit imprimé double face.
Selon un mode de réalisation, au moins un trou logeant un dipôle, loge plusieurs dipôles.
Là encore, par «au moins un trou logeant un dipôle», on entend «au moins un trou parmi ledit au moins un trou dans lequel est logé au moins un dipôle», tel que défini ci-avant.
En effet, loger plusieurs dipôles dans un même trou, par exemple empilés verticalement, permet de multiplier le gain d’espace en surface du substrat par le nombre de dipôles dans le même trou.
Selon un mode de réalisation, les dipôles logés dans ledit trou comportent des terminaisons, et sont électriquement connectés un-à-un par contact entre deux terminaisons respectives situées dans l’épaisseur du substrat, ou par un quatrième volume de colle conductrice situé entre deux terminaisons respectives, dans l’épaisseur du substrat.
La première alternative de ce mode de réalisation et avantageuse en matière d’encombrement dans le sens vertical, tandis que la deuxième alternative est avantageuse en matière de couplage électrique entre deux dipôles, et en matière de solidité mécanique.
Par exemple, le substrat de support est une plaque de circuit imprimé ou une plaque d’un boitier à matrice de billes.
Selon un autre aspect, il est proposé un procédé d’assemblage d’au moins un dipôle, du type composant monté en surface, avec un substrat de support ayant une épaisseur limitée par deux faces, comprenant:
-un perçage d’au moins un trou s’étendant dans l’épaisseur du substrat de support perpendiculairement à l’une des faces du substrat de support,
-une insertion dudit au moins dipôle dans ledit au moins un trou.
Selon un mode de mise en œuvre, on insère au moins un dipôle dans ledit au moins un trou de façon à ce qu’il soit entièrement contenu dans ledit au moins un trou.
Selon un mode de mise en œuvre, dans lequel au moins un dipôle logé dans un trou comporte des terminaisons, le procédé comprend en outre:
-une formation d’un premier volume de colle conductrice sur une terminaison dudit au moins un dipôle logé dans un trou, de façon à établir une connexion électrique de ladite terminaison avec au moins un niveau de métal parmi des niveaux de métaux d’un réseau d’interconnexion superposés dans l’épaisseur du substrat de support.
Selon un mode de mise en œuvre, ladite formation du premier volume de colle conductrice établit une connexion électrique de ladite terminaison avec une surface mise à nue, parallèle à une face du substrat de support, du niveau de métal le plus proche de ladite face.
Selon un mode de mise en œuvre, ladite formation du premier volume de colle conductrice établit une connexion électrique de ladite terminaison avec une surface latérale dudit au moins un niveau de métal, sur un flanc du trou logeant le dipôle.
Selon un mode de mise en œuvre, dans lequel au moins un dipôle logé dans un trou comporte des terminaisons, le procédé comprend en outre:
-un montage d’une puce de circuit intégré, sur une première face du substrat de support, par un élément de connexion électrique de puce ;
-une formation d’un deuxième volume de colle conductrice connectant électriquement l’élément de connexion électrique de puce à l’une des terminaisons dudit au moins un dipôle logé dans un trou.
Selon un mode de mise en œuvre, dans lequel au moins un dipôle logé dans un trou comporte des terminaisons, le procédé comprend en outre:
-une formation d’un élément de connexion électrique externe, sur une deuxième face du substrat de support;
-une formation d’un troisième volume de colle conductrice connectant électriquement un élément de connexion électrique externe à l’une des terminaisons dudit au moins un dipôle logé dans un trou.
Selon un mode de mise en œuvre, on insert plusieurs dipôles dans au moins un trou logeant un dipôle.
Selon un mode de mise en œuvre, dans lequel lesdits dipôles logés dans le trou comportent des terminaisons, on connecte électriquement lesdits dipôles logés dans ledit trou un-à-un par contact entre deux terminaisons respectives situées dans l’épaisseur du substrat, ou par un quatrième volume de colle conductrice situé entre deux terminaisons respectives, dans l’épaisseur du substrat.
Selon un mode de mise en œuvre, le substrat de support est une plaque de circuit imprimé ou une plaque de boîtier à matrice de billes.
D’autres avantages et caractéristiques de l’invention apparaîtront à l’examen de la description détaillée de modes de réalisation et de mise en œuvre, nullement limitatifs, et des dessins annexés sur lesquels :
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illustrent des modes de réalisation et de mise en œuvre de l’invention.
La figure 1 illustre un dispositif électronique, comprenant un substrat de support S-1, de la forme d’une plaque, qui présente une première face F1-1 et une deuxième face F2-1. Par exemple, le substrat de support compose un boitier de circuit intégré du type à matrice bille « BGA» (acronyme du terme anglais usuel «Ball Grid Array»), ou selon une autre alternative, une plaque de circuit imprimé «PCB» (acronyme du terme anglais usuel «Printed Circuit Board»).
La plaque du substrat de support S-1 comporte une superposition de couches qui sont disposées symétriquement par rapport à un cœur central O-1 assurant la rigidité du substrat de support. Par exemple un premier masque de soudure M1-1, typiquement un vernis, recouvre un premier niveau de métal I1-1 d’un réseau d’interconnexion, typiquement en cuivre, formé sur une surface du le cœur central O-1.
Symétriquement par rapport au cœur central O-1, un deuxième masque de soudure M2-1 recouvre un deuxième niveau de métal I2-1 du réseau d’interconnexion, lui aussi en contact avec le cœur central O-1.
Un trou T-1 traverse l’épaisseur du substrat de support depuis la première face F1-1 jusqu’à la deuxième face F2-1, traversant donc l’ensemble des couches du substrat. Le trou T-1 s’étend perpendiculairement par rapport à l’une des faces F1-1, F2-1 du substrat de support S-1. Le trou T-1 est par exemple obtenu par perçage utilisant un foret rotatif, et typiquement de forme cylindrique.
Dans un premier exemple, le substrat de support est inclus à un boîtier de circuit intégré du type «BGA». Dans ce cas, la première face F1-1 est la face qui comporte une ou plusieurs puces de circuit intégré montées sur le substrat de support, située à l’intérieur du boîtier de circuit intégré et typiquement recouverte d’une résine et d’un capot. La deuxième face F2-1 du substrat de support est la face opposée à la première face et supporte des billes de soudures externes du boitier «BGA». D’autres technologies de boitier que des boitiers du type «BGA» sont bien entendu envisageables.
Dans un deuxième exemple, le substrat de support est une plaque de circuit imprimé «PCB», et la première face F1-1 du substrat de support peut être la face supportant la majorité des composants montés sur la plaque de circuit imprimé. La deuxième face du substrat de support F2-1 est la face opposée à la première face et, et ne comporte pas de composants, ou bien une minorité de composants dans le cas où la plaque de circuit imprimé «PCB» est du type «double-face».
Un dipôle D-1, du type composant montés en surface, présente une première terminaison TER1-1 et une deuxième terminaison TER2-1. Le dipôle est inséré entièrement dans le trou T-1. Les terminaisons du dipôle D-1 sont ainsi localisées entre les deux faces F1-1, F2-2 du substrat de support S-1.
Eventuellement, le dipôle D-1 peut dépasser du trou T-1, au moins une des terminaisons du dipôle dépassant alors d’une des faces du substrat de support S-1.
Le dipôle D-1 est connecté électriquement au réseau d’interconnexion du substrat de support S-1 par des volumes de colle conductrice.
Des avantages et caractéristiques de modes de réalisations de premiers, deuxièmes, troisièmes et quatrièmes volumes de colle conductrice seront décrits ci-après en relation avec les figures 1 à 5.
Dans l’exemple de la figure 1, un premier volume de colle conductrice C1-1 connecte électriquement le premier niveau de métal I1-1 et une terminaison TER1-1 du dipôle D-1. Comme dans l’exemple illustré, l’autre terminaison TER2-1 du dipôle D-1 peut être connectée à un autre niveau de métal I2-1. Un autre premier volume de colle conductrice C2-1 connecte alors électriquement le deuxième niveau de métal et I2-1 et l’autre terminaison du dipôle D-1.
Le premier volume de colle conductrice C1-1 connecte électriquement le premier niveau de métal du réseau d’interconnexion du substrat et une terminaison du dipôle D-1 sur une portion de flanc du trou T-1. En effet, le perçage du trou T-1 a ouvert une paroi latérale du niveau de métal, par exemple de forme cylindrique, délimitée par le flanc du trou.
En outre, la portion connectée par le premier volume de colle conductrice C1-1 comprend en outre une surface du niveau de métal I1-1, mise à nue. La surface du niveau de métal est de forme typiquement annulaire et d’un diamètre supérieur à un diamètre du trou T-1, et parallèle à une face F1-1, F2-1 du substrat de support S-1. Par analogie, l’autre premier volume de colle peut connecter électriquement le deuxième niveau de métal sur des niveaux de métal I2-1 de la même façon.
Une ou plusieurs puces électroniques U1-1, U2-1 peuvent être montées en surface de la première face F1-1 du substrat de support S-1. Comme illustré à titre d’exemple dans la figure 1, une puce peut être connectée électriquement au premier niveau de métal I1-1, par exemple par une bille (puce U2-1) ou, un pilier ou encore un fils métallique (puce U1-1). Les puces électroniques U1-1, U2-1 forment alors un circuit électrique avec le dipôle D-1. Le dipôle D-1 peut être par exemple un condensateur de découplage permettant de lisser la tension d’alimentation des puces électroniques U1-1, U2-1.
Par ailleurs, tous type de composants électroniques susceptibles d’être monté sur un substrat de support peut être connecté électriquement au dipôle D-1.
Il est entendu que le dipôle D-1 peut être connecté électriquement à un ou plusieurs composants électroniques susceptibles d’être montés sur un substrat de support, et ce dans tous les modes de réalisation décrits ci-après en relation avec les figures 2A à 5.
La figure 2A illustre un mode de réalisation du dispositif électronique comprend un dipôle D-2a du type composant monté en surface, présentant une première terminaison TER1-2a, et une deuxième terminaison TER2-2a. Le dipôle D-2a est logé dans un trou T-2a percé dans un substrat de support S-2a.
Le substrat de support S-2a présente deux faces F1-2a, F2-2a, des niveaux de métaux I1-2a, I2-2a, un cœur O-2a, et des couches protectrices M1-2a M2-2a de mêmes types que les éléments correspondants décrits précédemment en relation avec la figure 1, et respectivement référencés F1-1, F2-1, I1-1, I2-1, O-1, TER1-1, TER2-1, M1-1, M2-1. Ces éléments communs ne seront pas à nouveau décrits dans la suite.
La figure 2A illustre un mode de réalisation dans lequel une puce électronique U2-2a est disposée sur la première face du substrat de support S-2a. La puce U2-2a est de même type que la puce U2-1 décrite précédemment en relation avec la figure 1. La puce U2-2a comprend un élément de connexion de puce E1-2a. L’élément de connexion E1-2a est connecté électriquement à une terminaison TER1-2a du dipôle D-2a inséré dans le trou T-2a par un deuxième volume de colle conductrice C1-2a.
Cet élément de connexion de puce E1-2a peut être situé au-dessus du trou T-2a et aligné dans l’axe du trou T-2a, le deuxième volume de colle forme alors un chemin électrique direct entre la puce électronique et le dipôle D-2a logé dans le trou. Eventuellement, l’élément de connexion de puce est couplé au réseau d’interconnexion métallique I1-2a, I2-2a formé dans l’épaisseur du substrat de support S-2a. L’élément de connexion E1-2a peut être un pilier ou une bille de connexion d’une puce de circuit intégré disposé sur la partie d’interconnexion «BEOL» de la puce U2-2a.
La figure 2B illustre un mode de réalisation du dispositif électronique comprenant un dipôle D-2b du type composant monté en surface, présentant une première terminaison TER1-2b, et une deuxième terminaison TER2-2b. Le dipôle D-2b est logé dans un trou T-2b percé dans un substrat de support S-2b.
Le substrat de support S-2b présente deux faces F1-2a, F2-2a et des niveaux de métaux I1-2b, I2-2b, un cœur O-2b et des couches protectrices M1-2b, M2-2b du même type que les éléments correspondants décrits précédemment en relation avec la figure 1, et respectivement référencés F1-1, F2-1, I1-1, I2-1, O-1, M1-1, M2-1. Ces éléments communs et ne seront pas à nouveau décrits dans la suite.
Dans le mode de réalisation de la figure 2B, un élément de connexion électrique externe E2-2b disposé sur la deuxième face du substrat de support S-2b est connecté électriquement à la deuxième terminaison TER2-2b du dipôle D-2b par un deuxième volume de colle conductrice C2-2b. Cet élément de connexion électrique externe E2-2b peut être une bille de soudure disposée sur la deuxième face F2-2b du substrat de support S-2b, par exemple, dans le cadre d’une application du dispositif électronique dans un boîtier du type «BGA», une bille de soudure de la matrice de bille.
La figure 2C illustre un mode de réalisation du dispositif électronique comprenant un dipôle D-2c du type composant monté en surface, présentant une première terminaison TER1-2c, et une deuxième terminaison TER2-2c. Le dipôle D-2c est logé dans un trou T-2c percé dans un substrat de support S-2c.
Le substrat de support S-2c présente deux faces F1-2c, F2-2c et des niveaux de métaux I1-2c, I2-2c, un cœur O-2c et des couches protectrices M1-2c, M2-2c, du même type que les éléments correspondants décrits précédemment en relation avec la figure 1, et respectivement référencés F1-1, F2-1, I1-1, I2-1, O-1, M1-1, M2-1. Ces éléments communs ne seront pas à nouveau décrits dans la suite.
D’une part, une puce électronique U2-2c est disposée sur la première face du substrat de support S-2c, comprenant un premier élément de connexion E1-2c connecté électriquement à la première terminaison TER1-2c du dipôle D-2c par un deuxième volume de colle conductrice C1-2c.
D’autre part, un élément de connexion électrique externe E2-2c disposé sur la deuxième face F2-2c du substrat de support S-2c est connecté électriquement à la deuxième terminaison TER2-2c du dipôle D-2c par un deuxième volume de colle conductrice C2-2c. Ce dipôle peut donc connecter des éléments situés sur les faces F1-2c, F2-2c opposées du substrat de support.
Par exemple, un montage en série peut connecter successivement la première puce montée sur la première face F1-2c du substrat, le dipôle D-2c inséré dans le trou T-2c, et une deuxième puce électronique montée sur la deuxième face du substrat S-2c, notamment dans le cas d’une application du dispositif électronique dans un circuit imprimé double face «PCB».
Selon un autre exemple, un montage en série peut connecter successivement la puce montée sur la première face F1-2c du substrat, le dipôle D-2c inséré dans le trou T-2c, et une bille de soudure formant un élément de connexion électrique externe du dispositif électronique, notamment dans le cas d’une application du dispositif électronique dans un boîtier de circuit intégré à matrice de bille, du type «BGA».
La figure 3 illustre un mode de réalisation du dispositif électronique comprenant un dipôle D-3 du type composant monté en surface, présentant une première terminaison TER1-3, et une deuxième terminaison TER2-3. Le dipôle D-3 est logé dans un trou T-3 percé dans un substrat de support S-3.
Le substrat de support S-3 présente deux faces F1-3, F2-3, un cœur O-3 et des niveaux de métaux I1-3, I2-3 du même type que les éléments correspondants décrits précédemment en relation avec la figure 1, et respectivement référencés F1-1, F2-1, O-1, I1-1, I2-1. Ces éléments communs ne seront pas à nouveau décrits dans la suite.
Dans le mode réalisation de la figure 3, les deux faces F1-3, F2-3 du substrat de support S-3 sont chacune recouvertes d’une couche protectrice M1-3, typiquement un masque de soudure, venant obturer le trou T-3 contenant le dipôle D-3. Les deux terminaisons TER1-3, TER2-3, du dipôle sont entièrement contenues dans le trou du substrat, ainsi les couches protectrices M1-3, M2-3 recouvrent, et donc protègent mécaniquement et électriquement, les deux premiers volumes de colle conductrice C1-3, C2-3 connectant les terminaisons du dipôle D-3 aux niveaux de métal respectifs M2-3 du réseau d’interconnexion du substrat S-3.
Bien entendu, le trou T-3 contenant le dipôle D-3 peut être obturé par la couche protectrice respective M1-3, M2-3 seulement du côté de l’une ou l’autre des deux faces F1-3, F2-3.
La figure 4 illustre un mode de réalisation du dispositif électronique comprenant un dipôle D-4 du type composant monté en surface, logé dans un trou T-4 percé dans un substrat de support S-4.
Le substrat de support S-4 présente deux faces F1-4, F2-4 et deux premiers volumes de colles C1-4, C2-4, un cœur O-4, et deux masques protecteur M1-4, M2-4 du même type que les éléments correspondants, décrits précédemment en relation avec la figure 1, respectivement référencés F1-1, F2-1, C1-1, C2-1, O-1, M1-4, M2-4. Ces éléments communs ne seront pas à nouveau décrits dans la suite.
De plus, l’exemple illustré à la figure 4 diffère notamment de l’exemple à la figure 1 en ce qu’il comprend quatre niveaux de métal formant un réseau d’interconnexion I1-4, I2-4, I3-4, I4-4, ainsi que deux niveaux d’isolant électrique P1-4, P2-4, respectivement alternés entre chaque niveau de métal, et de façon symétrique de part et d’autre du cœur central O-5.
Les niveaux d’isolant électrique comprennent par exemple de la résine du type résine époxy, et des fibres, et servent de liant et d’isolants électriques d’un niveau de métal à un autre.
Le trou T-4 traverse cet empilement de niveaux de métaux alternés avec les niveaux d’isolants électrique.
Le nombre de couche d’un substrat de support peut être supérieur au nombre de couches présentées ici à titre d’exemple.
Un premier dipôle D1-4 comprend une première terminaison TER11-4, et une deuxième terminaison TER21-4. Le dipôle D1-4 est inséré dans le trou T-4 du substrat de support.
Un deuxième dipôle D2-4, du type composant monté en surface, ayant une fonction similaire ou différente du premier dipôle D1-4 est également inséré dans le même trou T-4. Le deuxième dipôle comprend également une première terminaison TER11-4 et une deuxième terminaison TER21-4. Les deux dipôles peuvent être agencés de sorte à être alignés dans leurs longueurs.
Les deux dipôles D1-4, D2-4, possèdent respectivement deux terminaisons pouvant être insérées entièrement dans le substrat de support S-4. Si l’épaisseur du substrat de support le permet, plus de deux dipôles du type composant montés en surface peuvent être insérés dans le trou T-4.
Deux premiers volumes de colle conductrice C1-4, C2-4 peuvent connecter électriquement, le premier niveau de métal I1-4 avec une première terminaison du premier dipôle D1-4, et le quatrième niveau de métal et I4-4 avec une deuxième terminaison du deuxième dipôle D2-4, à la manière décrite en relation avec la figure 1.
Les deux dipôles D2-4, D3-4 peuvent être connectés électriquement entre eux par un quatrième volume de colle conductrice C3-4 situé au niveau de la deuxième terminaison du premier dipôle et de la première terminaison du deuxième dipôle. Par exemple, les deux dipôles peuvent ainsi être montés en série.
Alternativement, les deux terminaisons des deux dipôles D2-4, D3-4 peuvent être simplement en contact mécanique créant donc une connexion électrique du montage série.
La figure 5 illustre un mode de réalisation d’un dispositif électronique comprenant un premier dipôle D1-5, et un deuxième dipôle D2-5, tous deux du type composants montés en surface, respectivement logés dans un premier trou T1-5 et un deuxième trouT2-5, percés dans un substrat de support S-5. Le premier dipôle D1-5possède une première terminaison TER1A-5, et une deuxième terminaison TER2A-5. Le deuxième dipôle D2-5 possède une première terminaison TER1B-5 et une deuxième terminaison TER2B-5.
Le substrat de support S-5 présente deux faces F1-5, F2-5 et deux premiers volumes de colles C1A-5, C2B-5, un cœur O-5, et deux masques protecteur M1-5, M2-5 du même type que les éléments correspondants décrits précédemment en relation avec la figure 1, et respectivement référencés F1-1, F2-1, C1-1, C2-1, O-1, M1-4, M2-4. Ces éléments communs ne seront pas à nouveau décrits dans la suite.
De plus, l’exemple illustré à la figure 5 diffère notamment de l’exemple à la figure 1 en ce que le substrat de support S-5 comprend huit niveaux de métal formant un réseau d’interconnexion I1-5, I2-5, I3-5, I4-5, I6-5, I7-5, I8-5, I9-5, ainsi que six niveaux d’isolant électrique P1-5, P2-5, P3-5, P4-5, P5-5, P6-5, respectivement alternés entre chaque niveau de métal, et de façon symétrique de part et d’autre du cœur central O-5.
Les trous T1-5, T2-5 traversent cet empilement de nivaux de métaux alternés avec les niveaux d’isolants électrique.
Le nombre de couche du substrat de support peut être différent du nombre de couches présentées ici à titre d’exemple.
Un premier volume de colle conductrice C2A-5 peut connecter électriquement une pluralité de niveaux de métal successifs du substrat, à la deuxième terminaison TER2B-5 du premier dipôle D1-5, logé dans le premier trou T1-5. Cette première pluralité de niveaux électriquement connectés à la terminaison du premier dipôle D1-5 est par exemple située dans une zone comprise entre le cœur du substrat et la deuxième face de ce substrat de support. Le premier volume de colle conductrice C2A-5 connecte alors également mécaniquement le dipôle D1-5 à l’ensemble des niveaux compris dans cette zone, comprenant également les niveaux d’isolant.
Alternativement dans le deuxième trou T2-5, un premier volume de colle C1B-5 peut connecter de manière analogue une deuxième pluralité de niveaux par exemple situées dans une zone comprise entre la première face F1-5 du substrat S-5 et le cœur O-5 du substrat S-5, avec la terminaison TER2A-5 du deuxième dipôle D2-5.

Claims (20)

  1. Dispositif électronique comprenant un substrat de support (S-1) ayant une épaisseur limitée par deux faces (F1-1, F2-1), et au moins un dipôle (D-1) du type composant monté en surface, le substrat de support comportant au moins un trou (T-1) s’étendant dans l’épaisseur du substrat de support (S-1) perpendiculairement à l’une des faces (F1-1, F2-1) du substrat de support (S-1), dans lequel ledit au moins un dipôle (D-1) est logé dans ledit au moins un trou (T-1) du substrat de support (S-1).
  2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel au moins un dipôle (D-1) logé dans un trou (T-1) est entièrement contenu dans le trou (T-1).
  3. Dispositif selon l’une des revendications 1 ou 2, dans lequel le substrat de support (S-1) comporte un réseau d’interconnexion comprenant des niveaux de métaux (I1-1, I2-1) superposés dans l’épaisseur du substrat de support (S-1), et dans lequel au moins un dipôle (D-1) logé dans un trou (T-1) comporte des terminaisons (TER1-1, TER2-1), et, sur l’une de ses terminaisons (TER1-1), un premier volume de colle conductrice (C1-1) connectant électriquement ladite terminaison (TER1-1) à au moins un niveau de métal (I1-1) du réseau d’interconnexion du substrat de support (S-1).
  4. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel ledit premier volume de colle conductrice (C1-1) connecte électriquement ladite terminaison (TER1-1) avec une surface mise à nue, parallèle à une face (F1-1, F2-1) du substrat de support (S-1), du niveau de métal (I1-1) le plus proche de ladite face (F1-1, F2-1).
  5. Dispositif selon l’une des revendications 3 ou 4, dans lequel ledit premier volume de colle conductrice (C1-1) connecte électriquement ladite terminaison (TER1-1) avec une surface latérale dudit au moins un niveau de métal (I1-1), sur un flanc du trou logeant le dipôle (D-1).
  6. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, comportant une puce de circuit intégré (U2.2a) montée sur une première face (F1-2a) du substrat de support (S-2a) par un élément de connexion électrique de puce (C1-2a), dans lequel au moins un dipôle (D-2a) logé dans un trou (T-2a) comporte des terminaisons (TER1-2a, TER2-2a), et, sur l’une de ses terminaisons (TER1-2a), un deuxième volume de colle conductrice (C1-2a) connectant électriquement ladite terminaison (TER1-2a) à l’élément de connexion électrique de puce (E1-2a).
  7. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, comportant un élément de connexion électrique externe (C2-2b) sur une deuxième face (F2-2b) du substrat de support, dans lequel au moins un dipôle (D-2b) logé dans un trou (T-2b) comporte des terminaisons (TER1-2b, TER2-2b), et, sur l’une de ses terminaisons (TER2-2b), un troisième volume de colle conductrice (C2-2b) connectant électriquement ladite terminaison (TER2-2b) à l’élément de connexion électrique externe (C2-2b).
  8. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, dans lequel au moins un trou (T-4) logeant un dipôle, loge plusieurs dipôles (D1-4, D2-4).
  9. Dispositif selon la revendication 8, dans lequel lesdits dipôles (D1-4, D2-4) logés dans ledit trou (T-4) comportent des terminaisons (TER11-4, TER12-4, TER21-4, TER22-4), et sont électriquement connectés un-à-un par contact entre deux terminaisons (TER12-4, TER21-4) respectives situées dans l’épaisseur du substrat, ou par un quatrième volume de colle conductrice (C3-4) situé entre deux terminaisons (TER12-4, TER21-4) respectives, dans l’épaisseur du substrat (S-4).
  10. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le substrat de support est une plaque de circuit imprimé ou une plaque d’un boitier à matrice de billes.
  11. Procédé d’assemblage d’au moins un dipôle (D-1), du type composant monté en surface avec un substrat de support (S-1) ayant une épaisseur limitée par deux faces (F1-1, F2-1), comprenant:
    -un perçage d’au moins un trou (T-1) s’étendant dans l’épaisseur du substrat de support (S-1) perpendiculairement à l’une des faces du substrat de support (S-1);
    -une insertion dudit au moins dipôle (D-1) dans ledit au moins un trou (S-1).
  12. Procédé selon la revendication 11, dans lequel on insère au moins un dipôle (D-1) dans ledit au moins un trou (T-1) de façon à ce qu’il soit entièrement contenu dans ledit au moins un trou (T-1).
  13. Procédé selon l’une des revendication 11 ou 12, dans lequel au moins un dipôle (D-1) logé dans un trou (T-1) comporte des terminaisons (TER1-1, TER2-1), comprenant en outre:
    -une formation d’un premier volume de colle conductrice (C1-1) sur une terminaison dudit au moins un dipôle (D-1) logé dans un trou (T-1), de façon à établir une connexion électrique de ladite terminaison (TER1-1) avec au moins un niveau de métal (I1-1) parmi des niveaux de métaux (I1-1, I2-1) d’un réseau d’interconnexion superposés dans l’épaisseur du substrat de support (S-1).
  14. Procédé selon la revendication 13, dans lequel ladite formation du premier volume de colle conductrice (C1-1) établit une connexion électrique de ladite terminaison (TER1-1) avec une surface mise à nue, parallèle à une face (F1-1) du substrat de support (S-1), du niveau de métal (I1-1) le plus proche de ladite face (F1-1).
  15. Procédé selon l’une des revendications 13 ou 14, dans lequel ladite formation du premier volume de colle conductrice (C1-1) établit une connexion électrique de ladite terminaison (TER1-1) avec une surface latérale dudit au moins un niveau de métal (I1-1), sur un flanc du trou (T-1) logeant le dipôle (D-1).
  16. Procédé selon l’une des revendications 11 à 15, dans lequel au moins un dipôle (D-2a) logé dans un trou (T-2a) comporte des terminaisons (TER1-2a, TER2-2a), comprenant en outre:
    -un montage d’une puce de circuit intégré (U2-2a), sur une première face (F1-2a) du substrat de support (S-2a), par un élément de connexion électrique de puce (E1-2a) ;
    -une formation d’un deuxième volume de colle conductrice connectant électriquement l’élément de connexion électrique de puce (E1-2a) à l’une des terminaisons (TER1-2a) dudit au moins un dipôle (D-2a) logé dans un trou.
  17. Procédé selon l’une des revendications 11 à 16, dans lequel au moins un dipôle (D-2b) logé dans un trou (T-2b) comporte des terminaisons (TER1-2b, TER2-2b), comprenant en outre:
    -une formation d’un élément de connexion électrique externe (E2-2b), sur une deuxième face (F2-2b) du substrat de support(S2-2b) ;
    -une formation d’un troisième volume de colle conductrice (C2-2b) connectant électriquement un élément de connexion électrique externe (E2-2b) à l’une des terminaisons (TER2-2b) dudit au moins un dipôle (D-2b) logé dans un trou.
  18. Procédé selon l’une des revendications 11 à 17, dans lequel on insert plusieurs dipôles (D1-4, D2-4) dans au moins un trou (T-4) logeant un dipôle.
  19. Procédé selon la revendication 18, dans lequel lesdits dipôles logés dans le trou comportent des terminaisons, et dans lequel on connecte électriquement lesdits dipôles (D1-4, D2-4) logés dans ledit trou (T-4) un-à-un par contact entre deux terminaisons (TER12-4, TER21-4) respectives situées dans l’épaisseur du substrat (S-4), ou par un quatrième volume de colle conductrice (C3-4) situé entre deux terminaisons (TER12-4, TER21-4) respectives, dans l’épaisseur du substrat (S-4).
  20. Procédé selon l’une des revendications 11 à 19, dans lequel le substrat de support est une plaque de circuit imprimé ou une plaque de boîtier à matrice de billes.
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