FR3120987A1 - Dispositif d’encapuslation de puce et procede de fabrication correspondant - Google Patents

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Abstract

Dispositif électronique comprenant une puce électronique, un substrat de support et un capot de protection, le substrat et le capot étant assemblés de façon à former une cavité logeant la puce, au moins un orifice muni d’une valve unidirectionnelle étant prévu dans le substrat ou le capot, et permettant une évacuation de gaz depuis l’intérieur de la cavité vers l’extérieur de la cavité. Figure pour l’abrégé : [Fig 1]

Description

DISPOSITIF D’ENCAPUSLATION DE PUCE ET PROCEDE DE FABRICATION CORRESPONDANT
Des modes de réalisation et de mise en œuvre de l’invention concernent le domaine de la microélectronique et plus particulièrement le domaine du conditionnement (« packaging » en anglais) des dispositifs électroniques comprenant des puces électroniques.
Le conditionnement d’un dispositif électronique classique peut comprendre une puce électronique fixée sur un substrat d’interconnexion et recouverte par un capot de protection. La surface du substrat est par exemple recouverte par un masque de soudure en résine protégeant un réseau électrique métallique.
Le capot est typiquement fixé sur le masque de soudure en résine.
Le capot et le substrat forment une cavité hermétique logeant la puce et destinée à protéger la puce des chocs et des pollutions extérieures, notamment des pollutions liquides et des poussières provenant du processus de manufacture du conditionnement.
Durant des phases de traitement thermique ultérieures à la formation de la cavité hermétique, par exemple durant des étapes de durcissement de polymère (plus connues sous le terme anglais usuel « curing »), la cavité hermétique peut chauffer et faire monter en pression le gaz enfermé à l’intérieur.
Cette pression applique alors une contrainte mécanique sur le capot, notamment au niveau de la fixation avec le substrat, ce qui peut entrainer le décollement du capot, typiquement via l’éclatement du masque de soudure.
Il existe des solutions connues à ce problème, telles que prévoir un trou débouchant au travers du capot ou du substrat pour évacuer d’éventuelles surpressions. Il existe également une solution alternative consistant à supprimer localement le masque de soudure à l’endroit de contact entre le capot et le substrat pour solidifier la fixation.
Néanmoins, de telles solutions présentent des inconvénients, en particulier d’une part une cavité présentant un trou débouchant ne permet pas de protéger contre les polluants, et d’autre part une suppression du masque de soudure entre le capot et le substrat contraint le réseau électrique situé en surface du substrat, sous le masque de soudure, à ne pas être disposé entre le capot et le substrat à l’endroit où le masque de soudure est enlevé.
Il existe donc un besoin pour une solution permettant d’éviter les surpressions dans la cavité formée par l’assemblage du capot et du substrat, garantissant une protection contre les pollutions extérieures, et n’introduisant pas de contrainte supplémentaire sur l’assemblage, telle qu’une contrainte dans l’architecture du réseau électrique du substrat.
À cet effet il est proposé selon un aspect, un dispositif électronique comprenant une puce électronique, un substrat de support et un capot de protection, le substrat et le capot étant assemblés de façon à former une cavité logeant la puce, au moins un orifice muni d’une valve unidirectionnelle étant prévu dans le substrat ou le capot, et permettant une évacuation de gaz depuis l’intérieur de la cavité vers l’extérieur de la cavité.
Ainsi, une surpression de fluide, typiquement un gaz, à l’intérieur de la cavité peut circuler au travers de l’orifice vers l’extérieur de la cavité, de sorte à limiter la contrainte mécanique appliquée entre le capot et le substrat. Le ou les orifice(s) permet(tent) donc notamment d’éviter un endommagement du dispositif dû à une surpression.
De plus, chaque orifice est muni d’une valve unidirectionnelle ne laissant passer de matière que dans une seule direction, vers l’extérieur de la cavité, ce qui permet de garantir l’isolation de la cavité vis-à-vis de polluants extérieurs à la cavité.
Par ailleurs, chaque orifice muni d’une valve est prévu dans le capot ou le substrat, cela permet de fixer le capot sur une portion du substrat pouvant être recouverte d’une couche de résine de soudure, portion sur laquelle peut être disposé un réseau de connexion métallique.
Selon un mode de réalisation, ledit au moins un orifice est intégré dans le substrat et ladite valve comprend une portion fixe collée sur une face externe du substrat, située en bordure dudit au moins un orifice.
Ainsi, un tel mode de réalisation présente des avantages en matière de cout de fabrication, car la valve peut par exemple être collée sur un substrat standard fabriqué en amont du collage.
Selon un mode de réalisation, ledit au moins un orifice est intégré dans le substrat et le substrat comprend une superposition de couches diélectriques, deux des couches diélectriques superposées coinçant entre-elles une portion fixe de ladite valve.
Ainsi, coincer la portion fixe de la valve entre les deux couches du substrat permet d’améliorer la résistance mécanique, car la valve et le substrat sont solidaires.
Selon un mode de réalisation, ledit au moins un orifice est intégré dans le capot de protection, et ladite valve comprend une portion fixe comportant des ramifications imbriquées dans le capot.
Ainsi, les ramifications de la portion fixe de la valve permettent de solidariser la valve et le capot. En particulier, si le capot est moulé, une matière destinée à former le capot peut s’insinuer entre les ramifications de la portion fixe durant le moulage.
Selon un mode de réalisation, ladite valve est formée d’un seul tenant dans un matériau flexible, comportant une portion fixe solidaire d’une face externe du substrat ou du capot en bordure de l’orifice, et une portion libre en regard de l’orifice adaptée pour obturer l’orifice par une force de rappel élastique en appui sur ladite face externe.
Ainsi, le matériau flexible permet par son élasticité d’optimiser notamment l’étanchéité apportée par la valve.
Selon un autre aspect il est proposé un procédé de fabrication d’un dispositif électronique comprenant :
– une fourniture d’une puce électronique, d’un substrat de support et d’un capot ;
– une formation, dans le substrat ou dans le capot, d’au moins un orifice muni d’une valve unidirectionnelle ;
– un montage de la puce avec le substrat ; et
– un assemblage du substrat et du capot formant une cavité logeant la puce, de sorte que ledit moins un orifice muni de ladite valve permette une évacuation de gaz depuis l’intérieur de la cavité vers l’extérieur de la cavité.
Selon un mode de mise en œuvre, la formation dans le substrat d’au moins un orifice muni d’une valve unidirectionnelle comprend, postérieurement à la fourniture du substrat, un collage d’une portion fixe de ladite valve sur une face externe du substrat en bordure dudit au moins un orifice.
Selon un mode de mise en œuvre, la formation dans le substrat d’au moins un orifice muni d’une valve unidirectionnelle est incluse à une fabrication du substrat comprenant, préalablement à la fourniture du substrat, un collage de deux couches diélectriques appartenant à une superposition de couches diélectriques et coinçant une portion fixe de ladite valve.
Selon un mode de mise en œuvre, la formation dans le capot d’au moins un orifice muni d’une valve unidirectionnelle est incluse à une fabrication du capot comprenant, préalablement à la fourniture du capot de protection, un moulage du capot comprenant une imbrication dans le capot de ramifications d’une portion fixe de ladite valve.
Selon un mode de mise en œuvre, la formation dudit au moins un orifice muni d’une valve comprend une formation de la valve d’un seul tenant dans un matériau flexible, une solidarisation d’une portion fixe de la valve sur une face externe du substrat ou du capot en bordure de l’orifice, et un positionnement d’une portion libre de la valve en regard de l’orifice et adaptée pour obturer l’orifice par une force de rappel élastique en appui sur ladite face externe.
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 illustre un dispositif électronique DIS comprenant une puce électronique PE, un substrat de support SS et un capot de protection CP.
Le substrat SS et le capot CP sont assemblés de façon à former une cavité CA logeant la puce PE.
La cavité CA est délimitée par une chambre concave dans le capot CP dont un bord est fixé, par exemple collé, sur une couche de résine MS de soudure recouvrant le substrat SS.
L’assemblage du capot CP et du substrat SS permet de protéger mécaniquement des parties fragiles de la puce PE tels que par exemple des éléments de connexion tels que des fils de liaison ou des éléments optiques.
La couche de résine MS recouvre le substrat SS de sorte à protéger un réseau d’interconnexion situé à la surface du substrat SS. La puce PE est par exemple électriquement connectée au réseau d’interconnexion par des fils soudés.
La couche de résine MS serait susceptible de se fissurer au niveau de la couche à cause d’une surpression dans la cavité.
Afin d’éviter cela, le capot CP et/ou le substrat SS sont réalisés de sorte à permettre une évacuation des gaz en surpression de l’intérieur de la cavité CA, vers l’extérieur de la cavité CA.
En particulier, le capot CP, le substrat SS, ou à la fois le capot CP et le substrat SS, comprennent un ou plusieurs orifices OC, OS intégrés permettant de faire communiquer la cavité CA avec l’extérieur.
De plus, afin d’éviter l’entrée de polluants dans la cavité CA en cas d’absence de surpression, voire en cas de sous-pression dans la cavité CA, chaque orifice OC, OS est muni d’une valve VC, VS unidirectionnelle. Au repos, chaque valve VC, VS permet d’empêcher l’entrée de polluants dans la cavité CA.
Les valves VC, VS unidirectionnelles protègent l’intérieur de la cavité CA des pollutions liquides et solides, par exemple des poussières et des fluides. De telles pollutions peuvent par exemple provenir d’une étape de sciage d’une plaquette destinée à former le substrat de support SS (étape usuellement appelée « singulation » en anglais).
Chaque valve VC, VS, comprend une portion fixe et une portion libre.
La portion fixe de la valve VC, VS est solidaire d’une face externe du substrat SS ou du capot CP en bordure de l’orifice associé à la valve. Par exemple, la valve VC, VS est située au niveau d’une face arrière FA du substrat SS ou au niveau d’un contour externe du capot PC. La portion fixe peut être par exemple collée ou intégrée dans le substrat SS ou le capot CP.
La portion libre de la valve VC, VS est située en regard de l’orifice OC, OS de sorte qu’au repos la portion libre de la valve VC, VS obture l’orifice. Au contraire, lors d’une surpression dans la cavité CA la portion libre se soulève et l’orifice est dégagé ce qui permet l’évacuation de la surpression de l’intérieur de la cavité CA vers l’extérieur de la cavité CA.
Chaque valve VC, VS peut être par exemple formée d’un seul tenant dans un matériau flexible, une force de rappel élastique du matériau flexible permettant d’appuyer la portion libre de la valve VC, VS sur le substrat SS ou le capot CP en bordure de l’orifice OC, OS.
La valve VC, VS est prévue à la fois pour qu’au repos la portion libre soit fermement appliquée contre son orifice OS, OC de sorte à assurer l’étanchéité de la cavité CA, tout en laissant la portion libre se soulever de son orifice lorsque la pression à l’intérieur de la cavité CA dépasse un certain seuil.
La illustre un procédé de fabrication du dispositif électronique décrit en relation avec la .
Le procédé illustré comprend une étape S1 de fourniture d’un substrat, d’un capot et d’une puce électronique. Par fourniture on entend par exemple une livraison de produits, une utilisation de produits provenant de stocks ou encore une fabrication des produits.
Dans l’exemple illustré, l’étape S1 de fourniture est suivie d’une étape S2 de formation d’au moins un orifice muni d’une valve unidirectionnelle dans le substrat et/ou dans le capot. Le substrat et/ou le capot est donc retravaillé après la fourniture.
Néanmoins, l’ordre des étapes S1 ou S2 peut être interverti, ou bien les étapes S1 et S2 peuvent appartenir à une étape de fabrication commune. Au moins un orifice muni d’une valve peut être réalisé dans le substrat et/ou le capot durant la fabrication du substrat et/ou du capot.
L’ordre des étapes S1 ou S2 est par exemple interverti lorsque le substrat est directement fabriqué de sorte à intégrer au moins un orifice muni d’une valve, comme décrit plus loin en relation avec la . C’est par exemple également le cas si le capot est moulé de sorte à intégrer un au moins un orifice muni d’une valve, comme décrit plus loin en relation avec la .
En outre, le procédé illustré dans la comprend une étape S3 de montage de la puce électronique sur le substrat, comportant une fixation d’une face antérieure de la puce électronique sur la face avant du substrat, et pouvant également comprendre une connexion de la puce à un réseau d’interconnexion du substrat.
Après l’étape S3 de montage de la puce sur le substrat, le procédé comprend une étape S4 d’assemblage du substrat et du capot de sorte à former la cavité logeant la puce. L’assemblage du capot et du substrat comprend une fixation du capot directement sur la couche de résine de soudure en surface du substrat.
Les figures 3, 4 et 5 illustrent des étapes de formation d’un orifice OS_1, OS_2, OC muni d’une valve VS_1, VS_2, VC dans un substrat ou dans un capot CP.
Les figures 3, 4 et 5 illustrent la formation d’un seul orifice muni d’une valve par figure. Néanmoins, il est bien entendu possible de former en parallèle plusieurs orifices munis de valves respectives, dans un même substrat ou dans un même capot.
Les substrats illustrés dans les figures 3 et 4 comprennent à titre d’exemple seulement deux couches diélectriques superposées, une couche inférieure Cinf_1, Cinf_2 et une couche supérieure Csup_1, Csup_2. Bien entendu selon les besoins le substrat peut comprendre un nombre quelconque de couches diélectriques superposées.
La illustre des étapes 301, 302, 303 d’un procédé menant à une formation d’au moins un orifice OS_1 muni d’une valve VS_1 dans un substrat de support, selon un premier mode de mise en œuvre.
Ce premier mode de mise en œuvre permet d’obtenir un substrat comprenant un orifice OS_1 dans lequel une portion fixe de la valve VS_1 est fixée sur une face externe FE_1 du substrat. Dans cet exemple, la valve VS_1 est située dans un retrait creusé dans une face arrière FA_1 du substrat.
Le retrait est situé en bordure de l’orifice OS_1 et comprend la face extérieure FE_1.
La valve VA_1 est installée dans le retrait de sorte que la portion fixe de la valve V1_1 est fixée dans le fond du retrait. Le fond du retrait constitue la face extérieure FE_1, sensiblement parallèle à la face arrière FA_1 et décalé vers l’intérieur du substrat, sur laquelle est fixée la valve. La portion libre de la valve recouvre l’orifice OS_1 et repose sur un rebord du fond du retrait.
Le retrait permet de ménager un espace de débattement pour la valve VA_1, de sorte que la portion libre de la valve VA_1 peut se soulever sans entrave même dans un cas où la face arrière FA_1 du substrat est appuyée contre une surface.
La formation de l’orifice OS_1 comprend une étape 301 comportant une réalisation d’un premier trou dans la couche inférieure Cinf_1 et une réalisation d’un deuxième trou dans la couche supérieure Csup_1.
Le deuxième trou formant l’orifice OS_1 peut être moins large que le premier trou. La différence de largeur entre le premier et le deuxième trou forme le retrait dans la face arrière FA_1 destiné à accueillir la valve VS_1.
La fabrication du substrat comprend une étape d’assemblage 302 des deux couches superposées Cinf_1 et Csup_1 du substrat. Les couches superposées Cinf_1, Csup_1 du substrat sont par exemple des couches de fibre de verre mélangée à de la résine époxy qui sont par exemple assemblées par compression et chauffage.
La formation de l’orifice muni d’une valve comprend une étape de fixation 303 de la portion fixe de la valve VS-1, par exemple un collage de la portion fixe sur la face externe FE_1 du substrat.
Dans cet exemple, l’orifice OS_1 est formé durant la fabrication du substrat.
Alternativement, il peut être avantageux que le substrat soit fourni déjà fabriqué, puis que la formation l’orifice OS_1 muni d’une valve VS_1 soit réalisé postérieurement à la fourniture du substrat, notamment pour des raisons de cout.
Selon cette alternative, le procédé comprend une fourniture du substrat déjà fabriqué, puis une formation de l’orifice OS_1 muni d’une valve, par exemple par un perçage du substrat suivi d’une fixation de la portion fixe de la valve VS_1 sur le substrat.
La formation de l’orifice OS_1 peut également comprendre une formation du retrait, par exemple durant le perçage de l’orifice OS_1.
La fixation de la portion fixe de la valve est réalisée sur la face extérieure FE_1 du substrat en bordure de l’orifice OS_1, par exemple par un collage.
La illustre des étapes 401, 402, 403 d’un procédé menant à une formation d’un orifice OS_2 muni d’une valve VS_2 dans un substrat de support, selon un deuxième mode de mise en œuvre.
Ce deuxième mode de mise en œuvre permet d’obtenir un substrat comprenant une superposition de couches diélectriques Cinf_2, Csup_2, dans lequel l’orifice OS_2 est intégré dans le substrat et dans lequel une portion fixe de la valve VS_2 est coincée entre deux des couches diélectriques superposées Cinf_2, Csup_2, du substrat.
La formation de l’orifice OS_1 comprend une étape 401 comportant une réalisation d’un premier trou dans la couche inférieure Cinf_2 et une réalisation d’un deuxième trou dans la couche supérieure Csup_2, destiné à former l’orifice OS_2.
Les largeurs des trous sont prévues pour que la portion libre de la valve VS_2 s’appuie, au repos, sur un rebord de la couche supérieure Csup_2 situé en retrait par rapport à une face arrière du substrat de support.
Une fois les trous réalisés dans les couches superposées, la fabrication du substrat comprend un assemblage de la couche inférieure Cinf_2 et de la couche supérieure Csup_2 permettant de coincer la portion fixe de la valve VS_2 entre elles.
L’assemblage de la couche inférieure Cinf_2 et de la couche supérieure Csup_2 comprend une étape 402 de placement de la portion fixe de la valve VS_2 sur la couche supérieure Csup_2. Les couches superposées Cinf_1, Csup_1 du substrat sont par exemple des couches de fibre de verre mélangée à de la résine époxy.
L’assemblage de la couche inférieure Cinf_2 et de la couche supérieure Csup_2 comprend en outre une étape 403 de liaison des couches entre elles comportant par exemple une compression et un chauffage.
La illustre des étapes 501, 502 d’un procédé menant à une formation d’un orifice OC muni d’une valve VC dans un capot de protection CP.
Ce mode de mise en œuvre permet d’obtenir un orifice OC muni d’une valve VC dont une portion fixe est imbriquée dans le capot CP par des ramifications RV.
Les ramifications RV de la valve VC forment une structure comprenant des parties évidées et des parties pleines destinées à retenir la portion fixe valve VC dans le capot CP.
Les parties pleines des ramifications RV peuvent par exemple comprendre un quadrillage, un arrangement d’alvéoles ou encore des lamelles arrangées à la manière d’un harpon.
Les ramifications RV et la portion libre de la valve VC peuvent être réalisées dans un même matériau flexible, par exemple un matériau plastique du type caoutchouc.
La fabrication du capot CP comprend une étape 501 de moulage de matière par exemple de la résine époxy.
Le moulage du capot CP comprend une utilisation d’un moule MO comportant un support adhésif de moulage permettant un positionnement de la valve VC sur le moule MO avant le moulage et un maintien en position durant le moulage.
Le moulage du capot CP comprend également la formation de l’orifice OC.
La formation de l’orifice comprend une utilisation d’une empreinte présentant un contour externe permettant une formation des parois de l’orifice OC. L’empreinte peut par exemple faire partie du moule MO.
L’utilisation de l’empreinte peut également comprendre une réalisation d’un retrait dans le capot CP destiné à créer un espace libre autorisant des débattements à la portion libre de la valve VC.
Le moulage comprend en outre une imbrication des ramifications RV de la valve VC dans le capot CP par une insinuation de la matière moulée dans les parties évidées des ramifications RV.
Une fois la matière du capot solidifiée, le moulage est suivi d’une étape 502 de démoulage, les ramifications RV de la valve VC sont alors solidaires du capot CP.
La illustre un système de pompage alternatif adapté pour la circulation d’un fluide, tel qu’un liquide ou un gaz, combinant les valves décrites précédemment, en particulier en relation avec la , et une membrane piézoélectrique PP.
Le système de pompage est réalisé dans un substrat de support SS. Le substrat de support SS comprend une première couche diélectrique C1, une deuxième couche diélectrique C2, et une troisième couche diélectrique C3 superposées.
Une chambre de pompage VG est formée par un premier trou débouchant dans la première couche C1, un deuxième trou débouchant dans la deuxième couche C2 et un retrait de matière non débouchant dans la troisième couche C3.
Le premier trou, le deuxième trou et le retrait sont alignés de manière à délimiter le volume de la chambre de pompage VG.
La chambre de pompage VG comprend une membrane piézoélectrique PP qui est disposée de sorte à fermer la chambre de pompage VG en recouvrant le premier trou de la première couche C1.
La membrane piézoélectrique PP est prévue pour modifier le volume de la chambre de pompage VG selon une tension appliquée.
La chambre de pompage VG comprend un orifice d’entrée O1 et un orifice de sortie O2 pour permettre la circulation de fluide ou de gaz.
L’orifice d’entrée O1 est muni d’une valve d’entrée V1 unidirectionnelle et l’orifice de sortie O2 est muni d’une valve de sortie V2 unidirectionnelle.
La valve d’entréeV1 est prévue pour permettre la circulation unidirectionnelle de fluide vers l’intérieur de la chambre de pompage VG. La valve de sortie V2 est prévue pour permettre la circulation unidirectionnelle de fluide vers l’extérieur de la chambre de pompage VG.
Une portion fixe de la valve d’entrée V1 est coincée entre la première couche C1 et la deuxième couche C2, une portion fixe de la valve de sortie V2 est coincée entre la deuxième C2 et la troisième couche C3.
Alternativement, il est également possible de fixer les portions fixes de la valve d’entrée V1 et de la valve de sortie V2 tel que décrit précédemment en relation avec la .
Selon cette alternative, la valve d’entrée V1 est fixée dans un premier retrait situé en bordure de l’orifice d’entrée O1 dans la première couche C1, et la valve de sortie V2 est fixée dans un deuxième retrait situé en bordure de l’orifice de sortie O2 dans la deuxième couche C2.
Le fonctionnement du système de pompage comprend deux phases qui se répètent de manière cyclique afin de faire circuler un fluide entre l’orifice d’entrée O1 et l’orifice de sortie O2 de la chambre VG.
Dans une première phase, la membrane piézoélectrique PP se déforme en une première position de sorte à agrandir le volume de la chambre VG pour aspirer le fluide par l’orifice d’entrée O1. Durant la première phase, la valve d’entrée V1 est ouverte et la valve de sortie V2 est plaquée contre l’orifice de sortie O2.
Dans une deuxième phase (dont les positions sont représentées en pointillées), la membrane piézoélectrique PP se déforme en une deuxième position de sorte à diminuer le volume de la chambre VG pour évacuer, par l’orifice de sortie O2, le fluide aspiré lors de la première phase. Durant la deuxième phase, la valve d’entrée V1 est plaquée contre l’orifice d’entrée O1 et la valve de sortie V2 est ouverte.
L’alternance de la première phase et de la deuxième phase permet des mouvements de gaz ou de fluide depuis l’orifice d’entrée O1 vers l’orifice de sortie O2.
Le système de pompage peut être adapté pour refroidir un substrat sur lequel est monté une puce. Un fluide caloporteur peut par exemple circuler dans le substrat, sous la puce, de sorte à transporter de l’énergie thermique générée par la puce lors de son fonctionnement, notamment par effet Joule.

Claims (10)

  1. Dispositif électronique comprenant une puce électronique, un substrat de support et un capot de protection, le substrat et le capot étant assemblés de façon à former une cavité logeant la puce, au moins un orifice muni d’une valve unidirectionnelle étant prévu dans le substrat ou le capot, et permettant une évacuation de gaz depuis l’intérieur de la cavité vers l’extérieur de la cavité.
  2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel ledit au moins un orifice est intégré dans le substrat et ladite valve comprend une portion fixe collée sur une face externe du substrat, située en bordure dudit au moins un orifice.
  3. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel ledit au moins un orifice est intégré dans le substrat et le substrat comprend une superposition de couches diélectriques, deux des couches diélectriques superposées coinçant entre-elles une portion fixe de ladite valve.
  4. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel ledit au moins un orifice est intégré dans le capot de protection, et ladite valve comprend une portion fixe comportant des ramifications imbriquées dans le capot.
  5. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, dans lequel ladite valve est formée d’un seul tenant dans un matériau flexible, comportant une portion fixe solidaire d’une face externe du substrat ou du capot en bordure de l’orifice, et une portion libre en regard de l’orifice adaptée pour obturer l’orifice par une force de rappel élastique en appui sur ladite face externe.
  6. Procédé de fabrication d’un dispositif électronique comprenant :
    – une fourniture d’une puce électronique, d’un substrat de support et d’un capot ;
    – une formation, dans le substrat ou dans le capot, d’au moins un orifice muni d’une valve unidirectionnelle ;
    – un montage de la puce avec le substrat ; et
    – un assemblage du substrat et du capot formant une cavité logeant la puce, de sorte que ledit moins un orifice muni de ladite valve permette une évacuation de gaz depuis l’intérieur de la cavité vers l’extérieur de la cavité.
  7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel la formation dans le substrat d’au moins un orifice muni d’une valve unidirectionnelle comprend, postérieurement à la fourniture du substrat, un collage d’une portion fixe de ladite valve sur une face externe du substrat en bordure dudit au moins un orifice.
  8. Procédé selon la revendication 6, dans lequel la formation dans le substrat d’au moins un orifice muni d’une valve unidirectionnelle est incluse à une fabrication du substrat comprenant, préalablement à la fourniture du substrat, un collage de deux couches diélectriques appartenant à une superposition de couches diélectriques et coinçant une portion fixe de ladite valve.
  9. Procédé selon la revendication 6, dans lequel la formation dans le capot d’au moins un orifice muni d’une valve unidirectionnelle est incluse à une fabrication du capot comprenant, préalablement à la fourniture du capot de protection, un moulage du capot comprenant une imbrication dans le capot de ramifications d’une portion fixe de ladite valve.
  10. Procédé selon l’une des revendications 6 à 9, dans lequel la formation dudit au moins un orifice muni d’une valve comprend une formation de la valve d’un seul tenant dans un matériau flexible, une solidarisation d’une portion fixe de la valve sur une face externe du substrat ou du capot en bordure de l’orifice, et un positionnement d’une portion libre de la valve en regard de l’orifice et adaptée pour obturer l’orifice par une force de rappel élastique en appui sur ladite face externe.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6448637B1 (en) * 2001-11-28 2002-09-10 Intersil Americas Inc. Hermetically sealed integrated circuit package incorporating pressure relief valve for equalizing interior and exterior pressures when placed in spaceborne environment
JP2008223968A (ja) * 2007-03-15 2008-09-25 Toyota Motor Corp 液体封入式防振装置
US7675149B1 (en) * 2006-09-12 2010-03-09 Maxim Integrated Products, Inc. Check valve package for Pb-free, single piece electronic modules
WO2020184003A1 (fr) * 2019-03-13 2020-09-17 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 Dispositif à semi-conducteur et dispositif de capture d'image

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6448637B1 (en) * 2001-11-28 2002-09-10 Intersil Americas Inc. Hermetically sealed integrated circuit package incorporating pressure relief valve for equalizing interior and exterior pressures when placed in spaceborne environment
US7675149B1 (en) * 2006-09-12 2010-03-09 Maxim Integrated Products, Inc. Check valve package for Pb-free, single piece electronic modules
JP2008223968A (ja) * 2007-03-15 2008-09-25 Toyota Motor Corp 液体封入式防振装置
WO2020184003A1 (fr) * 2019-03-13 2020-09-17 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 Dispositif à semi-conducteur et dispositif de capture d'image

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