FR3124021A1 - Système électronique comprenant une structure préexistante d’accès et procédé de fabrication d’un tel système - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un système électronique (10) comprenant : un dispositif électronique initial (7) comprenant une borne de connexion inférieure (9) et une borne de connexion supérieure (11) ;un élément électriquement conducteur inférieur (3) configuré pour être connecté électriquement au dispositif électronique initial (7) ;une couche d’isolation électrique intercalaire (5) configurée pour coopérer avec le dispositif électronique initial (7) d’une manière assurant une isolation électrique entre l’élément électriquement conducteur inférieur (3) et la borne de connexion supérieure (11) ;un élément électriquement conducteur supérieur (13) configuré pour être connecté à la borne de connexion supérieure (11) dudit au moins un dispositif électronique initial (7) ;une structure préexistante conférant un accès à l’élément électriquement conducteur inférieur (3) à partir d’une face supérieure de la couche d’isolation électrique intercalaire (5). L’invention concerne également un procédé de fabrication d’un tel système électronique (10). Figure 1
Description
Domaine technique de l’invention
La présente invention concerne un système électronique comprenant un dispositif électronique initial connecté par une borne de connexion inférieure et une borne de connexion supérieure.
L’invention concerne également un procédé de fabrication d’un tel système électronique.
Etat de la technique
Dans le domaine des systèmes électroniques de type dispositifs optoélectronique comme par exemple les écrans d’affichage lumineux, les éléments lumineux constituant l’écran doivent être agencés de façon matricielle. La précision nécessaire à la formation d’une telle matrice augmente au fur et à mesure que la résolution attendue pour les écrans croît.
Il est connu de produire les diodes électroluminescentes qui constituent les éléments lumineux sur un premier support, par exemple une galette de silicium ou de saphir, et de les reporter sur un second support destiné à faire partie intégrante de l’écran. Les connexions électriques qui permettent d’alimenter électriquement les diodes électroluminescentes ainsi transférées se font au niveau du second support.
Dans le cas où les diodes électroluminescentes sont séparées par une distance inférieure à une dizaine de microns, la connexion électrique de chaque diode électroluminescente reste difficile à réaliser sans risque de court-circuit involontaire, du fait de la faible distance qui les sépare.
Dans le cas où les diodes électroluminescentes sont tridimensionnelles, typiquement de forme filaire qui est une forme très avantageuse, obtenir une connexion électrique de leur partie supérieure est difficile de par leurs dimensions micrométriques voire nanométriques. Une problématique supplémentaire rencontrée lors du report des éléments lumineux est que le positionnement précis des éléments lumineux au niveau du second support n’est pas garanti de manière certaine en raison des dimensions de plus en plus faibles des éléments lumineux et des connexions électriques pour obtenir la meilleure résolution possible pour l’affichage lumineux proposé par le dispositif optoélectronique. Les techniques usuelles pour reprendre les contacts électriques sur les éléments lumineux ne sont pas satisfaisantes car les défauts de positionnement sont aléatoires et selon une plage d’erreur trop élevée par rapport aux dimensions des éléments lumineux et des connexions électriques.
Compte tenu de ce contexte compliqué, il est de plus en plus fréquent de vouloir utiliser des éléments lumineux chacun sous la forme d’un « smart-pixel » (qui comprend au moins une diode électroluminescente ayant une partie active apte à émettre de la lumière lorsqu’un courant traverse la partie active et un dispositif électronique de commande configuré pour moduler au moins un paramètre d’émission associé à au moins l’une des diodes électroluminescente que comporte l’élément lumineux) ayant une borne de connexion inférieure destinée à être reliée électriquement à un élément électriquement conducteur inférieur et une borne de connexion supérieure destinée à être reliée à un élément électriquement conducteur supérieur. Ainsi, le fait de pouvoir alors aménager les éléments électriquement conducteurs supérieur et inférieur respectivement de part et d’autre d’une couche d’encapsulation isolante dans laquelle les smart pixels sont noyés garantit une diminution de la précision exigée du positionnement des smart pixels par rapport aux éléments électriquement conducteurs supérieur et inférieur.
Mais cette organisation est problématique car le fait que les éléments lumineux sont encapsulés rend une éventuelle intervention sur un élément lumineux donné ou une réparation par substitution très difficile voire impossible, notamment dans le cas où un élément lumineux s’avérait défectueux (absence d’émission de lumière malgré une alimentation électrique ou bien une émission d’une lumière ne correspondant pas à celle attendue en terme de couleur ou d’intensité).
Pour s’affranchir des besoins de réparation par remplacement, une technique aurait pu être d’envisager une redondance des éléments lumineux en doublant voire triplant chaque élément lumineux, mais il est bien évident que cette solution est très problématique pour des raisons de coûts élevés et de complexification de la fabrication et de la structure obtenue.
Si les problématiques précédentes ont été présentées pour un élément lumineux de type smart-pixel, elles se posent de manière identique dans le cas où les objets transférés sont uniquement des diodes électroluminescentes seules (c’est-à-dire sans dispositif électronique de commande) ou uniquement un dispositif électronique de commande apte à piloter les diodes électroluminescentes.
Objet de l’invention
La présente invention a pour but de proposer une solution qui réponde à tout ou partie des problèmes précités :
Ce but peut être atteint grâce à la mise en œuvre d’un système électronique comprenant :
- un support ayant une surface supérieure ;
- au moins un dispositif électronique initial comprenant une borne de connexion inférieure et une borne de connexion supérieure, lesdites bornes de connexion inférieure et supérieure étant situées à des extrémités opposées du dispositif électronique initial ;
- un élément électriquement conducteur inférieur formé sur la surface supérieure dudit support et configuré pour être connecté électriquement à la borne de connexion inférieure dudit au moins un dispositif électronique initial ;
- une couche d’isolation électrique intercalaire ayant une face inférieure tournée vers la surface supérieure du support, de manière à recouvrir tout ou partie de l’élément électriquement conducteur inférieur, ladite couche d’isolation électrique intercalaire étant configurée pour coopérer avec le dispositif électronique initial d’une manière assurant une isolation électrique entre l’élément électriquement conducteur inférieur et la borne de connexion supérieure ;
- au moins un élément électriquement conducteur supérieur formé sur une face supérieure de la couche d’isolation électrique intercalaire, du côté opposé à l’élément électriquement conducteur inférieur par rapport à la couche d’isolation électrique intercalaire, ledit au moins un élément électriquement conducteur supérieur étant configuré pour être connecté à la borne de connexion supérieure dudit au moins un dispositif électronique initial ;
- une structure préexistante conférant un accès à l’élément électriquement conducteur inférieur à partir de la face supérieure de la couche d’isolation électrique intercalaire.
Les dispositions précédemment décrites permettent de proposer un système électronique comprenant une structure préexistante, comme un conduit transversal, qui est configurée pour permettre un accès à l’élément électriquement conducteur inférieur une fois que le dispositif électronique initial est encapsulé dans la couche d’isolation électrique intercalaire. Ainsi, il est possible de réaliser une connexion électrique avec l’élément électriquement conducteur inférieur pendant la fabrication du système électronique et notamment après l’encapsulation des dispositifs électroniques.
Il est donc bien compris que la structure préexistante peut conférer un accès électrique par une connexion électrique avec l’élément électriquement conducteur inférieur à partir de la face supérieure de la couche d’isolation électrique intercalaire. Ladite connexion électrique peut par exemple être prise avec en utilisant des bosses de soudure, de la pâte à braser, des plots nickel-or soudés au laser, un film ACF (anisotropic conductive film), ou des billes d’indium.
Le système électronique peut en outre présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison.
Selon un mode de réalisation, l’au moins un dispositif électronique initial est encapsulé dans la couche d’isolation électrique intercalaire. En d’autres termes, l’au moins un dispositif électronique initial est noyé dans la couche d’isolation électrique intercalaire. Par exemple, la couche d’isolation électrique intercalaire peut être constituée d’un matériau de planarisation configuré pour encapsuler une pluralité de dispositifs électroniques initiaux.
Selon un mode de réalisation, la structure préexistante comprend un conduit transversal traversant transversalement la couche d’isolation électrique intercalaire, et définissant un passage à travers la couche d’isolation électrique intercalaire entre l’élément électriquement conducteur inférieur et un orifice supérieur débouchant sur la face supérieure de la couche d’isolation électrique intercalaire.
Selon un mode de réalisation, le système électronique comprend un connecteur intercalaire disposé à l’intérieur d’un volume délimité par le conduit transversal, ledit connecteur intercalaire étant en connexion électrique avec l’élément électriquement conducteur inférieur, et étant débouchant par l’orifice supérieur du conduit transversal.
Selon un mode de réalisation, le connecteur intercalaire comprend un métal déposé dans le conduit transversal de sorte à remplir tout ou partie d’un volume défini par le conduit transversal.
Selon un mode de réalisation, au moins une partie de la face supérieure de la couche d’isolation électrique intercalaire et au moins une partie de l’au moins un élément électriquement conducteur supérieur définissent un emplacement d’accueil configuré pour recevoir un dispositif électronique auxiliaire qui est apte à se substituer fonctionnellement au dispositif électronique initial.
Selon un mode de réalisation, le système électronique comprend au moins deux emplacements d’accueil, lesdits emplacements d’accueil étant définis par deux zones distinctes recouvrant chacune une partie de l’au moins un élément électriquement conducteur supérieur et au moins une partie de la face supérieure de la couche d’isolation électrique intercalaire. De cette manière il est possible de procéder à la mise en place de plusieurs dispositifs électroniques auxiliaires sur chaque emplacement d’accueil.
Il est donc bien compris que le principe des dispositions précédemment décrites permet de remplacer le dispositif électronique initial lorsqu’il est défectueux par la mise en place du dispositif électronique auxiliaire au niveau de l’emplacement d’accueil. De manière avantageuse, le conduit transversal permet de connecter le dispositif électronique auxiliaire à l’élément électriquement conducteur inférieur. Par ailleurs, le dispositif électronique auxiliaire peut être connecté à l’élément électriquement conducteur supérieur.
Selon un mode de réalisation, le dispositif électronique auxiliaire est un dispositif électronique identique au dispositif électronique initial, ou de même nature que le dispositif électronique initial.
Par « dispositifs de même nature », on entend des dispositifs électroniques apte à remplir la même fonction. Par exemple des dispositifs de même nature peuvent être des dispositifs aptes à émettre de la lumière, et/ou des dispositifs aptes à capter la lumière, et/ou des dispositifs aptes à émettre de la lumière à une longueur d’onde donnée. Il est donc bien compris que des dispositifs de même nature peuvent avoir des dimensions différentes et/ou une structure différente tant qu’ils remplissent la même fonction.
Selon un mode de réalisation, le dispositif électronique auxiliaire comprend une borne de connexion primaire configurée pour être électriquement connectée à l’élément électriquement conducteur inférieur, et une borne de connexion secondaire configurée pour être électriquement connectée à l’élément électriquement conducteur supérieur.
Selon un mode de réalisation, le dispositif électronique auxiliaire est contenu dans un volume supérieur à celui dans lequel est contenu le dispositif électronique initial. Par exemple, le dispositif électronique auxiliaire peut avoir une dimension micrométrique. De cette manière, il est plus facile de manipuler le dispositif électronique auxiliaire afin de le positionner sur l’emplacement d’accueil.
Selon un mode de réalisation, le dispositif électronique auxiliaire comprend le connecteur intercalaire.
Selon un mode de réalisation, le dispositif électronique auxiliaire comprend une borne de connexion primaire configurée pour être électriquement connectée à l’élément électriquement conducteur inférieur, et une borne de connexion secondaire configurée pour être électriquement connectée à l’élément électriquement conducteur supérieur, lesdites borne de connexion primaire et borne de connexion secondaire étant agencées sur une face de connexion du dispositif électronique auxiliaire disposée en regard de la face supérieure de la couche d’isolation électrique intercalaire.
Ainsi, et contrairement aux bornes inférieure et supérieure du dispositif électronique initial situées à des extrémités opposées du dispositif électronique initial, les bornes de connexion primaire et secondaire du dispositif électronique auxiliaire peuvent être disposées sur une même face de connexion du dispositif électronique auxiliaire, ladite face de connexion étant orientée vers la face supérieure de la couche d’isolation électrique intercalaire.
Selon un mode de réalisation, le dispositif électronique auxiliaire définit un volume strictement supérieur à un volume définit par l’au moins un dispositif électronique initial. En d’autres termes, chaque dispositif électronique auxiliaire est plus gros que le dispositif électronique initial qu’il est destiné à remplacer.
Selon un mode de réalisation, la plus grande dimension du dispositif électronique auxiliaire est strictement supérieure à la plus grande dimension de l’au moins un dispositif électronique initial.
Selon un mode de réalisation, le connecteur intercalaire peut être prévu sur le dispositif électronique auxiliaire de manière à pouvoir être inséré dans le conduit transversal.
Selon un mode de réalisation, le système électronique comprend un organe de connexion électrique configuré pour assurer une connexion électrique entre le dispositif électronique auxiliaire et le connecteur intercalaire. Par exemple l’organe de connexion peut être compris sur la borne de connexion primaire du dispositif électronique auxiliaire. Alternativement, l’organe de connexion électrique peut être compris sur le connecteur intercalaire, ou déposé sur la face supérieure de la couche d’isolation électrique intercalaire de manière à être connecté électriquement au connecteur intercalaire.
Selon un mode de réalisation, le dispositif électronique auxiliaire comprend une borne de connexion primaire, et est configuré pour pouvoir s’insérer dans le conduit transversal d’une manière assurant une connexion électrique entre la borne de connexion primaire et l’élément électriquement conducteur inférieur.
Par « connexion électrique » on entend une connexion réalisée par des bosses de soudure, de la pâte à braser, des plots nickel-or soudés au laser, un film ACF (anisotropic conductive film), ou des billes d’indium.
Selon un mode de réalisation, les bornes de connexion primaire et secondaire sont situées à des extrémités opposées du dispositif électronique auxiliaire. Ainsi le dispositif électronique auxiliaire est identique ou de même type que le dispositif électronique initial.
Selon un mode de réalisation, le dispositif électronique auxiliaire est prévu pour avoir une dimension de contour externe strictement inférieure à une dimension interne du conduit transversal, pour pouvoir être inséré dans le conduit transversal.
Selon un mode de réalisation, le conduit transversal traverse l’élément électriquement conducteur supérieur. Dans ce cas, le dispositif électronique auxiliaire peut être inséré dans le conduit transversal d’une manière assurant une connexion électrique entre la borne de connexion primaire, et l’élément électriquement conducteur inférieur.
Selon un mode de réalisation, le système électronique comprend :
- un premier dispositif électronique initial comprenant une première borne de connexion supérieure et une première borne de connexion inférieure, et
- un deuxième dispositif électronique initial distinct du premier dispositif électronique initial, et comprenant une deuxième borne de connexion supérieure et une deuxième borne de connexion inférieure ;
lesdites premières et deuxièmes bornes de connexion inférieure étant connectées électriquement entre elles par l’intermédiaire de l’élément électriquement conducteur inférieur.
Selon un mode de réalisation, le système électronique comprend :
- un premier élément électriquement conducteur supérieur en connexion électrique avec la première borne de connexion supérieure ; et
- un deuxième élément électriquement conducteur supérieur, distinct du premier élément électriquement conducteur supérieur, en connexion électrique avec la deuxième borne de connexion supérieure ;
la structure préexistante débouchant sur la face supérieure de la couche d’isolation électrique intercalaire dans une zone située entre le premier élément électriquement conducteur supérieur et le deuxième élément électriquement conducteur supérieur.
Selon un mode de réalisation, le dispositif électronique initial est un dispositif optoélectronique comprenant un élément électroluminescent.
Par exemple l’élément électroluminescent peut comprendre au moins une diode électroluminescente apte à émettre et/ou capter de la lumière, et éventuellement un composant électronique de commande associé à ladite au moins une diode électroluminescente, comme par exemple un transistor.
Selon un mode de réalisation, le système électronique peut comprendre un nombre d’éléments électriquement conducteurs inférieurs qui soit supérieur ou égal à deux.
Selon un mode de réalisation, chaque élément électriquement conducteur inférieur comprend plusieurs pistes électriquement conductrices s’étendant sensiblement parallèlement les unes des autres, chaque élément électriquement conducteur supérieur comprend plusieurs pistes électriquement conductrices s’étendant sensiblement parallèlement les unes des autres, et les pistes électriquement conductrices de l’élément électriquement conducteur inférieur s’étendent sensiblement perpendiculairement aux pistes électriquement conductrices de l’élément électriquement conducteur supérieur.
Selon un mode de réalisation, le système électronique est réalisé conformément à l’un des modes de réalisation décrits dans le document WO2019008262, dont le contenu est incorporé par référence dans les limites permises par la loi.
De cette manière, il est possible de connecter les dispositifs électroniques initiaux unitairement et de manière matricielle par l’intermédiaire des éléments électriquement conducteurs inférieurs et supérieurs. Dans ce cas, un premier élément électriquement conducteur supérieur peut être placé en connexion électrique avec la première borne de connexion supérieure d’un premier dispositif électronique initial, et un deuxième élément électriquement conducteur supérieur, peut être placé en connexion électrique avec la deuxième borne de connexion supérieure d’un deuxième dispositif électronique initial.
Il est donc bien compris que dans le cas d’une répartition matricielle des dispositifs électroniques initiaux sur la surface initiale du support :
- les dispositifs électroniques initiaux disposés sur une même ligne seront connectés à la même piste électriquement conductrice de l’élément électriquement conducteur inférieur, et connectés à deux pistes électriquement conductrices différentes de l’élément électriquement conducteur supérieur ; et
- les dispositifs électroniques initiaux disposés sur une même colonne seront connectés à la même piste électriquement conductrice de l’élément électriquement conducteur supérieur, et connectés à deux pistes électriquement conductrices différentes de l’élément électriquement conducteur inférieur.
Le but de l’invention peut également être atteint grâce à la mise en œuvre d’un procédé de fabrication d’un système électronique comprenant les étapes suivantes :
- une étape de mise à disposition d’un système électronique comprenant un support ayant une surface initiale, au moins un dispositif électronique initial, et une couche d’isolation électrique intercalaire, ledit dispositif électronique initial comprenant une borne de connexion inférieure et une borne de connexion supérieure, lesdites bornes de connexion inférieure et supérieure étant situées à des extrémités opposées du dispositif électronique initial, ladite couche d’isolation électrique intercalaire ayant une face inférieure tournée vers la surface initiale du support, de manière à recouvrir tout ou partie d’un élément électriquement conducteur inférieur qui est en connexion électrique avec la borne de connexion inférieure du dispositif électronique initial;
- une étape de dépôt d’au moins un élément électriquement conducteur supérieur sur une face supérieure de la couche d’isolation électrique intercalaire, du côté opposé à l’élément électriquement conducteur inférieur par rapport à la couche d’isolation électrique intercalaire, d’une manière assurant une connexion électrique entre la borne de connexion supérieure dudit au moins un dispositif électronique initial et ledit élément électriquement conducteur supérieur.
- une étape de formation d’une structure préexistante conférant un accès à l’élément électriquement conducteur inférieur à partir de la face supérieure de la couche d’isolation électrique intercalaire.
Il est donc bien compris que les bornes de connexion supérieure et inférieure sont situées à des extrémités opposées du dispositif électronique initial, opposées suivant une direction transversale orientée orthogonalement à la surface initiale du support.
Il est par ailleurs bien compris que l’orifice supérieur débouche sur la face supérieure de la couche d’isolation électrique intercalaire du côté de l’au moins un élément électriquement conducteur supérieur.
Les dispositions précédemment décrites permettent de proposer un procédé de fabrication d’un système électronique comprenant des moyens pour permettre la réparation d’un dispositif électronique initial défectueux. En effet, l’étape de formation du conduit transversal, par exemple par gravure de la couche d’isolation électrique intercalaire, permet de réaliser un accès à l’élément électriquement conducteur inférieur, notamment après une étape de dépôt de la couche d’isolation électrique intercalaire.
Le procédé de fabrication peut en outre présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison.
Selon un mode de réalisation, l’étape de formation d’une structure préexistante comprend une étape de formation d’un conduit transversal, ménagé dans la couche d’isolation électrique intercalaire, de manière à définir un passage à travers la couche d’isolation électrique intercalaire entre l’élément électriquement conducteur inférieur et un orifice supérieur débouchant sur la face supérieure de la couche d’isolation électrique intercalaire.
Selon un mode de réalisation, l’étape de formation du conduit transversal est mise en œuvre également à travers l’élément électriquement conducteur supérieur.
Selon un mode de réalisation, le procédé de fabrication comprend une étape de contrôle du dispositif électronique initial mise en œuvre après l’étape de formation du conduit transversal, dans laquelle le dispositif électronique initial est alimenté en énergie électrique de manière à déterminer si ledit dispositif électronique initial est défectueux.
Selon un mode de réalisation, l’étape de contrôle du dispositif électronique initial peut comprendre la mesure d’un courant traversant le dispositif électronique initial, ou peut comprendre la mesure d’une tension aux bornes de connexions du dispositif électronique initial.
Selon un mode de réalisation dans lequel le dispositif électronique initial est un dispositif optoélectronique, l’étape de contrôle du dispositif électronique initial peut comprendre le placement du dispositif électronique initial dans un mode où il émet un rayonnement lumineux, puis de détecter ledit rayonnement lumineux par l’intermédiaire d’un capteur optique.
Selon un mode de réalisation, le procédé de fabrication comprend en outre une phase de réparation comprenant les étapes suivantes :
- une étape de mise à disposition d’un dispositif électronique auxiliaire étant apte à se substituer fonctionnellement au dispositif électronique initial ;
- une étape de mise en place dudit dispositif électronique auxiliaire sur un emplacement d’accueil, ledit emplacement d’accueil recouvrant au moins une partie de l’élément électriquement conducteur supérieur, et au moins une partie de la face supérieure de la couche d’isolation électrique intercalaire, ladite étape de mise en place du dispositif électronique auxiliaire étant mise en œuvre d’une manière assurant un contact électrique entre une borne de connexion primaire du dispositif électronique auxiliaire et l’élément électriquement conducteur supérieur ;
- une étape de raccordement, dans laquelle une borne de connexion primaire du dispositif électronique auxiliaire est connectée électriquement avec l’élément électriquement conducteur inférieur par l’intermédiaire d’un connecteur intercalaire qui est apte à traverser un volume délimité par le conduit transversal.
Selon un mode de réalisation, le « contact électrique » assuré lors de l’étape de mise en place du dispositif électronique auxiliaire sur l’emplacement d’accueil, ou la « connexion électrique » de la borne de connexion primaire du dispositif électronique auxiliaire avec l’élément électriquement conducteur inférieur est réalisée par la connexion avec des bosses de soudure, de la pâte à braser, des plots nickel-or soudés au laser, un film ACF (anisotropic conductive film), ou des billes d’indium.
Les dispositions précédemment décrites permettent de proposer un procédé de fabrication comprenant une phase de réparation lors de laquelle un dispositif électronique initial défectueux peut être remplacé fonctionnellement par un dispositif électronique auxiliaire. De manière avantageuse, l’emplacement d’accueil peut être prévu pour avoir une surface d’accueil suffisamment large pour accueillir le dispositif électronique auxiliaire. Ainsi, la mise en place du dispositif électronique auxiliaire peut être réalisée unitairement et de manière aisée, et notamment après avoir encapsulé l’ensemble des dispositifs électroniques initiaux.
Selon un mode de réalisation, le dispositif électronique auxiliaire comprend le connecteur intercalaire en connexion électrique avec la borne de connexion primaire du dispositif électronique auxiliaire d’une manière permettant la mise en œuvre de l’étape de raccordement.
Selon un mode de réalisation, le procédé de fabrication comprend en outre une étape de dépôt du connecteur intercalaire, dans laquelle un matériau conducteur est déposé dans le conduit transversal de manière à créer une connexion électrique entre ledit connecteur intercalaire et l’élément électriquement conducteur inférieur, et de sorte que le connecteur intercalaire débouche par l’orifice supérieur du conduit transversal.
Selon un mode de réalisation, l’étape de dépôt du connecteur intercalaire comprend la formation d’un organe de connexion électrique configuré pour assurer une connexion électrique entre le dispositif électronique auxiliaire et le connecteur intercalaire. Par exemple l’organe de connexion électrique peut être déposé sur la face supérieure de la couche d’isolation électrique intercalaire lors de l’étape de dépôt du connecteur intercalaire de manière à être connecté électriquement au connecteur intercalaire.
Selon un mode de réalisation, l’étape de dépôt d’au moins un élément électriquement conducteur supérieur est mise en œuvre en même temps que l’étape de dépôt du connecteur intercalaire.
Selon un mode de réalisation dans lequel le dispositif électronique auxiliaire comprend une borne de connexion primaire et une borne de connexion secondaire, et dans lequel lesdites borne de connexion primaire et borne de connexion secondaire sont agencées sur une même face de connexion du dispositif électronique auxiliaire, l’étape de raccordement est mise en œuvre par la mise en connexion électrique de la borne de connexion secondaire avec l’élément électriquement conducteur supérieur, et par la mise en connexion électrique de la borne de connexion primaire avec le connecteur intercalaire débouchant par l’orifice supérieur du conduit transversal.
Ainsi, et de manière avantageuse, lorsque l’étape de dépôt du connecteur intercalaire comprend le dépôt d’un organe de connexion sur la face supérieure de la couche d’isolation électrique intercalaire, l’étape de raccordement peut être simplement mise en œuvre par la mise en connexion électrique de la borne de connexion secondaire avec l’élément électriquement conducteur supérieur, et par la mise en connexion électrique de la borne de connexion primaire avec l’organe de connexion. En d’autres termes, l’étape de raccordement est mise en œuvre par la connexion électrique des bornes primaire et secondaire du dispositif électronique auxiliaire sur des pistes électroniques existantes. De cette manière, il n’est pas nécessaire de procéder à un dépôt de métal supplémentaire au moment où le dispositif électronique auxiliaire est mis en place pour remplacer le dispositif électronique initial. La réparation du dispositif électronique initial est donc réalisée par la mise en place du dispositif électronique auxiliaire au bon endroit, c’est-à-dire en connectant électriquement la borne de connexion secondaire avec l’élément électriquement conducteur supérieur, et en connectant électriquement la borne de connexion primaire avec l’organe de connexion.
Selon un mode de réalisation, le procédé de fabrication comprend une étape de dépôt d’une électrode transparente conductrice mise en œuvre avant l’étape de dépôt d’au moins un élément électriquement conducteur supérieur, dans laquelle une électrode transparente conductrice est déposée au niveau de la borne de connexion supérieure du dispositif électronique initial.
Selon un mode de réalisation, le procédé de fabrication comprend une étape de déconnexion, dans laquelle la connexion électrique entre la borne de connexion supérieure du dispositif électronique initial et l’élément électriquement conducteur supérieur est rompue, notamment par gravure laser.
De cette manière, il est possible de couper la connexion électrique entre l’élément électriquement conducteur supérieur et la borne de connexion supérieure du dispositif électronique initial afin qu’il ne provoque pas un court-circuit ou des interférences avec le dispositif électronique auxiliaire.
Selon un mode de réalisation, l’étape de mise à disposition du système électronique comprend les étapes suivantes :
- une étape de mise à disposition du support présentant la surface supérieure ;
- une étape de dépôt de l’élément électriquement conducteur inférieur sur la surface supérieure du support ;
- une étape de mise en place du dispositif électronique initial sur la surface supérieure d’une manière assurant une connexion électrique entre la borne de connexion inférieure du dispositif électronique initial et l’élément électriquement conducteur inférieur ;
- une étape de dépôt de la couche d’isolation électrique intercalaire sur tout ou partie de la surface supérieure du support de manière à recouvrir le dispositif électronique initial et l’élément électriquement conducteur inférieur ;
- une étape de gravure sélective de la couche d’isolation électrique intercalaire dans laquelle la couche d’isolation électrique intercalaire est gravée de manière à ménager un accès à la borne de connexion supérieure du dispositif électronique initial.
Selon un mode de réalisation, l’étape de mise à disposition du système électronique comprend une étape de dépôt d’un moyen de solidarisation, par exemple un adhésif. Le moyen de solidarisation étant configuré pour solidariser le dispositif électronique initial sur la surface supérieure du support.
Selon un mode de réalisation, l’étape de mise en place du dispositif électronique initial comprend la répartition d’une pluralité de dispositifs électroniques initiaux sur la surface supérieure du support selon un écartement prédéterminé. Par exemple, l’écartement prédéterminé peut être défini comme l’écartement séparant deux dispositifs électroniques sur le support. Par exemple l’écartement prédéterminé peut être compris entre 50 µm et 2 mm, et plus particulièrement sensiblement égal à 100 µm.
Selon un mode de réalisation, l’étape de formation du conduit transversal est réalisée pendant l’étape de gravure sélective de la couche d’isolation électrique intercalaire.
Selon un mode de réalisation, lors de l’étape de dépôt de l’élément électriquement conducteur supérieur, ledit dépôt de l’élément électriquement conducteur supérieur est réalisé en partie sur une partie de l’électrode transparente conductrice. Ainsi, et de manière avantageuse, l’électrode transparente conductrice permet à la fois d’assurer le contact électrique de la borne de connexion supérieure avec l’élément électriquement conducteur supérieur, et de permettre la transmission du rayonnement lumineux émis par le dispositif optoélectronique.
Selon un mode de réalisation, l’étape de gravure sélective de la couche d’isolation électrique intercalaire comprend les étapes suivantes :
- une étape de dépôt d’une couche de photorésine sur la couche d’isolation électrique intercalaire ;
- une étape d’irradiation de la couche de photorésine par un rayonnement lumineux au travers d’un masque de lithographie, ledit masque de lithographie définissant des zones primaires destinées à être irradiées par le rayonnement lumineux, et des zones secondaires destinées à être protégées par le masque de lithographie contre l’irradiation dudit rayonnement lumineux ;
- une étape de développement de la couche de photorésine dans laquelle la photorésine est retirée au niveau des zones primaires ou au niveau des zones secondaires, de sorte que la couche d’isolation électrique intercalaire ne soit plus recouverte de photorésine au niveau desdites zones où la couche de résine a été retirée, et de sorte que la couche d’isolation électrique intercalaire soit recouverte de la couche de photorésine sur les autres zones ;
- une étape de gravure dans laquelle une gravure de la couche d’isolation électrique intercalaire est réalisée au niveau des zones non recouvertes par la couche de résine photosensible, et dans laquelle une gravure de la couche de photorésine est réalisée sur les autres zones.
Selon un mode de réalisation, le procédé de fabrication comprend en outre une étape de protection comprenant le dépôt d’une couche isolante de protection sur le dispositif électronique auxiliaire.
Par exemple, ladite étape de protection peut comprendre l’encapsulation du dispositif électronique auxiliaire par une couche isolante de protection dont la surface correspond, à 10% près, à une surface occupée par le dispositif électronique auxiliaire. Dans ce cas, la couche isolante de protection peut être déposée ponctuellement au niveau de chaque dispositif électronique auxiliaire à protéger.
Alternativement, ladite étape de protection peut comprendre l’encapsulation de l’ensemble de la face supérieure de la couche d’isolation électrique intercalaire, ou de l’ensemble du système électronique.
Selon un mode de réalisation, l’étape de protection est mise en œuvre après l’étape de raccordement. De cette manière, la couche isolante de protection permet à la fois d’encapsuler les dispositifs électroniques auxiliaires, mais également de condamner l’accès à l’élément électriquement conducteur inférieur à partir de la face supérieure de la couche d’isolation électrique intercalaire. Ainsi, il est possible de limiter la dégradation de l’élément électriquement conducteur supérieur, et de l’élément électriquement conducteur supérieur, tout en évitant les court-circuit.
Description sommaire des dessins
D’autres aspects, buts, avantages et caractéristiques de l’invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée suivante de modes de réalisation préférés de celle-ci, donnée à titre d’exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels :
Claims (23)
- Système électronique (10) comprenant :
- un support (1) ayant une surface supérieure (S1) ;
- au moins un dispositif électronique initial (7) comprenant une borne de connexion inférieure (9) et une borne de connexion supérieure (11), lesdites bornes de connexion inférieure (9) et supérieure (11) étant situées à des extrémités opposées du dispositif électronique initial (7) ;
- un élément électriquement conducteur inférieur (3) formé sur la surface supérieure (S1) dudit support (1) et configuré pour être connecté électriquement à la borne de connexion inférieure (9) dudit au moins un dispositif électronique initial (7) ;
- une couche d’isolation électrique intercalaire (5) ayant une face inférieure tournée vers la surface supérieure (S1) du support (1), de manière à recouvrir tout ou partie de l’élément électriquement conducteur inférieur (3), ladite couche d’isolation électrique intercalaire (5) étant configurée pour coopérer avec le dispositif électronique initial (7) d’une manière assurant une isolation électrique entre l’élément électriquement conducteur inférieur (3) et la borne de connexion supérieure (11) ;
- au moins un élément électriquement conducteur supérieur (13) formé sur une face supérieure de la couche d’isolation électrique intercalaire (5), du côté opposé à l’élément électriquement conducteur inférieur (3) par rapport à la couche d’isolation électrique intercalaire (5), ledit au moins un élément électriquement conducteur supérieur (13) étant configuré pour être connecté à la borne de connexion supérieure (11) dudit au moins un dispositif électronique initial (7) ;
- une structure préexistante conférant un accès à l’élément électriquement conducteur inférieur (3) à partir de la face supérieure de la couche d’isolation électrique intercalaire (5).
- Système électronique (10) selon la revendication 1, dans lequel la structure préexistante comprend un conduit transversal (15) traversant transversalement la couche d’isolation électrique intercalaire (5), et définissant un passage à travers la couche d’isolation électrique intercalaire (5) entre l’élément électriquement conducteur inférieur (3) et un orifice supérieur débouchant sur la face supérieure de la couche d’isolation électrique intercalaire (5).
- Système électronique (10) selon la revendication 2, comprenant un connecteur intercalaire (23) disposé à l’intérieur d’un volume délimité par le conduit transversal (15), ledit connecteur intercalaire (23) étant en connexion électrique avec l’élément électriquement conducteur inférieur (3), et étant débouchant par l’orifice supérieur du conduit transversal (15).
- Système électronique (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel au moins une partie de la face supérieure de la couche d’isolation électrique intercalaire (5) et au moins une partie de l’au moins un élément électriquement conducteur supérieur (13) définissent un emplacement d’accueil configuré pour recevoir un dispositif électronique auxiliaire (17) qui est apte à se substituer fonctionnellement au dispositif électronique initial (7).
- Système électronique (10) selon la revendication 4 lorsque dépendante de la revendication 3, dans lequel le dispositif électronique auxiliaire (17) comprend le connecteur intercalaire (23).
- Système électronique (10) selon l’une quelconque des revendications 4 ou 5, dans lequel le dispositif électronique auxiliaire (17) comprend une borne de connexion primaire (19) configurée pour être électriquement connectée à l’élément électriquement conducteur inférieur (3), et une borne de connexion secondaire (21) configurée pour être électriquement connectée à l’élément électriquement conducteur supérieur (13), lesdites borne de connexion primaire (19) et borne de connexion secondaire (21) étant agencées sur une face de connexion du dispositif électronique auxiliaire (17) disposée en regard de la face supérieure de la couche d’isolation électrique intercalaire (5).
- Système électronique (10) selon l’une quelconque des revendications 4 à 6, dans lequel le dispositif électronique auxiliaire (17) définit un volume strictement supérieur à un volume définit par l’au moins un dispositif électronique initial (7).
- Système électronique (10) selon la revendication 2, dans lequel le dispositif électronique auxiliaire (17) comprend une borne de connexion primaire (19), et est configuré pour pouvoir s’insérer dans le conduit transversal (15) d’une manière assurant une connexion électrique entre la borne de connexion primaire (19), et l’élément électriquement conducteur inférieur (3).
- Système électronique (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, comprenant :
- un premier dispositif électronique initial (7a) comprenant une première borne de connexion supérieure (11a) et une première borne de connexion inférieure (9a), et
- un deuxième dispositif électronique initial (7b) distinct du premier dispositif électronique initial (7a), et comprenant une deuxième borne de connexion supérieure (11b) et une deuxième borne de connexion inférieure (9b) ;
- Système électronique (10) selon la revendication 9, comprenant :
- un premier élément électriquement conducteur supérieur (13a) en connexion électrique avec la première borne de connexion supérieure (11a) ; et
- un deuxième élément électriquement conducteur supérieur (13b), distinct du premier élément électriquement conducteur supérieur (13a), en connexion électrique avec la deuxième borne de connexion supérieure (11b) ;
- Système électronique (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel le dispositif électronique initial (7) est un dispositif optoélectronique comprenant un élément électroluminescent.
- Système électronique (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel chaque élément électriquement conducteur inférieur (3) comprend plusieurs pistes électriquement conductrices s’étendant sensiblement parallèlement les unes des autres, dans lequel chaque élément électriquement conducteur supérieur (13) comprend plusieurs pistes électriquement conductrices s’étendant sensiblement parallèlement les unes des autres, et dans lequel les pistes électriquement conductrices de l’élément électriquement conducteur inférieur (3) s’étendent sensiblement perpendiculairement aux pistes électriquement conductrices de l’élément électriquement conducteur supérieur (13).
- Procédé de fabrication d’un système électronique (10) comprenant les étapes suivantes :
- une étape (E0) de mise à disposition d’un système électronique (10) comprenant un support (1) ayant une surface initiale (S1), au moins un dispositif électronique initial (7), et une couche d’isolation électrique intercalaire (5), ledit dispositif électronique initial (7) comprenant une borne de connexion inférieure (9) et une borne de connexion supérieure (11), lesdites bornes de connexion inférieure (9) et supérieure (11) étant situées à des extrémités opposées du dispositif électronique initial (7), ladite couche d’isolation électrique intercalaire (5) ayant une face inférieure tournée vers la surface initiale (S1) du support (1), de manière à recouvrir tout ou partie d’un élément électriquement conducteur inférieur (3) qui est en connexion électrique avec la borne de connexion inférieure (9) du dispositif électronique initial (7) ;
- une étape (E4) de dépôt d’au moins un élément électriquement conducteur supérieur (13) sur une face supérieure de la couche d’isolation électrique intercalaire (5), du côté opposé à l’élément électriquement conducteur inférieur (3) par rapport à la couche d’isolation électrique intercalaire (5), d’une manière assurant une connexion électrique entre la borne de connexion supérieure (11) dudit au moins un dispositif électronique initial (7) et ledit élément électriquement conducteur supérieur (13) ;
- une étape (E5) de formation d’une structure préexistante conférant un accès à l’élément électriquement conducteur inférieur (3) à partir de la face supérieure de la couche d’isolation électrique intercalaire (5).
- Procédé de fabrication selon la revendication 13, dans lequel l’étape (E5) de formation d’une structure préexistante comprend une étape (E6) de formation d’un conduit transversal (15), ménagé dans la couche d’isolation électrique intercalaire (5), de manière à définir un passage à travers la couche d’isolation électrique intercalaire (5) entre l’élément électriquement conducteur inférieur (3) et un orifice supérieur débouchant sur la face supérieure de la couche d’isolation électrique intercalaire (5).
- Procédé de fabrication selon la revendication 14, comprenant une étape (E7) de contrôle du dispositif électronique initial (7) mise en œuvre après l’étape (E6) de formation du conduit transversal (15), dans laquelle le dispositif électronique initial (7) est alimenté en énergie électrique de manière à déterminer si ledit dispositif électronique initial (7) est défectueux.
- Procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendications 14 ou 15, comprenant en outre une phase de réparation comprenant les étapes suivantes :
- une étape (E8) de mise à disposition d’un dispositif électronique auxiliaire (17) étant apte à se substituer fonctionnellement au dispositif électronique initial (7) ;
- une étape (E10) de mise en place dudit dispositif électronique auxiliaire (17) sur un emplacement d’accueil, ledit emplacement d’accueil recouvrant au moins une partie de l’élément électriquement conducteur supérieur (13), et au moins une partie de la face supérieure de la couche d’isolation électrique intercalaire (5), ladite étape (E10) de mise en place du dispositif électronique auxiliaire (17) étant mise en œuvre d’une manière assurant un contact électrique entre une borne de connexion primaire (19) du dispositif électronique auxiliaire (17) et l’élément électriquement conducteur supérieur (13) ;
- une étape (E11) de raccordement, dans laquelle une borne de connexion primaire (19) du dispositif électronique auxiliaire (17) est connectée électriquement avec l’élément électriquement conducteur inférieur (3) par l’intermédiaire d’un connecteur intercalaire (23) qui est apte à traverser un volume délimité par le conduit transversal (15).
- Procédé de fabrication selon la revendication 16, dans lequel le dispositif électronique auxiliaire (17) comprend le connecteur intercalaire (23) en connexion électrique avec la borne de connexion primaire (19) du dispositif électronique auxiliaire (17) d’une manière permettant la mise en œuvre de l’étape (E11) de raccordement.
- Procédé de fabrication selon la revendication 16, comprenant en outre une étape (E9) de dépôt du connecteur intercalaire (23), dans laquelle un matériau conducteur est déposé dans le conduit transversal (15) de manière à créer une connexion électrique entre ledit connecteur intercalaire (23) et l’élément électriquement conducteur inférieur (3), et de sorte que le connecteur intercalaire (23) débouche par l’orifice supérieur du conduit transversal (15).
- Procédé de fabrication selon la revendication 18, dans lequel le dispositif électronique auxiliaire (17) comprend une borne de connexion primaire (19) et une borne de connexion secondaire (21), lesdites borne de connexion primaire (19) et borne de connexion secondaire (21) étant agencées sur une même face de connexion du dispositif électronique auxiliaire (17), l’étape (E11) de raccordement étant mise en œuvre par la mise en connexion électrique de la borne de connexion secondaire (21) avec l’élément électriquement conducteur supérieur (13), et par la mise en connexion électrique de la borne de connexion primaire (19) avec le connecteur intercalaire (23) débouchant par l’orifice supérieur du conduit transversal (15).
- Procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendications 13 à 19 comprenant une étape (E3) de dépôt d’une électrode transparente conductrice (25) mise en œuvre avant l’étape (E4) de dépôt d’au moins un élément électriquement conducteur supérieur (13), dans laquelle une électrode transparente conductrice (25) est déposé au niveau de la borne de connexion supérieure (11) du dispositif électronique initial (7).
- Procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendications 13 à 20, comprenant une étape (E12) de déconnexion, dans laquelle la connexion électrique entre la borne de connexion supérieure (11) du dispositif électronique initial (7) et l’élément électriquement conducteur supérieur (13) est rompue, notamment par gravure laser.
- Procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendications 13 à 21, dans lequel l’étape (E0) de mise à disposition du système électronique (10) comprend les étapes suivantes :
- une étape (E01) de mise à disposition du support (1) présentant la surface supérieure (S1) ;
- une étape (E03) de dépôt de l’élément électriquement conducteur inférieur (3) sur la surface supérieure (S1) du support (1) ;
- une étape (E07) de mise en place du dispositif électronique initial (7) sur la surface supérieure (S1) d’une manière assurant une connexion électrique entre la borne de connexion inférieure (9) du dispositif électronique initial (7) et l’élément électriquement conducteur inférieur (3) ;
- une étape (E09) de dépôt de la couche d’isolation électrique intercalaire (5) sur tout ou partie de la surface supérieure (S1) du support (1) de manière à recouvrir le dispositif électronique initial (7) et l’élément électriquement conducteur inférieur (3) ;
- une étape (E2) de gravure sélective de la couche d’isolation électrique intercalaire (5) dans laquelle la couche d’isolation électrique intercalaire (5) est gravée de manière à ménager un accès à la borne de connexion supérieure (11) du dispositif électronique initial (7).
- Procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendications 13 à 22, comprenant en outre une étape de protection comprenant le dépôt d’une couche isolante de protection sur le dispositif électronique auxiliaire (17).
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Patent Citations (3)
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