La présente demande concerne de façon générale le domaine des circuits électroniques, et, plus particulièrement, la réalisation d'un couvercle de boîtier pour circuit intégré. Exposé de l'art antérieur
Certains circuits électroniques comprennent une puce électronique logée dans un boîtier. Un tel boîtier comprend souvent une partie support sur laquelle la puce est fixée, et une partie couvercle recouvrant la puce.
Lorsque le circuit électronique est un circuit d'émission et/ou de réception de signaux optiques tel qu'un capteur de proximité par mesure de temps de vol (time-offlight), la puce électronique comprend des régions d'émission et de réception de signaux optiques. Le couvercle comprend alors, en regard des régions d'émission/réception, des éléments transparents pour les longueurs d'ondes des signaux optiques, par exemple en verre, tels que des lentilles.
De façon similaire, dans divers autres types de circuits électroniques, des éléments sont positionnés dans le couvercle.
B16612 - 17-GR2-0505
Résumé
Un mode de réalisation prévoit de pallier tout ou partie des inconvénients des boîtiers de circuits électroniques connus.
Un mode de réalisation prévoit une solution plus particulièrement adaptée à ces circuits électroniques d'émission/réception optique.
Ainsi, un mode de réalisation prévoit un couvercle de boîtier de circuit électronique, comprenant un élément ayant des parties périphériques logées dans une gorge intérieure d'une ouverture traversante.
Selon un mode de réalisation, ledit élément est transparent, filtrant ou comprend une lentille.
Selon un mode de réalisation, le couvercle comprend un corps recouvert d'un capot.
Selon un mode de réalisation, le corps et le capot sont collés l'un à l'autre.
Selon un mode de réalisation, l'ouverture est évasée, à partir de la gorge, du côté du capot.
Selon un mode de réalisation, le capot présente des formes arrondies sur une face opposée au corps.
Selon un mode de réalisation, la gorge est située dans le corps.
Selon un mode de réalisation, la gorge est délimitée par le corps et le capot.
Un mode de réalisation prévoit un circuit électronique d'émission et/ou de réception optique comprenant un couvercle tel que ci-dessus.
Un mode de réalisation prévoit un procédé de fabrication d'un couvercle ci-dessus.
Selon un mode de réalisation, le procédé comprend une étape de fabrication du capot par moulage.
Selon un mode de réalisation, le moulage est assisté par film.
B16612 - 17-GR2-0505
Selon un mode de réalisation, le procédé comprend une étape a) de mise en place desdits éléments dans les parties des gorges situées dans le corps.
Selon un mode de réalisation, le procédé comprend, après l'étape a), une étape de collage du capot sur le corps.
Selon un mode de réalisation, le procédé comprend, après l'étape a), une étape fabrication du capot par moulage sur le corps.
Brève description des dessins
Ces caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres, seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles :
la figure 1 est une vue en coupe d'un mode de réalisation d'un circuit électronique ;
la figure 2 est une vue éclatée en coupe illustrant un mode de mise en oeuvre d'un procédé de fabrication d'un couvercle de circuit électronique ;
la figure 3 est une vue en coupe d'un mode de réalisation d'un couvercle de circuit électronique obtenu par le procédé de la figure 2 ; et la figure 4 est une vue en coupe d'un autre mode de réalisation d'un couvercle de circuit électronique.
Description détaillée
De mêmes éléments ont été désignés par de mêmes références dans les différentes figures et, de plus, les diverses figures ne sont pas tracées à l'échelle. Par souci de clarté, seuls les éléments utiles à la compréhension des modes de réalisation décrits ont été représentés et sont détaillés. En particulier, la puce électronique et les éléments de boîtier autres que le couvercle ne sont pas détaillés, les modes de réalisation décrits étant compatibles avec la plupart des boîtiers et des puces électroniques courantes.
Dans la description qui suit, lorsque l'on fait référence à des qualificatifs de position absolue, tels que les
B16612 - 17-GR2-0505 termes avant, arrière, haut, bas, gauche, droite, etc., ou relative, tels que les termes dessus, dessous, supérieur, inférieur, etc., ou à des qualificatifs d'orientation, tels que les termes horizontal, vertical, etc., il est fait référence à l'orientation dans les figures, étant entendu que, en pratique, les dispositifs décrits peuvent être orientés différemment. Sauf précision contraire, les expressions approximativement, sensiblement, et de l'ordre de signifient à 10 % près, de préférence à 5 % près.
La figure 1 est une vue en coupe d'un mode de réalisation d'un circuit électronique 100. Le circuit électronique 100 comprend une puce électronique 102 logée dans un boîtier 104.
Le boîtier 104 comprend un support 110 et un couvercle 112 superposés. La puce 102 est disposée sur une partie centrale du support 110, dans un espace clos délimité par le support 110 et le couvercle 112. Le support 110 et le couvercle 112 ont des parties périphériques 114 et 116 reliées mécaniquement, typiquement par une colle 118.
A titre d'exemple, la puce 102 comprend une région d'émission optique 120 et une région de réception optique 122. Ces régions d'émission/réception optique 120 et 122 sont par exemple séparées par une cloison opaque 124 du couvercle. Ces régions d'émission/réception optique 120 et 122 sont en regard d'éléments transparents 130 logés dans des ouvertures 140 traversant le couvercle 112.
De façon plus générale, selon le type de circuit électronique, on pourra prévoir un ou plusieurs éléments quelconques à la place des deux éléments transparents 130 de cet exemple.
Pour maintenir chaque élément 130 en place dans l'ouverture 140 concernée, des parties périphériques de l'élément 130 sont logées dans une gorge intérieure 142 dans l'ouverture. La gorge 142 est délimitée de part et d'autre par deux épaulements 144, c'est-à-dire des variations de dimensions
B16612 - 17-GR2-0505 de l'ouverture, disposés face à face. Les épaulements 144 sont de part et d'autre de l'élément 130, ce qui maintient l'élément 130 en place.
Le fait de prévoir une telle gorge 142 pour chaque élément permet de se passer de coller l'élément 130 dans l'ouverture 140. Le couvercle est de ce fait particulièrement facile à réaliser. Notamment, il n'y a pas de risque de débordement de colle susceptible de perturber la fonction de l'élément 130, par exemple de perturber la transmission de signaux optiques.
La figure 2 est une vue éclatée en coupe illustrant un mode de réalisation d'un procédé de fabrication d'un couvercle de circuit électronique.
On commence par réaliser de façon séparée un corps 200 et un capot 210.
Le corps 200 est traversé par une ou plusieurs ouvertures, par exemple deux ouvertures 202. Chacune des ouvertures traversantes 202 présente un épaulement 144A orienté vers le haut, entre des parties 206 et 208 respectivement inférieure et supérieure de l'ouverture. La face supérieure 209 du corps 200 est par exemple plane.
Le capot 210 est traversé par une ou plusieurs ouvertures 212, chacune destinée à être située en regard d'une des ouvertures 202. Chaque ouverture traversante 212 a une dimension horizontale inférieure à celle de la partie 208 correspondante afin de définir la gorge 142. A titre d'exemple, chaque ouverture 212 est de mêmes dimensions que la partie 206 de l'ouverture 202 correspondante. Le capot a une face 213, par exemple plane, destinée à être en contact avec la face 209 du corps.
Dans l'exemple représenté, le capot 210 comprend, du côté opposé à sa face 213, les parties périphériques 116 destinées à être collées aux parties périphériques d'un support du type du support 110 du boîtier de la figure 1, et la cloison 124 destinée à reposer sur la puce. A titre de variante, les
B16612 - 17-GR2-0505 parties périphériques 116 et la cloison 124 sont réalisées sur le corps 200.
Le corps 200 et le capot 210 sont par exemple réalisés par moulage. A titre d'exemple, le corps et/ou le capot sont en des polymères thermodurcissables. Par exemple, le corps 200 et le capot 210 sont prolongés à droite et à gauche par des corps et des capots d'autres couvercles de circuit électronique, par exemple identiques, que l'on fabrique simultanément. L'ensemble des corps et l'ensemble des capots forment alors chacun une plaque dans laquelle les corps et les capots sont disposés par exemple en matrice.
A une étape ultérieure à la fabrication du corps et du capot, on dispose un élément 130 dans la partie 208 de chaque ouverture 202, en plaçant une partie périphérique de l'élément 130 contre l’épaulement 144A.
Les profondeurs des parties 208 sont par exemple prévues pour que les éléments 130 une fois en place affleurent la face 209 du corps. A titre d'exemple, chaque élément 130 a une épaisseur comprise entre 100 pm et 400 pm, et la partie 208 associée a alors une profondeur sensiblement égale à cette épaisseur. A titre de variante, chaque élément 130 a une épaisseur supérieure à cette profondeur et dépasse de la face 209.
Puis, le capot 210 est placé contre la face 209 du corps 200, et on lie mécaniquement le corps au capot, par exemple par un collage. On peut prévoir de réaliser la liaison mécanique entre le capot et le corps de toute autre manière, par exemple par clipsage, par emboîtage, etc. On peut en outre prévoir que le capot recouvre le corps totalement ou partiellement, par exemple partiellement autour des ouvertures.
Dans l'exemple d'une fabrication simultanée de plusieurs couvercles, on sépare ensuite les couvercles voisins par découpe, selon des lignes 220.
On obtient alors un couvercle tel que celui illustré en figure 3.
B16612 - 17-GR2-0505
La figure 3 est une vue en coupe d'un mode de réalisation d'un couvercle 300 de circuit électronique obtenu par le procédé de la figure 2, dans l'exemple où le capot 210 est collé au corps 200 par une colle 302.
Les éléments 130 sont situés dans des ouvertures traversantes formées chacune d'une ouverture 202 et d'une ouverture 212. La variation de dimensions horizontales entre la partie 208 de l'ouverture 202 et l'ouverture 212 forme un épaulement 144B. Les deux épaulements 144A et 144B délimitent une gorge 142. Des parties périphériques de l'élément 130 sont logées dans la gorge 142, entre les épaulements 144A et 144B.
Comme ceci a été mentionné, l'élément 130 peut être maintenu en place sans colle. On peut aussi prévoir un collage des éléments 130 dans le corps 200 avant mise en place du capot 210, afin de faciliter la mise en place du capot sans risque qu'un des éléments 130 se déplace. Dans ce cas, la quantité de colle est nettement inférieure à celle qu'il faudrait pour maintenir les éléments 130 en place s'ils n'avaient pas leurs parties périphériques logées dans les gorges 142. De ce fait, le couvercle est particulièrement facile à fabriquer sans risques liés à l'utilisation d'une quantité élevée de colle.
On peut prévoir que les dimensions de la partie 208 de chaque ouverture soient ajustées, à un jeu fonctionnel près, aux dimensions de l'élément 130 associé. Le jeu fonctionnel est par exemple compris entre 2 pm et de 15 pm. Les éléments 130 ont des dimensions horizontales, par exemple des diamètres dans le cas d'éléments 130 circulaires, ou par exemple des longueurs de côtés dans le cas d'éléments 130 rectangulaires, comprises par exemple entre 300 pm et 1 mm. Ceci permet de fixer les positions des éléments 130 par rapport aux ouvertures 202. Lorsque la position des ouvertures 202 est précise, par exemple lorsque le corps 200 est obtenu par moulage, les ouvertures 202 résultant de reliefs dans un moule, on obtient une position précise des éléments 130 dans le couvercle. Ceci permet d'éviter, dans le
B16612 - 17-GR2-0505 circuit électronique, des problèmes liés à d'éventuels défauts d'alignement entre les éléments 130 et la puce électronique.
En outre, on peut prévoir une profondeur de gorge, correspondant à une différence d entre les demi-dimensions horizontales de l'ouverture dans la gorge 142 et à côté de la gorge, particulièrement réduite. La profondeur de gorge 142 est par exemple comprise entre 10 pm et 50 pm, ou est par exemple de l'ordre de l'épaisseur des éléments 130, par exemple de l'ordre de 300 pm. On peut alors prévoir que les éléments 130 soient de dimensions réduites tout en conservant une même dimension utile par exemple pour le passage de signaux optiques. Ceci qui permet de réduire les dimensions de l'ensemble du circuit électronique.
La figure 4 est une vue en coupe d'un autre mode de réalisation d'un couvercle 400 de circuit électronique.
Le couvercle 400 reprend des éléments identiques ou similaires à ceux du couvercle 300 de la figure 3, agencés de manière identique ou similaire, à la différence que les ouvertures 212 du capot 210 sont évasées à partir des éléments 130 et présentent ainsi des évasements 402. En outre, les formes de la face du capot opposée au corps, par exemple les parties périphériques 116 et la cloison 124, présentent de préférence des formes arrondies 404, par exemple de rayons de courbure supérieurs à 10 pm.
Le capot 210 peut être fabriqué par moulage. De préférence, le moulage est assisté par film de démoulage. Lors du moulage assisté par film, on recouvre d'un film les parois d'un moule avant de former le capot 210. Après moulage, le film recouvre la surface du capot 210, et on retire le film. La prévision d'évasements 402 et/ou de formes arrondies 404 permet de réduire les risques de rupture du film lors du moulage.
Des modes de réalisation particuliers ont été décrits. Diverses variantes et modifications apparaîtront à l'homme de l'art. En particulier, chacune des gorges peut être à cheval entre le corps et le capot. Pour cela, on peut par exemple prévoir que les parties périphériques de l'élément 130 soient
B16612 - 17-GR2-0505 situées entre un épaulement dans l'ouverture traversant le corps, et un épaulement dans l'ouverture traversant le capot. La portion de la gorge comprise dans le corps et la portion de la gorge comprise dans le capot peuvent avoir des dimensions 5 horizontales différentes, les dimensions horizontales de la partie située dans le capot étant par exemple supérieures à celles de la partie située dans le corps.
Par ailleurs, bien que l'on ait décrit des exemples appliqués à des éléments 130 transparents, tous les modes de 10 réalisation décrits s'appliquent plus généralement à tout élément logé dans un couvercle pour lequel les mêmes problèmes se posent, notamment des éléments comprenant des lentilles, par exemple de focalisation de signaux optiques, ou des éléments filtrants permettant d'éliminer tout ou partie de rayonnements 15 optiques ayant des longueurs d'ondes différentes de celles de signaux optiques émis ou reçus par le circuit intégré.
Enfin, la mise en oeuvre pratique des modes de réalisation décrits est à la portée de l'homme du métier à partir des indications fonctionnelles données ci-dessus.