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FR2988905A1 - Procede de realisation d'un composant ayant une surface de contact et capteur pour recevoir une composante directionnelle d'une grandeur de mesure directionnelle - Google Patents

Procede de realisation d'un composant ayant une surface de contact et capteur pour recevoir une composante directionnelle d'une grandeur de mesure directionnelle Download PDF

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FR2988905A1
FR2988905A1 FR1352757A FR1352757A FR2988905A1 FR 2988905 A1 FR2988905 A1 FR 2988905A1 FR 1352757 A FR1352757 A FR 1352757A FR 1352757 A FR1352757 A FR 1352757A FR 2988905 A1 FR2988905 A1 FR 2988905A1
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Christoph Schelling
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

Procédé de réalisation d'une surface de contact (104) d'un composant (100) consistant à utiliser une structure de surface dans la plaque ayant une première cavité dans le plan d'extension principale, une profondeur qui, correspond à la longueur souhaitée de la surface de contact (104). Dans la région de la structure de surface, la matière de support reçoit une couche conductrice. Dans la zone de séparation, on dégage la matière de support, et on réalise une cavité en enlevant la matière de support de la zone de tranchée jusqu'à une profondeur dépassant la profondeur de la cavité, et on coupe la plaque dans le prolongement d'une seconde cavité pour générer une surface latérale du composant (100), la surface de contact (104 étant alignée transversalement.

Description

Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un procédé de réali- sation d'au moins une surface de contact d'un composant réalisé sur une plaque d'une matière de support, le composant étant aligné dans le plan d'extension principale de la plaque. L'invention se rapporte également à un capteur réalisé selon ce procédé. Etat de la technique Les capteurs de champ magnétique sont combinés dans un boîtier à des capteurs d'accélération ou de vitesse de rotation pour servir à la navigation. Les composantes de champ magnétique suivant l'axe x et l'axe y sont mesurées par des capteurs à saturation de flux alors que le composant z se détermine par un circuit intégré Hall. Le document DE 10 2009 028 815 A 1 décrit un magné- tomètre ayant un substrat et un noyau magnétique. Le substrat a une bobine d'excitation générant un flux magnétique dans le noyau magnétique et la bobine d'excitation a une section qui est pratiquement perpendiculaire au plan d'extension principale du substrat. Le noyau magnétique se trouve à l'extérieur de la section de la bobine.
But de l'invention Dans ce contexte, la présente invention a pour but de développer un procédé de fabrication de deux surfaces de contact de deux composants voisins sur une plaque en une matière de support ainsi qu'un capteur pour recevoir une composante directionnelle d'une gran- deur de mesure directionnelle. 717-posé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de réalisa- tion d'au moins une surface de contact d'un composant réalisé sur une plaque d'une matière de support, le composant étant aligné dans le plan d'extension principale de la plaque, et consistant à: utiliser une structure de surface dans la plaque ayant au moins une première cavité réalisée dans la plaque et située dans le plan d'extension principale, * la première cavité ayant une profondeur qui, dans la plage de tolérance, correspond à la longueur souhaitée de la surface de contact, * au moins dans la région de la structure de surface, la matière de support reçoit une couche conductrice, * dans la zone de séparation, on dégage la matière de support, * la zone de séparation étant tournée vers le côté supérieur de la plaque et la première cavité se trouve au voisinage immédiat, - réaliser une première cavité en enlevant la matière de support de la zone de tranchée jusqu'à une profondeur dépassant la profondeur de la première cavité, et couper la plaque dans le prolongement de la seconde cavité pour générer une surface latérale du composant, - la surface de contact étant alignée transversalement au plan d'extension principale. Dans le cas d'un capteur de champ magnétique selon le principe de capteur à saturation de flux ou vanne de flux, par exemple une sonde à saturation de flux, on fait fonctionner un noyau à aimanta- tion douce en alternance périodiquement en saturation. Le noyau est entouré de deux bobines en sens opposé. Lorsqu'un courant alternatif en dents de scie traverse une bobine d'excitation, il induit par l'intermédiaire du noyau de bobine à aimantation douce, commun, lors du basculement de l'aimantation, un courant dans l'autre bobine (bo- bine de réception). La tension d'excitation et la tension de réception sont identiques en l'absence de champ extérieur et se compensent réci- proquement dans leurs effets. Mais en cas de champ magnétique externe, la composante vectorielle parallèle à la direction du noyau génère un signal résultant dans la bobine de réception. Ce signal est propor- tionnel au champ magnétique externe appliqué. Ce principe permet de mesurer même de très petits champs électromagnétiques. Comme le noyau peut avoir une composante de champ magnétique dépendant de la direction, l'installation de plusieurs noyaux avec des alignements différents permet d'avoir une résolution spatiale univoque du champ magnétique appliqué, en particulier dans les trois dimensions. De façon générale, on utilise un montage de trois noyaux perpendiculaires les uns aux autres pour obtenir à partir des trois composantes vectorielles du champ magnétique, la direction spatiale du champ magnétique.
Les composants semi-conducteurs peuvent être branchés par des fils de liaison. Les fils de liaison sont fixés aux pattes de liaison qui ont un alignement commun, parallèle à la surface de base du composant semi-conducteur car la liaison se fait automatiquement et perpendiculairement à la surface de base.
L'invention repose sur la considération qu'un composant est tourné pour détecter une composante vectorielle d'une grandeur de mesure et qui est fixé sur une surface latérale, avantageusement sur une surface latérale, en regard de la surface latérale, peut avoir des surfaces de contact pour pouvoir brancher des fils électriques par des fils de liaison. La présente invention développe un procédé de réalisation d'au moins une surface de contact d'un composant installé sur une plaque en une matière de support alignée suivant un plan d'extension principale de la plaque, le procédé comprenant les étapes développées ci-dessus. Ce mode de réalisation du procédé permet d'obtenir d'une manière technique très simple, des surfaces de contact pour le composant, surfaces alignées transversalement au plan d'extension principale de la plaque dans laquelle est réalisé le composant.
L'invention a également pour objet un capteur caractérisé en ce qu'il comprend : - un corps de base ayant une première surface de fixation pour fixer le capteur sur une structure de support dans une première direction de l'espace et au moins une seconde surface de fixation pour fixer le capteur à la structure de support dans une seconde direc- tion de l'espace, la première surface de fixation étant dirigée transversalement à la seconde surface de fixation, - un élément de capteur prévu sur la surface du capteur à l'opposé de la première surface de fixation, le capteur ayant une compo- sante directionnelle d'une grandeur de mesure directionnelle, et - au moins une surface de contact sur la surface latérale du capteur à l'opposé de la seconde surface de fixation et reliée électriquement à l'élément de capteur. L'expression « surface de contact » désigne une structure de surface électro-conductrice permettant de souder un conducteur électrique. La surface de contact peut être une patte de liaison pour fixer un fil de liaison. La matière de support est par exemple une matière semi-conductrice. La matière de support peut se présenter sous la forme d'un disque ou d'une plaque mince telle qu'une plaquette en sili- cium. La surface de la plaque est alignée dans le plan d'extension prin- cipale. Le composant peut être un composant semi-conducteur ayant une structure stratifiée formée de couches isolantes et de zones telles que des chemins conducteurs, des éléments fonctionnels, des couches conductrices et des zones. En particulier, le composant est un capteur enregistrant au moins une composante d'une grandeur de mesure. Le capteur peut avoir une caractéristique directionnelle. Le capteur peut être un capteur pour détecter des champs électriques, magnétiques et/ou électromagnétiques. Le capteur comporte alors une installation de mesure définie par la forme du capteur. On peut par exemple aligner un dipôle électro-conducteur ou un noyau de capteur comportant des bo- bines et qui définissent la direction de mesure. La structure de surface peut avoir un contour tridimen- sionnel et en particulier cette structure sera réalisée par enlèvement de matière dans la plaque. On peut également appliquer une ou plusieurs couches sur la plaque. Une cavité ou dégagement dans la plaque est une poche ou un enlèvement de matière. Une zone de tranchée est une zone dans laquelle on a enlevé de la matière du support pour séparer le composant. Dans l'étape de séparation, on réalise la seconde cavité plus profondément que la première cavité pour réaliser une fente de sépara- tion dans la zone de séparation. De manière avantageuse, on peut éga- lement avoir une troisième cavité, c'est-à-dire une première et une troisième cavité entre lesquelles se situe la zone de tranchée dans la direction d'extension principale dans une rangée et ayant des dimensions sensiblement identiques ou situées dans la plage de tolérance (par exemple entre 5 et 10 %) et qui correspondent à la longueur souhaitée pour les surfaces de contact et cela également dans la plage de tolérance (par exemple entre 5 et 10 %). L'entretoise peut être constituée par un résidu mince de matière de support entre les cavités. L'entretoise peut être dirigée transversalement c'est-à-dire dans une s autre direction que la direction d'extension de la surface de la matière de support, notamment elle peut être perpendiculaire à la surface de la matière de support. L'expression « alignement d'un élément transversalement à une direction » signifie ici que l'élément est aligné dans une direction 10 différente de la direction alternative, notamment perpendiculaire à cette direction alternative. La couche conductrice est par exemple une couche métallisée correspondant au contour de la surface supérieure. L'expression « enlèvement/dégagement » correspond à une opération de gravure ou d'érosion. L'enlèvement se fait entre les zones partielles de la 15 couche conductrice dans la zone des cavités d'une manière auto- ajustée. Entre les zones partielles de la couche conductrice, dans la zone de l'entretoise, on peut former une tranchée ou un canal. Cela permet d'enlever une zone située plus profondément dans la plaque et cela de manière directionnelle. L'enlèvement peut se faire dans la direc- 20 tion du plan médian de l'entretoise. L'expression « séparation » signifie découpe, meulage, sciage ou rupture. Le procédé comporte une étape d'application d'une couche métallique sur la couche conductrice. On peut déposer par exemple du métal par un procédé galvanique sur la couche conductrice 25 pour avoir une plus grande épaisseur de couche sur la surface de con- tact. Une telle réalisation permet d'obtenir d'une manière technique très simple un contact électrique entre le composant et la surface de contact. On peut avoir une couche isolante entre la couche con- 30 ductrice et la matière de support. La couche conductrice peut être ap- pliquée sur la matière de support avant d'appliquer la couche conductrice. En particulier, si la matière de support est un semiconducteur, la couche isolante assure la séparation électrique de la couche conductrice d'autres composants de l'élément.
Dans le prolongement de la seconde cavité, on peut réaliser une coupe en partant du dos de la plaque. On évite ainsi de perdre de la matière en coupant par le côté avant sensible de la plaque. Les composants peuvent être faiblement distants. En enlevant la matière de l'entretoise ainsi que de la matière sous l'entretoise, on pourra séparer la plaque par une coupe de moindre profondeur que l'épaisseur de la plaque. La couche conductrice peut être interrompue dans la zone de séparation pour dégager la matière de support. Au moment de la mise en oeuvre, on peut appliquer la couche conductrice sur le côté supérieur de l'entretoise et l'enlever de nouveau du côté supérieur. Par exemple la couche conductrice pourra s'enlever par gravure. Le côté supérieur de l'entretoise peut également être masqué pour éviter le dépôt de la couche métallique.
La première cavité peut avoir dans une seconde direction d'extension principale du plan d'extension principale, une largeur qui correspond sensiblement à la profondeur des cavités, c'est-à-dire dans le cadre d'une plage de tolérance (par exemple entre 5 et 10 %). En limitant la largeur, on pourra avoir plusieurs cavités le long du futur com- posant pour obtenir plusieurs surfaces de contact, ce qui permet de contacter plusieurs branchements du composant. Selon un autre développement, l'invention a pour objet un procédé pour la réalisation d'au moins deux surfaces de contact de deux composants voisins, installés sur la plaque en matière de support, ces composants étant alignés dans le plan d'extension principale de la plaque, et on utilise une structure de surface ayant une troisième cavité dans la plaque qui se trouve dans le plan d'extension principale, la zone de coupe se trouvant entre la première et la troisième cavité, notamment la zone de coupe ayant une direction d'extension principale de la plaque de longueur inférieure à celle transversale à la direction d'extension principale, l'étape de génération consistant à générer la seconde cavité de façon que la matière de la zone de coupure soit enlevée jusqu'à une profondeur qui dépasse la profondeur de la première et/ou de la troisième cavité, et l'étape de coupe consiste à réaliser pour chaque surface latérale, des composants dont les surfaces de contact sont dirigées transversalement au plan d'extension principale. Ce mode de réalisation de l'invention a l'avantage de permettre une fabrication particulièrement efficace et économique de plusieurs composants. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un procédé de réalisation d'une surface de contact d'un composant installé sur une plaque ainsi qu'un capteur réalisé avec de tels composants représentés dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 montre globalement un exemple de réalisation d'un cap- teur selon l'invention, - la figure 2 montre un ordinogramme d'un procédé de réalisation de deux surfaces de contact de deux composants voisins sur une plaque en un matériau de support correspondant à un premier exemple de l'invention, - les figures 3a et 3b montrent un capteur avec des surfaces de contact usuelles, - les figures 4a et 4b montrent un capteur avec des surfaces de contact correspondant à un exemple de réalisation de l'invention, - la figure 5 montre un dispositif formé de capteurs selon un exemple de réalisation de l'invention, - les figures 6a-6g montrent des produits semi-finis après les étapes de fabrication d'un capteur selon un exemple de réalisation de l'invention, - les figures 7a-7e montrent des produits semi-finis après les étapes de fabrication d'un capteur selon un autre exemple de réalisation de l'invention. Description Ce modes e réalisation de l'invention La figure 1 est une vue en coupe d'un capteur 100 cor- respondant à un exemple de réalisation de l'invention. Le capteur 100 est en relation avec d'autres capteurs 100a, 100b et 100c (plusieurs sur une plaquette). Les capteurs 100-100c ont été réalisés dans une plaque d'une matière de support. Le capteur comporte un élément de capteur 102 et une surface de contact 104. L'élément de capteur 102 est installé sur le dessus du capteur 100. Le dessus ou côté supérieur s'oppose au côté inférieur du capteur 100. La surface supérieure est reliée au côté inférieur par les surfaces latérales du capteur 100. Le capteur 100 a une forme de cube. Le capteur 100 est un composant semi-conducteur. La surface de contact 104 est prévue au niveau d'une arête entre la sur- face supérieure et la surface latérale et possède des zones électro- conductrices à la fois sur la surface supérieure et sur la surface latérale. Entre le capteur 100 et le capteur voisin 100a, on a un intervalle 106. L'intervalle 106 est réalisé de manière chimique dans la région de la surface supérieure par dissolution de la matière de support. Dans la région du côté inférieur, l'intervalle 106 est réalisé par un procédé mécanique de séparation tel que par exemple une coupe faite avec une scie. Le procédé de réalisation de deux surfaces de contact selon ce mode de réalisation est fait avant de séparer les capteurs 100 dans la région 108 autour des surfaces de contact 104. Une région de détail pour un procédé de réalisation re- présenté à titre d'exemple dans les étapes de fabrication est présentée comme produit semi-fini aux figures 6a-6g et 7a-7e. La figure 2 montre l'ordinogramme d'un procédé 200 de réalisation de deux surfaces de contact entre deux composants voisins sur une plaque en un matériau de support correspondant à un exemple de réalisation de l'invention. Le procédé comprend une étape de développement 202, une étape de réalisation ou d'enlèvement 204 et une étape de séparation 206. Les composants sont alignés dans le plan d'extension principale de la plaque. Dans l'étape 202 de développement, on utilise ou on réalise une structure de surface dans la plaque. Cette structure présente deux cavités dégagées dans la plaque et qui sont voisines l'une de l'autre dans la direction principale d'extension du plan principal d'extension. Les cavités ont une profondeur qui, dans une plage de tolérance, correspond à la longueur souhaitée des surfaces de contact. Une entretoise subsiste entre les cavités ; elle a une extension plus faible dans la direction principale d'extension que dans la direction transversale à cette direction principale. Au moins dans une région de la structure de la surface, la matière de support comporte une couche conductrice. La matière de support est dégagée sur le côté supérieur de l'entretoise tourné vers le côté supérieur de la plaque. Dans l'étape 204 consistant à enlever, on dégage la matière de support de l'entretoise et la matière de support du prolongement de l'entretoise. L'expression « prolongement de l'entretoise » désigne la région dans la matière de support dans une direction qui est dans le prolongement de la direction principale de l'entretoise dans la matière de support. La matière de support est par exemple enlevée par le procédé de gravure de tranchée. Dans l'étape 206 de séparation, on sépare la plaque dans le prolongement de l'entretoise pour réaliser chaque fois une surface latérale du composant et les surfaces de contact ainsi dégagées sont alignées transversalement au plan d'extension principale. Les figures 3a et 3b représentent un capteur 300 ayant des surfaces de contact 302 usuelles. Comme décrit à la figure 1, le capteur 300 est un composant semi-conducteur réalisé sur et dans une plaque ou une puce en un matériau de support semi-conducteur par des étapes de fabrication physicochimiques. Pendant le procédé de fabrication, la plaque est plus grande que la partie représentée ici. Les structures ne peuvent être réalisées dans la plaque que dans la direction z. Les surfaces latérales x et y du capteur 300 résultent de la sépa- ration de la coupe de la plaque en ses différents capteurs 300. La figure 3a est une représentation dans l'espace du capteur 300 montrant trois surfaces visibles x, y, z. La surface z laisse apparaître quatre surfaces de contact 302 ainsi qu'un capteur de champ magnétique 304 raccordé à celles-ci. Aucune structure n'est prévue sur les côtés x et y. La figure 3b est une vue de dessus de la surface z donnant plus de détail du capteur 300. Le capteur de champ magnétique 304 est réalisé comme noyau aimanté ayant deux enroulements de bobines 306 installées de façon opposée sur le noyau. Les bobines 306 sont reliées par des pattes de liaison 302 aux lignes d'alimentation 308. Les figures 4a et 4b montrent un capteur 100 selon l'exemple de réalisation de l'invention. Le capteur 100 a deux éléments de capteur 102 qui détectent chacun une partie d'une grandeur de mesure (grandeur mesurable). Les éléments de capteur 102 sont perpendi- culaires l'un à l'autre pour qu'indépendamment de l'angle d'incidence de la grandeur de mesure, on puisse recevoir différents composants. Comme aux figures 3a-3c, les différents éléments de capteur 102 sont constitués par des enroulements en sens opposé sur un noyau susceptible d'être aimanté. Les enroulements sont reliés aux surfaces de con- tact 104 par des lignes d'alimentation 308. Dans cet exemple de réalisation, le capteur 100 présente le long d'une arête, huit surfaces de contact 104 ; quatre surfaces pour chaque élément de capteur 102. Les surfaces de contact offrent une surface pour le contact sur le côté supérieur du capteur 100 ainsi que sur une surface latérale du capteur 100.
La figure 4a est une vue de dessus de la surface supé- rieure du capteur 100. Les éléments de capteur 102 sont dirigés suivant un angle de 45° par rapport à l'arête du capteur. Les surfaces de contact sont en deux groupes sur l'arête. Les éléments de contact sont enroulés sur un noyau de bobine 102 avec deux bobines pour en tout quatre pattes de liaison 104. La figure 4b montre le détail d'une vue de côté du capteur 100. La figure représente un côté du capteur 100 muni de ses surfaces de contact 104. La figure montre les surfaces de contact 104 de l'un des capteurs. Les surfaces de contact 104 sont réparties à intervalle régulier le long de l'arête. Les surfaces de contact ou pattes de contact 104 se situent au niveau de l'arête de la puce. Les surfaces de contact 104 sont prévues dans la zone de l'arête avec la surface supérieure. Le côté est relié par des fils au niveau de la surface de contact 104 de la surface latérale.
La figure 5 est une vue d'un dispositif de capteurs 500 formé de capteurs 100 selon un exemple de réalisation de l'invention. Le dispositif de capteurs 500 se compose de trois capteurs 100. Les capteurs 100 sont alignés l'un par rapport à l'autre suivant des angles connus par rapport à la direction de mesure. Ainsi, chacun des cap- teurs 100 pourra détecter une composante dans l'espace d'une gran- deur de mesure. Globalement les signaux des capteurs 100 représentent correctement la grandeur de mesure car les capteurs 100 ont une structure identique et n'ont pas de sensibilité différente. Deux des capteurs 100 sont fixés par leur côté inférieur comme surface de fixation sur une structure de support 502 ou le fond du boîtier. Un troi- sième capteur 100 est fixé sur une surface latérale constituant la surface de fixation de la structure de support 502. Les capteurs 100 sont fixés à la structure de support 502 avec une couche de colle 504. Les capteurs 100 sont branchés électriquement par des fils de liaison 506.
Les deux capteurs fixés sur le côté inférieur ont des fils de liaison 506 sur le côté supérieur. Dans le cas du capteur fixé sur une première surface latérale, les fils de liaison 506 sont fixés sur la seconde surface latérale, opposée. La liaison ne serait pas possible sans la surface de contact 104 sur la surface latérale.
Au montage, pour réaliser un capteur de champ magné- tique 3D et 500, on peut dégager le capteur x100 de la plaquette et le placer dans un boîtier. Le capteur de champ magnétique sera alors aligné dans la direction x. Le capteur y100 peut également être dégagé de la plaquette et être placé dans un boîtier de sorte qu'il sera aligné dans la direction y. Le capteur z, 100, après avoir été dégagé du capteur 100 de la plaquette sera tourné de 90° pour que les pattes de liaison 104 dégagées soient tournées vers le haut. Le capteur de champ magnétique 100 est ainsi aligné dans la direction z ou être au moins en partie dirigé dans la direction z. Pour les capteurs x et y 100, on peut avantageusement utiliser des capteurs qui ne comportent pas de contacts latéraux. Les figures 6a-6g sont des vues de produits semi-finis après des étapes de fabrication de capteurs selon un exemple de réali- sation de l'invention. Dans les dessins, on a représenté une vue en coupe selon la ligne de coupe de la figure 4b pour la zone entourée. On a représenté la zone de la patte de liaison de deux puces voisines. Sur le côté gauche, on a une partie d'un premier capteur à réaliser, sur le côté droit une partie d'un second capteur. Les figures 6a-6g montrent cha- cune une partie d'une plaquette d'une matière de support 600 dans la- quelle on réalise un grand nombre de capteurs. Dans les figures, en haut, on a le côté supérieur de la plaquette avec un plan d'extension principale de la surface supérieure perpendiculaire au plan du dessin. L'autre direction d'extension principale de la surface supérieure est con- tenue dans le plan du dessin.
La figure 6a montre la matière de support 600 après une première étape consistant à réaliser une tranchée ou à dégager la matière de la plaquette 600. La surface supérieure comporte deux cavités 602 en forme de U ou d'auges ou des sillons de contact 602 ayant prin- cipalement une profondeur correspondant à la largeur planifiée des sur- faces de contact de la future surface latérale des capteurs. Les cavités 602 sont plus profondes que larges. Les cavités 602 sont voisines dans le plan d'extension principale. Entre les cavités 602, il subsiste une entretoise 604 en matière de support 600 qui n'a pas été enlevée. Pour ce- la, on aura par exemple appliqué un masque de vernis sur la surface de la plaquette 600, ce masque ayant des dégagements correspondant au contour des cavités 602. Les dégagements permettent d'enlever de manière précise la matière de support 600. Selon la figure 6b, on applique sur la structure de sur- face de la figure 6a une couche d'oxyde isolante 606. La couche d'oxyde 606 est par exemple appliquée par un procédé de dépôt à la vapeur, encore appelé procédé CVD ou par oxydation thermique. La couche d'oxyde 606 constitue un isolant pour la matière de support car en général, la matière de support 600 est un semi-conducteur.
Selon la figure 6c, sur la couche d'oxyde 606, on applique une couche électro-conductrice 608 en métal. La métallisation et la mise en structure peuvent se faire par exemple par un procédé de pulvérisation de vernis. La surface de la plaquette de support 600 est ensuite de nouveau dégagée au niveau de la tranche (petit côté) de l'entretoise 604. Le métal 608 et l'oxyde 606 peuvent être gravés dans le sillon de gravure (c'est-à-dire le futur sillon de sillage). Dans cet état, la plaquette 600 peut être une ébauche pour le procédé de fabrication de deux surfaces de contact selon la solution présentée ici. A la figure 6d, la matière de support 600 de l'entretoise a été enlevée. Grâce aux faibles dimensions de l'entretoise, on réalise ain- si un canal ou une tranchée qui a un effet d'auto-ajustage si bien que dans le prolongement du plan médian de l'entretoise 604, on dégage une partie supplémentaire de matière 600. Le dégagement peut se faire par gravure de la matière de support 600. La tranchée peut se faire sans autre masque. Le métal 608 ou l'oxyde 606 servent de masque. Le procédé de tranchée est auto-ajusté. A la figure 6e, la couche d'oxyde 606 a été enlevée dans la zone où a déjà été enlevée l'entretoise. L'enlèvement peut se faire comme à la figure 6d par dissolution ou par gravure de la couche d'oxyde 606, par exemple par gravure en phase gazeuse HF. La couche métallique 608 n'est pas attaquée par cette opération, de même que la matière de support 600 n'est pas touchée. A la figure 6f, on a gravé la couche métallique 608.
Comme dans la région de l'ancienne entretoise, le métal 608 a été atta- qué simultanément des deux côtés, cela s'est traduit par un fort enlèvement de matière. Le canal dans la zone de l'entretoise est enlevé. La surface métallique résiduelle est également attaquée. De manière idéale, l'enlèvement de matière est toutefois inférieur à celui de l'épaisseur de couche appliquée précédemment. Une mince couche métallique 608 subsiste sur l'oxyde 606. Le métal 608 peut par exemple se travailler par une étape de gravure humide. Le temps de gravure est choisi pour que le métal 608 soit complètement dégagé de la paroi de la seconde tranchée qui a été attaquée sur les deux côtés lors de la gravure. Le mé- tal 608 de la paroi du substrat et dans la patte de liaison n'est toutefois gravé que d'un côté si bien qu'il n'est aminci que sensiblement sur sa demi-épaisseur. La figure 6g montre une coupe de séparation 610 partant du dos de la plaquette 600 jusque dans le dégagement décrit à la figure 6d qui sépare le premier capteur 100a du second capteur 100b. Les deux capteurs 100a et 100b ont alors une surface de contact 104 sur la surface latérale formée par la coupe de séparation 100. La séparation des capteurs peut se faire par exemple par une opération de sciage usuelle. Les surfaces de contact 104 sont chaque fois reliées électri- quement à l'élément de capteur. Les figures 7a-7e montrent des vues de produits semi- finis après les étapes de fabrication pour réaliser les capteurs selon un autre exemple de la présente invention. Sous une forme modifiée ou étendue les étapes de fabrication présentées correspondent aux étapes de fabrication déjà présentées aux figures 6d-6g. Les premières étapes sont analogues à celles du procédé de fabrication présentées aux figures 6a-6c. A la figure 7a, sur la couche métallique 608 décrite à la figure 6c, on a appliqué une autre couche métallique 700. Cette autre couche métallique 700 est plus épaisse que la couche métallique 608. Cette autre couche métallique 700 est déposée par un procédé électro- chimique de galvanoplastie sur la couche métallique 608 présente. Dans la région de l'entretoise 604, là où la matière de support 600 est dégagée, on n'a pas déposé de métal 700 ou encore ce métal a déjà été enlevé. Dans la région des cavités 602, on a déposé du métal 700 pour remplir de nouveau les cavités 602. Après la métallisation en surface comme cela est présenté à la figure 6c, on effectue une galvanisation de préférence sans courant consistant à remplir complètement la cavité 602 avec du métal 700. Les matériaux appliqués par galvanisation sont par exemple Cr, Ni, Pt, Au, Pd ou des combinaisons. Les avantages du métal 700 appliqué par un procédé galvanique sont des chemins conducteurs faiblement ohmiques sur la face avant et des pattes de liaison faiblement ohmiques sur les côtés. La figure 7b est analogue à la figure 6d ; dans la région de l'entretoise, on a réalisé une tranchée dans la matière de support 600. Le canal est auto-ajustant comme celui de la figure 6d et il a une faible largeur. Le métal 700 déposé par voie galvanique n'est pas influencé par cette caractéristique. La tranchée peut être réalisée sans masque supplémentaire dans la zone de la patte car le revêtement gal- vanique sert de masque. La figure 7c est présentée de manière analogue à la figure 6e montrant que dans la zone de l'entretoise, la couche d'oxyde 606 a été enlevée pour dégager la couche métallique 608. A la figure 7d, de façon analogue à la figure 6g, on a montré comment la plaquette 600 a été séparée par un trait de scie 610. Comme à la figure 6g, les surfaces de contact latérales 104 du premier capteur 100a et du second capteur 100b, sont devenues accessibles. Dans cet exemple de réalisation, les cavités étant de nouveau remplies, il est inutile d'enlever la couche métallique 608. La couche métallique 608 de cet exemple de réalisation constitue la surface supérieure de la surface de contact 104. La figure 7e est une vue de dessus de la coupe de la fi- gure 7d des capteurs 100a et 100b qui ont été séparés selon la figure 7d. Les arêtes de coupe du trait de scie, en partant du dos, sont repré- sentées comme arêtes cachées (trait en pointillés). Les surfaces de contact 104 sont sensiblement aussi larges que longues. La couche d'oxyde 606 isole les surfaces de contact 104 par rapport au silicium ou au substrat 600, même sur le côté. Selon les figures 7a-7d, les pattes de liaison 104 de cet exemple de réalisation sont en une matière première 608 et en métal galvanisé 700. Un chemin conducteur métallique 308 galvanisé est issu des surfaces de contact pour arriver à un élément de capteur non présenté des capteurs 100a et 100b. En d'autres termes, les figures 6 et 7 présentent des pro- cédés de fabrication d'un capteur de champ magnétique z 100 selon dif- férents exemples de réalisation de la présente invention. Les pattes de liaison latérales 104 permettent de basculer de manière ciblée le capteur 100 selon un angle défini. Le capteur peut être branché de manière habituelle au niveau des pattes de contact 104. L'élément de capteur 100 est tourné de 90° pour que les couches sensibles inclinées sur le côté arrivent en appui si, comme représenté à la figure 4a, deux capteurs de champ magnétique sont installés sur une puce. C'est ainsi que les composantes xz ou yz du champ magnétique pourront être mesurées par deux vannes de flux sur un capteur 100 sans élément Hall. La composante z est contenue dans les deux signaux de vannes de flux ; les directions x et y sont chacune contenues dans un signal. Dans le cas de l'intensité connue de champ magnétique ou en intégrant les signaux de deux portes de flux alignées dans la direction x et dans la direction y et l'angle de montage suivant des directions les unes par rapport aux autres, on définit les trois composantes du champ magné- tique. Le composant 100 selon la proposition présentée ici est caractérisé en ce que la première surface supérieure comporte un dispositif pour déterminer les grandeurs de mesures physiques 102, par exemple des champs magnétiques. Au moins une surface supérieure voisine, perpendiculaire, du substrat, comporte des pattes de contact 104 reliées au dispositif 102 du premier côté. Le composant peut être fixé et branché électriquement par les pattes de contact 104 sur un fond de boîtier. En variante, le composant 100 peut être fixé au fond du boîtier par la surface supérieure à l'opposé de celle munie des pattes de contact 104 en étant ainsi relié électriquement aux pattes de contact 104 par un fil de liaison. Pour réaliser un composant 100 selon la proposition pré- sentée ci-dessus et telle que développée aux figures 6 et 7 à l'aide des étapes de procédé pour la fabrication d'un produit semi-fini, on ap- plique les étapes de procédé suivantes : - réalisation d'une première tranchée 602 dans la zone prévue pour des trous de contact, - dépôt d'une couche d'isolation 606, - séparation et mise en structure de la première couche métallique 608, - enlèvement de la couche d'isolation 606 préalablement mise en place dans la région d'un second sillon de tranchée, - introduction de la seconde tranchée au moins au niveau des sillons de tranchée et entre la première tranchée de surface de contact 102, - enlèvement de la couche d'isolation 608 mise en place précédemment des parois verticales du second sillon de tranchée, - en option, la couche métallique 608 peut être gravée pendant la durée permettant d'enlever par gravure sensiblement plus de la moitié de l'épaisseur de la couche déposée, - sciage de l'épaisseur résiduelle du substrat 600 par rapport au coté arrière jusque dans le sillon de tranchée. En option, la couche métallique 608 peut être renforcée avant son sciage en appliquant un procédé de dépôt galvanique. La première couche métallique structurée 608 peut être renforcée par un procédé de dépôt galvanique avant que la couche d'isolation 606 ne soit enlevée du second sillon de tranchée. Le procédé de fabrication présenté ci-dessus permet de réaliser de manière économique un capteur pour une mesure en 3D d'un champ magnétique avec seulement deux substrats de capteur différents. On pourra supprimer l'élément Hall servant à mesurer la composante perpendiculaire. Les capteurs selon la proposition présentée ci-dessus peuvent servir par exemple de compas magnétique pour des ap- pareils de navigation, des montres, des téléphones ou des calepins élec- troniques. Les exemples de réalisation décrits et présentés dans les figures n'ont été choisis qu'à titre d'exemple. Des exemples de réalisation différents peuvent être combinés en totalité ou en partie pour les différentes caractéristiques. Un exemple de réalisation peut être complé- té par les caractéristiques d'un autre exemple de réalisation. En outre, on peut répéter les étapes de procédé selon l'invention ainsi que l'ordre dans lequel elles sont décrites.15 NOMENCLATURE 100 Capteur 100a, 100b, 100c Capteurs 102 Elément de capteur 104 Surface de contact 106 Intervalle / fente 108 Zone autour des surfaces de contact 104 200 Procédé de fabrication de deux surfaces de contact 10 de deux composants sur une plaque de matière de support 202, 204, 206 Etapes du procédé 200 300 Capteur 302 Surface de contact 15 304 Capteur de champ magnétique 306 Bobinage 308 Ligne d'alimentation 500 Dispositif de capteur 502 Structure de support 20 504 Couche de colle 506 Fil de liaison 600 Matière de support/ substrat 602 Cavité/dégagement en forme de U 604 Entretoise 25 606 Couche d'oxyde isolante 608 Couche électro-conductrice/ couche de métal 610 Coupe de séparation 700 Couche métallique 30

Claims (1)

  1. REVENDICATIONS1°) Procédé (200) de réalisation d'au moins une surface de contact (104) d'un composant (100) réalisé sur une plaque (600) d'une matière de support, le composant étant aligné dans le plan d'extension principale de la plaque (600), procédé (200) comprenant les étapes suivantes consistant à : - utiliser (202) une structure de surface dans la plaque (600) ayant au moins une première cavité (602) réalisée dans la plaque (600) et située dans le plan d'extension principale, - la première cavité (602) ayant une profondeur qui, dans la plage de tolérance, correspond à la longueur souhaitée de la surface de contact (104), - au moins dans la région de la structure de surface, la matière de support reçoit une couche conductrice (608), - dans la zone de séparation (604), on dégage la matière de support, - la zone de séparation (604) étant tournée vers le côté supérieur de la plaque (600) et la première cavité se trouvant au voisinage immédiat, - réaliser (204) une première cavité en enlevant la matière de sup- port de la zone de tranchée (604) jusqu'à une profondeur dépassant la profondeur de la première cavité, et - couper (206) la plaque (600) dans le prolongement de la seconde cavité (604) pour générer une surface latérale du composant (100), - la surface de contact (104) étant alignée transversalement au plan d'extension principale. 2°) Procédé (200) selon la revendication 1 comportant une étape consistant à appliquer une couche métallique (700) sur la couche conductrice (608). 3°) Procédé (200) selon la revendication 1, caractérisé en ce quel'étape d'utilisation (202) consiste à utiliser comme structure de surface une structure ayant une couche isolante (606) entre la couche conductrice (608) et la matière du support. 4°) Procédé (200) selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans l'étape de coupe (206), on réalise une coupe (610) en partant du dos de la plaque (600) dans le prolongement de la seconde cavité. 5°) Procédé (200) selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans l'étape d'utilisation (202), on utilise comme structure de surface une structure dont la couche conductrice (608) est interrompue dans la région de la zone de coupure (604) pour dégager la matière de support. 6°) Procédé (200) selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans l'étape d'utilisation (202), la première cavité (602) se développe dans la seconde direction d'extension principale du plan d'extension principale avec une largeur dans la plage de tolérance correspondant à la profondeur de la première cavité (602). 7°) Procédé (200) selon la revendication 1 pour la réalisation d'au moins deux surfaces de contact (104) de deux composants voisins, installés sur la plaque (600) en matière de support, ces composants étant alignés dans le plan d'extension principale de la plaque (600), et - l'étape d'utilisation (202), consiste à utiliser une structure de sur- face ayant une troisième cavité (602) dans la plaque (600) qui se trouve dans le plan d'extension principale, - la zone de coupe (602) se trouvant entre la première et la troisième cavité, notamment la zone de coupe (602) ayant une direction d'extension principale de la plaque (600) avec une longueur inférieure à celle transversale à la direction d'extension principale, l'étape de génération (204) consistant à générer la seconde cavité (602) de façon que la matière de la zone de coupure (604) soit enle-vée jusqu'à une profondeur qui dépasse la profondeur de la première et/ou de la troisième cavité (602), et l'étape de coupe (206) consistant à réaliser pour chaque surface latérale des composants (100) dont les surfaces de contact (104) sont dirigées transversalement au plan d'extension principale. 8°) Capteur (100) caractérisé en ce qu'il comprend : - un corps de base ayant une première surface de fixation pour fixer le capteur (100) sur une structure de support (502) dans une pre- mière direction de l'espace et au moins une seconde surface de fixation pour fixer le capteur (100) à la structure de support (502) dans une seconde direction de l'espace, la première surface de fixation étant dirigée transversalement à la seconde surface de fixation, - un élément de capteur prévu sur la surface du capteur (100) à l'opposé de la première surface de fixation, le capteur (100) ayant une composante directionnelle d'une grandeur de mesure direc- tionnelle, et - au moins une surface de contact (104) prévue sur la surface laté- rale du capteur (100) à l'opposé de la seconde surface de fixation en étant reliée électriquement à l'élément de capteur.25
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