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FR2620569A1 - Procede pour calibrer l'epaisseur d'une soudure d'un composant electronique sur un substrat - Google Patents

Procede pour calibrer l'epaisseur d'une soudure d'un composant electronique sur un substrat Download PDF

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FR2620569A1
FR2620569A1 FR8712604A FR8712604A FR2620569A1 FR 2620569 A1 FR2620569 A1 FR 2620569A1 FR 8712604 A FR8712604 A FR 8712604A FR 8712604 A FR8712604 A FR 8712604A FR 2620569 A1 FR2620569 A1 FR 2620569A1
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FR
France
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substrate
fusible
electronic component
thickness
balls
Prior art date
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Withdrawn
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FR8712604A
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English (en)
Inventor
Andre Boucher
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Radiotechnique Compelec RTC SA
Original Assignee
Radiotechnique Compelec RTC SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Radiotechnique Compelec RTC SA filed Critical Radiotechnique Compelec RTC SA
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Abstract

Procédé pour calibrer l'épaisseur e d'une soudure d'un composant électronique 10 sur un substrat 20, ladite soudure étant réalisée à l'aide d'un matériau fusible 30, caractérisé en ce que l'on combine audit matériau fusible des moyens de calage 40 calibrés, d'épaisseur e, et en ce que le composant électronique 10 et le substrat 20 sont mis en contact avec lesdits moyens de calage 40. Application au report de composants en technologie hybride.

Description

"PROCèDE POUR CALIBRER L'EPAISSEUR D'UNE SOUDURE D'UN COMPO-
SANT ELECTRONIQUE SUR UN SUBSTRAT".
La présente invention concerne un procédé pour calibrer l'épaisseur e d'une soudure d'un composant électronique sur un substrat, ladite soudure étant réalisée à l'aide d'un ~matériau fusible.
L'invention trouve une application particulièrement avantageuse dans le domaine de la technologie hybride et, en particulier, dans le report de composants électroniques (ou 'puces') sur un substrat.
Un procédé actuellement utilisé pour souder un composant électronique sur un substrat consiste à étaler sur le substrat, à l'endroit prévu pour la soudure, une pàte fusible du type de celles disponibles commercialement, par exemple sous la marque Indalloy.
Ces pâtes fusibles sont composées de particules de métal fusible (Indium, alliage Indium/Etain, etc...} mélangées à un liant et un mouillant tel que la résine de pin. Après avoir étalé ladite pâte fusible, on amène le composant électronique en position sur le substrat et au contact de la pâte fusible. La pâte est ensuite fondue à une température de l'ordre de 170 à 2250 C. Après refroidissement, la soudure est alors réalisée.
L'inconvénient présenté par ce procédé de soudage connu est que l'épaisseur e de la soudure, c'est à dire la distance entre le composant électronique et le substrat, est non uniforme, aléatoire et non reproductible. Or, cette épaisseur e est décisive quant à la détermination de la résistance thermiq.-, de la résistance électrique et de l'encombrement lécaniqu du composant électronique sur le substrat. De plus, l'épaisseur e conditionne la longueur des connexions électriques entre le composant et les contacts situés sur le substrat, or cette longueur est d'une très grande importance dans la valeur des inductances parasites des liaisons composantsubstrat.
Aussi, le problème technique à résoudre par l'objet de la présente demande est de proposer un procédé pour calibrer l'épaisseur e d'une soudure d'un composant électronique sur un substrat, ladite soudure étant réalisée à l'aide d'un matériau fusible, procédé grâce auquel on obtiendrait une épaisseur e de soudure constante sur toute sa surface, connue, réglable et reproductible.
La solution au problème technique posé consiste, selon la présente invention, en ce que, l'on combine audit matériau fusible des moyens de calage calibrés, d'épaisseur e, et en ce que le composant électronique et le substrat sont mis en contact avec lesdits moyens de calage.
Dans un premier mode de réalisation du procédé selon l'invention, dans lequel le matériau fusible est une pâte fusible, il est prévu que lesdits moyens de calage sont constitués par des billes calibrées en diamètre, et en ce qu'avant fusion de ladite pâte fusible, on exerce des forces de pression sur le composant électronique et/ou sur le substrat de façon que le composant électronique et le substrat soient en contact avec lesdites billes. L'épaisseur e de la soudure est alors complètement déterminée par le diamètre des billes, qui peuvent être des billes de verre ou, mieux encore, des billes d'un métal alliable ou soudable à la pâte fusible.
Cette dernière disposition évite le risque de départ des billes non alliées lorsque le composant électronique et le substrat sont lis en contact avec lesdites billes.
Enfin, un second mode de réalisation du procédé selon l'invention, dans lequel le matériau fusible est un métal fusible, prévoit que lesdits moyens de image sont constitués par une grille métallique dont les brins sont calibrés en épaisseur, et que ladite grille est recouverte d'une couche dudit métal fusible.
La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée.
Les figures la et 1b illustrent, par des vues en coupe, un premier mode de réalisation du procédé selon l'invention.
La figure 2 montre à l'aide d'une coupe un deuxième mode de réalisation du procédé selon l'invention.
Aux figures la et tb sont représentées des vues en coupe illustrant un procédé pour calibrer l'épaisseur e d'une soudure d'un composant électronique 10 sur un substrat 20, ladite soudure étant réalisée à l'aide d'un matériau fusible 30. Dans le mode de réalisation montré aux figures la et lb, le matériau fusible 30 est constitué par une pâte fusible qui est un mélange de particules de métal fusible et d'un liant.
Ce genre de pâte fusible se trouve aisément dans le commerce, par exemple sous la marque Indalloy. Ainsi que l'indiquent les figures la et lb, on combine audit matériau fusible, ici la pâte fusible, des moyens de calage 40 calibrés d'épaisseur e qui, dans le cas des figures la et lb, sont des billes calibrées en diamètre à 10, 20 ou 30 pm. Comme on peut l'observer à la figure lb, le composant électronique 10 et le substrat 20 sont mis en contact avec les moyens de calage 40, et, plus précisément ici, avant fusion de ladite pâte fusible, on exerce des forces de pression P sur le composant électronique et/ou sur le substrat afin de les mettre en contact avec les billes 40.Ces billes peuvent être des billes de verre, mais, avantageusement, on préférera des billes d'un matériau alliable à la pâte fusible car, dans ce cas, les billes étant incorporées à la pâte fusible de façon positive, aucun départ des billes au moment'de la mise en contact du compos nt électronique et du substrat avec lesdites billes n'est à craindre, alors que cet inconvénient peut se produire avec des billes de verre. Les billes alliables peuvent être, par exemple, des billes de cuivre et la pâte fusible peut être réalisée avec de 1'Indium, un alliage Argent/Etain ou encore un alliage Indium/Etain.
selon le mode de mise en oeuvre de la figure 2 dans lequel le matériau fusible est un métal fusible, les moyens de calage 40 sont constitués par une grille métallique dont les brins 50 sont calibrés en épaisseur et ladite grille est recouverte d'une couche dudit métal fusible. A titre d'exemple, la grille peut être en cuivre ou en laiton avec des brins 50 de 20 à 30 pm d'épaisseur, comportant en surface une couche 30 d'Indium déposée par voie électrolytique. Les grilles métalliques utilisées sont, soit des grilles métalliques tissées, soit des grilles en métal repoussé.
De même que dans le cas des billes, les grilles métalliques peuvent être associées à une pâte fusible remplissant les mailles desdites grilles.

Claims (6)

REVENDICATIONS :
1. Procédé pour calibrer l'épaisseur e d'une soudure d'un composant électronique (10) sur un substrat (20), ladite soudure étant réalisée à l'aide d'un matériau fusible (30), caractérisé en ce que l'on combine audit matériau fusible des moyens de calage (40) calibrés, d'épaisseur e, et en ce que le composant électronique (10) et le substrat (20) sont mis en contact avec lesdits moyens de calage (40).
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le matériau fusible (30) est une pâte fusible, caractérisé en ce que lesdits moyens de calage (40) sont constitués par des billes calibrées en diamètre, et en ce qu'avant fusion de ladite pâte fusible, on exerce des forces de pression (P) sur le composant électronique (10) et/ou sur le substrat (20) de façon que le composant électronique et le substrat soient en contact avec lesdites billes.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites billes calibrées sont des billes de verre.
4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites billes calibrées sont des billes d'un matériau alliable à ladite pâte fusible.
5. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le matériau fusible (30) est une pâte fusible, caractérisé en ce que lesdits moyens de calage (40) sont constitués par une grille métallique dont les brins (50) sont calibrés en épaisseur, et en ce qu'avant fusion de ladite pâte fusible, on exerce des forces de pression (P) sur le composant électronique et/ou le substrat (20) de façon que le composant électronique et le substrat soient en contact avec ladite grille.
6. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le matériau fusible (30) est en métal fusible, caractérisé en ce que lesdits moyens de calage (40) sont constitués par une grille métallique dont les brins (50) sont calibrés en épaisseur, et en ce que ladite grille est recouverte d'une couche dudit métal fusible.
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