FR2575965A1 - Procede de fabrication de bande pour la fabrication automatique des circuits integres et bande obtenue par ce procede - Google Patents
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Abstract
ON PROPOSE UN PROCEDE ET UN PRODUIT POUR LA FIXATION AUTOMATIQUE DE BANDE POUR CIRCUITS INTEGRES, DANS LESQUELS LA BANDE COMPREND UNE FINE COUCHE DE FILM ADHESIF DE POLYIMIDE INTERPOSEE ENTRE UNE COUCHE PLUS EPAISSE DE POLYIMIDE PREPOINCONNE ET UN FILM CONDUCTEUR. ENSUITE, LE FILM ADHESIF PEUT RECEVOIR UNE IMAGE ET ETRE DECAPE, DE MANIERE A CONSTITUER UN ANNEAU SANS SUPPORT, DESTINE A SUPPORTER PLUSIEURS CONDUCTEURS POUTRES QUI ONT ETE DECAPES DANS LE FILM CONDUCTEUR.
Description
1 "Procédé de fabrication de bande. pour la fabrication automatique des
circuits intégrés et bande obtenue par ce procédé " La présente invention concerne un procédé de fabri- cation de bande pour fixation automatique de bande (TAB) pour circuits intégrés (IC), et la bande obtenue par ce
procédé. Plus particulièrement, la présente invention con-
cerne un procédé nouveau pour la fabrication de produits TAB à trois couches, comportant un film conducteur, une colle et un film de polymère (poly-imide) o la colle est
une mince couche de film adhésif à base de poly-imide.
Le procédé général de fixation automatique de ban-
de pour circuits intégrés est déjà connu dans la techni-
que. Le procédé TAB nécessite la production et l'utilisa--
tion d'un substrat ayant une fenêtre de caractéristique,dans
laquelle est placé le circuit intégré, en vue de la conne-
xion aux circuits.
Il existe couramment trois types de produits à fi-
xation automatique de bandes (TAB), comportant"une couche" (tout métallique), "deux couches" (polyimide-métal) et
"trois couches" (polyimide: colle: métal).
La bande à une couche (tout métallique) est réali-
sée généralement en utilisant du cuivre de 56 g ou plus
lourd (épaisseur approximative 0,07 mm). Une couche photo-
résistante est appliquée sur le cuivre, et cette opération est suivie par la formation de l'image, le décapage et
l'enlèvement de la couche photo-résistante. Les micro-pla-
quettes montées sur une bande à simple couche ne peuvent pas être contrôlées sous cette forme, parce que tous les
conducteurs sont court-circuités ensemble à une extrémité.
Les produits TAB à deux couches sont obtenus sui-
vant deux procédés différents. Dans un premier procédé, du
cuivre à 14 g ou 28 g est revêtu d'une résine polyimide li-
quide. La résine peut être appliquée sous forme d'une cou-
che d'environ 0,01 mm à environ 0,04 mm. Après revêtement, le polyimide est séché pour en éliminer le solvant.Certains
polyimides nécessitent également une température de traite-
ment pour réaliser la réticulation du polymère. A ce stade, il existe un produit à deux couches,comportant une couche de cuivre et un film de polyimide. Au cours des deux stades
ultérieurs, on utilise deux produits photorésistants diffé-
rents, l'un pour empêcher le décapage du cuivre dans cer-
taines zones o l'on désire obtenir des conducteurs et l'au-
tre pour empêcher le décapage du polyimide,là o le film est nécessaire pour constituer un support. Après formation
de l'image, décapage et élimination des couches photorésis-
tantes, le produit aura une apparence semblable à celle de la figure 1 (état antérieur de la technique). Un avantage du produit à deux couches qui vient d'être décrit réside en ce qu'un anneau sans support (anneau flottant) peut être
décapé dans le film de polyimide (figure 2). Cet anneau em-
pêche les déplacements du conducteur dans les directions X et Y après décapage et permet un meilleur ajustement au
cours de l'opération de fixation des conducteurs intérieurs.
Les inconvénients de ce produit à deux couches sont nom-
breux: (1) Support inadéquat si l'on utilise un polyimide ayant une épaisseur de 0,01 mm à 0,04 mm. Le film est peu résistant et ne constitue qu'un médiocre support pour
les micro-plaquettes ou le cuivre.
(2) Liaison peu résistante entre le cuivre et le fil de polyimide. Ce problème est particulièrement difficile en cas de décapage de conducteurs étroits (largeur 0,05 mm), vu que la surface disponible pour créer les liaisons est réduite. En fait, la liaison obtenue peut être si médiocre que les conducteurs se détacheront
sous le poids d'une diode qui y sera fixée.
1 (3) Stabilité dimensionnelle médiocre du produit.Comme dé-
jà mentionné, ce produit est obtenu en utilisant un
polyimide liquide soumis à séchage et, parfois,à trai-
tement thermique. Au cours des opérations, les poly-
imides se rétractent, ce qui provoque des tensions dans le produit TAB. Ces tensions disparaissent au cours du décapage du cuivre,cequiprovoque une modification
des dimensions du produit.
(4) Les tensions mentionnées sous (3) ci-dessus peuvent
également provoquer le plissement (roulement et dé-
roulement sur une table o le produit devrait reposer
à plat), la torsion et le bouclage.
Une seconde méthode pour produire une bande à deux couches est beaucoup plus coûteuse que le procédé décrit ci-dessus. Ce produit TAB est obtenu en partant d'un film
de polyimide, en général du Kapton de DuPont, qui a une é-
paisseur de 0,025 mm, 0,05 mm ou 0,76mm. Les films ayant une épaisseur supérieure à 0,05 mm sont très difficiles à
décaper (fraisage chimique) à cause de la vitesse de déca-
page et du décapage en contre-dépouille. Le Kapton est dé-
posé tout d'abord, sans courant, dans un bain de placage,
avec une très fine couche de cuivre. Une couche photorésis-
tante est appliquée ensuite sur les deux faces du cuivre;
l'image est formée et est développée avec le tracé des con-
ducteurs métalliques pour le produit final. Le produit passe ensuite dans un bain de revêtement électrolytique,de manière à appliquer du cuivre de 14 g à 28 g (0,18 à 0,035
mm d'épaisseur), là o il n'y a pas de couche photorésis-
tante. Le c8té opposé du produit reçoit ensuite une image
et est développé en utilisant le placage sans courant ini-
tial ou l'autre couche photorésistante.Le Kapton est déca-
pé ensuite dans les trous de perforation et les zones à fe-
nêtres. Toutes les couches photorésistantes sont ensuite
1 éliminées et le produit est introduit dans un bain de déca-
page léger, afin d'éliminer la fine couche initiale de cui-
vre déposée sans courant. Il reste alors un produit analo-
gue à celui des figures 1 et 2. Ce procédé de fabrication élimine certaines des difficultés rencontrées à cause des
tensions provoquées par le séchage et le traitement thermi-
que du polyimide, dans le cas du premier procédé décrit, mais il existe encore certains inconvénients:
(1) Ce produit est très coûteux, par comparaison avec ce-
lui du premier procédé ci-dessus, à cause du nombre
relativement élevé d'étapes de traitement qui sont né-
cessaires.
(2) Les liaisons entre le cuivre et le polyimide présen-
tent une résistance médiocre, à cause du placage ini-
tial sans courant. Les conducteurs peuvent être arra-
chés par le poids d'une microplaquette IC, après fixa-
tion.
(3) Le support obtenu présente une résistance insuffisan-
te par suite de la minceur relative du fil de polyimi-
de (0,025 ou 0,05 mm d'épaisseur).
Le TAB à trois couches constitue une autre forme encore de bande comportant un film de polyimide (Kapton),
une colle phénolique, acrylique, époxy ou à base de buty-
rate et du cuivre.
Le procédé de fabrication normal et le suivant: (1) On commence avec un film de polyimide (Kapton) ayant une épaisseur de 0,13 mm (pour obtenir un bon support et la stabilité requise);
(2) Le Kapton est revêtu d'une colle liquide, sur une fa-
ce, avec une épaisseur d'environ 0,02 mm, ou un film autocollant adhésif y est appliqué, celui-ci étant plus étroit que le film de polyimide;
(3) Le film de polyimide et la colle sont alors poinçon-
1 nés pour y pratiquer des trous d'entraînement et des fenêtres de caractéristique; (4) On applique ensuite du cuivre (14g, 28g, 56g ou 84g) par laminage sur le Kapton/colle; (5) Le produit subit alors un traitement thermique, pour provoquer la réticulation de la colle;
(6) Après traitement thermique, on applique une couche pho-
torésistante au cuivre et une image est créée dans la couche photorésistante, puis développée. Une couche photorésistante est ensuite appliquée sur le côté du film de polyimide, de manière à recouvrir le cuivre
dans la zone des fenêtres. Le cuivre est ensuite déca-
pé, de manière à créer les conducteurs, et toutes les
couches photorésistantes sont éliminées.
Les avantages de ce produit TAB à trois couches sont les suivants: excellente adhésion du cuivre au film
de polyimide, grâce à la colle; excellent support des ban-
des et micro-plaquettes; meilleure stabilité dimensionnelle
qu'avec la bande à deux couches et bonnes propriétés de dé-
pose à plat.
Les inconvénients de ce matériau à trois couches sont toutefois les suivants:
(1) Impossibilité de décaper à travers le polyimide jus-
qu'à la surface du cuivre, à cause de la présence de la colle interposée et du fait que la colle ne peut pas être décapée;
(2) Résistance thermique du matériau de deux minutes seu-
lement à environ 400 C. Les températures supérieures
ou les durées d'exposition plus longues que 400 C peu-
vent provoquer le décollement de la couche de colle;
(3) La fixation de transistors à 350 C pendant trente mi-
nutes peut provoquer la dégradation de la colle ou la dissociation du produit; 1 (4) Des dispositifs de support annulaires doivent être
poinçonnés, si bien que ces dispositifs présentent u-
ne largeur peu souhaitable (largeur minimale de poin-
çonnement: environ 0,25 - 0,50 mm. Largeur minimale de décapage: environ 0,025 - 0,76 mm). Conformément à la présente invention, il est prévu
un procédé pour former un substrat pour la fixation automa-
tique de bande pour les éléments de circuit électronique,
comprenant les étapes de former un film de support en po-
lyimide ayant la largeur requise et présentant une premiè-
re et une seconde surfaces, de former une couche de matéri-
au électriquement conducteur ayant la largeur désirée et
présentant une première et une seeonde surfaces, d'appli-
quer une couche à base de poiyimide, soit à une premiere
surface du dit matériau conducteur, soit à une première sur-
face du dit film de support en polyimide, de sécher ladite
colle à base de polyimide, de manière à obtenir un film ad-
hésif de polyimide et d'assembler ladite couche électrique-
ment conductrice, le film adhésif de polyimide et le film de support de polyimide, ledit film adhésif de polyimide étant interposé entre ladite couche conductrice et ledit film de support de polyimide. On obtient ainsi un produit
TAB à trois couches, présentant des caractéristiques de dé-
capage souhaitables qui sont semblables à celles d'une ban-
de à deux couches, tout en possédant également tous les a-
vantages d'un produit TAB à trois couches.De plus, le pro-
duit TAB, conforme à la présente invention, présente une
résistance thermique plus élevée que celle qui est couram-
ment réalisable avec Ies bandes à deux ou trois couches.
Le procédé de fabrication du produit TAB conforme à la présente invention comprend la création de trous de perforation ou d'ajustement dans les bords extérieurs d'un film de support en polyimide relativement épais(soit 0,13mm)
1 pour le transport et l'ajustement, ainsi que le poinçonna-
ge d'une caractéristique de fenêtre. Dans un procédé sépa-
re, du cuivre ou tout autre matériau conducteur approprié électriquement conducteur est, soit appliqué sur un film autocollant mince à base de polyimide (ayant une épaisseur
de 0,01 à 0,25 mm), ou est revêtu d'une colle liquide a ba-
se de polyimide, qui subira ensuite un séchage et un trai-
tement thermique, de manière à obtenir un film de polyimi-
de. En variante, la colle liquide à base de polyimide peut être appliquée sur le film de support en polyimide;ou bien
a la fois sur le film de support en polyimide et sur le ma-
tériau conducteur. Ensuite, l'ensemble cuivre/polyimide est recoupé à une largeur légèrement plus étroite que les trous de perforation dans le film épais de polyimide. Le
cuivre est ensuite appliqué sur le polyimide pré-poinçonné.
Le produit final comportera alors une couche ayant une é-
paisseur de 0,13 mm, de préférence, constituée par un film support de polyimide (sauf dans la fenêtre poinçonnée et
la zone des trous d'ajustement), une couche de colle à ba-
se de polyimide ayant, de préférence, une épaisseur de 0,02 mm, présentant alors la forme d'un film et un aspect identique à celui du Kapton 0,13 mm, suivie par une couche
de cuivre. Là o la fenêtre de caractéristique a été poin-
çonnée dans le polyimide, il existe une couche de film de polyimide ayant une épaisseur d'environ 0,02 mm, et une
couche de cuivre. Pour utiliser ce produit, on crée une i-
mage dans le cuivre, et celui-ci est décapé de manière à former des conducteurs-poutres ou des patins, et le film de polyimide reçoit une image et est décapé (par produits
chimiques ou par laser), uniquement dans la zone de fenê-
tre, de manière à laisser un anneau flottant servant de support. Les avantages de ce produit sont: (1) Excellente résistance de la liaison cuivre/polyimide,
grâce à une forte liaison entre le film adhésif de po-
lyimide et le film de polyimide et le cuivre;
1 (2) Excellent support pour la bande et les micro-plaquet-
tes,.grace à l'utilisation d'un film de polyimide de 0,13 mm; (3) Bonnes caractéristiques de dépose à plat; (4) Bonne stabilité dimensionnelle; (5) Si l'on décape un anneau flottant, le procédé est très
rapide, vu que le décapage n'est nécessaire qu'à tra-
vers une couche de 0,02 mm de polyimide, mais avec tout l'avantage et le soutien assuré par un film de polyimide de 0,13 mm partout ailleurs;
(6) Si le cuivre est décapé tout d'abord, il n'est pas né-
cessaire de revêtir la face postérieure {côté du Kap-
ton avec fenêtre) avec une couche de matériau résis-
tant, parce que le polyimide dans la fenêtre agit com-
me une barrière arrêtant les produits de décapage du
cuivre. Ceci supprime tout le revêtement avec une cou-
che résistante sur la face postérieure, ainsi que les
opérations de séchage et d'enlèvement. On réalise ain-
si des économies de matières et de travail.
(7) Après décapage du cuivre, les conducteurs-poutres TAB
sont très fragiles, vu qu'ils sont dépourvus de sup-
ports. Avec ce nouveau produit, les conducteurs de cui-
vre peuvent être décapés, tout en laissant en place
le film de polyimide de 0,02 mm, jouant le r8le de sup-
port. Le produit peut être stocké sous cette forme au moment de I'étamage et/ou de l'expédition. Le film de polyimide de 0,02 mm d'épaisseur pourrait être décapé au cours de la dernière phase de traitement, avant l'expédition, de manière à minimiser les dommages au
conducteur au cours des autres opérations de manuten-
tion. En variante, le produit TAB conforme à la présente
invention peut être fabriqué comme décrit ci-dessus,à l'ex-
ception qu'aucune caractéristique de fenêtre ne doit être 1 poinçonnée dans la couche épaisse de polyimide. Ce produit présente alors une excellente résistance aux températures
élevées et peut être préféré, pour des applications parti-
culières,telles que les TAB qui seront décrits plus en dé-
tail ci-après.
Les caractéristiques et avantages propres à la pré-
sente invention décrits ci-dessus, et d'autres encore, appa-
raîtront et seront compris de tous les spécialistes de la
technique, à la lecture de la description détaillée ci-après
et des figures correspondantes. Celles-ci, o les éléments
semblables sont numérotés de manière semblable, représen-
tent respectivement: La figure 1, une vue en plan d'un produit TAB à deux couches, conforme à la technique antérieure; La figure 2, une vue en plan de produit TAB à deux
couches, suivant figure 1, avec l'addition d'un anneau flot-
tant; La figure 3A, une vue en plan de produit TAB à trois couches, conforme à la technique antérieure;
La figure 3B, une vue en élévation et en coupe,sui-
vant les lignes 3B-3B de la figure 3A; -
La figure 4, une vue en plan d'une phase intermédi-
aire de la préparation d'un produit TAB conforme à la pré-
sente invention;
La figure 5, une vue en élévation et en coupe, sui-
vant la ligne 5-5 de la figure 4;
La figure 6A, une vue en plan du produit TAB confor-
me à la présente invention, avant le décapage des conduc-
teurs de cuivre;
La figure 6B, une vue en élévation et en coupe,sui-
vant la ligne 6B-6B de la figure 6A; La figure 7, une vue en plan agrandie d'une coupe de la figure 6A, après le décapage des conducteurs de cuivre; 1 La figure 8, une représentation schématique d'un
procédé de fabrication de produit TAB conforme à la présen-
te invention;
La figure 9, une vue en plan d'un autre mode de ré-
alisation de la présente invention, appliqué à la fixation automatique des bandes; La figure 10, une vue en élévation latérale de la fixation automatique des bandes, conforme au produit TAB de la figure 9; La figure 11, une vue en élévation latérale d'un assemblage monté à plat,. utilisant un produit TAB conforme à la présente invention;
La figure 12A, une vue en plan, représentant un au-
tre type de fixation automatique de bande, conforme à la présente invention; La figure 12B, une vue en élévation et en coupe, suivant la ligne 12B-12B de la figure 12A; et La figure 13, une vue en plan d'une seconde phase
dans.le produit TAB de la figure 12.
Comme déjà mentionné ci-dessus,-le produit TAB à
deux couches permet le décapage à travers la couche de po-
lyimide jusqu'au cuivre, de manière à créer un anneau flot-
tant ou un autre dispositif de support. Toutefois, les nom-
breuses difficultés (mentionnées ci-dessus) inhérentes à la bande à deux couches, telles que insuffisance du supportage du cuivre par le polyimide et liaison peu résistante entre le polyimide et le cuivre, excluent généralement une large
diffusion de ces TAB à deux couches dans l'industrie élec-
tronique. Aux figures 1 et 2, un produit TAB à deux couches est représenté avec une couche de film de polyimide 10 et une couche de cuivre 11. Les lignes en pointillés indiquent que la couche de cuivre présente une largeur plus faible que le film de polyimide, quoique les trous d'ajustement
puissent être renforcés par du cuivre. Les trous d'ajuste-
25759?65
1 1
1 ment 12 sont prévus le long des côtés respectifs de la ban-
de, le long des fenêtres de caractéristique 13. De préféren-
ce, un anneau flottant (anneau non supporté) 14 est décapé dans la couche 10, de manière à jouer le rôle de dispositif de support pour les petits conducteurs qui sont décap6s ul- térieurement dans le cuivre 11o Le produit TAB a trois couches couramment utilisé ne permet pas de constituer facilement des dispositifs de support qui ne sont pas fixes au film de base en polyimide, a cause de la difficulté de pratiquer le décapage à travers la couche de colle, quoique ces produits conviennent0 en principe0 pour les objectifs envisagés Si l'on se r-f-re
maintenant auxa figures 3A et 3B, on voit que celles-ci re-
pr6sentent un produit ou substrat avec fixation automatique de bande a trois couches suivant la technique antérieure, et
désigné g6néralement par 350 Le substrat TAB 15 est une ban-
de a prois couches, comportant une couche de cuivre 16 fi-
xée a une couche de support de polyimide 17 par une colle ip phsnolique, acrylique, 6poxy, a base de butyral ou de tout autre produit équivalento. Les trous de perforation 19
peuvent être pr6vus sur l'un des cot6s, ou sur les deux cô-
tés longitudinaux du substrat0 pour le transport et l'ajus-
tement. Une caractéristique de fenêtre 20 est perforée à travers la couche de polyimride 17, de manière à constituer un anneau de support 22 qui, dans le pr6sent cas, est fix6
à la couche de support en polyimide 17. par des supports dia-
gonaux 24. L'anneau de support 22 assure le soutien des con-
ducteurs (non repr6sent6s) d6capés et constitués dans la couche de cuivre 16. Compte tenu des graves difficultés que pr6sente le décapage de la colle 18, l'anneau de support 22 et les supports diagonaux 24 doivent être poinçonnés dans la couche de support 14 avec la fenêtre 12. Il en r6sulte que l'anneau de support doit être relativement large (plus
grand que 0,25 mm) et doit comprendre toujours l'un ou l'au-
1 tre type de supports diagonaux ou autres, reliant l'anneau 22 à la couche 14. Le fait que les substrats TAB à trois
couches ne permettent pas de créer facilement des disposi-
tifs de support qui ne sont pas fixés à la couche de base 14 en polyimide est extrêmement indésirable, vu que des an- neaux plus étroits et sans support permettraient de placer un plus grand nombre de conducteurs et de les décaper dans
le cuivre.
Si l'on se réfère mairntnant aux figures 4 et 5,
qui se rapportent à un premier procd de fabrication con-
forme à la présente invention, oD volt qu'une couche de film de polyimide 26 (par exemple, EilmT de Kapton) ayant, de préférence, une épaisseur de 0,13 mm, peut avoir une série
de trous de perforation 28 poinonne$ le long des côtés lon-
* gitudinaux opposés, pour le transport et l'ajustement.D'une manière semblable, une caracteris:lque de fenêtre 30 peut être également poinçonnée. Une operation séparée permet de revêtir une couche de matériau électriquement conducteur,
tel que le cuivre 32 (14g, 28g, 56g ou 84g) d'une colle li-
quide à base de polyimide, qui subira ensuite un séchage et un traitement thermique, de manière à obtenir un film
mince de polyimide 34 (épaisseur 0,01 à 0,25 mm). On com-
prendra que tous autres matériaux électriquement conducteurs
appropriés peuvent aussi être utilisés, tels que l'alumini-
um, le KOVAR(R) et l'INVAR(R). En variante, la colle liqui-
de à base de polyimide peut être appliquée sur le film de
support polyimide; ou bien à la fois sur le film de sup-
port de polyimide et sur le matériau conducteur. Après que le colle de polyimide 34 a été appliquée, elle sèche sur
le cuivre 32, puis le cuivre est refendu à une largeur lé-
gèrement plus étroite que les trous de perforation 28 dans la base de polyimide plus épaisse ou la couche de substrat 26 (le cuivre étant indiqué par les lignes en pointillés
des figures 4). Par exemple, dans un film de polyimide nor-
1 3 1 mal ayant une largeur de 35 mm, la distance entre les trous
d'ajustement est de 25,37 mm, si bien que la largeur du cui-
vre doit être d'environ 24,5 mm.
Au cours de la phase ultérieure, l'ensemble cuivre/ -
colle de polyimide est appliqué sur la couche de polyimide pré-poinçonnée 26, par tout dispositif approprié, tel qu'un
laminoir à cylindre ou à presse. Si cela est nécessaire,sui-
vant le type particulier de colle de polyimide utilisé, une phase de traitement thermique peut suivre l'assemblage, de manière à réaliser la réticulation complète de la colle.Le produit TAB ainsi obtenu aura un aspect semblable à celui des figures 2 et 3 et comportera:
(1) Une couche de base épaisse ou un film de support de po-
lyimide ayant, de préférence, 0,13 mm (sauf dans la fe-
nêtre poinçonnée et la zone des trous d'ajustement); (2) Une fine couche d'environ 0,02 mm de colle de polyimide 34, qui présente maintenant la forme d'un film et qui a un aspect identique à la couche de base de polyimide de 0,13 mm; et
(3) Une couche de cuivre 32.
Il convient de noter que la fenêtre poinçonnée 30 contiendra une fine couche de film adhésif de polyimide sur
le cuivre.
Ensuite, la couche de cuivre 32 dans le produit
TAB représenté aux figures 2 et 3, recevra une image et se-
ra décapé, comme cela a été décrit en détail à propos des
produits de substrat TAB à deux couches, de manière à obte-
nir des conducteurs-poutres ou des patins 36 (figure 7).
D'une manière semblable, le film adhésif mince de polyimi-
de 34 pourra recevoir une image et être décapé dans les fenêtres 30, de manière à obtenir un dispositif de support des conducteurs,tel que l'anneau flottant 38 des figures
6 et 7. A la figure 7, le substrat de produit TAB fina-
lement obtenu est représenté après le décapage du cuivre
1 et du film de colle 34, de manière à obtenir plusieurs pe-
tits conducteurs de cuivre 36, qui sont solidement suppor-
tés par l'anneau de support 38. On comprendra que l'anneau de support 38 de la figure 7 est relativement plus étroit que l'anneau 22 propre à la technique antérieure et repré- senté à la figure 3, et ne nécessite pas de connexion avec la couche de polyimide de base plus épaisse 26, comme c'est le cas avec la bande à trois couches,propre à la technique
antérieure et représentée à la figure 3.
Dans un second procédé de fabrication du produit de substrat TAB conforme à la présente invention, la couche de base de polyimide pré-poinçonnée (0, 13 mm d'épaisseur)26 est combinée à une fine couche (0,013 à 0,025 mm) de film
autocollant de polyimide et à une couche de cuivre, de ma-
nière à obtenir un produit laminé, comme représenté aux fi-
gures 2 et 3. Ce procédé en variante est représenté schéma-
tiquement à la figure 8. Le produit de substrat TAB à trois
couches propre à la présente invention présente de nombreu-
ses caractéristiques et avantages inhérentes aux substrats
TAB à deux et trois couches respectivement décrits ci-des-
sus, mais sans présenter aucune des insuffisances et des
inconvénients inhérents à ces produits. Les nombreux avan-
tages et caractéristiques propres à la présente invention sont,notamment, les suivants: (1) Liaison solide entre le cuivre et les couches de base de polyimide (contrairement à la bande à deux couches)
obtenue grâce au film adhésif de polyimide et à l'as-
semblage du produit;
(2) Excellent support pour bandes et micro-plaquettes(con-
trairement aux bandes à deux couches), à cause de l'é-
paisseur relativement grande du film de base de polyi-
mide (0,13 mm); (3) Bonnes propriétés de dépose à plat, par exemple, pas
de ré-enroulement (contrairement à la bande à deux couches).
1 (4) Bonne stabilité dimensionnelle (contrairement à la
bande a deux couches).
(5) Quand on décape un anneau de support flottant, le pro-
cédé est rapide vu que le décapage s"effectue a travers une couche relativement mince de film adhésif de poly- inà ideo Par consécuenc - a rasen le invention assu-re des anneaux sans support sur le cuivre pour souienir :.es coduc-;eurs1 tands ciue le rest e nu substrat TAS ptrofie en::i:rSement de! avanaeG; etC du souion assuc-é N;atr une couche de aseFde olyimide plus épaisse{ Oi3m}o G b'.......s._...WC. ans cpei-O-_ =s.. e _ etic. de placer des con-
u,,,e. e-] -L p L--mre-- ec dqe esC décaper d-.as le cui-
cc-.o1duur le7"Lavec uni meil-1 eu.: 2-uses le c ne 'i' lecas sfans ce 9ai aU-c l
q!a -ehiu an:::ere splimicde peut; ê';re d-
i.. - --,-_ r c....'- '.R '_ cuces p'
!C5-:Ldie. -.EO:Aa-,--,-...
l,:-.=- -,-:,...6eespea'bs'.-i-:]-
".::' c-ontrair:a'ent a ux prodits q'5.i c.deux ou :_-3 cuches cî_Ios: es aa technicque et
aux produits t. 'rois couch-es iL-isant des colles phé-
-noi cïus acr;, lIues}. base d6.oxv ou de but;vyral Ceci constitue,_ne caracteri stique Cres importante, propre a la resent;e invention Les substrats TZA a
deux ou trois couches, propres à la technique anteri-
eure1 peuvent résister& dans certains cas, a des tem-
peratures de 400 C pendant deux minutces alors que la
présente invention assure une résistance a des tempé-
ratures supérieures à 400 C pendant soixante minutes.
Le procédé propre à la présente invention permet é-
galement d'éliminer un certain nombre de phases de fabrica-
1 tion au cours du décapage du cuivre. C'est ainsi que, si le cuivre est décapé avant le décapage de la fenêtre du film
mince adhésif de polyimide, il n'est pas nécessaire de reve-
tir la face postérieure (face de la base de polyimide avec fenêtre) avec une autre couche de produit résistant, vu que le film adhésif de polyimide agit comme une barrière pour les produits de décapage du cuivre. Normalement, une couche de produit résistant doit être appliquée sur la face sans
image du cuivre, pour empêcher le décapage de la face pos-
térieure. Ceci supprime toute l'opération d'application d'un
produit résistant sur la face postérieure, avec les opéra-
tions de séchage et d'enlèvement (au moins deux étapes dans la technique antérieure), ce qui permet des économies à la
fois de matière et de travail.
Après le décapage du cuivre, les conducteurs-pou-
tres TAB propres à la technique antérieure sont très fragi-
les, vu qu'une partie importante de chaque conducteur est
dépourvue de support. Toutefois, et conformément à la pré-
sente invention, les dommages au conducteur au cours des manutentions et du stockage peuvent être minimisés grâce à la fine couche de colle de polyimide située dans la zone
de fenêtre, qui agit comme support au cours de toute l'opé-
ration de décapage du cuivre. Le film adhésif de polyimide dans la zone de fenêtre sera décapé juste avant l'étamage
et l'expédition. Il en résulte que tout l'ensemble des con-
ducteurs sera supporté par le film mince de polyimide, de
manière à empêcher tout déplacement de celui-ci.
Un autre procédé, en variante encore, pour réali-
ser les produits TAB suivant la présente invention, consis-
te à appliquer le procédé décrit ci-dessus, sauf que des caractéristiques de fenêtre ne sont pas poinçonnées dans le film de support en polyimide plus épais. Toutefois,des trous d'ajustement peuvent être poinçonnés pour permettre
l'alignement et le transport. Comme dans les procédés dis-
1 cutés précédemment, le film de polyimide est,soit appliqué directement sous forme d'une colle liquide de polyimide,soit
indirectement, en utilisant un film autocollant de polyimi-
de. Ce produit aura une résistance thermique plus élevée que tous les autres produits-TAB à deux et trois couches,à cause de la colle de polyimide à haute température combinée
à un film de polyimide à haute température. Outre les nom-
breux avantages mentionnés ci-dessus, le substrat TAB réa-
lisé conformément au procédé en variante, sera en mesure de résister à 400 C pendant une heure, sans dissociation, et pourra être utilisé pour les opérations de montage du type pour transistors, qgi nécessite des soudures à 350 C
ou davantage pendant une durée de trente minutes. On com-
prendra que les produits de substrats TAB de ce genre c'est-à-dire sans fenêtre de caractéristique) peuvent être préférables pour certaines applications; par exemple, les TAB présentant une fixation intérieure des conducteurs
sont prévus, non seulement sur la périphérie de la micro-
plaquette, mais également sur les zones intérieures de la
micro-plaquette.
Les TAB de ce genre permettent la fixation d'une micro-plaquette sur des conducteurs métalliques TAB par un
procédé de soudage à reflux. Pour réaliser ce type de mon-
tage, un substrat TAB, avec ou sans trous de perforation pour le transport et l'alignement, reçoit une image dans le métal, puis subit une opération de décapage, de manièere
à obtenir un tracé semblable à celui de la figure 9. On u-
tilise, de préférence, un film de polyimide 48 de 0,05 mm, tel que un film de Kapton, avec une colle de polyimide de
0,02 mm, pour ce mode de réalisation de la présente inven-
tion. Le film 48 de 0,05 mm permet de voir la micro-pla-
quette montée à travers le film. Après le décapage, les
emplacements 50, pour la fixation des conducteurs extéri-
eurs (diamètre environ 0,13 - 0,25 mm) et les emplacements 52 pour la fixation des conducteurs intérieurs (environ 1 0,05 mm de diamètre), interconnectés électriquement par les conducteurs 54, sont réalisés. Ensuite, la soudure 56 est appliquée sur les conducteurs. Comme on le voit à la figure
, une micro-plaquette 58, avec des sur-épaisseurs de sou-
dure 60 sur ses patins d'interconnexion, est placée ensuite sur les conducteurs métalliques TAB décapés, de manière à
réaliser le contact. La micro-plaquette sur bande subit en-
suite une opération de soudage à reflux, à une température dépassant 330 C, de manière à faire fondre et à éliminer les sur-épaisseurs de soudure à élimination contrôlée.Après la fixation des conducteurs intérieurs, la micro-plaquette peut être vérifiée et brûlée, si cela est désirable.Comme
on le voit à la figure 11, la fixation des conducteurs ex-
térieurs peut être réalisée en plaçant le TAB avec la mi-
cro-plaquette ayant la face supérieure vers le bas sur un panneau,et en faisant un soudage à reflux avec une soudure qui fond à une température inférieure à celle de la soudure
utilisée pour les fixations des conducteurs intérieurs (fi-
gure 10).
En outre, les TAB peuvent se présenter comme indi-
qué aux figures 12 et 13. Ce mode de réalisation de la pré-
sente invention est obtenu en appliquant sur un film de po-
lyimide 64 une couche de colle de polyimide 66. Le produit TAB ainsi obtenu est alors poinçonné, de manière à obtenir les fentes 68 et peut présenter des trous de perforation
sur un des côtés longitudinaux ou sur les deux. Une cou-
che de film conducteur 72, représentéepar les lignes en
pointillés 74 et visible à travers les fentes 68, est ap-
pliquéeensuite par laminage sur la couche de polyimide 66, de manière à obtenir le produit TAB représenté aux figures
12A et 12B. Après formation de l'image et décapage, le ma-
tériau apparaît comme indiqué à la figure 13, avec les em-
placements de fixation des conducteurs intérieurs 76 et les patins de vérification 78 interconnectés par des conducteurs 1 ou des traces 80. La fixation des conducteurs intérieurs
se réalisera par soudage à reflux des sur-épaisseurs de sou-
dure à élimination contrôlée, sur une micro-plaquette telle
celle représentée aux figures 10 et 11, pour ce qui concer-
ne les sur-épaisseurs de soudure 60 et la micro-plaquette 58. La fixation des conducteurs extérieurs se réalisera par
enlèvement ou découpage du film de polyimide 64, de la col-
le de polyimide 66 et des conducteurs 80 du film, comme in-
diqué par la ligne pointillée 82 à la figure 13. Les con-
ducteurs 80 seront alors constitués ou cintrés à la forme appropriée pour assurer leur fixation, ou bien soudés par reflux ou fixes par thermocompression sur le substrat de
montage définitif.
Les modes de réalisation des TAB conformes à la pré-
sente invention et décrits ci-dessus à l'aide des figures 9 à 13, permettent d'obtenir un produit capable de résister
aux températures requises pour le montage des transistors.
On peut admettre qu'aucun autre produit TAB à deux ou trois couches ne serait en mesure de résister aux températures
requises pour cette application. Ce nouveau mode de réali-
sation offre les avantages suivants, par rapport au montage classique des transistors, directement sur une céramique ou un autre type de panneau:
(1) Ceci permet de vérifier et de brûler le IC après fika-
tion des conducteurs intérieurs sous forme de bobine
ou de bande à bobiner, avant d'introduire le disposi-
tif dans un montage; (2) Ceci permet l'inspection visuelle des fixations des
conducteurs intérieurs à travers le support de polyi-
mide et le film adhésif de polyimide; (3) De créer des joints de dilatation susceptibles de se
dilater et de se contracter au chauffage et au refroi-
dissement, afin d'empêcher la fissuration des joints soudés par suite des différences des coefficients de
1 dilatation thermique des matériaux assemblés, sans pos-
sibilité de jeu, tels que silicium et céramique; (4) De permettre un enlèvement et un remplacement faciles d'une micro-plaquette sur un panneau, en détachant simplement les patins de fixation des conducteurs ex- térieurs;
(5) De permettre un montage à plat, en insérant la micro-
plaquette IC dans la céramique ou dans tout autre pan-
neau de connecteur dur 62, comme indiqué à la figure
11.
Claims (1)
1 sif de polyimide sur lesquels est disposé le dispositif à
circuit électronique.
29. Procédé selon la revendication 27, comprenant l'étape de découper lesdits conducteurs dans leur partie
qui communique avec ladite ouverture et de découper une par-
tie du dit film de support de polyimide et du dit film ad-
hésif de polyimide, sur lesquels est disposé ledit disposi-
tif à circuit électronique.
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1986
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