FR2818803A1 - ASSEMBLY FOR MOUNTING AN INTEGRATED CIRCUIT ON A SUPPORT - Google Patents

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Abstract

The invention concerns an assembly for mounting an integrated circuit (1) on a support comprising a structure of electrical conductors (5) designed to connect the integrated circuit input/output terminals (2). The invention is characterised in that the structure (5) of electrical conductors is made of electronic grade aluminium.

Description

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La présente invention concerne un ensemble de montage d'un circuit intégré sur un support.  The present invention relates to an assembly for mounting an integrated circuit on a support.

Plus particulièrement, l'invention se rapporte à un ensemble de montage d'un tel circuit sur un support comprenant une structure de conducteurs électriques prévue pour la connexion de bornes d'entrée-sortie du circuit intégré et s'applique plus particulièrement à la technologie de montage sur bande appe- lée communément dans l'état de la technique, technologie TAB (Tape-Automated Bonding).  More particularly, the invention relates to an assembly assembly for such a circuit on a support comprising a structure of electrical conductors provided for the connection of input-output terminals of the integrated circuit and applies more particularly to technology. tape mounting commonly known in the art, TAB (Tape-Automated Bonding) technology.

Les circuits intégrés sont actuellement formés à partir de fines plaquettes de matériau semi-conducteur. Ces plaquettes sont par exemple carrées et les plus grandes ont environ 15 mm de côté. Elles sont pourvues d'un grand nombre de bornes d'entrée-sortie, de l'ordre de 500 par exemple.  Integrated circuits are currently formed from thin wafers of semiconductor material. These plates are for example square and the largest are about 15 mm in side. They are provided with a large number of input-output terminals, of the order of 500 for example.

Selon la technologie TAB mentionnée précédemment, chaque circuit intégré est monté sur un support constitué d'un substrat isolant porteur d'une structure métallique conductrice comportant des conducteurs électriques, cette structure étant généralement appelée araignée dans la technique. Les bornes d'entrée-sortie du circuit intégré sont raccordées, par une opération dite de soudage de connexion intérieure ILB (Inner Lead Bonding), à des zones de contact respectives de conducteurs de cette araignée.  According to the TAB technology mentioned above, each integrated circuit is mounted on a support consisting of an insulating substrate carrying a conductive metallic structure comprising electrical conductors, this structure generally being called a spider in the art. The input-output terminals of the integrated circuit are connected, by a so-called internal connection welding operation ILB (Inner Lead Bonding), to respective contact zones of conductors of this spider.

Le substrat peut se présenter sous différentes formes. Il peut par exemple avoir la forme d'une bande souple de type film cinématographique, pourvue de perforations latérales pour son déplacement et son positionnement et porteur de circuits intégrés disposés suivant sa longueur. Une autre forme courante de ce substrat consiste en un cadre porteur d'un ou plusieurs circuits intégrés.  The substrate can be in different forms. It may for example have the form of a flexible strip of cinematographic film type, provided with lateral perforations for its movement and its positioning and carrying integrated circuits arranged along its length. Another common form of this substrate consists of a frame carrying one or more integrated circuits.

Un support TAB classique est généralement constitué d'une araignée, c'est-à-dire d'une structure de conducteurs électriques, collée sur un substrat. Ce support se compose donc de trois couches, à savoir l'araignée, un adhésif, et le substrat.  A conventional TAB support generally consists of a spider, that is to say a structure of electrical conductors, bonded to a substrate. This support therefore consists of three layers, namely the spider, an adhesive, and the substrate.

De façon classique, l'araignée est formée à partir d'une feuille de cuivre dorée ayant une épaisseur d'environ 17 à 70 um, la colle est une colle acrylique ou époxy étalée sur une épaisseur d'environ 25 um et le substrat est constitué d'un matériau organique souple et électriquement isolant dont l'épaisseur minimale est d'environ 50 um et couramment de l'ordre de 100 um.  Conventionally, the spider is formed from a golden copper sheet having a thickness of approximately 17 to 70 μm, the adhesive is an acrylic or epoxy adhesive spread over a thickness of approximately 25 μm and the substrate is made of a flexible and electrically insulating organic material whose minimum thickness is approximately 50 μm and commonly of the order of 100 μm.

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La fabrication du support consiste alors de manière classique à coller la feuille de cuivre dorée sur le substrat et à graver cette feuille de cuivre pour former l'araignée.  The manufacture of the support then conventionally consists of sticking the golden copper sheet on the substrate and etching this copper sheet to form the spider.

Comme cela a été indiqué précédemment, les conducteurs de cette araignée doivent être raccordés aux bornes d'entrée-sortie du circuit intégré.  As indicated above, the conductors of this spider must be connected to the input-output terminals of the integrated circuit.

Différentes techniques de raccordement peuvent être envisagées, comme par exemple la technique ILB mentionnée précédemment. Different connection techniques can be envisaged, such as for example the ILB technique mentioned above.

Ces bornes d'entrée-sortie des circuits intégrés sont en général matérialisées par des plages de contact en aluminium de qualité électronique.  These input-output terminals of integrated circuits are generally materialized by electronic quality aluminum contact pads.

Pour de plus amples détails concernant cette technique, on pourra par exemple se reporter au document FR-A-2 749 974 au nom de la Demanderesse.  For further details concerning this technique, reference may for example be made to document FR-A-2,749,974 in the name of the Applicant.

Cependant, les ensembles de montage connus dans l'état de la technique présentent un certain nombre d'inconvénients au niveau de ce raccordement entre les conducteurs de l'araignée et les plages de contact du circuit intégré.  However, the mounting assemblies known in the prior art have a certain number of drawbacks at the level of this connection between the conductors of the spider and the contact pads of the integrated circuit.

En effet, il a été constaté l'apparition de composés intermétalliques pendant l'opération de raccordement, entre les conducteurs en cuivre de l'araignée et les plages de contact en aluminium du circuit intégré. Ceci se traduit par des problèmes au niveau de la qualité de la jonction tant du point de vue électrique que du point de vue thermique.  Indeed, it was noted the appearance of intermetallic compounds during the connection operation, between the copper conductors of the spider and the aluminum contact pads of the integrated circuit. This results in problems with the quality of the junction both from the electrical point of view and from the thermal point of view.

De plus, il a également été constaté que l'utilisation de cuivre pour réaliser ces conducteurs se traduit par des perturbations au niveau de certaines mesures sous rayonnement et induit des modifications de diffusion au niveau des plages de contact du circuit intégré.  In addition, it has also been observed that the use of copper to produce these conductors results in disturbances in certain measurements under radiation and induces diffusion modifications in the contact pads of the integrated circuit.

Le but de l'invention est donc de résoudre ces problèmes.  The object of the invention is therefore to solve these problems.

A cet effet, l'invention a pour objet un ensemble de montage d'un circuit intégré sur un support comprenant une structure de conducteurs électriques prévue pour la connexion de bornes d'entrée/sortie du circuit intégré, caractérisé en ce que la structure de conducteurs électriques est en aluminium de qualité électronique.  To this end, the subject of the invention is an assembly assembly of an integrated circuit on a support comprising a structure of electrical conductors provided for the connection of input / output terminals of the integrated circuit, characterized in that the structure of electrical conductors is electronic grade aluminum.

Selon une autre caractéristique, les conducteurs électriques de la structure sont raccordés aux bornes d'entrée/sortie du circuit intégré par un procédé de soudage par thermosonie.  According to another characteristic, the electrical conductors of the structure are connected to the input / output terminals of the integrated circuit by a heat-welding process.

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Selon une autre caractéristique, la structure de conducteurs présente une épaisseur comprise entre 10 et 70 um.  According to another characteristic, the conductor structure has a thickness of between 10 and 70 μm.

Selon une autre caractéristique, la structure de conducteurs est formée par gravure d'une feuille d'aluminium.  According to another characteristic, the conductor structure is formed by etching an aluminum sheet.

Selon une autre caractéristique, l'ensemble circuit intégré-structure de conducteurs électriques est connecté sur un support à circuit imprimé par un procédé de soudage par thermosonie.  According to another characteristic, the integrated circuit-structure of electrical conductors assembly is connected to a printed circuit support by a heat-welding process.

Selon une autre caractéristique, le support à circuit imprimé est en matière organique ou céramique.  According to another characteristic, the printed circuit support is made of organic or ceramic material.

Selon une autre caractéristique, la finition du circuit imprimé est en or électrolytique ou catalytique.  According to another characteristic, the finish of the printed circuit is in electrolytic or catalytic gold.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant au dessin annexé, qui représente une vue en coupe illustrant le raccordement d'un conducteur d'une structure de conducteurs à une plage de contact d'un circuit intégré.  The invention will be better understood on reading the description which follows, given solely by way of example and made with reference to the appended drawing, which represents a sectional view illustrating the connection of a conductor of a structure of conductors at a contact area of an integrated circuit.

On reconnaît en effet sur cette figure, une portion d'un circuit intégré désigné par la référence générale 1 et plus particulièrement une plage de contact 2 formant borne d'entrée/sortie de celui-ci. Sur une face active de ce circuit, est disposée une couche de passivation 3 munie d'un trou désigné par la référence générale 4, permettant le raccordement d'un conducteur 5 et plus particulièrement par exemple d'une extrémité 6 de celui-ci, à cette plage de contact 2 du circuit intégré.  We recognize in this figure, a portion of an integrated circuit designated by the general reference 1 and more particularly a contact pad 2 forming an input / output terminal thereof. On a active face of this circuit, there is a passivation layer 3 provided with a hole designated by the general reference 4, allowing the connection of a conductor 5 and more particularly for example of an end 6 thereof, to this contact pad 2 of the integrated circuit.

Ce conducteur 5 fait partie d'une structure de conducteurs prévue pour la connexion des bornes d'entrée/sortie du circuit intégré.  This conductor 5 is part of a structure of conductors provided for the connection of the input / output terminals of the integrated circuit.

Cette structure de conducteurs électriques est par exemple associée à un substrat de type classique.  This structure of electrical conductors is for example associated with a substrate of the conventional type.

Le montage du circuit intégré est par exemple mis en oeuvre par une technique d'assemblage TAB telle que décrite précédemment.  The assembly of the integrated circuit is for example implemented by a TAB assembly technique as described above.

Comme cela a été indiqué précédemment, la plage de contact formant borne d'entrée/sortie du circuit intégré, peut par exemple être en aluminium de qualité électronique.  As indicated above, the contact pad forming the input / output terminal of the integrated circuit, may for example be made of electronic quality aluminum.

Selon l'invention, la structure de conducteurs électriques est également en aluminium de qualité électronique et les conducteurs électriques de cette  According to the invention, the structure of electrical conductors is also made of electronic grade aluminum and the electrical conductors of this

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structure peuvent être raccordés aux bornes d'entrée/sortie du circuit intégré par un procédé de soudage par thermosonie de type classique.  structure can be connected to the input / output terminals of the integrated circuit by a conventional type thermosonic welding process.

Dans l'exemple décrit, le conducteur est raccordé directement à la plage de contact du circuit, son extrémité étant montée en porte-à-faux de façon classique.  In the example described, the conductor is connected directly to the contact pad of the circuit, its end being mounted in cantilever in a conventional manner.

Selon cet exemple, il n'est donc pas nécessaire d'utiliser de boules de soudure entre ces plages et ces conducteurs, cette technique étant également connue dans l'état de la technique sous le nom de soudage sans boule (Bumpless).  According to this example, it is therefore not necessary to use solder balls between these areas and these conductors, this technique being also known in the state of the art under the name of soldering without a ball (Bumpless).

Avantageusement, la structure de conducteurs présente une épaisseur comprise entre 10 et 70 um et peut par exemple être formée par gravure classique d'une feuille d'aluminium.  Advantageously, the conductor structure has a thickness of between 10 and 70 μm and can for example be formed by conventional etching of an aluminum sheet.

On conçoit alors que la réalisation de la structure de conducteurs en aluminium de qualité électronique présente un certain nombre d'avantages par rapport à l'état de la technique.  It will therefore be understood that the production of the structure of conductors made of electronic quality aluminum has a certain number of advantages over the state of the art.

En effet, cette solution permet de supprimer tout risque d'apparition de composés intermétalliques au niveau du raccordement entre la structure de conducteurs et les plages de contact du circuit intégré, ce qui permet d'améliorer la stabilité thermique de cette connexion et la qualité électrique de celle-ci.  Indeed, this solution eliminates any risk of the appearance of intermetallic compounds at the connection between the conductor structure and the contact pads of the integrated circuit, which improves the thermal stability of this connection and the electrical quality. of it.

L'utilisation d'aluminium permet également de ne pas modifier les mesures sous rayonnement et de connecter l'ensemble du montage circuit intégréstructure de conducteurs, sur un support à circuit imprimé en matière organique ou céramique, dont la finition est en or électrolytique ou en or catalytique (électroless), en utilisant également un procédé de soudage par thermosonie de type classique.  The use of aluminum also makes it possible not to modify the measurements under radiation and to connect the entire assembly of the integrated circuit, structure of conductors, on a printed circuit support in organic or ceramic material, the finish of which is in electrolytic gold or or catalytic (electroless), also using a conventional type thermosonic welding process.

Enfin, un tel ensemble de montage est compatible avec les procédés d'assemblage classiques, tels que par exemple le procédé ILB décrit précédemment. Finally, such an assembly assembly is compatible with conventional assembly methods, such as for example the ILB method described above.

Claims (7)

REVENDICATIONS 1. Ensemble de montage d'un circuit intégré (1) sur un support com- prenant une structure de conducteurs électriques (5) prévue pour la connexion de bornes (2) d'entrée/sortie du circuit intégré, caractérisé en ce que la structure (5) de conducteurs électriques est en aluminium de qualité électronique.  CLAIMS 1. Assembly assembly of an integrated circuit (1) on a support comprising a structure of electrical conductors (5) provided for the connection of terminals (2) input / output of the integrated circuit, characterized in that the structure (5) of electrical conductors is made of electronic grade aluminum. 2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que les conducteurs électriques (5) de la structure sont raccordés aux bornes (2) d'entrée/sortie du circuit intégré (1) par un procédé de soudage par thermosonie.  2. Assembly according to claim 1, characterized in that the electrical conductors (5) of the structure are connected to the terminals (2) input / output of the integrated circuit (1) by a process of thermosonic welding. 3. Ensemble selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la structure de conducteurs (5) présente une épaisseur comprise entre 10 et 70 um.  3. An assembly according to claim 1 or 2, characterized in that the conductor structure (5) has a thickness between 10 and 70 µm. 4. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la structure de conducteurs est formée par gravure d'une feuille d'aluminium.  4. Assembly according to any one of the preceding claims, characterized in that the conductor structure is formed by etching an aluminum sheet. 5. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ensemble circuit intégré-structure de conducteurs électriques est connecté sur un support à circuit imprimé par un procédé de soudage par thermosonie.  5. Assembly according to any one of the preceding claims, characterized in that the integrated circuit-structure structure of electrical conductors is connected to a printed circuit support by a thermal welding process. 6. Ensemble selon la revendication 5, caractérisé en ce que le support à circuit imprimé est en matière organique ou céramique.  6. An assembly according to claim 5, characterized in that the printed circuit support is made of organic or ceramic material. 7. Ensemble selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que la finition du circuit imprimé est en or électrolytique ou catalytique. 7. Assembly according to claim 5 or 6, characterized in that the finish of the printed circuit is in electrolytic or catalytic gold.
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