FR2889405A1 - Procede d'assemblage de composants electroniques a contacts par grille de billes, notamment en alliage d'etain, d'argent et de cuivre, et procede de fabrication de tels composants - Google Patents

Abstract

Procédé d'assemblage d'un composant à connexion par grille de billes composées d'un premier alliage sur une carte assemblée par fusion d'un deuxième alliage, caractérisé en ce qu'il comporte une phase d'assemblage d'un circuit imprimé double face sur le composant par fusion du premier alliage à une température T1, une phase d'assemblage de billes composées du deuxième alliage sur la face du circuit imprimé opposée au composant par fusion à une température T2 et une phase d'assemblage du circuit imprimé double face à la carte par fusion du deuxième alliage à la température T2, l'ordre des phases étant fonction des températures T1 et T2. La présente invention concerne également le procédé de fabrication du composant adapté à l'assemblage.Application : électronique

Description

Procédé d'assemblage de composants électroniques à contacts par

grille de billes, notamment en alliage d'étain, d'argent et de cuivre, et procédé de fabrication de tels composants La présente invention concerne un procédé d'assemblage par fusion d'un composant électronique à contacts par grille de billes sur une carte en interposant un circuit imprimé double face. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un composant électronique à contacts par grille de billes adapté à l'assemblage par fusion. Elle s'applique notamment dans le domaine de l'électronique.

Une carte est un assemblage d'un circuit imprimé et de composants électroniques. Certains composants sont assemblés par fusion de leurs contacts métalliques avec des dépôts d'un métal similaire sur le circuit imprimé. Ces dépôts sont préalablement apportés sur le circuit, par exemple par un procédé de sérigraphie de pâte à braser. Les connexions électriques sont ensuite établies par fusion des métaux après qu'ils ont été mis en contact. Ceci peut être fait par un procédé dit de refusion . II s'agit de chauffer la surface du circuit imprimé jusqu'au point de fusion du métal. C'est notamment le cas d'un composant couramment utilisé et nommé selon l'expression anglo-saxonne Bail Grid Array que l'on appellera BGA par la suite. Un BGA est par exemple un boîtier carré extraplat en céramique ou en plastique de l'ordre de quelques millimètres d'épaisseur rassemblant un ensemble cohérent de composants électroniques de très petite taille. Les contacts d'un BGA sont matérialisés sur sa face inférieure par une grille de billes espacées par exemple de 0,5 à 1, 27 millimètres. Ces billes sont destinées à être assemblées à un circuit imprimé d'accueil par fusion d'un alliage métallique tout en maintenant le BGA légèrement décollé pour faciliter les réparations.

Il peut arriver que les contacts des composants à assembler sur le circuit ne soient pas tous constitués du même métal ou du même alliage de métaux. Par exemple des directives d'abandon d'utilisation de certains métaux pour des raisons de recyclage difficile ou coûteux peuvent amener à des périodes transitoires pendant lesquelles cohabitent un métal et son substitut. Il est alors difficile de trouver un métal ou un alliage de métaux à déposer sur le circuit imprimé qui ne présente aucune incompatibilité métallurgique avec aucun des métaux constituant les contacts des différents composants à assembler. Par exemple les métaux en présence peuvent avoir des points de fusion différents et la température de fusion de l'un peut même être supérieure à la température d'ébullition de l'autre. Or il faut chauffer l'assemblage à une température supérieure aux points de fusion des deux métaux en présence, ce qui amène donc l'un des deux métaux à l'ébullition. Les connexions électriques établies sont alors de mauvaise qualité, tant en terme de solidité qu'en terme de conductivité, à cause de la 1 o présence par exemple de bulles dans les contacts. C'est typiquement le cas lorsque l'on reporte un BGA à billes en alliage étain-argent-cuivre (que l'on appellera SAC par la suite pour SnAgCu) sur un circuit qui doit être assemblé par dépôt d'alliage étainplomb (que l'on appellera SnPb par la suite). En particulier l'usage de l'alliage étain-plomb doit être abandonné à plus ou moins long terme. Ainsi le point de fusion de l'alliage SnPb est de l'ordre de 180 C lorsqu'il est dans les proportions 60/40, alors que celui de l'alliage SAC est de l'ordre 220 C, la température de 220 C étant supérieure au point d'ébullition de l'alliage SnPb à 60/40. De plus, durant la période transitoire certains composants conçus et qualifiés pour un assemblage à l'alliage SnPb à 180 C peuvent ne pas résister aux 40 C supplémentaires qui sont nécessaires à un assemblage avec l'alliage SAC.

Pour pallier cet inconvénient, une première solution est de faire uniquement des dépôts du métal de point de fusion le plus bas sur la face d'assemblage du circuit. Si on chauffe à la température du métal de point de fusion le plus bas, alors les composants dont les contacts sont faits du métal de point de fusion le plus haut ne seront pas connectés de manière optimale. Si on chauffe à la température du métal de point de fusion le plus haut, alors les connexions électriques établies avec les composants dont les contacts sont faits du métal de point de fusion le plus bas ne sont pas fiables puisque la fusion a eu lieu avec bulles. De plus exposer ces composants à des températures élevées pour lesquelles il ne sont pas qualifiés peut conduire à une perte de fiabilité voire à la destruction des composants. II faut donc faire davantage de tests au risque de voir une quantité importante de cartes échouer à la qualification et de faire ainsi baisser la productivité dans les applications industrielles traitant de grandes quantités de circuits.

Une deuxième solution est de faire uniquement des dépôts du métal de point fusion le plus haut sur la face d'assemblage du circuit. Alors non seulement les connexions établies avec les composants dont les contacts sont faits du métal de point de fusion le plus bas ne sont pas fiables puisque la fusion a eu lieu avec bulles, mais il faut aussi faire qualifier ces composants pour une brasure pour laquelle ils ne sont pas conçus. Là encore certaines connexions électriques sont moins fiables et il faut tester davantage la carte, voire certains composants de manière indépendante pour qualification, au risque ici encore de faire baisser la productivité.

Une autre solution est de faire des dépôts de métal de manière locale selon le composant à assembler à un emplacement donné du circuit imprimé. Le principal inconvénient est le risque de déposer un métal ou un alliage là où il n'en faut pas. Par exemple le procédé de sérigraphie est sujet à ce genre d'erreur parce-qu'il faut utiliser dans ce cas plusieurs masques différents. Un autre inconvénient est la difficulté technique de faire des traitements strictement locaux. Par exemple, il est difficile de chauffer une zone précise d'un circuit imprimé sans élever significativement la température des zones mitoyennes. Les connexions électriques déjà établies dans ces zones peuvent alors fondre à nouveau et donc perdre en fiabilité.

Outre les risques d'erreurs et les difficultés techniques à surmonter, ce procédé est également de productivité peu élevée car il est très peu automatisable et peut même être assimilé à un mode de réparation.

L'invention a notamment pour but de permettre l'assemblage industriel de composants de type BGA à billes en alliage SAC dans un processus global d'assemblage à l'alliage étain-plomb. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé d'assemblage d'un composant à connexion par grille de billes composées d'un premier alliage sur une carte assemblée par fusion d'un deuxième alliage. Il comporte une phase d'assemblage d'un circuit imprimé double face sur le composant par fusion du premier alliage à une température Ti, une phase d'assemblage de billes composées du deuxième alliage sur la face du circuit imprimé opposée au composant par fusion à une température T2 et une phase d'assemblage du circuit imprimé double face à la carte par fusion du deuxième alliage à la température T2. L'ordre des phases est fonction des températures Ti et T2 et vise à respecter une séquence décroissante des températures.

Chaque phase d'assemblage peut par exemple comporter une phase de sérigraphie avec un alliage, une phase de report d'un composant 5 sur un autre et une phase de fusion d'un alliage.

Un mode de réalisation peut utiliser un alliage d'étain, d'argent et de cuivre comme premier alliage, et utiliser un alliage d'étain et de plomb comme deuxième alliage.

L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'un composant à connexion par grille de billes composées d'un premier alliage adapté à l'assemblage par fusion d'un deuxième alliage. Ce procédé comporte une phase d'assemblage d'un circuit imprimé double face sur le composant par fusion du premier alliage à une température Ti et une phase d'assemblage de billes composées du deuxième alliage sur la face du circuit imprimé opposée au composant par fusion à une température T2. L'ordre des phases est fonction des températures Ti et T2. Ce procédé de fabrication en grande série trouvera particulièrement sa place dans le cadre d'applications industrielles où le critère de productivité est essentiel.

L'invention a encore pour principaux avantages qu'elle s'adapte à toutes les combinaisons possibles d'alliages, autorisant toujours un mode de réalisation qui respecte la séquence décroissante de température inhérente à tout assemblage en électronique. Elle permet ainsi de maintenir une fiabilité élevée de tous les contacts autant en terme de solidité qu'en terme de conductivité, de ne pas augmenter les risques d'erreur par rapport à un assemblage à partir d'un seul alliage et ainsi d'assurer une productivité satisfaisante malgré le surcoût induit par la présence de deux alliages apparemment incompatibles. Dans certains cas, elle peut aussi permettre de ne pas soumettre les autres composants sur la carte à des températures pour lesquelles ils ne sont pas qualifiés. Dans d'autres cas et par l'utilisation d'un circuit imprimé double face et multicouche, l'invention peut également permettre de redistribuer les signaux entre une carte d'accueil et un composant à contacts par grille de billes qui n'aurait pas été initialement prévu pour être assemblé à cet endroit du circuit.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'aide de la description qui suit faite en regard de dessins annexés qui représentent: - la figure 1, une illustration des phases possibles d'un procédé d'assemblage d'un composant à contacts par grille de billes composées d'un premier alliage sur une carte assemblée par fusion d'un deuxième alliage selon l'invention; - la figure 2, une illustration des phases possibles d'un procédé d'assemblage d'un BGA à billes en alliage étain-argent-cuivre sur une carte assemblée par brasure d'alliage étainplomb selon l'invention; la figure 3, un exemple d'assemblage d'un BGA à billes en alliage étain-argent-cuivre sur une carte assemblée par brasure d'alliage étain-plomb; les figures 4a et 4b, deux modes d'assemblage d'un BGA à billes en alliage étain-argent-cuivre sur une carte assemblée par brasure d'alliage étain-plomb; la figure 5, par un synoptique un procédé de fabrication d'un composant du type BGA à billes en alliage étain-plomb selon l'invention; La figure 1 illustre les phases possibles d'un procédé d'assemblage selon l'invention d'un composant électronique à contacts par grille de billes composées d'un premier alliage sur une carte assemblée par fusion d'un deuxième alliage. A titre d'exemple, l'assemblage est réalisé par l'utilisation d'un alliage SAC comme premier alliage et d'un alliage SnPb comme deuxième alliage. Une première phase 1 d'assemblage d'un circuit imprimé double face sur le composant est réalisée, par exemple un circuit imprimé double face de la taille du composant. Pendant cette phase un dépôt d'alliage SAC est par exemple réalisé sur le circuit imprimé double face selon un processus qui convient, puis les surfaces sont chauffées à une température Ti après avoir été mises en contact. La température Ti étant légèrement supérieure à la température de fusion de l'alliage SAC, ceci permet d'établir des liaisons solides conductrices entre les billes du composant et le circuit imprimé double face par fusion de matière. Puis une phase 2 d'assemblage des billes composées de l'alliage SnPb sur le circuit imprimé double face est réalisée. Pendant cette phase un dépôt d'alliage SnPb est par exemple réalisé sur l'autre face du circuit imprimé selon un processus qui convient. Les billes composées de l'alliage SnPb sont disposées sur cette autre face du circuit imprimé parfaitement alignées avec les billes du composant déjà assemblé, puis les surfaces en contact sont chauffées à une température T2. La température T2 étant légèrement supérieure à la température de fusion de l'alliage SnPb, ceci permet d'établir des liaisons solides conductrices entre les billes et le circuit imprimé double face par fusion de matière. La température T2 est aussi nettement inférieure à la température Ti de façon à ne pas ramener les connexions électriques déjà établies sur l'autre face lors de la phase 1 à leur point de fusion et éviter ainsi tout risque de contact défectueux. Il est à noter que si besoin, et ce peut être un avantage du procédé, on peut modifier le pas ou la localisation des billes d'une face à l'autre. Pour raison d'obsolescence d'un composant par exemple, on peut même redistribuer les signaux en utilisant un circuit multicouche, ce qui permet de croiser des signaux. Il est à noter également qu'un composant à contacts par grille de billes composées de l'alliage SnPb a ainsi été obtenu à partir d'un composant à contacts par grille de billes composées de l'alliage SAC. Le composant fabriqué est prêt pour report sur une carte destinée à être entièrement assemblée par fusion de l'alliage SnPb. C'est l'objet des phases suivantes.

Une phase 3 d'assemblage du circuit imprimé double face sur la carte est réalisée. Cette phase 3 et les suivantes peuvent faire pleinement partie d'un processus industriel et générique d'intégration de composants variés sur une carte au standard de l'alliage SnPb, ceci ayant été rendu possible par les phases 1 et 2 qui ont fait du composant à contacts par grille de billes composées de l'alliage SAC à reporter un composant au standard de l'alliage SnPb. Durant cette phase les surfaces en contact sont chauffées à la température T2, par exemple après avoir réalisé sur la carte des dépôts d'alliage SnPb selon un processus qui convient. La température T2 étant légèrement supérieure à la température de fusion de l'alliage SnPb, ceci permet d'établir des liaisons solides conductrices entre les billes et la carte par fusion de matière. La température T2 est aussi nettement inférieure à la température Ti de façon à ne pas ramener les connexions électriques déjà établies sur l'autre face lors de la phase 1 à leur point de fusion et éviter ainsi tout risque de contact défectueux.

Dans l'exemple illustré par la figure 2 le procédé d'assemblage selon l'invention est appliqué à un BGA à billes en alliage SAC sur une carte assemblée par brasure d'alliage SnPb. Une première phase 21 de sérigraphie à base d'alliage SAC sur la face haute d'un circuit imprimé double face est réalisée, par exemple un circuit imprimé double face finition nickel-or ou étain chimique. Durant cette phase, une fine couche de pâte à braser à base d'alliage SAC est déposée en surface de la face haute d'un circuit imprimé double face de la taille d'un BGA après masquage des zones ne devant pas servir de zone de contact. Le motif du masque de sérigraphie reproduit la disposition en grille des billes d'un BGA. Ensuite une phase 22 de report du BGA sur la face haute du circuit imprimé double face permet de positionner précisément les billes en alliage SAC du BGA aux emplacements exacts des contacts à établir et préalablement matérialisés par sérigraphie aux zones de contact. Par la suite une phase 23 de refusion de la face haute du circuit imprimé double face chauffe à une température Ti les surfaces qui sont en contact, à savoir les billes en alliage SAC du BGA et la pâte à braser à base d'alliage SAC apportée par sérigraphie. La température Ti étant légèrement supérieure à la température de fusion de l'alliage SAC, ceci permet d'établir des liaisons solides conductrices entre les billes du BGA et le circuit imprimé double face par fusion de matière. Puis une phase 24 de sérigraphie à l'alliage SnPb sur la face basse du circuit imprimé double face est réalisée. Une fine couche de pâte à braser à base d'alliage SnPb est déposée en surface de la face basse du circuit après masquage des zones ne devant pas servir de zone de contact. Le même masque de sérigraphie que pour la face haute est utilisé, à savoir le motif en grille des billes d'un BGA. Ce masque est disposé sur la face basse du circuit de manière parfaitement symétrique par rapport à la sérigraphie de la face haute. Après cette phase de sérigraphie, une phase 25 de report des billes sur la face basse est réalisée. Il s'agit de positionner les billes en alliage SnPb à la surface de la face basse du circuit imprimé double face aux emplacements très exacts des contacts à établir et préalablement matérialisés par sérigraphie. Par exemple cela peut se faire à l'aide d'un tamis dont les trous reproduisent les emplacements des billes d'un BGA. Les billes en alliage SnPb sur la face basse du circuit imprimé double face sont ainsi en alignement parfait des billes en alliage SAC du BGA assemblé à la face haute. Suit une phase 26 de refusion de la face basse du circuit imprimé double face qui chauffe à une température T2 les surfaces en contact, à savoir les billes en alliage SnPb et la pâte à braser à base d'alliage SnPb apportée par sérigraphie. La température T2 étant légèrement supérieure à la température de fusion de l'alliage SnPb, ceci permet d'établir des liaisons solides conductrices entre les billes et le circuit imprimé double face par fusion de matière. La température T2 est aussi nettement inférieure à la température T1 de façon à ne pas ramener les connexions électriques déjà établies sur la face haute lors de la phase 23 à leur point de fusion et éviter ainsi tout risque de contact défectueux. Un BGA à billes en alliage SnPb a ainsi été obtenu à partir d'un BGA à billes en alliage SAC. Le BGA fabriqué est prêt pour report sur une carte destinée à être entièrement assemblée par brasure d'alliage SnPb. C'est l'objet des phases suivantes.

Une phase 27 de sérigraphie à base d'alliage SnPb sur la face d'assemblage de la carte est réalisée. Cette sérigraphie peut ne pas se limiter pas à la zone destinée à recevoir le BGA, mais peut s'étendre à l'ensemble de la carte tous composants confondus. En effet cette phase 27 et les suivantes peuvent faire pleinement partie d'un processus industriel et générique d'intégration de composants variés sur une carte, ceci ayant été rendu possible par les phases 21 à 26 qui ont fait du BGA à l'alliage SAC à reporter un composant au standard SnPb. Durant cette phase 27, une fine couche de pâte à braser à base d'alliage SnPb est déposée en surface de la face d'assemblage de la carte après masquage des zones ne devant pas servir de zone de contact. Dans la zone de report du BGA fabriqué, le motif du masque de sérigraphie reproduit la disposition en grille des billes d'un BGA. Ensuite une phase 28 de report du BGA fabriqué sur la face d'assemblage de la carte permet de positionner précisément les billes du BGA aux emplacements exacts des contacts à établir et préalablement matérialisés par sérigraphie. Puis une phase 29 de refusion de la face d'assemblage de la carte chauffe à la température T2 les surfaces qui sont en contact, à savoir les billes en alliage SnPb du BGA fabriqué et la pâte à braser à base d'alliage SnPb apportée par sérigraphie aux zones de contact.

La température T2 étant légèrement supérieure à la température de fusion de l'alliage SnPb, ceci permet d'établir des liaisons solides conductrices entre les billes et la carte par fusion de matière. La température T2 est également nettement inférieure à la température Ti de façon à ne pas ramener les connexions électriques déjà établies lors de la phase 23 à leurs points de fusion et éviter ainsi tout risque de contact défectueux.

La figure 3 illustre l'assemblage réalisé d'un BGA à billes en alliage SAC sur une carte par brasure d'alliage SnPb, selon le procédé io illustré par la figure 2 décrite précédemment par exemple.

La partie supérieure de l'assemblage comporte le BGA 31 et le circuit imprimé double face 32. Le BGA 31 est assemblé à la face haute du circuit imprimé double face 32 par brasure entre ses billes 33, 34 et 35 en alliage SAC et les dépôts 36, 37 et 38 de pâte à braser à base d'alliage SAC formant contacts apportés par sérigraphie. Les billes 39, 40 et 41 en alliage SnPb sont assemblées à la face basse du circuit imprimé double face 32 par brasure avec les dépôts 42, 43 et 44 de pâte à braser à base d'alliage SnPb formant contacts apportés par sérigraphie. Des trous métallisés 49, 50 et 51 ont été préalablement percés dans le circuit imprimé double face et enduit de métal pour établir le contact entre les dépôts symétriques des deux faces. Cette partie supérieure de la figure 3 illustre en fait un composant de type BGA à billes en SnPb qui a été fabriqué à partir d'un BGA à billes en SAC.

La partie inférieure de l'assemblage représenté sur la figure 3 comporte une carte 45 sur laquelle ont été sérigraphiés à l'alliage SnPb des contacts 46, 47 et 48. Le composant fabriqué de type BGA à billes SnPb est assemblé à la carte par brasure entre ses billes 39, 40 et 41 en alliage SnPb et les dépôts 46, 47 et 48 de pâte à braser à base d'alliage SnPb formant contacts apportés par sérigraphie sur la carte 45. Des trous métallisés 52, 53 et 54 ont été préalablement percés dans la carte et enduit de métal pour pouvoir établir des contacts entre les dépôts et l'autre face de la carte.

La figure 3 montre que l'assemblage final comporte une épaisseur supplémentaire induite par le circuit imprimé double face 45. Néanmoins, celle-ci est de l'ordre de 1 à 2 millimètres et est acceptable sur le plan opérationnel.

La description a été faite de l'assemblage d'un composant à billes en alliage SAC par un processus à l'alliage SnPb, mais le procédé peut avantageusement s'appliquer à d'autres alliages.

Les figures 4a et 4b illustrent notamment un avantage apporté par le procédé selon l'invention en présentant deux modes d'assemblage. En effet la structure de l'adaptateur permet avantageusement de respecter la séquence décroissante des températures inhérente à tout assemblage de composants électroniques, et ceci quels que soient les alliages. Dans un 1 o contexte industriel par exemple, la proportion d'étain et de plomb peut être une contrainte externe imposée par un fournisseur liée à la rareté de certains alliages.

Dans les proportions 60/40 par exemple, l'alliage SnPb fond dès 180 C et l'assemblage des billes en alliage SnPb peut avantageusement être réalisé après l'assemblage du BGA à billes en alliage SAC qui fond seulement vers 220 C. C'est le mode d'assemblage décrit précédemment et illustré par la figure 4a. En particulier, le circuit imprimé double face 32 est dans un premier temps assemblé au BGA 31 par l'intermédiaire des billes 33, 34 et 35 du BGA et des dépôts 36, 37 et 38 d'alliage SAC. Puis dans un deuxième temps l'ensemble est reporté sur la carte 45 par l'intermédiaire des billes 39, 40 et 41 en alliage SnPb et des dépôts d'alliage SnPb 42, 43, 44, 46, 47 et 48.

Mais dans les proportions 90/10, l'alliage SnPb ne fond qu'à 260 C, c'està-dire au-dessus du point de fusion de l'alliage SAC.

Avantageusement et comme le montre la figure 4b, l'assemblage des billes en alliage SnPb à la face basse du circuit imprimé double face peut alors être réalisé avant l'assemblage du BGA à billes en alliage SAC sur la face haute. En particulier, le circuit imprimé double face 32 est dans un premier temps assemblé à la carte 45 par l'intermédiaire des billes 39, 40 et 41 en alliage SnPb et des dépôts d'alliage SnPb 42, 43, 44, 46, 47 et 48. Puis dans un deuxième temps le BGA 31 est reporté sur cet ensemble par l'intermédiaire des billes 33, 34 et 35 du BGA et des dépôts 36, 37 et 38 d'alliage SAC. Avantageusement cela permet également de soumettre le BGA à moins de phases de chauffe et ainsi de diminuer son vieillissement prématuré à l'assemblage.

Dans le cas particulier de l'alliage SnPb, on peut même envisager de reporter des billes en alliages SnPb à 90/10 sur la face basse d'un circuit imprimé double face à la température de 260 C, puis un BGA à billes en alliage SAC sur la face haute du circuit imprimé à la température de 220 C et enfin de reporter l'ensemble sur une carte avec de l'alliage SnPb à 60/40 à la température de 180 C. En effet, l'alliage SnPb à 90/10 a la particularité d'établir un contact avec l'alliage SnPb à 60/40 dès 180 C, c'est-à-dire avant même de fondre. C'est un contact qui ressemble visuellement à un collage et qui est tout à fait satisfaisant en terme de solidité et de conductivité. Ainsi les autres composants qui sont sur la carte et qui pourraient n'être qualifiés que pour une température maximum de 180 C ne seront pas exposés à une température supérieure.

Ainsi selon les températures en jeu, l'un des exemples de mise en oeuvre du procédé selon l'invention illustré par la figure 4a ou 4b permet de respecter facilement la séquence décroissante de température imposée par les alliages en présence.

La figure 5 illustre par un synoptique un procédé de fabrication d'un composant de type BGA à billes en alliage SnPb selon l'invention. Les six premières phases de ce procédé sont identiques à celles du procédé d'assemblage décrit précédemment, la différence étant que ce procédé de fabrication permet de transformer en grande série des BGA à billes en alliage SAC en BGA à billes en alliage SnPb. Dans le procédé de fabrication, une première phase 55 de sérigraphie à base d'alliage SAC sur la face haute d'un circuit imprimé double face est réalisée, par exemple un circuit imprimé double face finition nickel-or ou étain chimique. Le circuit est par exemple de taille suffisante pour accueillir plusieurs BGA disposés de manière optimum, permettant ainsi une production en grande série des BGA. Durant cette phase, une fine couche de pâte à braser à base d'alliage SAC est déposée en surface de la face haute d'un circuit imprimé double face après masquage des zones ne devant pas servir de zone de contact. Le motif du masque de sérigraphie reproduit la disposition en grille des billes des BGA. Ensuite une phase 56 de report des BGA sur la face haute du circuit imprimé double face permet de positionner précisément les billes en alliage SAC des BGA aux emplacements exacts des contacts à établir et préalablement matérialisés par sérigraphie aux zones de contact de la face haute du circuit. Par la suite une phase 57 de refusion de la face haute du circuit imprimé double face chauffe à une température Ti les surfaces qui sont en contact, à savoir les billes en alliage SAC des BGA et la pâte à braser à base d'alliage SAC apportée par sérigraphie. La température Ti étant légèrement supérieure à la température de fusion de l'alliage SAC contenu dans les surfaces en contact, ceci permet d'établir des liaisons solides conductrices entre les billes des BGA et le circuit imprimé double face par fusion de matière. Puis une phase 58 de sérigraphie à base d'alliage SnPb sur la face basse du circuit 1 o imprimé double face est réalisée. Une fine couche de pâte à braser à base d'alliage SnPb est déposée en surface de la face basse du circuit après masquage des zones ne devant pas servir de zone de contact. Le même masque de sérigraphie que pour la face haute est utilisé, à savoir le motif en grille des billes des BGA. Ce masque est disposé sur la face basse du circuit de manière parfaitement symétrique par rapport à la sérigraphie de la face haute. Après cette phase desérigraphie, une phase 59 de report des billes sur la face basse est réalisée. Il s'agit de positionner les billes SnPb à la surface de la face basse du circuit imprimé double face aux emplacements très exacts des contacts à établir et préalablement matérialisés par sérigraphie. Par exemple cela peut se faire à l'aide d'un tamis dont les trous reproduisent les emplacements des billes des BGA. Les billes en alliage SnPb sur la face basse du circuit imprimé double face sont ainsi en alignement parfait des billes en alliage SAC des BGA assemblés à la face haute. La phase 59 est suivie d'une phase 60 de refusion de la face basse du circuit imprimé double face qui chauffe à une température T2 les surfaces en contact, à savoir les billes SnPb et la pâte à braser à base d'alliage SnPb apportée par sérigraphie. La température T2 étant supérieure à la température de fusion de l'alliage SnPb, ceci permet d'établir des liaisons solides conductrices entre les billes et le circuit imprimé double face par fusion de matière. La température T2 est elle-même nettement inférieure à la température Ti de façon à ne pas ramener les connexions électriques déjà établies sur la face haute lors de la phase 57 à leur point de fusion et éviter ainsi tout risque de contacts défectueux. Enfin une phase 61 de découpage unitaire du circuit imprimé double face permet de séparer les BGA qui sont tous assemblés au circuit. Une série de BGA à billes en alliage SnPb a ainsi été obtenue à partir d'une série de BGA à billes en alliage SAC. Le résultat obtenu est illustré par la partie supérieure de la figure 3, à savoir le BGA 31, le circuit imprimé double face 32 et les billes 39, 40 et 41. Chacun de ces BGA peut être reporté individuellement sur une carte comme illustré par la partie inférieure de cette même figure 3, à savoir la carte 45. Comme indiqué précédemment, l'invention a encore été décrite par l'utilisation des alliages SAC comme premier alliage et SnPb comme deuxième alliage, mais elle s'applique bien à d'autres types d'alliage.

Claims (7)

REVENDICATIONS

1. Procédé d'assemblage d'un composant à connexion par grille de billes composées d'un premier alliage sur une carte assemblée par fusion d'un deuxième alliage, caractérisé en ce qu'il comporte: une phase (1) d'assemblage d'un circuit imprimé double face sur le composant par fusion du premier alliage à une température Ti - une phase (2) d'assemblage de billes composées du deuxième alliage sur la face du circuit imprimé opposée au composant par fusion à une température T2; - une phase (3) d'assemblage du circuit imprimé double face à la carte par fusion du deuxième alliage à la température T2; l'ordre des phases étant fonction des températures Ti et T2.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque phase d'assemblage comporte: une phase de sérigraphie avec un alliage; une phase de report d'un composant sur un autre; - une phase de fusion d'un alliage.

3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le deuxième alliage est composé d'étain et de plomb.

4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier alliage est composé d'étain, d'argent et de cuivre.

5. Procédé de fabrication d'un composant à connexion par grille de billes composées d'un premier alliage adapté à l'assemblage par fusion d'un deuxième alliage, caractérisé en ce qu'il comporte: - une phase d'assemblage d'un circuit imprimé double face sur le composant par fusion du premier alliage à une température Ti une phase d'assemblage de billes composées du deuxième alliage sur la face du circuit imprimé opposée au composant par fusion à une température T2; l'ordre des phases étant fonction des températures Ti et T2.

6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que les phases d'assemblage comportent: une phase de sérigraphie avec un alliage; une phase de report d'un composant sur un autre; une phase de fusion d'un alliage.

7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 5 ou 6, caractérisé en 10 ce que le deuxième alliage est composé d'étain et de plomb et le premier alliage est composé d'étain, d'argent et de cuivre.