WO2002052633A2 - Ensemble de montage d"un circuit integre sur un support - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to an assembly for mounting an integrated circuit on a support.
  • the invention relates to a mounting assembly of 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 (a tape editing technology commonly called in the prior art, TAB technology (Tape-Automated Bonding).
  • 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.
  • 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 (Innner Lead Bonding), to respective contact zones of conductors of this spider.
  • ILB Inner Lead Bonding
  • 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.
  • a conventional TAB support generally consists of a spider, that is to say a structure of electrical conductors, bonded to a substrate. • this bracket thus consists of three layers, namely the spider, an adhesive, and the substrate.
  • the spider is formed from a golden copper foil having a thickness of about 17-70 ⁇
  • the adhesive is a acry ⁇ - 'as epoxy or spread to a thickness of about 25 microns
  • the substrate is made of a flexible electrically insulating organic material and whose minimum thickness is about 50 microns and commonly from 'the order of 100 .mu.m.
  • the manufacture of the support then conventionally consists of gluing the golden copper sheet on the substrate and etching this copper sheet to form the spider.
  • the conductors of this spider must be connected to the input-output terminals of the integrated circuit.
  • Different connection techniques can be envisaged, such as for example the ILB technique mentioned above.
  • the subject of the invention is an assembly assembly for 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 made of electronic grade aluminum.
  • the electrical conductors of the structure are connected to the input / output terminals of the integrated circuit by a heat welding process.
  • the conductor structure has a thickness of between 10 and 70 ⁇ m.
  • the conductor structure is formed by etching an aluminum sheet.
  • the integrated circuit-structure of electrical conductors assembly is connected to a printed circuit support by a heat-welding process.
  • the printed circuit support is made of organic or ceramic material.
  • the finish of the printed circuit is in electrolytic or catalytic gold.
  • This conductor 5 is part of a structure of conductors provided for the connection of the input / output terminals of the integrated circuit.
  • This structure of electrical conductors is for example associated with a substrate of the conventional type.
  • the assembly of the integrated circuit is for example implemented by a TAB assembly technique as described above.
  • the contact pad forming the input / output terminal of the integrated circuit for example can be made of electronic quality aluminum.
  • the structure of electrical conductors is also made of electronic grade aluminum and the electrical conductors of this ' structure can be connected to the input / output terminals of the integrated circuit by a conventional type thermosonic welding process.
  • the conductor is connected directly to the contact pad of the circuit, its end being mounted in cantilever in a conventional manner.
  • the conductor structure has a thickness of between 10 and 70 ⁇ m and can for example be formed by conventional etching of an aluminum sheet.
  • 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.
  • the use of aluminum also makes it possible not to modify the measurements under radiation and to connect the entire integrated circuit assembly - conductor structure, on a printed circuit support in organic or ceramic material, the finish of which is in electrolytic gold. or in catalytic gold (electroless), also using a conventional thermosonic welding process.

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Abstract

Cet ensemble de montage d"un circuit intégré (1) sur un support comprenant une structure de conducteurs électriques (5) prévue pour la connexion de bornes (2) d"entrée/sortie du circuit intégré, est caractérisé en ce que la structure (5) de conducteurs électriques est en aluminium de qualité électronique.

Description

ENSEMBLE DE MONTAGE D'UN CIRCUIT INTEGRE SUR UN SUPPORT
La présente invention concerne un ensemble de montage d'un circuit intégré sur un 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 (a technologie de montage sur bande appelée communément dans l'état de la technique, technologie TAB (Tape-Automated Bonding).
Les circuits intégrés sont actuellement formés à partir de fines pla- quettes 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.
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 (lnner Lead Bonding), à des zones de contact respectives de conducteurs de cette araignée. 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 inté- grés.
- 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. De façon classique, l'araignée est formée à partir d'une feuille de cuivre dorée ayant une épaisseur d'environ 17 à 70 μ , la colle est une colle acryϋ- ' que ou époxy étalée sur une épaisseur d'environ 25 μm et le substrat est constitué d'un matériau organique souple et électriquement isolant dont l'épaisseur minimale est d'environ 50 μm et couramment de' l'ordre de 100 μm. 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.
Comme cela a été indiqué précédemment, les conducteurs de cette araignée doivent être raccordés aux bornes d'entrée-sortie du circuit intégré. Différentes techniques de raccordement peuvent être envisagées, comme par exemple la technique ILB mentionnée précédemment.
Ces bornes d'entrée-sortie des circuits intégrés sont en général matérialisées par des plages de contact en aluminium de qualité électronique. 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. 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 inté- gré.
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 électri- que que du point de vue thermique.
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. Le but de l'invention est donc de résoudre ces problèmes.
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.
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. Selon une autre caractéristique, la structure de conducteurs présente une épaisseur comprise entre 10 et 70 μm.
Selon une autre caractéristique, la structure de conducteurs est for--: mée par gravure d'une feuille d'aluminium. 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.
Selon une autre caractéristique, le support à circuit imprimé est en matière organique ou céramique. Selon une autre caractéristique, la finition du circuit imprimé est en or électrolytique ou catalytique.
L'invention sera mieux comprise à la ecture 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 conduc- teur d'une structure de conducteurs à une plage de contact d'un circuit intégré.
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.
Ce conducteur 5 fait partie d'une structure de conducteurs prévue pour la connexion des bornes d'entrée/sortie du circuit intégré. Cette structure de conducteurs électriques est par exemple associée à un substrat de type classique.
Le montage du circuit intégré est par exemple mis en œuvre par une technique d'assemblage TAB telle que décrite précédemment.
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.
Selon l'invention, la structure de conducteurs électriques est également en aluminium de qualité électronique et les conducteurs électriques de cette ' structure peuvent être raccordés aux bornes d'entrée/sortie du circuit intégré par un procédé de soudage par thermosonie de type classique.
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.
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 (Bum- pless). Avantageusement, la structure de conducteurs présente une épaisseur comprise entre 10 et 70 μm et peut par exemple être formée par gravure classique d'une feuille d'aluminium.
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.
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. L'utilisation d'aluminium permet également de ne pas modifier les mesures sous rayonnement et de connecter l'ensemble du montage circuit intégré- structure de conducteurs, sur un support à circuit imprimé en matière organique ou céramique, dont la finition est en or électrolytique ou en or catalytique (élec- troless), en utilisant également un procédé de soudage par thermosonie de type classique.
Enfin, un tel ensemble de montage est compatible avec les procédés d'assemblage classiques, tels que par exemple le procédé ILB décrit précédemment.

Claims

REVENDICATIONS
1. Ensemble de montage d'un circuit intégré (1) sur un support comprenant 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.
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.
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 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.
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 a circuit imprimé par un procédé de soudage par thermosonie.
6. Ensemble selon la revendication 5, caractérisé en ce que le support à circuit imprimé est en matière organique ou céramique.
7. Ensemble selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que la finition du circuit imprimé est en or électrolytique ou catalytique,
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