FR2802053A1 - Procede pour assembler un circuit integre et un circuit souple - Google Patents

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bumps
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Haim Feigenbaum
Christopher M Schreiber
Zhiping Wang
Tan Yeow Meng
Christina Chung Man Tsui
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Delphi Technologies Inc
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Abstract

La présente invention concerne un procédé pour fixer un circuit intégré (li) sur un circuit souple (13). Le procédé consiste à fournir un circuit intégré (11) comportant une pluralité de plages de contact (15) formées sur une surface associée, fournir un circuit souple (13) possédant une pluralité de bosses de contact (17) formées sur une surface associée et en faisant partie intégrante, et fixer le circuit intégré (11) sur le circuit souple (13) en faisant fondre au moins certaines des bosses de contact (17) du circuit souple (13) sur au moins certaines des plages de contact (15) du circuit intégré (11). Les bosses de contact (17) ont une forme qui atténue l'accumulation des contraintes localisées au sein des bosses de contact (17) après la fixation des bosses de contact (17) sur les plages de contact (15), ce qui améliore la fiabilité de la connexion électrique.

Description

<Desc/Clms Page number 1>
Procédé pour assembler un circuit intégré et un circuit souple
La présente invention concerne, d'une manière générale, les procédés permettant de former des intercon- nexions électriques. La présente invention concerne, d'une manière plus particulière, un procédé pour fixer un circuit intégré ou analogue sur un circuit souple, dans lequel des bosses de contact qui facilitent l'intercon- nexion électrique possèdent un profil ou une configura- tion, vue en coupe transversale, qui atténue les con- traintes créées dedans tout en facilitant leur pénétra- tion dans une couche d'oxyde formée sur des plages de contact appariées et dans lequel de la chaleur est appli- quée de manière à faire polymériser simultanément une sous-couche d'époxy pré-appliquée et à faire fondre les bosses de contact sur les plages de contact.
Des procédés permettant de fixer des circuits intégrés et analogue sur des cartas à circuit imprimé sont bien connus. De tels procédés permettent la fabrica- tion de divers sous-ensembles électroniques, tels que des cartes mère et des cartes fille destinées à des ordina- teurs personnels.
Les procédés actuels permettant de fixer des circuits intégrés sur des cartes à circuit imprimé in- cluent l'utilisation de diverses technologies d'encapsu- lation des circuits intégrés, telles que celles associées au boîtier DIP ("Dual-In-Line "), au PLCC ("Plastic Lead Chip Carrier"), au CPGA ("Ceramic Pin Grid Array"), au PQFP ("Plastic Quad Flat Pack"), au QFP ("Quad Flat Pack"), au TCP ("Tape Carrier Package"), au BGA ("Ball
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Grid Array"), au TSOP ("Thin Small Outline Package Gull-Wing"), au SOJ ("Small Outline Package J-Lead"), au SSOP ("Shrink Small Outline Package Gull-Wing") et au PSOP ("Plastic Small Outline Package").
Dans le cas de la technologie d'encapsulation sous DIP, les deux rangées parallèles de conducteurs qui s'étendent à partir du boîtier du circuit intégré passent à travers des trous formés dans la carte à circuit impri- mé et sont soudées à l'intérieur des trous. En option, une douille peut être utilisée.
Les circuits intégrés encapsulés conformément aux techniques PLCC et CPGA requièrent, d'une manière ty- pique, l'utilisation d'une douille.
Les PQFP, QFP, TCP, BGA, TSOP, SOJ, SSOP et PSOP sont des exemples de technologies de montage surfa- cique, technologies dans lesquelles le circuit intégré encapsulé est fixé directement sur une carte à circuit imprimé, d'une manière typique en recourant à des techni- ques telles que le brasage par fusion et/ou la thermocom- pression.
Par exemple, les matrices à grille de boules ("Bail Grid Array" ou BGA) comportent une pluralité de plages de contact formées de manière à définir une ma- trice bidimensionnelle sur la surface inférieure d'un boîtier de circuit intégré. Chaque contact électrique comporte une petite boule de brasage qui facilite l'in- terconnexion avec une matrice complémentaire composée de plages de contact électrique plates formées sur une carte à circuit imprimé. Les petites boules de brasage fondent durant le brasage par fusion pour obtenir la connexion sur une matrice correspondante de connecteurs formés sur la carte à circuit imprimé.
Du fait que le nombre de transistors formés sur un même circuit intégré augmente, il devient de plus en plus difficile de fixer ce circuit intégré sur une carte
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à circuit imprimé ou analogue. On s'attend à ce que le nombre de transistors formés sur un même circuit intégré augmente de sa valeur actuelle, qui est de l'ordre de 80 millions, jusqu'à environ 100 millions d'ici l'an 2000.
Les matrices à grille de boules supportent des nombres de broches élevés, de manière à faciliter l'uti- lisation de circuits intégrés sur lesquels sont formés un nombre supérieur de dispositifs. En tirant parti de l'aire surfacique comparativement importante sur la par- tie inférieure d'un boîtier de circuit intégré, les ma- trices à grille de boules permettent un nombre d'inter- connexions électriques comparativement important entre le circuit intégré et une carte à circuit imprimé.
Un circuit souple permettait la communication de signaux électriques entre composants électriques est bien connu. Un tel circuit souple comporte, d'une manière générale, un substrat diélectrique souple et une plurali- té de conduits conducteurs souples formés dessus. Par exemple, le circuit souple peut définir des faisceaux de connexions, des lignes de transmission ou des connecteurs de composants. Le circuit souple est fréquemment utilisé pour faciliter l'interconnexion électrique entre cartes à circuit imprimé ou assemblages électroniques.
Il est fréquemment souhaitable de fixer des circuits intégrés et analogue sur des circuits souples.
Une telle connexion directe d'un circuit intégré sur un circuit souple élimine le besoin d'avoir à recourir à une carte à circuit imprimé intermédiaire et, par conséquent, se traduit par des économies importantes en termes de coût. Par conséquent, les circuits intégrés peuvent être fixés sur des circuits souples de manière à définir des sous-ensembles électroniques qui peuvent inclure ou ne pas inclure de cartes à circuit imprimé rigides.
Généralement, un grand nombre de procédés iden- tiques à ceux utilisés pour fixer des circuits intégrés
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sur des cartes à circuit imprimé rigides peuvent aussi être utilisés pour fixer des circuits intégrés sur un circuit souple. Par conséquent, des douilles et/ou des techniques de montage surfacique contemporaines peuvent généralement être utilisées pour fixer des circuits inté- grés sur des circuits souples.
Bien que ces procédés contemporains se soient généralement avérés satisfaisants pour fixer des circuits intégrés et analogue sur un circuit souple, ces procédés contemporains possèdent un certain nombre de défauts in- hérents. Par exemple, il est souhaitable de fixer les circuits intégrés, que ceux-ci soient encapsulés ou non, sur des substrats tels que des circuits souples utilisant des bosses de contact qui maintiennent une distance de séparation entre le circuit intégré et le circuit souple.
Cette distance de séparation permet que soit tolérée une légère différence entre le coefficient de dilatation thermique du circuit intégré et celui du circuit souple.
C'est-à-dire que, lorsque le circuit intégré ou le cir- cuit souple se contracte ou se dilate davantage que l'au- tre, alors les bosses de contact compensent cette diffé- rence de contraction ou de dilatation par une légère dé- formation.
Cependant, une telle déformation des bosses de contact est susceptible d'induire des contraintes locali- sées à l'origine de fractures de fatigue. Comme l'appré- ciera l'homme du métier, de telles fractures de fatigue se traduiront par une conductivité réduite à travers la bosse de contact, et pourront même se traduire par une complète discontinuité. Bien qu'il soit possible de défi- nir des bosses de contact moins enclines à se fracturer du fait de l'accumulation de contraintes localisées, une telle construction est contraire à l'obtention d'un autre objectif souhaité pour ces bosses de contact, lequel est de pénétrer dans une couche d'oxyde formée sur les plages
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de contact avec lesquelles sont appariées les bosses de contact.
Comme l'appréciera l'homme du métier, une cou- che d'oxyde tendra fréquemment à se former sur les plages de contact métalliques. Par exemple, les plages d'alumi- nium fréquemment utilisées pour définir les plages de contact de circuits intégrés, de cartes à circuit imprimé et autres composants électriques tendent à ce que se forme dessus une couche d'oxyde d'aluminium du fait de leur exposition à l'oxygène de l'atmosphère. Une telle couche d'oxyde tend à empêcher la formation d'un contact électrique adéquat avec le contact électrique situé au-dessous. Par conséquent, il est nécessaire d'enlever au moins une partie de la couche d'oxyde afin de facili- ter l'obtention de la conduction électrique souhaitée avec le contact électrique.
Conformément à une pratique contemporaine, les bosses de contact formées sur un circuit intégré sont ap- pariées avec des plages de contact correspondantes for- mées sur le circuit souple. Pour réaliser un tel apparie- ment, les bosses de contact doivent griffer, rayer ou pé- nétrer d'une autre manière dans une couche d'oxydation formée sur les plages de contact. Une mauvaise pénétra- tion des bosses de contact dans une telle couche d'oxyde se traduit par une résistance trop élevée à l'interface de la bosse de contact et de la plage de contact. Cette résistance trop élevée peut se traduire par un dysfonc- tionnement du dispositif.
Il est aussi souhaitable de renforcer la fixa- tion mécanique d'un circuit intégré sur un circuit souple en utilisant une sous-couche d'époxy. La sous-couche d'époxy est positionnée, d'une manière typique, entre le circuit intégré et le circuit souple après la fixation du circuit intégré sur le circuit souple. Cependant, confor- mément à une pratique en cours, l'utilisation d'une telle
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sous-couche d'époxy nécessite un chauffage séparé de ma- nière à en obtenir la polymérisation.
Conformément à une pratique contemporaine, un chauffage du dispositif est nécessaire pour obtenir la fusion des bosses de contact avec les plages de contact, de manière à obtenir la connexion électrique souhaitée.
Un autre chauffage du dispositif est nécessaire de ma- nière à obtenir la polymérisation d'une sous-couche d'époxy.
Cependant, les polymères utilisés dans la fa- brication du circuit souple, ainsi que du circuit intégré lui-même, peuvent être enclins à une dégradation indési- rable du fait du chauffage excessif associé aux deux chauffages séparés. En outre, comme l'appréciera l'homme du métier, l'utilisation de deux chauffages séparés aug- mentera d'une manière indésirable les coûts associés à la fabrication de tels dispositifs.
Compte tenu de ce qui précède, il serait sou- haitable de fournir un procédé qui permette de fixer un circuit intégré ou analogue sur un circuit souple, le procédé atténuant l'accumulation des contraintes locali- sées au sein des bosses de contact utilisées pour une telle interconnexion électrique, tout en maintenant à un niveau souhaité l'aptitude des bosses de contact à péné- trer dans une couche d'oxyde formée sur les plages de contact correspondantes, de manière à assurer un contact électrique adéquat avec elles.
Il serait aussi souhaitable de fournir un pro- cédé qui facilite l'utilisation d'une sous-couche d'époxy, tout en éliminant la nécessité d'avoir à recou- rir à un second chauffage indésirable.
La présente invention aborde d'une manière spé- cifique et résout les problèmes mentionnés ci-dessus as- sociés à la technique antérieure. D'une manière plus par- ticulière, un aspect de la présente invention comprend un
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procédé pour fixer un circuit intégré sur un circuit sou- ple en fournissant un circuit intégré comportant une plu- ralité de plages de contact formées sur une surface asso- ciée et en fournissant un circuit souple comportant une pluralité de bosses de contact correspondantes formées sur ou dans une surface associée. Le circuit intégré est fixé sur le circuit souple en faisant fondre au moins certaines des bosses de contact du circuit souples sur au moins certaines des plages de contact correspondantes du circuit intégré.
Les bosses de contact ont une forme qui atténue l'accumulation des contraintes localisées après la fixa- tion des bosses de contact sur les plages de contact. La forme des bosses de contact est telle que leur pénétra- tion dans une couche d'oxyde formée sur les plages de contact est facilitée durant une telle fixation du cir- cuit intégré sur le circuit souple.
En outre, un aspect de @a présente invention comprend un procédé pour appliquer de la chaleur de ma- nière à faire fondre simultanément les bosses de contact d'un premier dispositif électrique, tel qu'un circuit souple, sur les plages de contact d'un autre dispositif électrique, tel qu'un circuit intégré, tout en faisant simultanément polymériser une sous-couche d'époxy.
Ces avantages de la présente invention, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description et des dessins qui vont suivre. On com- prendra que des modifications pourront être apportées à la structure spécifique représentée et décrite tout en restant dans la portée des revendications sans s'écarter de l'esprit de l'invention. Sur les figures : - la figure 1 est une vue en perspective d'un circuit intégré fixé sur un circuit souple selon la pré- sente invention, une partie du circuit intégré étant ar- rachée afin de faire apparaître les bosses de contact du
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circuit souple situé au-dessous, - la figure 2 est une vue en coupe latérale d'une partie du circuit intégré et du circuit souple de la figure 1 représentant les bosses de contact du circuit souple en contact avec les plages de contact du circuit intégré, - la figure 3 est une vue en coupe agrandie d'une autre construction d'une bosse de contact unique de la figure 1, représentant une couche en or pratiquement pur formée sur une protubérance en cuivre du circuit sou- ple, - la figure 4 est une vue en coupe latérale d'un circuit intégré fixé sur un circuit souple selon la présente invention, une couche d'époxy prédéposée étant disposée entre le circuit intégré et le circuit souple et un encapsulant étant aussi formé sur le circuit intégré, - la figure 5 est un profil agrandi d'une uni- que bosse de contact formée conformément à la présente invention et indiquant ses dimensions importantes, - la figure 6 est un ordinogramme illustrant le procédé suivi pour fixer un circuit intégré sur un cir- cuit souple selon un premier aspect de la présente inven- tion, procédé lors duquel les bosses de contact sont for- mées de manière à atténuer l'accumulation des contraintes localisées tout en maintenant à un niveau souhaité l'ap- titude des bosses de contact à pénétrer dans une couche d'oxydation formée sur les plages de contact du circuit intégré avec lesquelles les bosses de contact sont appa- riées, et - la figure 7 est un ordinogramme illustrant le procédé suivi pour fixer un circuit intégré sur un cir- cuit souple selon un autre aspect de la présente inven- tion, procédé lors duquel de la chaleur, appliquée sur le circuit intégré et le circuit souple, facilite la fusion simultanée des bosses de contact du circuit souple sur
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les plages de contact du circuit intégré et la polyméri- sation de la sous-couche d'époxy.
La description détaillée faite ci-après en re- lation avec les dessins annexées est destinée à fournir une description des modes de réalisation actuellement préférés de l'invention et n'est nullement destinée à re- présenter les seules formes de construction ou d'utilisa- tion de la présente invention. La description définit les fonctions et la séquence à suivre pou construire et uti- liser l'invention en relation avec les modes de réalisa- tion illustrés. Il faut comprendre, cependant, que des fonctions et séquences identiques ou équivalentes peuvent être accomplies par des modes de réalisation différents se trouvant aussi dans l'esprit et la portée de l'inven- tion.
La présente invention comprend un procédé pour fixer un circuit intégré sur un circuit souple, dans le- quel un circuit intégré comportant une pluralité de pla- ges de contact formées sur une surface associée est monté sur un circuit souple comportant une pluralité correspon- dante de bosses de contact formées sur une surface asso- ciée. Les bosses de contact peuvent être formées, en op- tion, comme partie intégrante du circuit souple.
Le circuit intégré est fixé sur le circuit sou- ple en faisant fondre au moins certaines des bosses de contact du circuit souple sur au moins certaines des pla- ges de contact du circuit intégré.
Selon un premier aspect de la présente inven- tion, les bosses de contact ont une forme qui atténue l'accumulation des contraintes localisées au sein des bosses de contact après la fixation des bosses de contact sur les plages de contact du circuit intégré. Comme l'ap- préciera l'homme du métier, une telle accumulation de contraintes sera susceptible de se produire lorsque le circuit intégré et le circuit souple auront des coeffi-
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cients de dilatation différents, de sorte que des modifi- cations de la température se traduiront par un déplace- ment relatif du circuit intégré par rapport au circuit souple.
En atténuant l'accumulation des contraintes au sein des bosses de contact, la probabilité de voir surve- nir des fractures de fatigue indésirables dans les bosses de contact est atténuée, ce qui augmente sensiblement la fiabilité de la connexion du circuit intégré sur le cir- cuit souple.
L'homme du métier appréciera que des disposi- tifs ou composants électriques variés différents seront fixés sur un substrat d'une manière similaire à la ma- nière dont les circuits intégrés sont fixés sur un subs- trat. C'est-à-dire que des dispositifs ou composants électroniques variés utiliseront des plages de contact similaires à celles des circuits intégrés. Par exemple, des modules multi-puces, ainsi que divers composants électroniques encapsulés, peuvent être fixés sur une carte à circuit imprimé ou sur un circuit souple d'une manière similaire à celle dont un circuit intégré est fixé dessus.
Tel qu'utilisé ici, le terme circuit intégré est défini pour inclure tous les dispositifs électroni- ques qui se fixent sur un substrat, par exemple sur un circuit souple, d'une manière similaire à la manière dont les circuits intégrés se fixent sur un substrat. Par con- séquent, le terme circuit intégré, tel qu'utilisé ici, est défini pour inclure les modules multi-puces, les cir- cuits hybrides, les circuits intégrés nus (matrice), les circuits intégrés encapsulés et autres dispositifs élec- troniques qui utilisent des contacts électriques similai- res à ceux des circuits intégrés.
Selon un aspect de la présente invention, les plages de contact du circuit intégré comprennent des pla-
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ges de contact en aluminium généralement planes. En va- riante, les plages de contact du circuit intégré peuvent comprendre, d'une manière similaire, des bosses ou boules de contact. De fait, il est envisagé que la présente in- vention puisse être utilisée afin d'effectuer la fixation d'un circuit intégré sur un circuit souple, le circuit intégré comportant divers types différents de configura- tions de contact connues dans la technologie du montage surfacique. De fait, les bosses de contact peuvent être formées, en variante, sur le circuit intégré ou sur tout autre dispositif et les plages de contact peuvent être formées, en variante, sur le circuit souple.
Selon un aspect de la présente invention, les bosses de contact du circuit souple sont configurées de manière à faciliter la distribution des contraintes géné- ralement à travers chaque bosse de contact après la fixa- tion des bosses de contact sur les plages de contact du circuit intégré ou analogue. Les bosses de contact du circuit souple ont une forme qui facilite une telle dis- tribution des contraintes, distribution généralement uni- forme sur celles-ci.
En outre, les bosses de contact du circuit sou- ple ont une forme qui améliore la pénétration des bosses de contact dans une couche d'oxydation formée sur les plages de contact d'un circuit intégré ou analogue.
Par conséquent, les bosses de contact de la présente invention sont formées de manière à atténuer la survenue des fractures de fatigue indésirables, due à la formation interne de contraintes localisées, et les bos- ses de contact sont aussi configurées de manière à avoir une forme qui facilite leur pénétration dans la couche d'oxyde qui se forme fréquemment sur les plages de con- tact en aluminium des circuits intégrés et analogue, de manière à garantir une conduction électrique adéquate en- tre le circuit intégré et le circuit souple.
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Comme l'appréciera l'homme du métier, atténuer la survenue des fractures de fatigue indésirables et fa- voriser la pénétration dans une couche d'oxyde consti- tuent des objectifs conflictuels lors de la formation des bosses de contact. La formation de contraintes localisées peut être atténuée en formant les bosses de contact de manière à ce que celles-ci aient un rapport d'aspect in- férieur, c'est-à-dire soient plus courtes et plus larges.
Réaliser les bosses de contact de manière à ce que cel- les-ci pénètrent plus facilement dans une couche d'oxyde requiert que les bosses de contact soient plus minces et plus pointues. Par conséquent, la formation de bosses de contact qui atténuent l'accumulation des contraintes lo- calisées et pénètrent à la fois dans une couche d'oxyde nécessite un compromis ou un équilibre entre les paramè- tres de hauteur et de largeur des bosses de contact.
Comme décrit avec plus de détails par la suite, les bosses de contact du circuit souple ont une hauteur comprise entre 0,0025 cm environ et 0,02 cm environ, d'une manière typique égale à 0,015 cm ; base de cha- que bosse de contact possède, d'une manière préférée, une largeur comprise entre 0,0025 cm environ et 0,025 cm en- viron, d'une manière typique égale à environ 0,02 cm ; les bosses de contact ont un angle d'inclinaison compris entre 40 degrés environ et 80 degrés environ, d'une manière typique égal à 75 degrés environ ; et les bosses de contact ont un rayon au sommet compris entre 0,0025 cm environ et 0,075 cm environ, d'une manière typique égal à 0,05 cm environ.
Les bosses de contact du circuit souple sont formées, d'une manière typique, de manière à ce que le nombre de bosses de contact corresponde généralement au nombre de plages de contact du circuit intégré et de manière à ce que le bosses de contact du circuit souple aient une configuration généralement complémentaire de
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celle des plages de contact du circuit intégré.
Les plages de contact du circuit intégré peu- vent être formées d'un matériau ne contenant pas de plomb, de manière à éviter l'utilisation indésirable de plomb. Les bosses de contact peuvent être constituées d'or, tel que d'or pratiquement pur, de manière à facili- ter la formation d'une connexion extrêmement conductrice, tout en évitant le besoin de recourir à du plomb. Selon un aspect de la présente invention, les bosses de contact du circuit souple comportent une couche en or pratique- ment pur, formée sur une couche de cuivre.
Une thermocompression ou de l'énergie thermoso- nique peut être utilisée pour induire la fusion des bos- ses de contact du circuit souple sur les plages de con- tact du circuit intégré. Dans les devr-- cas, de la chaleur est typiquement appliquée.
En option, une sous-couche d'époxy est appli- quée entre le circuit souple et le circuit intégré avant la fixation du circuit intégré sur le circuit souple. La sous-couche d'époxy peut être appliquée sur le circuit intégré, sur le circuit souple, ou à la fois sur le cir- cuit intégré et sur le circuit souple, tel que souhaité.
Selon un aspect de la présente invention, de la chaleur est appliquée de manière à faciliter généralement la polymérisation simultanée de la sous-couche d'époxy et la fusion des bosses de contact du circuit souple avec les plages de contact du circuit intégré.
En option, un encapsulant peut être appliqué sur le circuit intégré de manière à ce que l'encapsulant recouvre pratiquement complètement le. circuit intégré et recouvre aussi une partie du circuit souple proche du circuit intégré. Un exemple d'un tel encapsulant est le produit Hysol FP4544, tel que commercialisé par la socié- té Dexter Hysol Aerospace, Pittsburgh, Californie. Comme l'appréciera l'homme du métier, de tels encapsulants as-
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sureront une protection physique et chimique à la con- nexion entre le circuit intégré et le circuit souple.
En se reportant maintenant à la figure 1, la présente invention comporte un procédé pour fixer un cir- cuit intégré 11 sur un circuit souple 13. Le circuit in- tégré 11 comporte une matrice de plages de contact 15 (figure 2) formée sur sa surface inférieure et le circuit souple 13 comporte une matrice correspondante de bosses de contact 17 formée sur sa surface supérieure. Comme l'appréciera l'homme du métier, des circuits souples 13 sont communément utilisés dans diverses applications, telles que dans l'interconnexion de cartes à circuit im- primé ou d'ensembles électroniques, de faisceaux de câ- bles, de conducteurs multi-lignes, etc. En facilitant la fixation des circuits intégrés sur des circuits souples, le circuit souple peut être configuré de manière à com- porter un circuit actif, tel que des amplificateurs, de la logique, et des multiplexeurs, ainsi que des afficha- ges tels que des diodes électroluminescentes et des affi- chages à cristaux liquides, etc.
En formant les bosses de contact 17 sur le cir- cuit souple 13, plutôt que sur le circuit intégré 11, le besoin de former des bosses, d'appliquer des boules de brasage ou de modifier autrement les contacts électriques plats du circuit intégré 11 est éliminé. Comme l'appré- ciera l'homme du métier, la formation de plages de con- tact 17 sur le circuit souple 13 est un processus plus simple et moins onéreux, du fait que le circuit souple 13 ne contient pas de circuit actif, par exemple de transis- tors, et est par conséquent moins délicat et plus facile à manipuler. Comme telle, la formation des bosses de con- tact 17 sur le circuit souple 13, plutôt que sur le cir- cuit intégré 11, offre un avantage considérable en termes de coût.
Par exemple, un circuit intégré peut être fixé
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sur un circuit souple afin de faciliter le multiplexage des signaux électriques entre capteurs d'un moteur d'au- tomobile et indicateurs du tableau de bord, de manière à réduire sensiblement la complexité et le coût du circuit souple requis. De fait, les indicateurs du tableau de bord, eux-mêmes, peuvent comporter des affichages à cris- taux liquides qui sont fixés sur le circuit souple con- formément à la méthodologie de la présente invention.
Des conduits conducteurs ou traces conductrices 12 s'étendent à partir des bosses de contact 17 de ma- nière à fournir l'interconnexion électrique souhaitée du circuit intégré 11 avec d'autres composants électriques.
En option, des voies 14 assurent la connexion électrique des traces 12 avec des traces similaires formées sur la surface opposée du circuit souple 13 ou formées sur des couches intermédiaires du circuit souple 13. Certaines des bosses de contact comportent, en option, des voies formées directement au-dessous afin de faciliter le con- tact électrique avec les composants électriques souhai- tés.
En se reportant maintenant à la figure 2, le circuit intégré 11 est fixé sur le circuit souple 13 en faisant fondre les bosses de contact 17 du circuit souple 13 sur des contacts électriques, tels que des plages de contact 15, du circuit intégré 11. Les plages de contact 15 sont formées, d'une manière typique, en aluminium. Les bosses de contact 17 se constituent, d'une manière préfé- rée, d'or pratiquement pur qui est capable de fondre sur les plages de contact 15 en aluminium du circuit intégré lorsque chauffé et compressé ou soumis à une autre forme d'énergie, par exemple une énergie acoustique. Par consé- quent, une thermocompression et/ou de l'énergie thermoso- nique peuvent être utilisées pour obtenir la fusion des bosses de contact 17 du circuit souple 13 avec les plages de contact 15 du circuit intégré 11.
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Selon un aspect de la présente invention, cha- que bosse de contact 17 est généralement symétrique par rapport à son axe vertical et est formée de manière à avoir une configuration, vue en coupe, ou un profil qui évite l'accumulation de contraintes localisées, tout en facilitant leur pénétration dans la couche d'oxyde en aluminium qui se forme d'une manière inhérente sur la surface des plages de contact 15, comme décrit en détail ci-après.
La distance de séparation, la Dimension E, que créent les bosses de contact, aide à distribuer les con- traintes résultant d'une différence entre le coefficient de dilatation thermique du circuit souple et celui du circuit intégré.
En option, une sous-couche d'époxy 19 est dépo- sée entre le circuit intégré 11 et le circuit souple 13.
Comme l'appréciera l'homme du métier, une telle sous-couche d'époxy forme une barrière physique de ma- nière à empêcher toute contamination indésirable des bos- ses de contact 17 et des plages de contact 15. La sous-couche d'époxy 19 empêche par conséquent une oxyda- tion indésirable des bosses de contact 17 et des plages de contact 15. Un encapsulant (22 sur la figure 4) peut être utilisé, en option, pour empêcher encore davantage une contamination indésirable des bosses de contact 17 et des plages de contact 15. La sous-couche d'époxy 19 fixe aussi fermement le circuit intégré 11 sur le circuit sou- ple 13 et tend à distribuer et à atténuer les contraintes qui apparaissent du fait d'une différence entre le coef- ficient de dilatation thermique du circuit intégré 11 et celui du circuit souple 13.
Par conséquent, la sous-couche d'époxy 19 et le profil de la bosse coopèrent pour atténuer fortement la survenue de fractures de fatigue indésirables dans les bosses de contact 17, et, par conséquent, améliorent sen-
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siblement la fiabilité de la connexion électrique entre le circuit intégré 11 et le circuit souple 13.
En se reportant maintenant à la figure 3, selon un aspect de la présente invention, de l'or 20 pratique- ment pur est déposé sous la forme d'une couche qui recou- vre pratiquement complètement une bosse ou protubérance 21. La protubérance 21 est formée, a une manière préfé- rée, en cuivre.
Les bosses de contact 17 peuvent être formées en plaquant un métal ou en déposant un métal de manière à définir une bosse. En variante, un processus à mandrin, tel que celui décrit dans le Brevet des Etats-Unis 5 207 887 délivré le 4 mai 1993 au nom de Crumley et autres ou dans le Brevet des Etats-Unis 5 364 277 délivré le 15 no- vembre 1994 au nom de Crumley et autres, tous deux ex- pressément incorporés ici à titre de référence, peut être utilisé de manière à former les bosses de contact 17.
L'homme du métier appréciera que divers autres procédés pourront être utilisés d'une manière similaire pour for- mer les bosses de contact 17.
En se reportant maintenant à la figure 4, un encapsulant 22 peut être formé de manière à sensiblement recouvrir le circuit intégré 11 et une partie du circuit souple 13 proche du circuit intégré 11. Un exemple d'un tel encapsulant est l'Hysol FP4544 fabriqué par la socié- té Dexter Hysol Aerospace, Pittsburgh, Californie. L'en- capsulant assure une protection additionnelle à l'encon- tre des contaminants externes susceptibles de tendre à corroder ou à dégrader d'une autre manière la connexion électrique formée par les bosses de contact 17 du circuit souple 13 et les plages de contact 15 du circuit intégré 11. L'encapsulant 22 offre aussi un certain degré de pro- tection mécanique et tend à maintenir le circuit intégré en position sur le circuit souple 13. Conformément à dif- férents aspects de la présente invention, une combinaison
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de la sous-couche d'époxy 19 et de l'encapsulant 22 peut être utilisée, tel que souhaité.
En se reportant maintenant à la figure 5, la configuration détaillée ou profil détaillé des bosses de contact 17 est représentée. Chaque bosse 17 est générale- ment radialement symétrique par rapport à son axe verti- cal 30. Le profil des bosses de contact 17 est défini de manière à atténuer l'accumulation interne des contraintes localisées, tout en maintenant leur capacité à pénétrer dans une couche d'oxyde du contact électrique ou de la plage de contact 15 du circuit intégré 11.
Comme l'appréciera l'homme du métier, l'accumu- lation de contraintes localisées est atténuée en donnant aux bosses de contact un profil tendant à être plus cou- rt, plus large et moins pointu. Cependant, la pénétration dans la couche d'oxydation tend à être facilitée par des bosses de contact plus étroites et plus pointues. Par conséquent, l'atténuation des contraintes et la pénétra- tion dans la couche d'oxydation constituent des objectifs conflictuels du fait que, plus l'on tend à se rapprocher de l'un de ces objectifs, plus l'on tend généralement à s'éloigner de l'autre.
Conformément à la présente invention, un équi- libre entre les paramètres de hauteur (Dimension A), lar- geur de base (Dimension B), inclinaison (Angle C) et rayon au sommet (Dimension D) permet un certain degré d'atténuation de l'accumulation des contraintes locali- sées, tout en maintenant aussi l'aptitude des bosses de contact 17 à pénétrer dans la couche d'oxydation formée sur une plage de contact 15.
Conformément à la présente invention, la hau- teur (Dimension A) est comprise entre 0,0025 cm environ et 0,02 cm environ, d'une manière préférée celle-ci est égale à 0,015 cm environ la largeur de base (Dimension B) est comprise entre 0,0025 cm environ et 0,025 cm envi-
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ron, celle-ci étant égale d'une manière préférée à 0,02 cm environ ; l'angle d'inclinaison (Dimension C) est compris entre 40 degrés environ et 80 degrés environ, celui-ci étant égal d'une manière préférée à 75 degrés environ ; et le rayon au sommet (Dimension D) est compris entre 0,0025 cm environ et 0,075 cm environ, celui-ci étant égal, d'une manière préférée, à 0,05 cm environ.
En se reportant maintenant à la figure 6, le procédé utilisé pour fixer un circuit intégré sur un cir- cuit souple selon un aspect de la présente invention est illustré. Comme indiqué dans le bloc 101, un circuit sou- ple comportant des bosses de contact dont la forme permet d'atténuer les contraintes et rend possible leur pénétra- tion dans la couche d'oxydation est formé de manière à faciliter la fixation fiable du circuit intégré 11 (figu- res 1 à 4) sur le circuit souple 13.
Comme indiqué dans le bloc 102, une sous-couche d'époxy est appliquée en option sur le circuit intégré 11 et/ou sur le circuit souple 13 pour améliorer encore la durabilité et la fiabilité de la connexion du circuit intégré 11 sur le circuit souple 13, comme décrit en dé- tail ci-dessus. Une telle pré-application de la sous-cou- che d'époxy élimine le besoin d'introduire ultérieurement la sous-couche d'époxy entre le circuit intégré 11 et le circuit souple 13.
Comme indiqué dans le bloc 103, le circuit in- tégré 11 et le circuit souple 13 sont placés dans un sys- tème d'alignement qui facilite la fixation des bosses de contact 17 du circuit souple 13 sur les plages de contact 15 du circuit intégré 11 conformément à un alignement souhaité. D'une manière générale, le circuit intégré 11 sera aligné par rapport au circuit souple 13 de sorte que chaque bosse de contact 17 du circuit souple 13 soit en contact avec chaque plage de contact 15 du circuit inté-
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gré 11 au voisinage du centre de chaque plage de contact 15.
Comme indiqué dans le bloc 104, les contacts électriques ou plages de contact 15 du circuit intégré 11 sont amenés en contact avec les bosses de contact 17 du circuit souple 13.
Comme indiqué dans le bloc 105, les bosses de contact 17 du circuit souple 13 sont fondues sur les pla- ges de contact 15 du circuit intégré 11, ce qui peut, si cela est souhaité, être réalisé en utilisant une thermo- compression et/ou de l'énergie thermosonique, comme dé- crit en détail par la suite.
Comme indiqué dans le bloc 106, après la fusion des bosses de contact 17 du circuit souple 13 sur les plages de contact 15 du circuit intégré 11, alors le cir- cuit souple assemblé qui résulte d'une telle fusion est enlevé du système d'alignement pour fournir le sous-ensemble électronique souhaité.
Comme indiqué dans le bloc 107 , un encapsulant est appliqué en option sur une partie importante du cir- cuit intégré 11, comme décrit ci-dessus.
En se reportant maintenant à la figure 7, selon un autre aspect de la présente invention, une sous-couche d'époxy polymérise en même temps que fondent les bosses de contact 17 sur les plages de contact 15.
Comme indiqué dans le bloc 201, un circuit sou- ple 13 comportant des bosses de contact disposées dessus peut être formé, en variante, avec des bosses de contact dont la forme est différente de la forme qui atténue les contraintes et qui permet une pénétration dans la couche d'oxydation décrite ci-dessus. Cependant, les bosses de contact peuvent être formées de manière à avoir la forme qui atténue les contraintes et permet une pénétration dans la couche d'oxydation, forme décrite en détail ci-dessus, si cela est souhaité.
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Comme indiqué dans le bloc 202, la sous-couche d'époxy est appliquée sur le circuit intégré 11 et/ou sur le substrat souple 13. A nouveau, une telle pré-application évite le besoin d'introduire ultérieure- ment la sous-couche d'époxy.
Comme indiqué dans le bloc 203, le circuit in- tégré et le circuit souple sont placés dans le système d'alignement de manière à garantir le bon alignement du circuit intégré 11 par rapport au circuit souple 13.
Comme indiqué dans le bloc 204, les contacts électriques ou plages de contact 15 du circuit intégré 11 sont amenés en contact avec les bosses de contact 17 du circuit souple 13 de manière à faciliter la fixation sou- haitée du circuit intégré 11 sur le substrat souple 13.
Comme indiqué dans le bloc 205, après que les plages de contact 15 du circuit intégré 11 ont été ame- nées en contact avec les bosses de contact 17 du circuit souple 13, de la chaleur est appliquée sur le circuit in- tégré 11 et/ou sur le circuit souple 13. D'une manière plus particulière, les bosses de contact 17 du circuit souple 13 et les plages de contact 15 du circuit intégré 11 sont chauffées de manière à faciliter la fusion des bosses de contact 17 sur les plages de contact 15 corres- pondantes. Une pression et/ou de l'énergie sonique peut ou peuvent être utilisées pour faciliter une telle fu- sion, comme indiqué dans le bloc 206A. L'application d'une telle chaleur facilite la polymérisation simultanée de la sous-couche d'époxy 19, comme cela est indiqué dans le bloc 206A.
De cette manière, la fusion des bosses de con- tact 17 sur les plages de contact 15 et la polymérisation de la sous-couche d'époxy s'effectuent simultanément d'une manière qui réduit le temps nécessaire à ces pro- cessus, tout en fournissant un sous-ensemble électronique offrant une connexion fiable entre le circuit intégré 11
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et le circuit souple 13.
Comme indiqué dans le bloc 207, après l'appli- cation de chaleur 205, le circuit souple assemblé est en- levé du système d'alignement.
Comme indiqué dans le bloc 208, un encapsulant 22 est appliqué, en option, sur une partie importante du circuit intégré 11 et du substrat souple 13 au voisinage du circuit intégré 11, si cela est souhaité.
Par conséquent, conformément à la présente in- vention, un procédé fiable pour fixer un circuit intégré ou analogue sur un circuit souple est fourni. Les pro- blème dus à la formation indésirable de fissures de fati- gue au sein des bosses de contact du circuit souple sont atténués et une sous-couche d'époxy est utilisée en op- tion sans que l'on ait à appliquer d'une manière indési- rable, lors d'une étape séparée, de la chaleur pour ef- fectuer la polymérisation de la sous-couche d'époxy.
Il va de soi que le procédé décrit ici à titre d'exemple et représenté sur les dessins pour fixer un circuit intégré sur un circuit souple ne représente qu'un mode actuellement préféré de réalisation de l'invention.
De fait, diverses modifications et additions peuvent être apportées à un tel mode de réalisation sans s'écarter de l'esprit ni de la portée de l'invention. Par exemple, divers dispositifs électroniques différents, autres que des circuits intégrés, peuvent être fixés sur un circuit souple conformément à la présente invention. Par consé- quent, ces modifications et additions, ainsi que d'au- tres, apparaîtront évidentes à l'homme du métier et pour- ront être implémentées afin d'adapter la présente inven- tion de manière à ce que cette dernière puisse être uti- lisée dans toute une variété d'applications différentes.

Claims (59)

REVENDICATIONS
1. Procédé pour former une bosse de contact (17), le procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste à : former un matériau conducteur de manière à ce que celui-ci ait une hauteur comprise entre 0,0025 cm environ et 0,02 cm environ, former le matériau conducteur de manière à ce que celui-ci ait une largeur de base comprise entre 0,0025 cm environ et 0,025 cm environ, former le matériau conducteur de manière à ce que celui-ci ait un angle d'inclinaison compris entre 40 degrés environ et 80 degrés environ, et former le matériau conducteur de manière à ce que celui-ci ait un rayon au sommet compris entre 0,0025 cm environ et 0,075 cm environ.
2. Procédé selon la revendication 1, caracté- risé en ce que : le matériau conducteur est formé de manière à avoir une hauteur de l'ordre de 0,015 cm, le matériau conducteur est formé de manière à avoir une largeur de base de l'ordre de 0,02 cm, le matériau conducteur est formé de manière à avoir un angle d'inclinaison de l'ordre de 75 degrés, et le matériau conducteur est formé de manière à avoir un rayon au sommet de l'ordre de 0,05 cm.
3. Procédé pour fixer un circuit intégré (11) sur un circuit souple (13), le procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste à : fournir un circuit intégré (11) ayant une plu- ralité de plages de contact (15) formées sur une surface de celui-ci, fournir un circuit souple (13) ayant une plura- lité de bosses de contact (17) formées sur une surface de celui-ci et en faisant partie intégrante,
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fixer le circuit intégré (11) sur le circuit souple (13) en faisant fondre au moins certaines des bos- ses de contact (17) du circuit souple (13) sur au moins certaines des plages de contact (15) du circuit intégré (11), et les bosses de contact (17) possédant une forme qui atténue l'accumulation des contraintes localisées au sein des bosses de contact (17) après la fixation des bosses de contact (17) sur les plages de contact (15).
4. Procédé selon la revendication 3, caracté- risé en ce que les plages de contact du circuit intégré (11) comprennent des plages de contact (15).
5. Procédé selon la revendication 3, caracté- risé en ce que les bosses de contact (17) du circuit sou- ple (13) ont une forme qui facilite la distribution des contraintes à travers les bosses de contact (17) après la fixation des bosses de contact (17) sur les plages de contact (15).
6. Procédé selon la revendication 3, caracté- risé en ce que les bosses de contact (17) du circuit sou- ple (13) ont une forme qui facilite la distribution des contraintes d'une manière généralement identique à tra- vers les bosses de contact (17) après la fixation des bosses de contact (17) sur les plages de contact (15).
7. Procédé selon la revendication 3, caracté- risé en ce que les bosses de contact (17) du circuit sou- ple (13) ont une forme qui améliore la pénétration des bosses de contact (17) dans une couche d'oxydation formée sur les plages de contact (15) du circuit intégré (11).
8. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que les bosses de contact (17) du circuit sou- ple (13) ont une hauteur comprise entre 0,0025 cm environ et 0,02 cm environ, une largeur de base comprise entre 0,0025 cm environ et 0,025 cm environ, un angle d'incli- naison compris entre 40 degrés environ et 80 degrés envi-
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ron, et un rayon au sommet compris entre 0,0025 cm envi- ron et 0,075 cm environ.
9. Procédé selon la revendication 3, caracté- risé en ce que les bosses de contact (17) du circuit sou- ple (13) ont une hauteur de l'ordre de 0,015 cm, une lar- geur de base de l'ordre de 0,02 cm, un angle d'inclinai- son de l'ordre de 75 degrés et un rayon au sommet de l'o- rdre de 0,05 cm.
10. Procédé selon la revendication 3, caracté- risé en ce que les plages de contact (15) du circuit in- tégré (11) sont des plages de contact ne contenant pas de plomb.
11. Procédé selon la revendication 3, caracté- risé en ce que les bosses de contact (17) du circuit sou- ple (13) sont formées de manière à ce que le nombre de bosses de contact (17) corresponde généralement au nombre de plages de contact (15) du circuit intégré (11) et de manière à ce que le bosses de contact (17) du circuit souple (13) aient une configuration généralement complé- mentaire de celle des plages de contact (15) du circuit intégré (11).
12. Procédé pour fixer un circuit intégré (11) sur un circuit souple (13) selon la revendication 3, ca- ractérisé en ce que les plages de contact (15) du circuit intégré (11) comprennent des plages généralement plates.
13. Procédé pour fixer un circuit intégré (11) sur un circuit souple (13) selon la revendication 3, ca- ractérisé en ce que les plages de contact (15) du circuit intégré (11) comprennent des plages en aluminium généra- lement plates.
14. Procédé pour fixer un circuit intégré (11) sur un circuit souple (13) selon la revendication 3, ca- ractérisé en ce que les bosses de contact (17) du circuit souple (13) comprennent de l'or pratiquement pur.
15. Procédé pour fixer un circuit intégré (11)
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sur un circuit souple (13) selon la revendication 3, ca- ractérisé en ce que les bosses de contact (17) du circuit souple (13) comprennent une couche en or pratiquement pur.
16. Procédé pour fixer un circuit intégré (11) sur un circuit souple (13) selon la revendication 3, ca- ractérisé en ce que les bosses de contact (17) du circuit souple (13) comprennent une couche en or pratiquement pur formée sur une couche de cuivre.
17. Procédé pour fixer un circuit intégré (11) sur un circuit souple (13) selon la revendication 3, ca- ractérisé en ce que la fusion des bosses de contact (17) du circuit souple (13) sur les plages de contact (15) du circuit intégré (11) comprend l'application d'une thermo- compression sur les bosses de contact (17) du circuit souple (13) et les plages de contact (15) du circuit in- tégré (11).
18. Procédé pour fixer un circuit intégré (11) sur un circuit souple (13) selon la revendication 3, ca- ractérisé en ce que la fusion des bosses de contact (17) du circuit souple (13) sur les plages de contact (15) du circuit intégré (11) comprend l'application d'une énergie thermosonique sur les bosses de contact (17) du circuit souple (13) et les plages de contact (15) du circuit in- tégré (11).
19. Procédé pour fixer un circuit intégré (11) sur un circuit souple (13) selon la revendication 3, ca- ractérisé en outre en ce qu'il comporte l'application d'une sous-couche d'époxy (19) entre le circuit souple (13) et le circuit intégré (11) avant la fixation du cir- cuit intégré (11) sur le circuit souple (13).
20. Procédé pour fixer un circuit intégré (11) sur un circuit souple (13) selon la revendication 3, ca- ractérisé en ce qu'il comporte en outre l'application d'une sous-couche d'époxy (19) sur le circuit souple (13)
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avant la fixation du circuit intégré (11) sur le circuit souple (13).
21. Procédé pour fixer un circuit intégré (11) sur un circuit souple (13) selon la revendication 3, ca- ractérisé en ce qu'il comporte en outre l'application d'une sous-couche d'époxy (19) sur le circuit intégré (11) avant la fixation du circuit intégré (11) sur le circuit souple (13).
22. Procédé pour fixer un circuit intégré (11) sur un circuit souple (13) selon la revendication 3, ca- ractérisé en outre en ce qu'il comporte l'application d'une sous-couche d'époxy (19) entre le circuit souple (13) et le circuit intégré (11) avant la fixation du cir- cuit intégré (11) sur le circuit souple (13) et en ce que de la chaleur est appliquée pour faciliter la polymérisa- tion généralement simultanée de la sous-couche d'époxy (19) et la fusion des bosses de contact (17) du circuit souple (13) avec les plages de contact (15) du circuit intégré (11).
23. Procédé pour fixer un circuit intégré (11) sur un circuit souple (13) selon la revendication 3, ca- ractérisé en ce qu'il comporte en outre l'application d'un encapsulant (22) de telle sorte que l'encapsulant (22) recouvre à peu près le circuit intégré (11) et re- couvre aussi une partie du circuit souple (13) proche du circuit intégré (11).
24. Procédé pour fixer un circuit intégré (11) sur un circuit souple (13) selon la revendication 3, ca- ractérisé en ce qu'il comporte en outre l'application du composé Hysol FP4544 de telle sorte que le composé Hysol FP4544 recouvre à peu près le circuit intégré (11) et re- couvre aussi une partie du circuit souple (13) proche du circuit intégré (11).
25. Procédé pour fixer un circuit intégré (11) sur un circuit souple (13), le procédé étant caractérisé
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en ce qu'il consiste à : fournir un circuit intégré (11) ayant une plu- ralité de plages de contact (15) formées sur une surface de celui-ci, fournir un circuit souple (13) ayant une plura- lité de bosses de contact (17) formées sur une surface de celui-ci, appliquer une sous-couche d'époxy (19) entre le circuit souple (13) et le circuit intégré (11), et fixer le circuit intégré (il) sur le circuit souple (13) en faisant fondre au moins certaines des bos- ses de contact (17) du circuit souple (13) sur les plages de contact (15) correspondantes du circuit intégré (11) après l'application de la sous-couche d'époxy (19).
26. Procédé selon la revendication 25, caracté- risé en ce que les plages de contact (15) du circuit in- tégré (11) comprennent des plages de contact.
27. Procédé pour fixer un circuit intégré (11) sur un circuit souple (13) selon la revendication 25, ca- ractérisé en ce que l'application d'une sous-couche d'époxy (19) entre le circuit souple (13) et le circuit intégré (11) comprend l'application d'une sous-couche d'époxy (19) sur le circuit souple (13) avant la fixation du circuit intégré (11) sur celui-ci.
28. Procédé pour fixer un circuit intégré (11) sur un circuit souple (13) selon la revendication 25, ca- ractérisé en ce que l'application d'une sous-couche d'époxy (19) entre le circuit souple (13) et le circuit intégré (11) comprend l'application d'une sous-couche d'époxy (19) sur le circuit intégré (11) avant la fixa- tion du circuit intégré (11) sur le circuit souple (13).
29. Procédé pour fixer un circuit intégré (11) sur un circuit souple (13) selon la revendication 25, ca- ractérisé en ce que de la chaleur est appliquée pour fa- ciliter la polymérisation généralement simultanée de la
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sous-couche d'époxy (19) et la fusion des bosses de con- tact (17) du circuit souple (13) avec les plages de con- tact (15) du circuit intégré (11).
30. Procédé selon la revendication 25, caracté- risé en ce que les bosses de contact (17) du circuit sou- ple (13) sont formées de manière à ce que le nombre de bosses de contact (17) corresponde généralement au nombre de plages de contact (15) du circuit intégré (11) et en ce que les bosses de contact (17) du circuit souple (13) ont généralement une configuration complémentaire de celle de plages de contact (15) du circuit intégré (11).
31. Procédé pour fixer un circuit intégré (11) sur un circuit souple (13) selon la revendication 25, ca- ractérisé en ce que les plages de contact (15) du circuit intégré (11) comprennent des plages généralement plates.
32. Procédé pour fixer un circuit intégré (11) sur un circuit souple (13) selon la revendication 25, ca- ractérisé en ce que les plages de contact (15) du circuit intégré (11) comprennent des plages en aluminium généra- lement plates.
33. Procédé pour fixer un circuit intégré (11) sur un circuit souple (13) selon la revendication 25, ca- ractérisé en ce que les bosses de contact (17) du circuit souple (13) comprennent de l'or pratiquement pur.
34. Procédé pour fixer un circuit intégré (11) sur un circuit souple (13) selon la revendication 25, ca- ractérisé en ce que les bosses de contact (17) du circuit souple (13) comprennent une couche en or pratiquement pur.
35. Procédé pour fixer un circuit intégré (11) sur un circuit souple (13) selon la revendication 25, ca- ractérisé en ce que les bosses de contact (17) du circuit souple (13) comprennent une couche en or pratiquement pur formée sur une couche de cuivre.
36. Procédé pour fixer un circuit intégré (11)
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sur un circuit souple (13) selon la revendication 25, caractérisé en ce que la fusion des bosses de contact (17) du circuit souple (13) sur les plages de contact (15) du circuit intégré (11) comprend l'application d'une thermocompression sur les bosses de contact (17) du cir- cuit souple (13) et les plages de contact (15) du circuit intégré (11).
37. Procédé pour fixer un circuit intégré (11) sur un circuit souple (13) selon la revendication 25, caractérisé en ce que la fusion des bosses de contact (17) du circuit souple (13) sur les plages de contact (15) du circuit intégré (11) comprend l'application d'une énergie thermosonique sur les bosses de contact (17) du circuit souple (13) et les plages de contact (15) du cir- cuit intégré (11).
38. Procédé pour fixer un circuit intégré (11) sur un circuit souple (13) selon la revendication 25, caractérisé en outre en ce qu'il comporte l'application d'un encapsulant (22) de telle sorte que l'encapsulant (22) recouvre à peu près le circuit intégré (11) et re- couvre aussi une partie du circuit souple (13) proche du circuit intégré (11).
39. Procédé pour fixer un circuit intégré (11) sur un circuit souple (13) selon la revendication 25, caractérisé en ce qu'il comporte en outre l'application du composé Hysol FP4544 de telle sorte que le composé Hysol FP4544 recouvre à peu près le circuit intégré (11) et recouvre aussi une partie du circuit souple (13) pro- che du circuit intégré (11).
40. Bosse de contact (17) caractérisée en ce qu'elle comporte : un matériau conducteur ayant une hauteur com- prise entre 0,0025 cm environ et 0,02 cm environ, une largeur de base comprise entre 0,0025 cm environ et 0,025 cm environ, un angle d'inclinaison compris entre 40
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degrés environ et 80 degrés environ, et un rayon au som- met compris entre 0,0025 cm environ et 0,075 environ.
41. Bosse de contact (17) selon la revendica- tion 40, caractérisée en ce que le matériau conducteur a une hauteur de l'ordre de 0,015 cm, une largeur de base de l'ordre de 0,02 cm, un angle d'inclinaison de l'ordre de 75 degrés, et un rayon au sommet de l'ordre de 0,05 cm.
42. Circuit souple assemblé, caractérisé en ce qu'il comporte : un circuit souple (13) ayant une pluralité de bosses de contact (17) formées dessus, au moins un circuit intégré (11) fixé sur le circuit souple (13), le ou les circuits intégrés (11) ayant une pluralité de contacts formés dessus, les bosses de contact (17) du circuit souple (13) étant fondues sur les plages de contact (15) du ou des circuits intégrés (11), et les bosses de contact (17) possédant une forme qui atténue l'accumulation des contraintes localisées au sein des bosses de contact (17) après la fixation des bosses de contact (17) sur les plages de contact (15).
43. Circuit souple (13) selon la revendication 42, caractérisé en ce que les plages de contact (15) com- prennent de plages de contact.
44. Circuit souple (13) selon la revendication 42, caractérisé en ce que les bosses de contact (17) du circuit souple (13) ont une forme qui facilite la distri- bution des contraintes à travers les bosses de contact (17) après la fixation des bosses de contact (17) sur les plages de contact (15).
45. Circuit souple (13) selon la revendication 42, caractérisé en ce que les bosses de contact (17) du circuit souple (13) ont une forme qui facilite la distri- bution des contraintes d'une manière généralement identi-
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que à travers les bosses de contact (17) après la fixa- tion des bosses de contact (17) sur les plages de contact (15).
46. Circuit souple (13) selon la revendication 42, caractérisé en ce que les bosses de contact (17) du circuit souple (13) ont une forme qui améliore la péné- tration des bosses de contact (17) dans une couche d'oxy- dation formée sur les plages de contact (15) du circuit intégré (11).
47. Circuit souple (13) selon la revendication 42, caractérisé en ce que les bosses de contact (17) du circuit souple (13) ont une hauteur comprise entre 0,0025 cm environ et 0,02 cm environ, une largeur de base com- prise entre 0,0025 cm environ et 0,025 cm environ, un angle d'inclinaison compris entre 40 degrés environ et 80 degrés environ, et un rayon au sommet compris entre 0,0025 cm environ et 0,075 environ.
48. Circuit souple (13) selon la revendication 42, caractérisé en ce que les bosses de contact (17) du circuit souple (13) ont une hauteur de l'ordre de 0,015 cm, une largeur de base de l'ordre de 0,02 cm, un angle d'inclinaison de l'ordre de 75 degrés, et un rayon au sommet de l'ordre de 0,05 cm.
49. Circuit souple assemblé selon la revendica- tion 42, caractérisé en ce que les bosses de contact (17) et les plages de contact (15) comprennent des bosses de contact et des plages de contact ne contenant pas de plomb et en ce que les bosses de contact (17) du circuit souple (13) sont fondues sur les plages de contact (15) du ou des circuits intégrés (11) sans utiliser de brasure à base de plomb.
50. Circuit souple assemblé selon la revendica- tion 42, caractérisé en ce que les plages de contact (15) du circuit intégré (11) comprennent des plages générale-
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ment plates.
51. Circuit souple assemblé selon la revendica- tion 42, caractérisé en ce que les plages de contact (15) du circuit intégré (11) comprennent des plages en alumi- nium généralement plates.
52. Circuit souple assemblé selon la revendica- tion 42, caractérisé en ce que les bosses de contact (17) du circuit souple (13) comprennent de l'or pratiquement pur.
53. Circuit souple assemblé selon la revendica- tion 42, caractérisé en ce qu'il comporte un encapsulant (22) recouvrant à peu près le circuit intégré (11) et, par ailleurs, recouvrant une partie du circuit souple (13) proche du circuit intégré (11).
54. Circuit souple assemblé selon la revendica- tion 42, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un composé Hysol FP4544 recouvrant à peu près le circuit in- tégré (11) et, par ailleurs, recouvrant une partie du circuit souple (13) proche du circuit intégré (11).
55. Circuit souple assemblé selon la revendica- tion 42, caractérisé en ce que les bosses de contact (17) du circuit souple (13) comprennent une couche en or pra- tiquement pur.
56. Circuit souple assemblé selon la revendica- tion 42, caractérisé en ce que les bosses de contact (17) du circuit souple (13) comprennent une couche en or pra- tiquement pur formée sur une couche de cuivre.
57. Circuit souple assemblé selon la revendica- tion 42, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une sous-couche d'époxy (19) disposée entre le circuit souple (13) et le ou les circuits intégrés (11).
58. Procédé pour fixer un premier composant électrique (11) sur un second composant électrique (13), le procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste à : former des plages de contact (15) sur le pre-
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mier composant électrique (11), et former des bosses de contact (17) correspondan- tes sur le second composant électrique (13), les bosses de contact (17) ayant une forme qui atténue l'accumula- tion des contraintes localisées au rein des bosses de contact (17) après la fixation des bosses de contact (17) sur les plages de contact (15) et les bosses de contact (17) possédant aussi une forme qui améliore leur pénétra- tion dans une couche d'oxyde formée sur les plages de contact (15) du premier circuit électrique.
59. Interconnexion électrique caractérisée en ce qu'elle comporte : un substrat (13), et au moins une bosse de contact (17) formée sur le substrat (13), la ou les bosses de contact (17) possé- dant une forme qui atténue l'accumulation des contraintes localisées au sein des bosses de contact (17) après la fixation des bosses de contact (17) sur les plages de contact (15) et les bosses de contact (17) possédant aus- si une forme qui améliore leur pénétration dans une cou- che d'oxyde formée sur les plages de contact (15) du pre- mier circuit électrique (11).
FR0015589A 1999-12-03 2000-12-01 Procede pour assembler un circuit integre et un circuit souple Withdrawn FR2802053A1 (fr)

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US09/454,789 US6434817B1 (en) 1999-12-03 1999-12-03 Method for joining an integrated circuit

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