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RÉSUMÉ
Le packaging en électronique a pour rôle d’établir les interconnexions électriques, mécaniques et thermiques permettant à des circuits à prédominance électronique de traiter ou de stocker de l’information. Il assure également la protection du circuit intégré. Cet article est entièrement consacré au packaging des circuits intégrés, il en détaille les éléments constitutifs (supports, boîtier), ainsi que les procédés et performances électriques et thermiques des assemblages. Pour terminer, il aborde les méthodes d’évaluation de la qualité ou de la fiabilité d’un assemblage.
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Xavier SAINT MARTIN : Direction technique, Bull SA
INTRODUCTION
Cet article est l’édition actualisée de l’article « Assemblage des circuits intégrés. Packaging » rédigé par Gérard DEHAINE.
La complexité et la dimension des circuits intégrés croît sans cesse et l’électronique s’étend constamment à de nouveaux domaines et à de nouvelles applications.
Un circuit intégré ne peut fonctionner sans un environnement spécifique : un boîtier, une carte, qui lui permettent de réaliser les fonctions pour lesquelles il a été conçu. C’est le packaging qui prend en compte les contraintes diverses touchant à l’environnement du circuit intégré, et qui permet d’exploiter au mieux ses performances et sa fiabilité.
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VERSIONS
- Version archivée 2 de août 2017 par Jean-Luc DIOT
- Version courante de sept. 2024 par Jean-Luc DIOT
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Performances électriques des assemblages6. Exemples de filières d’assemblage
Comme déjà indiqué, il existe quelques techniques génériques de packaging ayant un intérêt étendu, qui sont massivement exploitées à l’échelle industrielle. De telles techniques sont appelées « filières ». Cet article présente succinctement deux filières majeures : la « filière CMS » (composants montés en surface), et la filière « MCM » (MultiChip Modules).
6.1 CMS (composants montés en surface)
Cette filière prend son origine dans les limitations auxquelles le brasage des composants à piquer faisait face. Ce procédé d’assemblage 5.4 consistait à insérer les broches des composants DIL dans des trous métallisés des circuits imprimés, puis de faire passer l’ensemble sur le sommet d’une vague d’alliage de brasure liquide qui réalise, sur l’ensemble de la carte, la liaison de chaque broche et du trou métallisé correspondant.
L’inconvénient majeur de la technique à piquer est que le diamètre des trous réalisés dans la carte de circuit imprimé doit être suffisamment grand (0,8 à 1 mm) pour permettre l’insertion de la broche du composant, et qu’ils sont au pas de sortie de 2,54 mm. Ces trous, qui traversent la carte de part en part, limitent le passage de pistes ; cela a pour effet de réduire la densité d’intégration de fonctions dans une même carte.
La filière CMS a fait le choix de composants dotés non pas de broches traversant les cartes, mais de pattes horizontales, qui seront posées sur les plots correspondants du support d’interconnexion (d’où ce nom de « composants montés en surface »). Ce choix de composants a offert plusieurs avantages :
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le diamètre des trous verticaux dans le support d’interconnexion peut être considérablement réduit (jusqu’à 0,3 mm typiquement) ; on peut donc faire passer beaucoup plus de lignes conductrices dans les couches du support...
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Exemples de filières d’assemblage
La communauté des spécialistes en packaging des ensembles électroniques s’est dotée d’une société savante mondiale qui diffuse des ouvrages de référence, des revues, et qui organise des congrès réguliers à l’échelle continentale ou nationale. On pourra contacter :
IMAPS (International Microelectronics and Packaging Society) : http://www.imaps.org
IMAPS France : http://www.imapsfrance.org
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MASSÉNAT (M.) - Circuits en couches minces. Couches minces traditionnelles - . [E 3 365] Électronique 02-2003.
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