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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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Exemples de filières d’assemblage5. Procédés d’assemblage
Les procédés d’assemblage permettent de relier un ou plusieurs composants d’un même niveau de packaging N à leur support d’interconnexion commun ; l’ensemble constituant l’élément de base qui sera intégré au niveau de packaging N + 1. De même que les supports d’interconnexion peuvent servir à différents niveaux de packaging (par exemple : boîtier, module, carte, fond de panier...), les procédés d’assemblage ne sont en général pas spécifiquement dédiés à la réalisation d’un niveau de packaging particulier. C’est ainsi par exemple que le procédé d’assemblage par TAB 5.2, permet d’interconnecter, entre autres :
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une puce à son boîtier ;une puce à la dalle de verre d’un afficheur ;un boîtier à une carte ;deux modules entre eux ;une cartouche d’imprimante (jet d’encre) à sa commande électronique.
C’est encore le rôle du spécialiste en packaging de choisir le procédé d’assemblage le mieux adapté au besoin.
5.1 Microcâblage filaire
Le microcâblage filaire (wire bonding) consiste à souder un fil entre les deux plots des éléments à interconnecter. C’est la technique la plus ancienne et la plus répandue pour réaliser l’assemblage des circuits intégrés : on estime que 90 % d’entre eux sont connectés par cette technique, soit individuellement dans leur boîtier unitaire, soit collectivement sur un support d’interconnexion. Les équipements modernes ont beaucoup bénéficié de l’augmentation de puissance de l’électronique qui les pilote : ils comportent des systèmes de reconnaissance optique, et des automatismes qui leur permettent de fonctionner plusieurs heures sans l’intervention d’un opérateur.
Deux techniques de base sont utilisées : le ball bonding et le wedge bonding. Ces deux techniques permettent d’atteindre des pas de câblage de l’ordre de 50 µm.
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Procédés 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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