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WO1999049499A2 - Procede de liaison et support de connexion d'un boitier csp avec un circuit integre - Google Patents

Procede de liaison et support de connexion d'un boitier csp avec un circuit integre Download PDF

Info

Publication number
WO1999049499A2
WO1999049499A2 PCT/FR1999/000669 FR9900669W WO9949499A2 WO 1999049499 A2 WO1999049499 A2 WO 1999049499A2 FR 9900669 W FR9900669 W FR 9900669W WO 9949499 A2 WO9949499 A2 WO 9949499A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
support
connection
window
integrated circuit
conductors
Prior art date
Application number
PCT/FR1999/000669
Other languages
English (en)
Other versions
WO1999049499A3 (fr
Inventor
Patrick Courant
Claude Petit
Yves Stricot
Original Assignee
Bull S.A.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bull S.A. filed Critical Bull S.A.
Priority to EP99909071A priority Critical patent/EP1027731A2/fr
Publication of WO1999049499A2 publication Critical patent/WO1999049499A2/fr
Publication of WO1999049499A3 publication Critical patent/WO1999049499A3/fr

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/31—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
    • H01L23/3107—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed
    • H01L23/3114—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed the device being a chip scale package, e.g. CSP
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Definitions

  • the present invention is in the field of CSP type connector housings, English abbreviations for Chip Scale Package.
  • connection support arranged on the integrated circuit in an architecture of the type known under the English terminology "fan-in”.
  • the invention also relates to a connection support, an integrated circuit box, and an electronic assembly comprising such a box.
  • connection support for example a printed circuit board, supports a plurality of conductors and provides the interface between the integrated circuit and the external environment of the chip using, for example a connection technology by a network of balls weld known as BGA, Anglo-Saxon abbreviations for Bail Grid Array.
  • connection pads which are generally formed by a local enlargement of the conductors on the connection support, and on the other hand, for example, to another connection support coupled to the supply terminals supply voltages and control signals.
  • a fan-in type connection structure can be likened to a stack typically comprising at the lower level the integrated circuit and at the higher level, the interface with the control signals and the various power supplies of the integrated circuit comprising at least one connection support.
  • the support rests on the integrated circuit by means of an insulating mat, for example an elastomer.
  • the main function of the mattress is to absorb the mechanical stresses undergone by the integrated circuit. These constraints are mainly due to the differences in expansion between the silicon and the substrate which receives the CSP when it is subjected to temperature variations.
  • the multilayer assembly thus formed constitutes a housing intended to be integrated into an electronic assembly.
  • connection support and the integrated circuit respectively on different levels.
  • several techniques are known.
  • a technique developed by the company under American law TESSERA consists of arranging windows in the connection support, in areas intended to be opposite the connection pads of the integrated circuit.
  • the end parts of the conductors are generally arranged at the periphery of the support and are intended to be wired to the connection pads of the integrated circuit.
  • connection pads are then individually connected to the connection pads, for example, by an individual weld.
  • a first drawback of this technique is that to cause the conductors to break in the right place, namely at the interface between the conductor and the support, typically at the copper / polyimide interface, corresponding to a first window sill , the conductors must include a throttling generally difficult to achieve, typically of the order of 40 to 50 ⁇ m wide in the case of conductors having a width typically of 80 ⁇ m.
  • the conductor on the other hand, is widened at the polyimide / copper interface on the window sill, opposite the first sill, to help the bending by beam effect. This widening further reduces the pitch available between conductors.
  • the operation is delicate because the bending must not cause an axial deviation of the conductors; the latter being cantilevered after breakage.
  • the protection of the conductors is generally ensured by a noble coating such as gold, palladium, etc.
  • the first object of the invention is a method of electrical connection between connection pads of an integrated circuit and output terminals of a CSP box, of the type consisting in connecting the connection pads of the integrated circuit to a connection support arranged opposite and at a level different from the connection pads, by means of electrical conductors arranged on the connection support.
  • the method consists after having placed the support facing the integrated circuit, to move at least part of the support to bring it in the vicinity of the connection pads of the integrated circuit, and to connect the conductors supported by the part of the support on the connection pads of the integrated circuit.
  • the support comprising at least a first part and a second part, separated by a determined space, and connected to each other by the conductors passing through this space, it consists in arching globally and simultaneously the conductors maintained from on either side of the space and crossing this space, to bring the first part of the support in the vicinity of the connection pads of the integrated circuit.
  • the end parts of the conductors, supported by the first part of the support are connected globally and simultaneously on the pads of the integrated circuit.
  • a second object of the invention is a connection support comprising a plurality of electrical conductors forming a network of conductors on at least one of the faces of the support, and intended to provide the interface between connection pads of an integrated circuit arranged at a different level from the connection support, and from the output terminals of a box containing the integrated circuit in a CSP architecture.
  • the support comprises at least a first part, supporting the conductors to be connected on the connection pads of the integrated circuit, and capable of undergoing a difference in level with respect to a second part of the support to position themselves in the vicinity of the pads of integrated circuit connection.
  • connection support comprises at least one window, called the bending window, arranged in the support and defining respectively on either side of the bending window, a first part and a second part of the support; the bending window being traversed on either side by conductors held on either side of the bending window and connecting the two parts.
  • the bending window defines, in itself, a determined zone corresponding to a bending space of the conductors passing through the bending window; the conductors passing through the bending window being able to deform globally and simultaneously to allow, by a global and simultaneous bending, a difference in level between the first part and the second part of the support lying respectively on either side of the bending window .
  • the first part of the support intended to be positioned in the vicinity of the connection pads of the integrated circuit, comprises at least one window, called connection window, arranged in a determined area to be opposite the connection pads; the connection window being traversed by the end parts of the conductors, held on either side of the connection window and able to be simultaneously and globally connected to the connection pads through the connection window.
  • the support and the bending and connection windows are of generally rectangular shape, and the bending window occupies substantially all of the bending space inside the support; the side edges of the bending window being respectively parallel to the side edges of the support and as close as possible to the side edges of the support.
  • the third object of the invention is a CSP box comprising an integrated circuit, a differential expansion absorber, electrical insulator, disposed on the integrated circuit, and a connection support supporting a plurality of conductors defining a network of conductors on at least one of its faces, arranged on the absorber and providing the interface between the connection pads of the integrated circuit and the output terminals of the housing.
  • the support comprises at least a first part resting on the connection pads of the integrated circuit, and at least a second part resting on the absorber.
  • the first part and the second part of the support are separated by a window, called a bending window, arranged in the support.
  • the bending window is traversed by conductors maintained on either side of the bending window and connecting the first part and the second part of the support.
  • the conductors passing through the bending window are deformed by an overall and simultaneous bending to form a difference in height between the first part and the second part of the support.
  • the end parts of the conductors, supported by the first part of the support resting on the integrated circuit are respectively connected on pads of the integrated circuit.
  • the first part of the support comprises at least one window, called connection window, arranged in a determined area of the first part of the support so as to be opposite the connection pads; the connection window being traversed by conductors maintained on either side of the connection window and respectively connected to the connection pads through the connection window.
  • the support and the bending and connection windows are of generally rectangular shape.
  • the invention has as its fourth object, an electronic assembly comprising at least one CSP box according to the invention.
  • the method according to the invention makes it possible to connect CSP boxes by overall and simultaneous bending of maintained conductors, and then to make an overall and simultaneous connection operation of the conductors with the integrated circuit.
  • connection support according to the invention before bending
  • connection support according to the invention after bending
  • FIG. 3 a view schematically illustrating the connection method according to the invention
  • FIG. 4 a perspective view of a CSP housing according to the invention equipped with a network of solder balls;
  • FIG. 6 a partial perspective view of an electronic assembly comprising at least one housing according to the invention.
  • FIG. 1 illustrates an example of a connection support 1 according to the invention in top view and before trimming.
  • the support 1 supports a plurality of conductors 2i defining a network of conductors according to a determined topology on a face 3 of the support 1.
  • the support 1 is for example a printed circuit board produced in polyimide or in another type of substrate, flexible or rigid.
  • Two series of windows 4i and 5i are arranged in the support 1.
  • First series of windows 4i are arranged in the support 1 to correspond to the bending spaces 6i of the conductors 2i. These windows 4i, hereinafter called bending windows, are arranged in the lateral end portions 7i of the support 1 which is of generally rectangular shape in the embodiment described.
  • the conductors 2i, forming tracks, pass above the bending windows 4i to respectively form bridges 8i bearing on either side of the bending windows 4L
  • connection windows are arranged in determined zones of the support 1 so as to be opposite the connection pads 9i of an integrated circuit 10, shown in FIG. 2, on which must be removed the support 1.
  • connection windows 5i extend between the lateral outer edges of the support 1 and the arching windows 4L
  • connection window 5i is provided in each end part 7i of the support 1.
  • connection windows are respectively arranged in the end parts 7i of the support 1.
  • connection windows 5i As for the bending windows 4i, the conductors 2i respectively pass through the connection windows 5i by taking support on either side of the connection windows 5i.
  • the bending and connection windows 4i and 5i are of generally rectangular shape and the conductors 2i are of constant width.
  • Other forms of windows 4i and 5i and of conductors 2i can also be envisaged without departing from the scope of the present invention.
  • the conductors 2i can pass through the windows in different directions.
  • the different shapes and dimensions of the conductors 2i and of the windows 4i and 5i depend on the topology of the network of conductors, itself a function of the topology of the integrated circuit 10 and of the interface with the exterior of the box containing the integrated circuit 10 .
  • the bending windows 4i are retained from the rest of the support 1 by sections 11 i of the support 1 of small width, which can be precut, and allowing after their rupture, for example by trimming using a determined tool not shown, to separate the end parts 7i of the support 1 comprising the connection windows 5i from the rest of the support 1.
  • the width 6i of the bending windows 4i is determined as a function of the angle of inclination of the conductors 2i, typically of the order of 10 ° relative to a vertical plane perpendicular to the plane 3 of the support 1, and of the thickness of a differential expansion absorber 12, electrical insulator, typically of the order of 200 ⁇ m, illustrated in FIG. 2, disposed between the integrated circuit 10 and the support 1.
  • the bending of the conductors is determined so as to allow the absorber 12, for example an elastomeric mat, to be inserted between the integrated circuit 10 and the support 1 intended to receive and support a network. 13i solder balls, in a CSP type structure.
  • the mattress provides reliability on the card of the order of several hundred thermal cycles between -40 ° C and + 125 ° C for example. It is easy to understand the advantage of the structure according to the invention, because it makes it possible to maintain a constant pitch between the conductors 2i during the bending and connection operations of the conductors 2i on the connection pads 9i of the integrated circuit 10.
  • FIG. 2 also schematically illustrates the method of connecting the support 1 according to the invention with an integrated circuit 10.
  • the line 1 according to the invention is shown by a dashed line, in its initial position, bearing on the mattress 12, itself bearing on the integrated circuit 10; the mattress 12 leaving the connection pads 9i of the integrated circuit 10 free.
  • a tool 14 adapted to the topology of the support 1 and the integrated circuit 10 ensures the overall bending of the conductors 2i in the zones 6i corresponding to the bending windows 4i and the positioning of the end portions 7i of the support 1 on the connection pads 9i of the integrated circuit 10.
  • This tool 14 comprises a first movable member or counterplate 15 which is intended to be applied in abutment on free areas 1 Si of the upper face 3 of the support 1 before and during the bending operation.
  • It comprises a second movable member 16 which, once the first member 15 bears on the upper face 3 of the support 1, progressively displaces the end parts 7i of the support 1 at the connection pads 9i of the integrated circuit 1.
  • the conductors 8i deprived of support inside the arching windows 4i behave like flexible ribbons and are deformed under the effect of the pressure exerted by the second mobile member16 on the end portions 7i of the support 1.
  • the deformation is uniform on all the conductors 8i, the end parts 17i of which are held on the end parts 7i of the support 1.
  • the bending is carried out on a first level A, at the copper / polyimide interface and on a second level B at the interface second bending member 16 / copper.
  • the elasticity of the conductors 8i makes it possible to preserve the bending and the positioning of the end parts 7i of the support 1 on the integrated circuit 10, after the withdrawal of the tool 14.
  • the bending can be carried out beforehand, before positioning the support 1 on the integrated circuit 10.
  • connection pads 9i of the integrated circuit 10 are then punctually connected to the connection pads 9i by spot welding, for example, or connected globally to the pads 9i by a tool, not shown, taking into account all of the conductors to be connected on pads 9i, at their end portions 17L
  • the punctual or global connection operation can be carried out by an independent tool, not shown, or by the same tool 14 having carried out the overall bending.
  • FIG. 4 illustrates in a perspective view, a CSP box 18 according to the invention, comprising a support 1 according to the invention connected to the integrated circuit 10 according to the method according to the invention.
  • Figure 5 illustrates a sectional view of the housing 18 of Figure 4 along the cutting axis v-v.
  • the housing 18 includes an integrated circuit 10, an electrical insulating mattress 12, supported on the integrated circuit 10, a support 1 of electrical conductors 2i, supported on the mattress 12 and on the integrated circuit 10, ensuring the electrical connection between a network of balls 13i welded on the conductors 2i and the connection pads 9i of the integrated circuit 10 via the end portions 17i of the conductors 2L
  • the support 1 is divided into three parts: first lateral parts 7i distributed on either side of a second part 7, or central part of the support 1.
  • the first lateral parts 7i are distributed substantially symmetrically with respect to a median axis of the central part 7 of the support 1, and corresponds substantially to the median axis of the housing 18.
  • Figure 6 illustrates in a partial perspective view, an electronic assembly 19 materialized by a card 20 on a face 21 of which are mounted CSP 18i boxes according to the invention; the connection of the CSP 18i boxes on the card 20 being carried out by the balls 13L
  • the invention can be applied to the connection of any passive or active electronic function such as memory, processor, etc., compatible with CSP architectures.

Landscapes

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  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
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Abstract

La présente invention concerne un procédé de liaison électrique entre des plages (9i) de connexion d'un circuit intégré (10) et des bornes de sortie d'un boîtier CSP (18), du type consistant à relier les plages (9i) de connexion du circuit intégré (10) à un support (1) de connexion disposé en regard et à un niveau différent des plages (9i) de connexion, par l'intermédiaire de conducteurs (8i) électriques disposés sur le support (1) de connexion; le procédé consiste après avoir disposé le support (1) en regard du circuit intégré (10), à déplacer au moins une partie (7i) du support (1) pour l'amener au voisinage des plages (9i) de connexion du circuit intégré (10), et à connecter les conducteurs (8i) supportés par la partie (7i) du support (1) sur les plages (9i) de connexion du circuit intégré (10). Les applications vont notamment à la connectique des boîtier CSP (18).

Description

Titre
Procédé de liaison et support de connexion d'un boîtier CSP avec un circuit intégré.
La présente invention se situe dans le domaine de la connectique des boîtiers de type CSP, abréviations anglo-saxonnes pour Chip Scale Package.
Elle concerne plus particulièrement un procédé de liaison entre un circuit intégré et les bornes extérieures d'un support de connexion disposé sur le circuit intégré dans une architecture de type connue sous la terminologie anglo-saxonne "fan-in".
L'invention concerne également un support de connexion, un boîtier de circuit intégré, et un ensemble électronique comportant un tel boîtier.
Le support de connexion, par exemple, une carte de circuit imprimé, supporte une pluralité de conducteurs et assure l'interface entre le circuit intégré et l'environnement extérieur de la puce en utilisant, par exemple une technologie de connexion par un réseau de billes de soudure connue sous l'appellation BGA, abréviations anglo-saxonnes pour Bail Grid Array.
Cette technologie de connexion étant bien connue de l'homme du métier, elle ne sera décrite que succinctement dans la suite de la description.
Les billes sont connectées d'une part à des plages de connexion qui sont généralement formées par un élargissement local des conducteurs sur le support de connexion, et d'autre part, par exemple, à un autre support de connexion couplé aux bornes d'amenée des tensions d'alimentations et des signaux de commandes. Une structure de connexion de type fan-in, peut être assimilée à un empilement comprenant typiquement au niveau inférieur le circuit intégré et au niveau le plus élevé, l'interface avec les signaux de commande et les différentes alimentations du circuit intégré comportant au moins un support de connexion.
Le support repose sur le circuit intégré par l'intermédiaire d'un matelas isolant, par exemple un élastomère. Le matelas a pour principale fonction d'absorber les contraintes mécaniques subies par le circuit intégré. Ces contraintes sont principalement dues aux différences de dilatation entre le silicium et le substrat qui reçoit le CSP quand il est soumis à des variations de température.
L'ensemble multicouche ainsi formé constitue un boîtier destiné à être intégré dans un ensemble électronique.
Pour réaliser la liaison entre le support de connexion et le circuit intégré, respectivement sur des niveaux différents, plusieurs techniques sont connues.
Parmi celles-ci, une technique développée par la société de droit américain TESSERA, consiste à aménager des fenêtres dans le support de connexion, dans des zones destinées à être en regard des plages de connexion du circuit intégré.
Les parties extrêmes des conducteurs sont généralement disposées à la périphérie du support et sont destinées à être câblées sur les plages de connexion du circuit intégré.
Elles s'étendent en travers des fenêtres ainsi aménagées et ont une forme déterminée pour subir des déformations à des endroits distincts déterminés permettant après cambrage et cassure individuels des conducteurs, d'obtenir des pattes conductrices en regard des plages de connexion du circuit intégré. Les pattes sont ensuite connectées individuellement sur les plages de connexion, par exemple, par une soudure individuelle.
Un premier inconvénient de cette technique réside en ce que pour provoquer la cassure des conducteurs au bon endroit, à savoir à l'interface entre le conducteur et le support, typiquement à l'interface cuivre/polyimide, correspondant à un premier rebord de la fenêtre, les conducteurs doivent comporter un étranglement en général difficile à réaliser, typiquement de l'ordre de 40 à 50 μm de large dans le cas de conducteurs ayant une largeur typiquement de 80 μm.
Le conducteur est par contre élargi à l'interface polyimide/cuivre sur le rebord de la fenêtre, opposé au premier rebord, pour aider le cambrage par effet de poutre. Cet élargissement réduit d'autant le pas disponible entre conducteurs.
Par ailleurs, les opérations après cassure consistant au pliage, cambrage et soudure, sont faites par un même outil et individuellement sur chacune des pattes conductrices.
L'opération est délicate car il ne faut pas que le cambrage provoque un écart axial des conducteurs ; ces derniers se trouvant en porte à faux après cassure.
La protection des conducteurs est généralement assurée par un revêtement noble tel que l'or, le palladium, etc.
Aussi, après cassure des conducteurs, leurs extrémités libres ne sont donc plus protégées contre la corrosion ou tout autre agression extérieure.
L'invention a notamment pour but de pallier les inconvénients précités. A cet effet, l'invention a pour premier objet un procédé de liaison électrique entre des plages de connexion d'un circuit intégré et des bornes de sortie d'un boîtier CSP, du type consistant à relier les plages de connexion du circuit intégré à un support de connexion disposé en regard et à un niveau différent des plages de connexion, par l'intermédiaire de conducteurs électriques disposés sur le support de connexion.
Selon l'invention, le procédé consiste après avoir disposé le support en regard du circuit intégré, à déplacer au moins une partie du support pour l'amener au voisinage des plages de connexion du circuit intégré, et à connecter les conducteurs supportés par la partie du support sur les plages de connexion du circuit intégré.
Selon une caractéristique, le support comportant au moins une première partie et une deuxième partie, séparées par un espace déterminé, et reliées l'une à l'autre par les conducteurs traversant cet espace, il consiste à cambrer globalement et simultanément les conducteurs maintenus de part et d'autre de l'espace et traversant cet espace, pour amener la première partie du support au voisinage des plages de connexion du circuit intégré.
Selon une caractéristique, les parties extrêmes des conducteurs, supportées par la première partie du support, sont connectées globalement et simultanément sur les plages du circuit intégré.
L'invention a pour deuxième objet, un support de connexion comportant une pluralité de conducteurs électriques formant un réseau de conducteurs sur au moins une des faces du support, et destiné à assurer l'interface entre des plages de connexion d'un circuit intégré disposé à un niveau différent du support de connexion, et des bornes de sortie d'un boîtier renfermant le circuit intégré dans une architecture CSP. Selon l'invention, le support comporte au moins une première partie, supportant les conducteurs à connecter sur les plages de connexion du circuit intégré, et apte à subir un dénivelé par rapport à une deuxième partie du support pour se positionner au voisinage des plages de connexion du circuit intégré.
Selon une caractéristique, le support de connexion comporte au moins une fenêtre, appelée fenêtre de cambrage, aménagée dans le support et définissant respectivement de part et d'autre de la fenêtre de cambrage, une première partie et une deuxième partie du support ; la fenêtre de cambrage étant traversée de part et d'autre par des conducteurs maintenus de part et d'autre de la fenêtre de cambrage et reliant les deux parties.
Selon une deuxième caractéristique, la fenêtre de cambrage définit, en elle- même, une zone déterminée correspondant à un espace de cambrage des conducteurs traversant la fenêtre de cambrage ; les conducteurs traversant la fenêtre de cambrage étant aptes à se déformer globalement et simultanément pour permettre par un cambrage global et simultané, un dénivelé entre la première partie et la deuxième partie du support se situant respectivement de part et d'autre de la fenêtre de cambrage.
Selon une autre caractéristique, la première partie du support, destinée à être positionnée au voisinage des plages de connexion du circuit intégré, comporte au moins une fenêtre, appelée fenêtre de connexion, aménagée dans une zone déterminée pour être en regard des plages de connexion ; la fenêtre de connexion étant traversée par les parties extrêmes des conducteurs, maintenues de part et d'autre de la fenêtre de connexion et aptes à être simultanément et globalement connectées aux plages de connexion au travers de la fenêtre de connexion. Selon une autre caractéristique, le support et les fenêtres de cambrage et de connexion sont de forme générale rectangulaire, et la fenêtre de cambrage occupe sensiblement tout l'espace de cambrage à l'intérieur du support ; les bords latéraux de la fenêtre de cambrage étant respectivement parallèles aux bords latéraux du support et le plus près possible des bords latéraux du support.
L'invention a pour troisième objet un boîtier CSP comportant un circuit intégré, un absorbeur de dilatation différentielle, isolant électrique, disposé sur le circuit intégré, et un support de connexion supportant une pluralité de conducteurs définissant un réseau de conducteurs sur au moins une de ses faces, disposé sur l'absorbeur et assurant l'interface entre les plages de connexion du circuit intégré et les bornes de sortie du boîtier.
Selon l'invention, le support comporte au moins une première partie reposant sur les plages de connexion du circuit intégré, et au moins une deuxième partie reposant sur l'absorbeur.
Selon une caractéristique, la première partie et la deuxième partie du support sont séparées par une fenêtre, appelée fenêtre de cambrage, aménagée dans le support.
Selon une autre caractéristique, la fenêtre de cambrage est traversée par des conducteurs maintenus de part et d'autre de la fenêtre de cambrage et reliant la première partie et la deuxième partie du support.
Selon une autre caractéristique, les conducteurs traversant la fenêtre de cambrage sont déformés par un cambrage global et simultané pour former un dénivelé entre la première partie et la deuxième partie du support. Selon une caractéristique, les parties extrêmes des conducteurs, supportées par la première partie du support reposant sur le circuit intégré, sont respectivement connectés sur des plages du circuit intégré.
Selon une caractéristique, la première partie du support comporte au moins une fenêtre, appelée fenêtre de connexion, aménagée dans une zone déterminée de la première partie du support pour être en regard des plages de connexion ; la fenêtre de connexion étant traversée par des conducteurs maintenus de part et d'autre de la fenêtre de connexion et respectivement connectés aux plages de connexion au travers de la fenêtre de connexion.
Selon une caractéristique, le support et les fenêtres de cambrage et de connexion sont de forme générale rectangulaire.
Enfin, l'invention a pour quatrième objet, un ensemble électronique comportant au moins un boîtier CSP selon l'invention.
Le procédé selon l'invention permet de réaliser une connectique de boîtiers CSP par un cambrage global et simultané de conducteurs maintenus, et de faire ensuite une opération de connexion globale et simultanée des conducteurs avec le circuit intégré.
En résumé, les principaux avantages de l'invention sont donc :
- cambrage et câblage globaux et simultanés des conducteurs ; - maintien des conducteurs pendant le cambrage et le câblage ;
- réalisation plus simple des conducteurs (pas d'étranglement et pas d'élargissement ), ce qui implique des supports de connexion moins chers et de pouvoir connecter des circuits intégrés à pas fins ( pas entre conducteurs inférieur à 75 μm) ; et - pas de corrosion possible sur les extrémités des conducteurs après cassure. D'autres avantages et caractéristiques de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit faite en référence aux figures annexées qui représentent, respectivement :
- la figure 1 , une vue de dessus d'un support de connexion selon l'invention avant cambrage ;
- la figure 2, une vue en coupe du support de connexion selon l'invention après cambrage ;
- la figure 3, une vue illustrant schématiquement le procédé de liaison selon l'invention ; - la figure 4, une vue en perspective d'un boîtier CSP selon l'invention équipé d'un réseau de billes de soudure ;
- la figure 5, une vue en coupe schématique du boîtier illustré à la figure 4, suivant l'axe de coupe v-v ; et
- la figure 6, une vue partielle en perspective d'un ensemble électronique comportant au moins un boîtier selon l'invention.
Sur ces figures, les éléments homologues sont désignés par la même référence et les échelles ne sont pas respectées pour une question de clarté.
La figure 1 illustre un exemple de support 1 de connexion selon l'invention en vue de dessus et avant détourage. Le support 1 supporte une pluralité de conducteurs 2i définissant un réseau de conducteurs suivant une topologie déterminée sur une face 3 du support 1.
Le support 1 est par exemple une carte de circuit imprimé réalisée dans du polyimide ou dans un autre type de substrat, souple ou rigide.
Deux séries de fenêtres 4i et 5i sont aménagées dans le support 1.
Des premières séries de fenêtres 4i sont aménagées dans le support 1 pour correspondre aux espaces de cambrage 6i des conducteurs 2i. Ces fenêtres 4i, appelées par la suite fenêtres de cambrage, sont disposées dans les parties extrêmes latérales 7i du support 1 qui est de forme générale rectangulaire dans le mode de réalisation décrit. Les conducteurs 2i, formant des pistes, passent au dessus des fenêtres de cambrages 4i pour former respectivement des ponts 8i prenant appui de part et d'autre des fenêtres de cambrage 4L
Des deuxièmes séries de fenêtres 5i, appelées par la suite fenêtres de connexion, sont aménagées dans des zones déterminées du support 1 pour être en regard des plages de connexion 9i d'un circuit intégré 10, représentés à la figure 2, sur lequel doit être déposé le support 1.
Les fenêtres de connexion 5i s'étendent entre les bords extérieurs latéraux du support 1 et les fenêtres de cambrage 4L
Dans le mode de réalisation décrit, une seule fenêtre de connexion 5i est aménagée dans chaque partie extrême 7i du support 1.
Dans une variante de réalisation, telle qu'illustrée à la figure 4, plusieurs fenêtres de connexion sont respectivement aménagées dans les parties extrêmes 7i du support 1.
De même que pour les fenêtres de cambrage 4i, les conducteurs 2i traversent respectivement les fenêtres de connexion 5i en prenant appui de part et d'autre des fenêtres de connexion 5i.
Dans ce mode de réalisation, les fenêtres de cambrage et de connexion 4i et 5i sont de forme générale rectangulaire et les conducteurs 2i sont de largeur constante. D'autres forme de fenêtres 4i et 5i et de conducteurs 2i peuvent être également envisagées sans pour autant sortir du cadre de la présente invention. De même, les conducteurs 2i peuvent traverser les fenêtres suivant différentes directions.
Les différentes formes et dimensions des conducteurs 2i et des fenêtres 4i et 5i dépendent de la topologie du réseau de conducteurs, elle-même fonction de la topologie du circuit intégré 10 et de l'interface avec l'extérieur du boîtier renfermant le circuit intégré 10.
Les fenêtres de cambrage 4i sont retenues du reste du support 1 par des tronçons 11 i du support 1 de faible largeur, pouvant être prédécoupés, et permettant après leur rupture, par exemple par détourage à l'aide d'un outil déterminé non représenté, de désolidariser les parties extrêmes 7i du support 1 comportant les fenêtres de connexion 5i, du reste du support 1.
La largeur 6i des fenêtres de cambrage 4i est déterminée en fonction de l'angle d'inclinaison des conducteurs 2i, typiquement de l'ordre de 10° par rapport à un plan vertical perpendiculaire au plan 3 du support 1 , et de l'épaisseur d'un absorbeur de dilatation différentielle 12, isolant électrique, typiquement de l'ordre de 200 μm, illustré à la figure 2, disposé entre le circuit intégré 10 et le support 1.
Dans le mode de réalisation décrit à la figure 2, le cambrage des conducteurs est déterminé afin de permettre d'intercaler l'absorbeur 12, par exemple un matelas élastomère, entre le circuit intégré 10 et le support 1 destiné à recevoir et supporter un réseau de billes 13i de soudure, dans une structure de type CSP. Le matelas permet d'obtenir une fiabilité sur carte de l'ordre de plusieurs centaines de cycles thermiques entre -40° C et +125° C par exemple. On comprend aisément l'avantage de la structure selon l'invention, car elle permet de conserver un pas constant entre les conducteurs 2i pendant les opérations de cambrage et de connexion des conducteurs 2i sur les plages de connexion 9i du circuit intégré 10.
La figure 2 illustre également, schématiquement, le procédé de liaison du support 1 selon l'invention avec un circuit intégré 10.
On a représenté par une ligne en trait interrompu, le support 1 selon l'invention dans sa position initiale, en appui sur le matelas 12, lui-même en appui sur le circuit intégré 10 ; le matelas 12 laissant libre les plages de connexion 9i du circuit intégré 10.
Le support 1 étant en appui sur le matelas 12, un outil 14 adapté à la topologie du support 1 et du circuit intégré 10 assure le cambrage global des conducteurs 2i dans les zones 6i correspondant aux fenêtres de cambrage 4i et le positionnement des parties extrêmes 7i du support 1 sur les plages de connexion 9i du circuit intégré 10.
Cet outil 14 comporte un premier organe mobile ou contreplaque 15 qui est destiné à être appliquer en appui sur des zones libres 1 Si de la face supérieure 3 du support 1 avant et pendant l'opération de cambrage.
Il comporte un deuxième organe mobile16 qui une fois le premier organe 15 en appui sur la face supérieure 3 du support 1 , déplace progressivement les parties extrêmes 7i du support 1 au niveau des plages de connexion 9i du circuit intégré 1.
Les conducteurs 8i privés de support à l'intérieur des fenêtres de cambrage 4i se comportent comme des rubans souples et se déforment sous l'effet de la pression exercée par le deuxième organe mobile16 sur les parties extrêmes 7i du support 1. La déformation est uniforme sur tous les conducteurs 8i dont les parties extrêmes 17i sont maintenues sur les parties extrêmes 7i du support 1.
Le cambrage s'effectue sur un premier niveau A, à l'interface cuivre/polyimide et sur un deuxième niveau B à l'interface deuxième organe de cambrage 16 /cuivre.
L'élasticité des conducteurs 8i, typiquement en alliage de cuivre, permet de conserver le cambrage et le positionnement des parties extrêmes 7i du support 1 sur le circuit intégré 10, après le retrait de l'outil 14.
Dans une variante de réalisation, le cambrage peut être réalisé au préalable, avant le positionnement du support 1 sur le circuit intégré 10.
Les parties extrêmes 17i des conducteurs 8i traversant les fenêtres de connexion 5i disposées en regard des plages de connexion 9i du circuit intégré 10, sont ensuite connectées ponctuellement sur les plages de connexion 9i par une soudure par point, par exemple, ou connectées globalement sur les plages 9i par un outil, non représenté, prenant en compte l'ensemble des conducteurs devant être connectés sur les plages 9i, au niveau de leurs parties extrêmes 17L
L'opération de connexion ponctuelle ou globale peut être réalisée par un outil indépendant, non représenté, ou par le même outil 14 ayant réalisé le cambrage global.
Comme illustré à la figure 3, le profil de la carte résultant du cambrage présente un profil de carte à deux niveaux, un premier niveau ou niveau supérieur A, correspondant au plan de connexion des billes 13i sur la face 3 du support 1 , et un deuxième niveau ou niveau inférieur B, correspondant au plan des plages de connexion 9i du circuit intégré 1. La figure 4 illustre suivant une vue en perspective, un boîtier CSP 18 selon l'invention, comportant un support 1 selon l'invention relié au circuit intégré 10 suivant le procédé selon l'invention.
La figure 5 illustre une vue en coupe du boîtier 18 de la figure 4 suivant l'axe de coupe v-v.
Le boîtier 18 comporte un circuit intégré 10, un matelas isolant électrique 12, en appui sur le circuit intégré 10, un support 1 de conducteurs électriques 2i, en appui sur le matelas 12 et sur le circuit intégré 10, assurant la liaison électrique entre un réseau de billes 13i soudées sur les conducteurs 2i et les plages de connexion 9i du circuit intégré 10 via les parties extrêmes 17i des conducteurs 2L
Le support 1 est divisé en trois parties : des premières parties latérales 7i réparties de part et d'autre d'une deuxième partie 7, ou partie centrale du support 1.
Dans ce mode de réalisation, les premières parties latérales 7i sont réparties sensiblement symétriquement par rapport à un axe médian de la partie centrale 7 du support 1 , et correspond sensiblement à l'axe médian du boîtier 18.
Enfin, la figure 6 illustre suivant une vue partielle en perspective, un ensemble électronique 19 matérialisé par une carte 20 sur une face 21 de laquelle sont montés des boîtiers CSP 18i selon l'invention ; la connexion des boîtiers CSP 18i sur la carte 20 étant réalisée par les billes 13L
L'invention peut s'appliquer à la connectique de toute fonction électronique passive ou active telle que mémoire, processeur, etc., compatible des architectures CSP.

Claims

14REVENDICATIONS
1. Procédé de liaison électrique entre des plages (9i) de connexion d'un circuit intégré (10) et des bornes de sortie d'un boîtier CSP (18), du type consistant à relier les plages (9i) de connexion du circuit intégré (10) à un support (1 ) de connexion disposé en regard et à un niveau différent des plages (9i) de connexion, par l'intermédiaire de conducteurs électriques (2i) disposés sur le support (1) de connexion, caractérisé en ce qu'il consiste après avoir disposé le support (1 ) en regard du circuit intégré (10), à déplacer au moins une partie (7i) du support (1) pour l'amener au voisinage des plages (9i) de connexion du circuit intégré (10), et à connecter les conducteurs (2i) supportés par la partie (7i) du support (1 ) sur les plages (9i) de connexion du circuit intégré (10).
2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que, le support (1 ) comportant au moins une première partie (7i) et une deuxième partie (7), séparées par un espace (6i) déterminé, et reliées l'une à l'autre par les conducteurs (8i) traversant cet espace (6i), il consiste à cambrer globalement et simultanément les conducteurs (8i) maintenus de part et d'autre de l'espace (6i) et traversant cet espace (6i), pour amener la première partie (7i) du support (1 ) au voisinage des plages (9i) de connexion du circuit intégré (10).
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que les parties extrêmes (17i) des conducteurs (8i), supportées par la première partie (7i) du support (1 ), sont connectées globalement et simultanément sur les plages (9i) du circuit intégré (10).
4. Support (1 ) de connexion comportant une pluralité de conducteurs (2i) électriques formant un réseau de conducteurs sur au moins une (3) des faces du support (1 ), et destiné à assurer l'interface entre des plages (9i) de connexion d'un circuit intégré (10) disposé à un niveau différent du support (1 ) de connexion, et des bornes de sortie d'un boîtier (18) renfermant le circuit intégré (10) dans une architecture CSP, caractérisé en ce que le support (1 ) comporte au moins une première partie (7i), supportant les conducteurs (8i) à connecter sur les plages (9i) de connexion du circuit intégré (10), et apte à subir un dénivelé, par rapport à une deuxième partie (7) du support (1 ), pour se positionner au voisinage des plages (9i) de connexion du circuit intégré (10).
5. Support (1 ) de connexion selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une fenêtre (4i), appelée fenêtre de cambrage, aménagée dans le support (1 ) définissant respectivement de part et d'autre de la fenêtre de cambrage (4i), une première partie (7i) et une deuxième partie (7) du support (1 ) ; la fenêtre de cambrage (4i) étant traversée de part et d'autre par des conducteurs (8i) maintenus de part et d'autre de la fenêtre de cambrage (4i) et reliant les deux parties (7 et 7i), et en ce que la fenêtre de cambrage (4i) définit, en elle-même, une zone déterminée correspondant à un espace (6i) de cambrage des conducteurs (8i) traversant la fenêtre de cambrage (4i) ; les conducteurs (8i) traversant la fenêtre de cambrage (4i) étant aptes à se déformer globalement et simultanément pour permettre par un cambrage global et simultané, un dénivelé entre la première partie (7i) et la deuxième partie (7) du support (1 ) se situant respectivement de part et d'autre de la fenêtre de cambrage (4i).
6. Support (1 ) de connexion selon la revendication 5, caractérisé en ce que la première partie (7i) du support (1 ), destinée à être positionnée au voisinage des plages (9i) de connexion du circuit intégré (10), comporte au moins une fenêtre (5i), appelée fenêtre de connexion, aménagée dans une zone déterminée pour être en regard des plages de connexion (9i) ; la fenêtre de connexion (5i) étant traversée par les parties extrêmes (17i) des conducteurs (8i), maintenues de part et d'autre de la fenêtre de connexion (5i) et aptes à être simultanément et globalement connectées aux plages (9i) de connexion au travers de la fenêtre de connexion (5i). 16
7. Support (1 ) de connexion selon la revendication 6, caractérisé en ce le support (1 ) et les fenêtres de cambrage et de connexion (4i et 5i) sont de forme générale rectangulaire, et en ce que la fenêtre de cambrage (4i) occupe sensiblement tout l'espace (6i) de cambrage à l'intérieur du support (1 ) ; les bords latéraux de la fenêtre de cambrage (4i) étant respectivement parallèles aux bords latéraux du support (1 ) et le plus près possible des bords latéraux du support (1 ).
8. Boîtier CSP (18), comportant un circuit intégré (10), un absorbeur (12) de dilatation différentielle, isolant électrique, disposé sur le circuit intégré (10), et un support (1 ) de connexion supportant une pluralité de conducteurs (2i) définissant un réseau de conducteurs sur au moins une (3) de ses faces, disposé sur l'absorbeur (12) et assurant l'interface entre les plages (9i) de connexion du circuit intégré (10) et les bornes de sortie du boîtier (18), caractérisé en ce que le support (1 ) comporte au moins une première partie (7i) reposant sur les plages (9i) de connexion du circuit intégré (10), et au moins une deuxième partie (7) reposant sur l'absorbeur (12).
9. Boîtier CSP (18) selon la revendication 8, caractérisé en ce que la première partie (7i) et la deuxième partie (7) du support (1 ) sont séparées par une fenêtre, appelée fenêtre de cambrage (4i), aménagée dans le support (1 ).
10. Boîtier CSP (18) selon la revendication 9, caractérisé en ce que la fenêtre de cambrage (4i) est traversée par des conducteurs (8i) maintenus de part et d'autre de la fenêtre de cambrage (4i) et reliant la première partie (7i) et la deuxième partie (7) du support (1 ).
11. Boîtier CSP (18) selon la revendication 10, caractérisé en ce que les conducteurs (8i) traversant la fenêtre de cambrage (4i) sont déformés par un cambrage global et simultané pour former un dénivelé entre la première partie (7i) et la deuxième partie du support (1 ). 17
12. Boîtier CSP (18) selon la revendication 11 , caractérisé en ce que les parties extrêmes (17i) des conducteurs (8i), supportées par la première partie (7i) du support (1) reposant sur le circuit intégré (10), sont respectivement connectés sur des plages (9i) du circuit intégré (10).
13. Boîtier CSP (18) selon la revendication 12, caractérisé en ce que la première partie (7i) du support (1 ) comporte au moins une fenêtre (5i), appelée fenêtre de connexion, aménagée dans une zone déterminée de la première partie (7i) du support (1) pour être en regard des plages (9i) de connexion ; la fenêtre de connexion (5i) étant traversée par des conducteurs (8i) maintenus de part et d'autre de la fenêtre de connexion (5i) et respectivement connectés aux plages (9i) de connexion au travers de la fenêtre de connexion (5i).
14. Boîtier CSP (18) selon la revendication 13, caractérisé en ce que le support (1) et les fenêtres de cambrage et de connexion (4i et 5i) sont de forme générale rectangulaire.
15. Ensemble électronique (19), caractérisé en ce qu'il comporte au mois un boîtier CSP (18) selon l'une quelconque des revendications 8 à 14.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10005494A1 (de) * 2000-02-08 2001-08-16 Infineon Technologies Ag Elektronisches Bauteil und Verfahren zur Herstellung des Bauteils

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5258330A (en) * 1990-09-24 1993-11-02 Tessera, Inc. Semiconductor chip assemblies with fan-in leads
JPH0637233A (ja) * 1992-07-16 1994-02-10 Hitachi Ltd 半導体集積回路装置およびその製造方法
US5602419A (en) * 1993-12-16 1997-02-11 Nec Corporation Chip carrier semiconductor device assembly

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5258330A (en) * 1990-09-24 1993-11-02 Tessera, Inc. Semiconductor chip assemblies with fan-in leads
JPH0637233A (ja) * 1992-07-16 1994-02-10 Hitachi Ltd 半導体集積回路装置およびその製造方法
US5602419A (en) * 1993-12-16 1997-02-11 Nec Corporation Chip carrier semiconductor device assembly

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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