Brevet FR2088564A1 — publié le 19720107

L'invention conccrne un dispositif Dour l'éta- plissement des contacts de composants à semiconducteur comportant un @upport, les composants à semiconducteur étant prévus dans un corps semiconducteur avec des zones de contact. On sait réunir par collage ou par alliage des sv@tème semiconducteurs avec un support. Les connexions électri uts entre les zones de cortu-ct du corps semiconducteur et le support oct réalisées en établissant les contacts avec des fils. es detailiances peuvent apparaître dans ces dispositifs, étant donné qu'il est difficile d'établir les contacts avec les convexions dites par fils Le orocédé connu ne peut cas non plus être mis en oeuvre automatiquement La présente invention a donc pour but de réaliser une liaison sûre entre des composants ou des circuits et un support. Le procédé de réalisation de cette connexion doit être le plus simple possible. n particulier sa mise en oeuvre doit aussi pouvoir être automatique. Pour parvenir à ce résultat il est proposé qu'au moins deux zones de contact du corps semiconducteur soient reliées d'une façon électriquement conductrice avec le support par l'intermédiaire de la surface partiellement métallisée d'un substrat intermédiaire en matière plastique électricuement isolante. Le dispositif conforme à l'invention permet d'obtenir à côté d'une sécurité de contact et d'une fiabilité élevées pour les composants terminés, une diminution de leur prix de revient étant donné qu'ils peuvent être fabriqués automatiquement, comme cela sera expliqué plus bas, Une forme de réalisation de l'invention consiste en ce que le substrat intermédiaire est revêtu par un film de cuivre et aue le film de cuivre est relié par soudure avec le support et les zones de contact par l'intermédiaire d'un film d'étain de telle façon que les connexions électriques souhaitées s'établissent entre les zones de contact et le support. Le film de cuivre garantit une bonne liaison électrique entre les zones de contact et le support Le film d'étain sert pour la soudure des zones de contact et du support avec le film de cuivre0 Des matériaux avantaqeux pour le substrat intermédiaire sont le papier imprégné de résine époxy ou une @euille de polyimide. Ile présentent la résistance mécanique indispensable, ils peuvent être traités facilement et de plus sont Don marone, De façon opportune le film de cuivre a une épaisseur comprise approximativement entre 5 et 20 , en particulier 17 , le film d'étain a une épaisseur d'environ 6 et le substrat intermédiaire a une épaisseur comprise approximative- ment entre 0,01 et 0,5 mm.De telles épaisseurs garantissent d'une part une iiai,on sûre entre le corps semiconducteur et le support et d'autre part une réalisation ae l'ensemble du dispositif avec le plus petit encombrement possible. De fagon avantageuse les zones de contact sont surélevées par rapport à la surface restante du corps semiconducteur. On parvient ainsi à ce que le matériau semiconducteur ne soit pas court-circuité électriauement lors de l'établissement des contacts du corps semiconducteur avec le film d'étain du substrat intermédiaire. Finalement il est proposé encore, un procédé avantaoeux de fabrication du dispositif conforme à l'invention caractérisé par le fait que le corps semiconducteur est position n à l'aide de pincettes d'aspiration pouvant être chauffées audessus d'une plaque jouant le rôle de substrat et revêtue avec un film de cuivre et un film d'étain, que le semiconducteur est ensuite déposé sur celle-ci, que les zones de contact du corps semiconducteur sont soudées avec le film d'étain oar échauffement des pincettes d'aspiration, que, après établissement des contacts entre tous les corps semiconducteurs prévus avec la plaque jouant le rôle de substrat, celle-ci est divisée en substrats intermédiaires individuels, chaque corps semiconducteur étant réuni par ou@ur@ avec au moins un supstrat intermédiaire, @@e @@@@emen les différents substrats intermédiaires sont soudés avec le sup- port métallique de telle façon que les connexions électriques souhaitées s'établissent entre les zones de contact et le support par l'intermédiaire de la surface revêtue du substrat intermédiaire. A titre d'exemple on a décrit ci-dessous le procédé de tabrication suivant l'invention et illustré au dessin annexé en coupe une fcrme de réalisation du dispositif réalisé suivant ce procédé. La fiqure 1 représente une vue en coupe du dispositif conforme à l'invention. La figure 2 représente la procédé de fabrication du dispositif de la figure 1. Les parties correspondantes des figures sont désignées par les mêmes chiffres de référence. Sur la figure 1 un corps semiconducteur 1 est pourvu de zones de contact surélevées 2. Un substrat intermédiaire 3 est constitué par une plaque en carton imprégné de résine époxy 4 de 0,5 mm d'épaisseur. La surface 5 de la plaque en carton imprégné de résine époxy 4 est revêtue par un film de cuivre 6 de 17A d'épaisseur sur lequel se trouve un film d'étain 7 d'épais seur égale à environ 6 ss . Le corps semiconducteur 1 est réuni par soudure par l'intermédiaire des zones de contact 2 avec deux parties du film d'étain 7, séparées électriquement0 Chacune de ces parties distinctes du film d'étain 7 est réunie par soudure avec un support métallique 10 de sorte que des connexions électriques s'établissent entre les zones de contact 2 et les supports 10. Comme ceci est représenté sur la figure 2, une plaque 13 jouant le rôle de substrat repose tout d'abord sur une table de travail 15. La plaque 13, jouant le rôle de substrat, est constituée par une plaque en papier imprégné de résine époxy 14, qui est revêtue par des films de cuivre 6 et d'étain 7. Un corps semiconducteur 1 est saisi à l'aide de pincettes d'aspiration 20 et est positionné de la façon représentée sur la figure 2. Les pincettes d'aspiratuon 20 sont dans ce but mobiles dans le plan parallèle à la surface 5. Ceci est représenté sur la figure 2 par les flèches 30. Les pincettes d'aspiration 20 présentent un canal 21 qui est représenté en trait interrompu. Ce canal 21 est relié par l'intermédiaire d'une vanne 22 avec une pompe à vide 23. De plus les pincettes d'aspiration 21 sont pourvues d'un dispositif de chauffage 24, qui peut être chauffé par impulsions. Après positionnement du corps semiconducteur 1, les pincettes d'aspiration 20 sont abaissées de sorte que les zones de contact 2 du corps semiconducteur 1 viennent en contact avec les films d'étain 7 prévus. Cette phase opératoire est représentée sur la figure 2 par la flèche 31 et le corps du semiconducteur 1 en trait interrompu. Les pincettes d'aspiration 20 sont chauffées pendant un court intervalle de temps à l'aide du dispositif de chauffage 24 de sorte que les zones de contact 2 du corps semiconducteur 1 sont réunies par une soudure tendre avec les films d'étain 7. La vanne 22 est fermée et les pincettes d'aspiration 20 sont remontées. Après la connexion de tous les corps semiconducteurs avec les différents films de la plaque jouant le rôle de substrat 13, qui présente une surface d'environ 200 cm2 pour la réception d'environ 800 corps semiconducteurs, la plaque jouant le rôle de substrat 13 est découpée, à l'aide d'une cisaille guillotine, le long des lignes en trait mixte 32 en substrats intermédiaires individuels 3. Les différents substrats intermédiaires 3 sont ensuite réunis par soudure avec les supports 10 de sorte qu'il en résulte le dispositif représenté sur la figure 1. Finalement celui-ci est monté dans un boîtier. R z V E N D 1 @ @ T 1 0 N S 1. Dispositif pour l'établissement des con tacts de composants à sen semiconoucteur comportant un support, les orQoosants à semiconducteur étant prévus dans un corps semiconducteur avec oes zones de contact, caractérisé par le fait qu'au moins deux zones de contact du corps semiconducteur sont reliées d'une faon électriquement conductrice avec le support par l'in termédiaire de la surface partiellement métallisée d'un substrat intermédiaire en matière plastique électriquement isolante. 2. Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé par le fait que le substrat intermédiaire est revêtu oar un film de cuivre et que le film de cuivre est relié par soudure avec le support et les zones de contact par l'intermédiaire d'un film d'étain, de telle façon que les connexions électriques souhaitées s'établissent entre les zones de contact et le support. 3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que le revêtement du film de cuivre pré- sente une épaisseur comprise approximativement entre 5 et 20 U , 4. Dispositif suivant l'une des revendications 1, 2 ou 3 caractérisé par le fait que le substrat intermédiaire est constitué par du papier imprégné de résine époxy ou par une feuille de polyimide. 5. Dispositif suant la revendication 4 caractérisé par le fait que l'épaisseur du substrat intermédiaire est comprise approximativement entre O,OL et 0,5 mmO 6. Dispositif suivant l'une des revendications 2 ou 3 caractérisé par le fait que l'épaisseur du film d'étain est d'environ Dispositif suivant l'une des revendications i, 2, 3, 4, 5 ou 6 caractérisé par le fait que les zones de contact sont surélevées par rapport à la surface restante du corps semiconducteur. 8. Procédé pour fabriauer le dispositif suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que ie corps semiconducteur est positionné à l'aide de pincettes d'aspiration pouvant être chauffées au-dessus d'une plaque jouant le rôle de substrat et revêtue avec un film de cuivre et un film d'étain, que le semiconducteur est ensuite déposé sur celle-ci, que les zones de contact du corps semiconducteur sont soudées avec le film d'étain par échauffement des pincettes d'aspiration, que, après établissement des contacts entre tous les corps semiconducteurs prévus avec la plaque jouant le rôle de substrat, celle-ci est divisée en substrats intermédiaires individuels, chaque corps semiconducteur étant réuni par soudure avec au moins un substrat intermédiaire, que finalement les différents substrats intermédiaires sont soudés avec le support métallique de telle façon que les connexions électriques souhaitées s'établissent entre les zones de contacts et le support, par l'intermédiaire de la surface revêtue du substrat intermediairea