Brevet FR2102211A1 — publié le 19720407

L'invention concerne un procédé permettant de fixer sur un substrat isolant, de façon à ce qu'elles soient isolées entre elles, des extrémités de conducteurs métalliques placées dans un gabarit de montage. 5 Avec un procédé connu pour la fabrication de disposi tifs semiconducteurs, par exemple de circuits intégrés, dès extrémités de conducteurs se trouvant dans un gabarit de montage sont fixées â des emplacements de contact, sur un corps semiconducteur. Ensuite, un disque isolant du point de vue électrique, en céramique est fixé à l'aide de 10 colle aux extrémités des conducteurs et au corps semiconducteur. De ce fait, les extrémités des conducteurs et les emplacements de contact sont protégés contre des contraintes excessives, provoquées par une tension ou. une pression qui peuvent se produire avant que l'ensemble soit muni d'une enveloppe. On obtient également une protection contre les contraintes 15 variables, qui peuvent se produire par suite de la différence entre les coefficients de dilatation des conducteurs et d'un matériau constituant l%weloppe. Avec ce procédé connu, le disque en céramique rigide n'est pas utilisé lors de la fixation des corps semiconducteurs aux extrémités de conducteurs de sorte que l'on obtient une unité fragile qui doit être 20 traitée avec beaucoup de précautions. La mise en place du disque céramique sur les extrémités des conducteurs déjà fixées sur le corps semiconducteur peut présenter des inconvénients, par exemple par suite des endommagements des emplacements de' contact.-entre le corps semiconducteur et les extrémités de conducteurs, principalement par suite du déplacement 25 des extrémités des conducteurs. Il est également connu de fixer les extrémités de conducteurs, isolées entre elles, sur un substrat rigide, avant de relier un corps semiconducteur aux extrémités des conducteurs. Dans ce cas, le substrat est muni d'une couche de verre, dans laquelle sont fixées, les 30 extrémités qui font partie d'un gabarit de montage. Ce procédé présente l'inconvénient qu'il faut travailler avec beaucoup de précision pour éviter que la partie supérieure des extrémités des conducteurs soient recouvertes de verre et ne soit de ce fait pas convenable pour l'établissement de contacts avec le corps semiconducteur. 35 II est connu dans le cas de la fabrication de transis- l, tors d'appliquer une couche métallique sur un substrat dans des régions séparées entre elles. Sur ces régions, on fixe les conducteurs d'alimentation par exemple à l'aide d'une soudure et l'on obtient ainsi une très bonne adhérence. Dans ce cas également, il est nécessaire d'appliquer 40 dXabord les régions métalisées séparées, sur le substrat, de positionner 71 29371 2 2102211 ensuite les conducteurs par rapport à ces régions, puis de les fixer. Surtout pour des circuits intégrés, i!J. faut prévoir un grand nombre de régions métalisées appliquées avec précision, tandis que le positionnement des extrémités des conducteurs montés dans un gabarit, par rapport 5 à ces régions, doit se faire de façon excessivement précise. L'invention fournit un procédé permettant de fixer sur un substrat isolant, de façon à ce qu'ellœ soient isolées entre elles, les extrémités de conducteurs métalliques se trouvant dans un gabarit de montage, procédé qui est très simple à mettre en oeuvre et qui ne 10 présente pas les inconvénients inhérents aux procédés connus. Selon l'invention, la surface du substrat sur laquelle les extrémités de conducteurs doivent être fixées est pourvue d'une couche métallique, les extrémités des conducteurs sont fixées mécaniquement et de façon conductrice, du point de vue électrique,sur la surface métallisée du substrat et ensuite 15 la surface métallisée du substrat avec les extrémités de conducteurs fixées sur celle-ci est soumise à un traitement d'attaque de la couche métallique, par lequel la couche métallique se trouvant entre les extrémités des conducteurs est enlevée. Avec ce procédé il n'est donc pas nécessaire d'élaborée 20 d'abord les régions métallisées soient avec précision ni de positionner ensuite les extrémités de conducteurs avec précision par rapport à ces régions. Les extrémités des conducteurs sont placées simplement dans une position relativement arbitraire sur le disque entièrement métallisé et y sont fixées au moyen de Soudure, de soudage par ultrasons ou parthermo-25 compression. On obtient ainsi une liaison très solide. L'isolation mutuelle des extrémités des conducteurs est obtenue par le traitement d'attaque du métal. La couche métallique mince recouvrant le substrat est entièrement enlevée à l'exception de la partie se trouvant sous les conducteurs, Les conducteurs sont également attaqués mais étant donné que leur 30 épaisseur est beaucoup plus grande que celle de la couche métallique, la quantité du métal enlevé des conducteurs est relativement faible. Le support avec conducteur ainsi obtenu convient particulièrement pour y fixer un corps semiconducteur. Il forme un support stable du point de vue mécanique et rigide, ce qui pour une telle fixation est très désirable. 35 D'autre part, on obtient une meilleure évacuation de la chaleur que dans le cas où l'on n'utilise pas de substrat ou que lorsqu'on réalise la fixation à l'aide de verre ou de colle. Une différence entre les coefficients de dilatation des conductetirs et du matériau constituant l'enveloppe du dispositif semiconducteur comme par exemple une résine époxy, 40 n'entraîne pas de contraintes entre l'extrémité des conducteurs et le 71 29371 3 2102211 corps semiconducteur. L'enlèvement de la couche métallique sur le substrat en céramique se fait de préférence en soumettant la surface du substrat à un traitement par jet à l'aide d'un matériau dur, granuleux. Le maté-5 riau peut par exemple être constitué par des particules d'oxyde d'aluminium ou des particules de carbure de silicium, qui sont chassées â l'aide d'un jet d'air contre la surface. Le sablage est également possible. Il est également possible, suivant une autre forme de mise en oeuvre du procédé, de soumettre la surface à un traitement de 10 décapage. la description qui va suivre, en regard du dessin annexé, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La fig. 1 représente un disque en eéramique et une grille de conducteurs. 15 La fig. 2 illustre la façon dont la partie superflue de la couche métallique est enlevée après que la grille de conducteur ait été fixée sur le disque. La fig. 3 montre la forme qu'a finalement le substrat avec les conducteurs qui y sont fixés et un corps semiconducteur. 20 La fig. 1 représente un disque isolant du point de vue électrique 1 en matériau céramique, qui présente de préférence une bonne conductibilité thermique. Comme matériau pour le disque 1, on peut par exemple utiliser de l'oxyde d'aluminium ou de l'oxyde de béryllium. La surface supérieure du disque 1 est entièrement métallisée, on peut se 25 contenter d'une seule couche métallique, mais la couche métallique peut avantageusement être appliquée en deux étapes successives. On peut déposer d'abord une mince couche d'un matériau adhérant bien sur le disque céramique, comme par exemple du titane. Ensuite, on applique sur la couche 2 une couche soudable 3» par exemple en nickel ou en cuivre. A la 30 couche 3 on fixe les extrémités des conducteurs 4 du gabarit 5» par exemple par soudage. Les couches 2 et 3 peuvent être par exemple obtenues par dépôt par évaporation. La fig. 2 représente le disque métallisé 1 sur lequel sont fixées les extrémités des conducteurs 4- Lors de cette fixation, il 35 n'est pas nécessaire d'effectuer un positionnement précis. La fixation se "fait de préférence par soudage dur mais on peut également appliquer le soudage tendre. La soudure peut être utilisée sous la forme d'une mince feuille et être appliquée comme couche galvanique sur la couche 3 du disque 1 ou sur les conducteurs. Après que les extrémités des conduc-40 teurs 4 sont fixées sur le disque 1, la partie de la couche métallique 71 29371 4 2102211 qui ne se trouve pas sous les extrémités des conducteurs 4 est enlevée. Ce résultat peut par exemple être obtenue de façon simple à l'aide d'un traitement par jet. La fig. 2 représente une partie d'une embouchure 6 par laquelle, â 1 aide d'un jet d'air de petites particules d'un maté-5 riau dur, par exemple de l'oxyde d'aluminium ou du carbure de silicium sont chassés contre la surface du disque 1. Se ce fait, les couches 2 et 3 et la couche de soudure éventuellement présente sont enlevées pour autant qu'elles ne soient pas recouvertes par les extrémités des conducteurs. Une partie des extrémités des conducteurs est également enlevée. 10 Toutefois, étant donné que l'épaisseur des conducteurs est beaucoup plus grande que l'épaisseur des couches métalliques 2 et 3 (généralement on utilise une épaisseur de conducteur de JO â 100 ^u et une épaisseur de couche métallique de quelques microns) l'enlèvement d'une faible épaisseur des extrémités des conducteurs n'a pas d'influence défavorable. 15 Au lieu d'enlever la couche métallique â l'aide d'un traitement par jet, on peut également appliquer un traitement de décapage. Le traitement par jet est cependant moins compliqué et on lui donne la préférence. Après le traitement par jet, on peut soumettre le 20 gabarit à un traitement galvanique en vue de l'obtention du support correct pour pouvoir fixer des emplacements de contact du corps semiconducteur sur les extrémités du conducteur. La fig. 3 représente un disque de support 1 auquel sonb fixés des conducteurs auxquels est fixé un corps semiconducteur 7« Le 25 corps semiconducteur comporte par exemple un circuit intégré. Les emplacements de contact sur le circuit peuvent être munis de sphérules de soudure, â l'aide desquelles le corps semiconducteur est soudé sur les extrémités des conducteurs. Cette unité ainsi obtenue peut former un produit fini après l'application d'une petite quantité de matière synthétique 30 autour du corps semiconducteur. Il est également possible de placer l'unité dans un deuxième gabarit de montage et de l'entourer ensuite d'une résine époxy. 71 29371 5 2102211 REVENDICATIONSi 1. Procédé permettant de fixer sur un substrat isolant, de façon à ce qu'elles soient isolées entre elles, des extrémités de conducteurs métalliques, ce procédé étant caractérisé en ce que la sur- 5 face du substrat sur laquelle les extrémités de conducteurs doivent être fixées est pourvue d'une couche métallique, les extrémités des conducteurs sont fixées mécaniquement de façon conductrice, du point de vue électrique sur la surface métallisée du substrat et ensuite la surface métallisée du substrat avec les extrémités de conducteurs fixées sur 10 celle-ci est soumise â un traitement d'attaque de la couche métallique, par lequel la couche métallique se trouvant entre les extrémités des conducteurs.est enlevée. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface du substrat est soumise â un traitement par jet à l'aide 15 d'un matériau granuleux dur. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce u que la surface du substrat est soumise à un traitement de décapage. 4. Substrat avec conducteurs isolés entre eux, reliés selon le procédé d'une des revendications 1 à 3.