Brevet FR2135256A1 — publié le 19721215

L'invention concerne une plaque multi-couche à pistes conductrices, réalisée suivant la technique des couches épaisses et destinée au câblage de composants intégrés à semiconducteurs (pastilles), dans laquelle des plans comportant des 5 pistes conductrices (plans conducteurs) et des plans constitués par un matériau isolant sont alternativement superposés sur un substrat. Des mémoires à semiconducteurs sont constituées par un grand nombre de composants intégrés monolithiques, qui 10 doivent être reliés entre eux et à des circuits de sélection. A cet effet les composants à semiconducteurs ou pastilles sont disposés sur des plaques sur lesquelles sont déposées les strue-* tures des pistes conductrices. Les pistes conductrices s'étendent à l'extérieur des composants à semiconducteurs* Cependant, pour 15 le câblage des composants intégrés, un nombre de pistes conductrices relativement élevé est nécessaire, et l'encombrement, en ce qui concerne lesdites pistes, est par suite très important. Celà signifie donc que le nombre des composants à semiconducteurs devant être contactés sur la plaque conductrice sera petit. 20 . L'invention a pour objet de réaliser une plaque à pistes conductrices sur laquelle les composants à semiconducteurs peuvent être contactés et dans le cas de laquelle les composants à semiconducteurs peuvent être disposés suivant un réseau à pas très étroit. 25 Ce résultat est obtenu grâce à des surfaces de contact situées dans ou sur le plan conducteur qui est disposé le plus à l'extérieur, utilisées pour le contactage des composants intégrés, et surélevées à l'aide d'une substructure qui est disposée à l'intérieur des différents plans conducteurs de façon que 30 lesdites surfaces soient toutes situées au même niveau et grâce à une -structure de pistes conductrices qui s'étend partiellement sous les composants à semiconducteurs. Etant donné que les surfaces de contact prévues pour les composants intégrés sont surélevées à l'aide d'une substruc-35 ture particulière et sont portées au même niveau, le contactage des composants à semiconducteurs :avec la structure des pistes conductrices de la plaque peut avoir lieu dans le plan conducteur qui est disposé le plus à l'extérieur. Mais la structure dc« pistes conductrices peut alors être disposée au moins en partie 40 au-dessous des différents composants à semiconducteurs. De ce BAD ORIGINAL- 72 15695 2 2135256 fait le nombre des composants à semiconducteurs sur la plaque à pistes conductrices peut être considérablement augmenté. A titre d'exemple on a décrit ci-dessous et illustré au dessin annexé, plusieurs formes de réalisation du dispositif 5 suivant l'invention. La figure 1 représente le premier plan conducteur qui a été déposé sur un substrat. La figure 2 représente une coupe du plan conducteur et du substrat. 10 La figure 3 représente le premier plan isolant. La figure 4 représente une coupe de la structure représentée en figure 3. La figure 5 représente un deuxième plan conducteur qui a été déposé. 15 La figure 6 représente une coupe de la structuré . représentée en figure 5* La figure 7 représente une vue en perspective d'une partie de la plaque à pistes conductrices. Toutes les figures sont représentées à une échelle 20 agrandie. Sur un substrat SU (figure 1), qui peut par exemple être constitué par de l'oxyde d'aluminium, on dépose, suivant des procédés connus de la technique des couches épaisses, le premier plan conducteur qui est constitué par des pistes conductrices Ll. 25 Simultanément au dépôt des pistes conductrices Ll on réalise également la substructure des surfaces de contact, qui est constituée dans l'exemple de réalisation par les plots FL en matériau conducteur. Etant donné que, dans l'exemple de réalisation, les surfaces de contact ne sont pas disposées au-dessus des pistes conductrices 30 Ll du premier plan conducteur, on doit prévoir autant de plots FL qu'il y a de surfaces de contact dans le plan conducteur disposé le plus à l'extérieur. La figure 2 représente une coupe de la structuré représentéeen figure 1. SU désigne à nouveau le substrat, Ll 35 désigne les pistes conductrices et FL désigne les plots prévus pour la substructure des contacts. On dépose alors le matériau isolant sur le premier plan, conducteur. Le matériau isolant, est désigné par IS en figure 3. Par conséquent un premier plan isolant succède au premier 40 plan conducteur. Partout où une connexion électrique eatiele BAD OftIQiNAL 72 15695 3 2135256 premier plan et le deuxième plan conducteur doit être établie, le matériau isolant du premier plan isolant est éliminé, Les intercontactages à travers le premier plan isolant sont désignés par D. 5 La figure 4 représente une couche de la structure représentée en figure 3. Il ressort de cette figure que dans ce cas la plaque à pistes conductrices est constituée par un substrat SU, par le premier plan conducteur, et par le premier plan isolant. 10 Comme le montre les figures 5 et 6, le deuxième plan conducteur est déposé sur le plan isolant. Les pistes conductrices du deuxième plan conducteur sont perpendicualires à celles du premier plan conducteur. Elles sont désignées par L2. Etant donné que le deuxième plan conducteur doit simultanément 15 représenter le plan conducteur qui est situé le plus à l'extérieur, les surfaces de contact, destinées à contacter les composants à semiconducteurs, sont également disposées dans ou sur ce plan conducteur. Pour la clarté du dessin les surfaces de contact sont hachurées et elles sont désignées par KF. De plus on 20 a indiqué en trait mixte les contours des composants à semiconducteurs HBS. Comme le montre la figure 6 les connexions AS du composant à semiconducteur HBS sont posées sur les surfaces de contact et les contacts sont ensuite réalisés. Il résulte des figures 5 et 6 que, dans le cas d'une 25 forme de réalisation de la plaque à pistes conductrices de ce type, les pistes conductrices Ll et L2 peuvent en partie être situées au-dessous du composant à semiconducteur HBS. Les composants à semiconducteurs HBS peuvent ainsi être disposés très étroitement les uns à côté des autres. Le nombre des composants à semicon-30 ducteurs par plaque à pistes conductrices peut ainsi être rendu très grand. De plus il résulte des figures 5 et 6 que les surfaces de contact peuvent également être disposées sur la piste conductrice L2 ou bien que la piste conductrice L2 constitue elle-même la surface de contact KF. 35 Dans l'exemple de réalisation des figures 1 à 6 la plaque à pistes conductrices est constituée par un substrat, par deux plans conducteurs et par un plan isolant. La plaque à pistes conductrices peut bien entendu être réalisée à partir d'un plus grand nombre de plans conducteurs et de façon correspondante 40 par un plus grand nombre de plans.isolants.La fabrication suivant la 72 15695 4 2135256 technique des couches épaisses d'une plaque à pistes conductrices de ce type est généralement connue et on peut se référer à ce sujet à la littérature. La figure 7 représente une vue en perspective d'une 5 partie de la plaque à pistes conductrices- Pour une raison de simplicité,différentes possibilités de réalisation de la substruc- . tare des surfaces de contact KF sont représentées sur un seul dessin. Lors de la réalisation d'une plaque à pistes conductrices différentes possibilités ne peuvent pas bien entendu être utili-10 sées simultanément. Le substrat est à nouveau désigné par SU, un plan conducteur et un plan isolant étant alors alternativement disposés sur celui-ci. On expliquera à présent dans ce qui suit les différentes possibilités de réalisation de la substructure des 15 surfaces de contact KF. La surface de contact KF4 est située directement aB-dessus d'une piste conductrice du premier plan conducteur. Pour cette raison la piste conductrice Ll peut être utilisée pour la substructure. Si l'on se déplace dans la direction opposée au 20 substrat, à la piste conductrice Ll succède un plan isolant IS et par suite une connexion de la surface de contact KF4 dans le plan conducteur disposé le plus à l'extérieur. Celui-ci est constitué dans ce cas par une ligne de connexion VL dirigée vers un point de connexion VS par l'intermédiaire duquel la ligne de con-25 nexion VL est reliée avec une piste conductrice Ll du premier plan conducteur. La surface de contact KF4 est disposée sous forme de plot supplémentaire sur la ligne de connexion VL, c'est-à-dire que la surface de contact KF4 est située plus haut que les pistes conductrices L2 du deuxième plan conducteur. 30 Les surfaces de contact KF5, KF6 sont de même dis posées au-dessus de la piste conductrice Ll du premier plan conducteur. Cependant, dans le cas de la surface de contact KF5, un plot FL,jouant le rôle de substructure et constitué par un matériau conducteur, est déposé directement sur la piste conductrice 35 Ll du premier plan conducteur. Une couche isolante est située entre la zone FL et la surface de contact KF5. Dans le cas de la surface de contact KF6 un plot est directement disposé sur la ligne de connexion en direction de la piste conductrice L2 du deuxième plan conducteur. 40 Les surfaces de contact KF4, KF5, KF6 sont toutes BAD ORtGINAU 72 15695 5 2135256 situées à côté des pistes conductrices L2 du deuxième plan conducteur. La surface de contact KF7 est par contre disposée au-dessus de la piste conductrice L2 du deuxième plan conducteur. Par ailleurs la constitution de la substructure, qui est située 5 sous la surface de contact KF correspond à c elle située au-dessous de la surface de contact KF6. Les surfaces de contact KF4, KF5, KF6, KF7 possèdent toutes au moins une zone constituée par un matériau conducteur de sorte qu'elle sont situées plus haut que lés pistes conductrices 10 L2 du deuxième plan conducteur. Naturellement on peut également réaliser la substructure au-dessous des surfaces de contact de sorte que les surfaces de contact soient approximativement situées au même niveau que les pistes conductrices du plan conducteur disposé le plus à l'extérieur. Des surfaces de contact de ce type 15 sont désignées par KF3, KF2 et KF1. Etant donné que la piste conductrice -d'un plan conducteur s'étend au-dessous de la surface de contact KF3 aucun plot particulier n'est nécessaire pour la substructure de la surface de contact KF3.Par contre la surface de contact KF2 n'est pas située au-dessus d'une piste con-20 ductrice d'un plan conducteur inférieur. Pour cette raison on doit prévoir en tant que substructure de contact, un plot particulier. La même chose est valable pour la surface de contact KF1. Grâce à la présence de la substruture au-dessous des surfaces de contact KF les surfaces de contact sont toutes situées 25 au même niveau et sont au moins au même niveau que les pistes conductrices du plan conducteur situé le plus à l'extérieur. Par suite les composants a semiconducteurs HBS peuvent être disposés sur les surfaces de contact et contactés, et malgré cela, des pistes conductrices peuvent s'étendre sous des composants à semi-30 conducteurs. Les surfaces de contact restantes KF8, KF12 ainsi qu'une partie des pistes conductrices des plans conducteurs ne sont représentées que schématiqueraent à l'aide de traits interrompus. Une zone des pistes conductrices du plan conducteur situé 35 le plus a l'extérieur est désignée par M, celle-ci pouvant jouer le rôle de point de mesure pour la réalisation de certains contrôles. Le point de mesure M est situé à l'extérieur de la géométrie du composant. KF7', KF8', KF9' désignent des surfaces de contact prévues pour un composant à semiconducteur voisin. 40 A l'aide de la plaque à pistes conductrices con- BADORlGlNAi. 72 15695 6 2135256 forme à l'invention, dans laquelle une partie de la structure des pistes conductrices s'étend au-dessous des composants à semiconducteurs, la densité d'intégration des composants à semiconducteurs peut être considérablement augmentée.Un autre avan-5 tage consiste en ce que les surfaces de contact,prévues pour les composants à semiconducteurs,peuvent être traitées mécaniquement. Cela est par exemple important lorsque des résidus sur les surfaces de contact doivent être éliminés lors du changement des composants à semiconducteurs. Les lignes de connexion 10 des pistes conductrices du plan conducteur situé à l'intérieur, en direction des surfaces de contact, qui sont situées dans le plan conducteur disposé le plus à 1'extérieur,peuvent être disposées à l'extérieur de la surface du composant et peuvent être utilisées pour des mesures électriques. BAD ORIGINAL 72 15695 7 2135256 REVENDICATIONS 1.Plaque multi-couche à pistes conductrices, réalisée suivant la technique des couches épaisses et destinée au câblage de composants intégrés à semiconducteurs, dans laquelle des plans 5 comportant des pistes conductrices et des plans constitués par un matériau isolant sont alternativement superposés sur un substrat, caractérisée par des surfaces de contact situées dans ou sur le plan conducteur qui est disposé le plus à l'extérieur, utilisées pour le contactage des composants intégrés, et suréle-10 vées à l'aide d'une substructure qui est disposée à l'intérieur des différents plans conducteur de façon^ que lesdites surfaces soient toutes situées au même niveau et,par une structure de pistes conductrices qui s'étend partiellement sous les composants à semiconducteurs. 15 2.Plaque à pistes conductrices suivant la revendica tion 1, caractérisée par le fait qu'afin de surélever les surfaces de contact (KF) prévues pour les composants à semiconducteurs (HBS), des plots (FL), constitués par le matériau des pistes conductrices, sont disposés au-dessous des surfaces de contact (KF). 20 3.Plaque à pistes conductrices suivant la revendica tion 2, caractérisée par le fait que les surfaces de contact (KF) sont disposées à côté des pistes conductrices qui s'étendent dans les plans conducteurs et que les plots (FL) sont prévus au-dessous des surfaces de contact (KF) dans chaque plan conducteur, excepté 25 le plan conducteur situé h plus à l'extérieur. 4.Plaque à pistes conductrices suivant la revendication 2, caractérisée par le fait que les surfaces de contact (KF) sont disposées à côté des pistes conductrices qui s'étendent dans les plans conducteurs, et que des plots (FL) sont prévus en 30 tant que substructure, dans chaque plan conducteur, la zone située sur le plan conducteur disposé le plus à l'extérieur étant utilisée comme surface de contact. 5. Plaque à pistes conductrices suivant la revendication 2, caractérisée par le fait que des pistes conductrices s'é- 35 tendent au-dessous des surfaces de contact (KF) dans au moins un plan conducteur et que des plots (FL) sont disposés au-dessous des surfaces de contact, seulement dans les plans conducteurs, dans lesquels aucune piste conductrice n'est située au-dessous des surfaces de contact (FK). 40 6. Plaque à pistes conductrices suivant l'une des 72 15695 a 2135256 revendications 1, 2, 3, 4 ou 5, caractérisée par le fait que le nombre des plots (FL) ou pistes conductrice (L)^prévus l'un, au-dessus de l'autre en tant que substructure^est supérieur d'une ou de deux unités au nombre des plans conducteurs. 7. Plaque à pistes conductrices suivant l'une des revendications 1, 2, 3, 4, 5,ou 6, caractérisée par le fait qu'une zone des pistes conductrices, qui s'étendent à 1'extérieur des composants à semiconducteurs, du plan conducteur disposé le plus à l'extérieur, sert de point de mesure (M).