Brevet FR2169227A1 — publié le 19730907

ta présente invention a trait à la technique de connexion par la face inférieure utilisée pour la connexion externe d'éléments semiconducteurs actifs. Plus particulièrement, elle concerne un procédé de fatrication d'un panneau de cablage à couches multiples selon la technique de connexion par la face inférieure. Ces dernières années, étant donné que les éléments seiconduc- teurs, en particulier les éléments semiconducteurs actifs, ont été réalisés sous la forme de circuits intégrés à grande échelle (lys1), la tendance de la technique a été que la technique de connexion par la face inférieure a souvent été utilisée pour les liaisons entre les éléments actifs et un panneau de câblage pour la connexion externe dans le but d'accroître le rendement des opérations d'assemblage. Avec le procédé de connexion par la face inférieure, des électrodes appelées pattes ou fils de raccordement sont préalablement prévues sur les parties d'électrodes de prélèvement sur la surface d'un fragment semiconducteur dans lequel ont été élaborés les éléments actifs, et la liaison pour les connexions est ré. alisée avec ledit fragment tourné vers l'intérieur. La raison de cette tendance est que le nombre d'opérations de connexion est plus petit selon la technique de connexion par la face inférieure que dans celle de connexion par fils. Un panneau de câblage connu utilisé dans de tels cas est un panneau d'interconnexion à couches multiples tel que représenté à la figure 1. Habituellement les première et seconde couches métallisées B et C, électriquement isolées l'une de ltautre sont emprisonnées à l'intérieur de couches isolantes A obtenues par cuisson de feuilles de céramiques multicouches.La couche métallisée B est interconnectée avec des électrodes constituant des piédestaux D qui sont réalisées selon la technique d'évaporation sous vide ou analogue de façon à émerger au-dessus de la surface de la couche supérieure des couches isolantes A. En conséquence, un élément semiconducteur E à relier au panneau d'interconnexion multicouches est soumis à la technique dite de connexion par la face inférieure tel que représenté en pointillés. Ainsi que cela est bien connu, toutefois, les hauteurs des piédestaux D diffèrent selon les endroits. Ceci parce que, lorsque les couches sont imprimées et sont cuites simultanément avant la réalisation des piédestaux D, la surface du panneau d'interconnexion à couches multiples est réalisée de façon extr8mement inégale, compte tenu des différences de retrait, etc.Il résulte des différences de hauteurs que les connexions entre les électrodes F des éléments semiconducteurs et les piédestaux manquent de fia- bilié En co qui concerne cet inconvénient, il n'ya pas d'autre solution que dtusiner les hauteurs des piédestaux de façon aussi unie que possible, dans le cas du panneau de cåblage connu dans lequel les couches métallisées les couches électriquement isolan tes et les électrodes piédestaux D sont successivement réalisées sur un substrat céramique A1. Le contrôle des hauteurs, toutefois est extr#mement difficile. Etant donné de tels désavantages de l'art antérieur, la présente invention a pour but de proposer un procédé de fabrication d'un panneau d'interconnexion à couches multiples dont la réalisation permet d'éliminer ces inconvénients. La figure 1 est une vue illustrant un panneau d'interconnexion à couches multiples comme précédemment indiqué. La figure 2 est une vue en coupe d'un panneau d'interconnexion à couches multiples selon la présente invention. Les figures 3 (a) à 3 (d) sont des vues d'opérations de fabrication selon la présente invention. La présente invention sera décrite ci-après en détail en référence aux modes de réalisation représentés aux figures 2 et 3 (a) à 3 (d). En se référant à la figure 2, un panneau d'interconnexion à couches multiples selon la présente invention a sa surface 1 aplatie. Dans les couches électriquement isolantes 2, 3 et 4 servant de substrat, un ensemble d'électrodes 5 sont enrobées avec leurs surfaces maintenues de niveau avec la surface 1 du panneau. Les électrodes 5 affleurent à la surface 1. La première couche métallisée 6 de, par exemple, tungstène (w) ou molybdène (Mo) isolée des électrodes 5 par la couche isolante 2 est noyée dans les couches électriquement isolantes 2, 3 et 4. Chaque partie de la couche métallisée 6 est reliée à l'électrode 5 par une fenêtre 7. La seconde couche métallisés 8 isolée de la couche métallisée 6 par la couche électriquement isolante 3 est noyée dans les couches électriquement isolantes 2, 3 et 4.La couche métallisée 8 est reliée aux parties prédéterminées de-la couche métallisée 6 par des fenêtres 9. Ainsi, les connexions externes des électrodes 5 sont rendues possibles. La surface de la couche électriquement isolante 3 est couverte par la troisième couche électriquement isolante 4 pour maintenir la rigidité du panneau d'interconnexion à couches multiples. Comme il ressortira de la description qui va suivre, la couche isolante 4 peut être en matériau choisi parmi les matériaux céramiques et plastiques. Les figures 3 (a) à 3 (d) sont des vues illustrant les opérations de fabrication d'un panneau d'interconnexion à couches multiples incorporant la présente invention. Le mode de réalisation concerne le cas où le panneau d'interconnexion est réalisé selon la technique de la sérigraphie. Sur la surface d'un substrat temporaire 10 en Mylar, papier ou analogue, de l'encre au molybdène est tout d'abord appliquée sur l'écran d'impression pour former les électrodes 5. Sur la surface du substrat provisoire 10, est déposée une couche d'encre céramique (faite d'alumine, d'un matériau vitreux, d'un solvant ou d'un liant) pour former la couche électriquement isolante 2 avec une partie de chaque électrode 5 laissée découverte (voir figure 3 (a). Dans ce cas, les fenêtres 7 sont réalisées par l'application de la couche électriquement isolante 2.Les électrodes 5 sont localement exposées à l'exté- rieur par les fenêtres 7. Ensuite, la première couche métallisée 7 faite, par exemple d'encre au tungstène ou au molybdène, est appliquée à ltécran sur la surface de la couche électriquement isolante 2. Des électrodes prédéterminées parmi les électrodes 5 sont reliées par les parties individuelles de la couche métallisée 6. Ensuite, de l'encre céramique ayant une composition similaire à celle de 1 'encre céramique précitée est appliquée sur la surface de la couche électriquement isolante 2, pour former la couche électriquement isolante 3. Bien entendu, à cette étape du procédé, des parties prédéterminées de la couche métallisée 6 sont laissées localement découvertes pour former les fenêtres 9 (voir figure 3 (b)). A l'étape suivante, de l'encre au molybdène similaire à celle précitée est imprimée sur la surface ae la couche électriquement isolante 3, de telle sorte que les parties prédéterminées de la couche métallisée o soient reliées à la seconde couche métallisée 8 ainsi formée. La couche métallisée 8 est utilisée en tant que borne pour la connexion externe. Ensuite, une couche d'encre céramique très épaisse est déposée sur les surfaces de la couche électriquement isolante 3 et de la cozhe métallisée 8. Du fait de la couche d'encre céramique, la couche électriquement isolante 4 servant également de couche de renforcement est formée (voir figure 3 (c)). Dans le cas où le substrat provisoire 10 est destiné à etre brulé, la structure résultante est brûlée sans être arrachée après les étapes de fabrication précédentes. Alors la feuille combustible brûle pour laisser subsister seulement le panneau imprimé d'interconnexion à couches multiples. Dans le cas où le substrat provisoire 10 est en Mylar, le panneau résultant est brillé apaprès exfoliation. Ainsi, le panneau d'interconnexion à couches multiples est terminé. Bien que la fabrication par sérigraphie ait été décrite à titre d'exemple dans le mode de réalisation précédent, il est aussi possible selon la présente invention d'utiliser conjointement le processus de photogravure et le processus d'évaporation sous vide pour la fabrication du panneau d'interconnexion à couches multiples. Dans ce cas, il est évident que les couches électriquement isolantes 2, 3 et 4 peuvent être remplacées par des couches de photorésist, tandis que les électrodes 5 aussi bien que les couches métallisées 6 et 8 par des couches d'aluminium évaporé. En outre, la couche électriquement isolante 4 peut être formée par une cou-che de matière plastique après brayage du panneau d'interconnexion. Ainsi qu'il ressort de la description qui précède, selon la présente invention, le plan de la face de connexion du panneau dtin- terconnexion à couches multiples peut être réalisé de faqon plate et avec une grande précision. Par conséquent une adhérence uniforme et intime peut étre prévue entre le plan et le côté électrodes de l'élément semiconducteur, et la fiabilité des parties de connexion électrique peut être accrue. De plus, le procédé de fabrication selon la présente invention est obtenu en appliquant des techniques parfaitement bien connues. Il est par conséquent efficace du fait que le processus est acceptable et en ce que le cotit unitaire des produits est bon marche. Il va sans dire que le substrat provisoire utilisé dans la présente invention n'est pas limité seulement au Mylar, papier ou analogue, mais qu'un métal permet également d'obtenirlteffet pré- cité. REVENDICATIONS l - Procédé de fabrication d'un panneau d'interconnexion à couches multiples, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations de formation d'un nombre voulu de couches électrodes 5 sur un substrat provisoire 10, de recouvrement de la surface dudit substrat provisoire 10 avec une couche 2 de matériau électriquement isolant de manière à laisser découverte une partie de la surface de ladite couche électrode 5, de formation d'une couche conductrice externe 6 pour lesdites couches électrodes 5, et ensuite d'élimination dudit substrat provisoire 10. 2 - Procédé de fabrication d'un panneau dtinterconnexion à couches multiples, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations de formation d'un ensemble de couches électrodes 5 sur un substrat provisoire 10, de recouvrement de la surface dudit substrat provisoire 10 avec une première couche de matériau électriquement isolant 2 de manière à laisser découverte une partie de la surface de chaque couche électrode 5, de formation d'une première couche métallisée 6 sur la surface de ladite couche 2 de matériau électriquement isolant et ainsi de connexion avec les couches prédéterminées desdites couches électrodes 5, de formation d'une seconde couche 3 en matériau électriquement isolant qui couvre la surface de ladite couche 2 en matériau isolant de manière à laisser découvertes des parties de ladite première couche métallisée 6, et d'élimination dudit substrat provisoire 10 avant ou après formation d'une troisième couche 4 de matériau électriquement isolant de manière à couvrir toutes les surfaces de ladite couche de matériau isolant 3 et de ladite seconde couche métallisée 8.