Brevet FR2530111A1 — publié le 19840113

La présente invention se rapporte a un agencement de composants électroniques, comportant un premier composant dépourvu de conducteurs d'entrée/sortie et possedant une pluralité de plots de contact électrique et un deuxieme composant portant un ensemble de conducteurs électriques disposés selon une configuration donnée, ledit premier composant étant monté sur la surface dudit deuxième composant et lesdits plots de contact étant électriquement reliés audit ensemble de conducteurs électriques, un élé- ment intermédiaire isolant étant prévu pour absorber les contraintes entre lesdits composants. Un tel agencement de composants électroniques est-divulgué dans la demande de brevet européen 0044247, et plus particulièrement parla figure 2 de cette demande de brevet. Dans ce dpcument, le premier composant est un support en céramique pour pastille de circuit intégré, dépourvu de conducteurs d'entrée/sortie, le deuxième composant est un substrat fait d'une résine époxyde et l'élément intermédiaire est fixé au substrat et porte l'ensemble de conducteurs éleçtriques. Le substrat, l'élément intermédiaire et l'ensemble de conducteurs électriques forment ainsi, ensemble, une carte à circuits imprimés composite, spécialement conçue pour absorber les contraintes dues par exemple aux diff#rences entre les coefficients de dilatation des différents matériaux des deux composants. L'utilisation d'une carte à circuits imprimés composite est aussi mentionnée dans divers articles publiés dans la revue américaine "Electronics", par exemple les articles intitulés "Rectangular chipcarriers double memory density" (par B. Woodruff, 27 janvier 1982, pages 119 à 123), "Although the chip-carrier continues to evolve ..." (par J. Lyman, le 20 octobre 1981, pages 155 à 158), et "Packaging VLSI" (par le même auteur, le 29 décembre 1981, pages 66 à 75).Selon le premier de ces articles (p. 123), deux cartes à circuitsimprimésà plusieurs couches sont liées à des cotés opposés d'une ossature en cuivre, prévue à des fins de rigidité et de transfert thermique, la substance liante étant déformable parce que les coefficients de dilatation thermique des cartes et du cuivre ne sont pas adaptés Dans le deuxième article, il est fait mention de cartes composites et cartes sandwich, faites, par exemple, selon la méthode "Lampac" des Bell Laboratories en utilisant un support en acier revêtu et le substrat cuivre-Invar-cuivre de RCA (revue américaine "Electronics", 24 mars 1982, p. 48/9, "Porcelained metal holds chip-carriers"), et fabriquées par Texas Instruments. Néanmoins, le deuxième article, tout comme le troisième, confirme que de telles cartes composites spéciales visant à une étroite adaptation de leur coefficient de dilatation thermique a celui de la céramique du support de pastille ne constitue pas toujours une solution universelle souhaitée. C'est ainsi que, par exemple, il a été dit que la carte sandwich à l'Invar avait un coût au moins égal au double de celui de cartes en verre-époxy (revue "Electronics", 16 juin 1981, page 46, "Copper plus Invar suits chip-carriers").Il n'est donc pas surprenant que le deuxième article et le troisième mentionnent aussi l'apparition d'autres solutions telles que, par exemple, un support de pastille fait en plastique plombé dont il est dit qu'il constitue rait une version économique, facile à fixer, du support sans conducteurs d'entrée/sortie, le premier de ces deux articles se rapportant à une approche antérieure convertissant les supports sans conducteurs en un dispositif doté de conducteurs en les plaçant sur un bottier céramique du type connu sous l'appellation "DIP" (Dual In-Line package) faisant office d'élément intermédiaire. La présente invention a pour but de parvenir à un agencement de composants électroniques du type mentionné plus haut, qui sera capable d'absorber les contraintes entre les deux composants mais qui n'exigera pas l'utilisation d'une carte composite spéciale ou d'un "DIP" lourd et encombrant. Ce but de l'invention est notamment destiné à s'appliquer aux supports de pastille de circuit intégré dépourvus de conducteurs d'entrée/sortie et aux substrats en verre-époxy. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que ledit élément intermédiaire est monté entre lesdits plots de contact électrique et ledit ensemble de conducteurs électriques, et est constitué par une bande de matière isolante portant des conducteurs électriques ductibles qui ont des parties pour contacts et qui établissent une liaison électrique entre lesdits plots de contact et ledit ensemble de conducteurs électriques. Comme les conducteurs électriques sont ductibles, les contraintes sus-mentionnées ne sont pas transmises aux connexions électriques entre les composants et les parties pour contacts de la bande intermédiaire. Cette bande constitue un support mécanique pour ces conducteurs électriques qu'elle maintient correctement en position l'un par rapport à l'autre, quelle que soit leur longueur, lorsqu'ils sont soumis aux contraintes sus-mentionnées. De plus, la bande intermédiaire permet d'optimiser la configuration des deux composants, indépendamment l'un de l'autre, puisque l'on peut, d'une façon générale, réaliser la configuration de la bande de façon qu'elle s1 adapte à celles des plots de contact et de l'ensemble de conducteurs électriques sur les composants. Dans l'article intitulé "Tape automated bonding meets VLSI challenge" par J. Lyman, publié dans la revue américaine "Electronics" (18 décembre 1980, pages 100 à 105), il est fait mention d'un composant électronique (p. 104) dans lequel une pastille en silicium est reliée à un petit substrat en céramique par des conducteurs électriques portés par une bande en matière isolante Toutefois, ces conducteurs électriques relient des contacts électriques des deux composants qui sont disposés du même coté de la bande. La demande de#revet européen 00332565 divulgue l'utilisation d'un élément intermédiaire portant des conducteurs électriques sur une face, mais il s'agit d'un élément en silicium conçu pour permettre de monter, sur un substrat en céramique, des dispositifs en silicium et, en particulier, des dispositifs en silicium qui sont fragiles# du fait de leur forme (qui est, par exemple, allongée), les deux pièces en silicium assurant une adaptation thermique. Une autre caractéristique du présent agencement de composants électroniques réside dans le fait que ladite bande est montée sans serrage entre le premier composant et le deuxième. Ainsi, la bande intermédiaire peut etre facilement reliée aux deux composants ou, inversement, séparée de-ceux-ci. Les différents objets et caractéristiques de l'invention seront maintenant détaillés dans la description qui va suivre, faite à titre d'exemple non limitatif, en se reportant aux figures annexées qui repré sentent - la figure 1, une vue schématique en perspective "explosée" d'un agencement de composants électroniques selon l'invention; - la figure 2, une vue en coupe transversale d'une partie d'un tel agencement; - les figures 3 à 6, diverses formes de réalisation d'un élé- ment électriquement isolant 3 représenté sur les figures 1 et 2. Le montage de composants électroniques représenté comporte -un support 1 de pastille de circuit intégré, ce support étant dépourvu de fils ou conducteurs d'entréejsortie; une carte z circuits imprimés 2; et un élément électriquement isolant 3 monté sans serrage entre les composants 1 et 2. Le support 1 de pastille de circuit intégré, dépourvu de conducteurs, est en céramique et comporte, sur sa face inférieure, une pluralité de plots de contact tels que 4. La carte à circuits imprims 2 comporte un substrat 5 en verre-époxy portant sur sa face supérieure un ensemble 6 de-conducteurs électriques disposés selon une configuration donnée et ayant des parties pour contacts telles que 7. L'élément électriquement isolant 3 comporte une bande souple 8 en polyimide portant, sur sa face inférieure, un ensemble de conducteurs électriques qui compo te des conducteurs électriques ductibles isolés, tels que 9, disposés selon une certaine configurationvfaits en cuivre et présentant une pre mière et une deuxième pluralités de parties pour contacts, 10 et 11, qui ne sont pas isolées électriquement.Les parties pour contacts 10 ne sont accessibles que par le dessous de la bande 8, tandis que les parties po contacts 11 s'étendent dans une ouverture 12 aménagée dans la bande 8, de sorte qu'elles sont ainsi accessibles par les deux cotés de celleoci. Les parties pour contacts 10 et 11 sont électriquement reliées (par exen ple soudées, respectivement aux parties pour contacts 7 et aux plots de contact 4, comme indiqué par la référence 13 sur la figure~2. La bande souple 8 constitue un support mécanique pour les conc teurs électriques 9 et les maintient correctement positionnés les uns par rapport aux autres. Grâce à la souplesse de la bande 8 et à la ducti lité des conducteurs en cuivre 9, les contraintes dues par exemple à l'inadaptation des coefficients de dilatation thermique des matériaux du support 1 et de la carte a circuitsimprimes2 ne sont pas transmises aux interconnexions électriques entre ces parties pour contacts et les composants 1 et 2. Cet effet est en outre renforcé par le fait que les parties pour contacts 11 s'étendent dans l'ouverture 12 et peuvent être librement déplacées dans n'importe quelle direction. Au lieu d'obtenir des conducteurs électriques souples 9 en les fixant à une bande souple sensiblement sur toute leur longueur, on peut aussi obtenir une certaine souplesse de ces conducteurs en les fixant à une bande sur une partie seulement de leur longueur. D'une façon générale, il est possible d'adopter une disposition optimisée pour chacun des deux composants 1 et 2, puisque la bande souple 8 peut en général être réalisée de façon que sa configuration s'adapte à celle des deux composants. Cela est illustré par les figures 3 à 6 qui montrent diverses dispositions de l'ensemble de conducteurs électriques sur la bande 8. Sur les figures 3 et 4, les deux parties de l'ensemble de conducteurs représentées permettent de relier des plots de contact situés sur le support de pastille de circuit intégré à des contacts sur une carte à circuit imprime, alors que les plots sont séparés l'un de l'autre par des premiers intervalle#s et que les contacts sur la carte sont séparés par des deuxièmes intervalles qui sont différents des premiers. En fait, les parties pour contacts 11 qui s'étendent dans l'ouverture 12 sont séparées l'une de l'autre par les premiers intervalles et sont reliées, par des conducteurs électriques 9, aux parties pour contact 10 qui sont séparées par les deuxièmes intervalles. Ces dernières parties pour contacts sont disposées en deux rangées parallèles et sont soit décalées soit alignées, comme représenté. Sur la figure 3, le premier intervalle entre contacts est par exemple égal à 40 millièmes d'inch (soit sensiblement 1 mm) de centre à centre, tandis que, sur la figure 4, ce premier intervalle est, par exemple, égal à 50 millièmes d'inch (soit sensiblement 1,25 mm) de centre à centre.Les dispositions considérées assurent la compatibilité entre support de pastille de circuit intégré et carte à circuit imprimez ainsi qu'entre support de pastille de circuit intégré et équipement de contrôle dans lequel les broches de contrôle sont séparées l'une de l'autre par les deuxièmes intervalles. Sur la figure 5, la disposition de l'ensemble des conducteurs est telle que des plots de contact prévus sur quatre cotés d'un support de pastille de circuit intégré peuvent être reliés à deux ensembles de contacts sur une carte à circuit imprime A cette fin, les parties pour contacts 11 situées à gauche et à droite de l'ouverture 12 sont reliées, par des conducteurs électriques 9, à des parties pour contacts 10 situées sur le côté inférieur et le coté supérieur de l'ouverture 12. Ainsi, un ensemble S1, S2 de parties pour contacts 10 à relier à une carte à circuits imprimés est prévu sur chacun des côtés supérieur et inférieur de 11 ouverture 12, chaque ensemble comportant deux rangées de parties pour contact. Il n'y a pas de parties pour contacts 10 sur le coté gauche et le coté droit. Ainsi, la disposition de l'ensemble de conducteurs de la carte de circuit imprimé peut être considérablement simplifiée ce qui, par exemple, aboutit à une réduction du nombre des couches d'interconnexion et/ou une diminution de la densité de conducteurs des couches d'interconnexion. Enfin, sur la figure 6, la disposition de l'ensemble de conducteurs permet à des premiers et des deuxièmes plots de contact prévus sur des côtés opposés de la face inférieure d'un support de pastille de circuit imprimé d'être reliés à des premiers et deuxièmes contacts qui, sur une carte à circuit imprime sont respectivement situés au voisinage de ces deuxièmes et premiers plots de contact. A. cette fin, la bande comporte comporte deux ouvertures 12 et 12' dans lesquelles s'étendent les parties pour contacts 11 et 11' à relier aux parties pour contacts respectives d'une carte de circuit imprimé. Ces parties pour contacts ll et 11' sont reliées, via des conducteurs électriques isolés 9, à des parties pour contacts 10 et 10' destinées à être reliées à des plots de contact respectifs sur le support de pastille de circuit intégré et 9i- tuées respectivement au voisinage des parties pour contacts 11' et 11. L'agencement de composants électroniques décrit ci-avant peut avantageusement être réalisé comme suit - on fabrique d'abord un ruban isolant souple en polyimide, comportant une pluralité de parties de ruban telles qu'une bande 8; - après cela, un support de pastille de circuit intégré tel que 1 est monté sur chacune de ces parties de ruban ou bandes 8, d'une manière qui est analogue à celle selon laquelle des pastilles de circuit intégré sont montées sur un ruban (voir l'article sus-mentionné paru dans la revue "Electronics", numéro du 18 décembre 1980), le ruban ainsi obtenu étant alors stocké jusqu a ce qu'un ou plusieurs supports de pastille de circuit intégré#doivent etre montés sur une carte à circuits imprim# 2; et - une bande 8, portant un tel support 1 de pastille de circuit intégré, est découpée dans le ruban puis montée à la surface de la carte de circuit imprimé 2 et électriquement reliée à celle-ci. Il est bien évident que la description qui précède n'a été donnée qu a titre d'exemple non limitatif et que de nombreuses variantes peuvent être envisagées sans sortir pour autant du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Agencements de composants électroniques, comportant un premier composant qui est dépourvu de conducteurs d'entrée/sortie et possède une pluralité de plots de contact électrique et un deuxième composant portant un ensemble de conducteurs électriques disposés selon une configuration donnée, ledit premier composant étant monté sur la surface dudit deuxième composant, et lesdits plots de contact étant électriquement reliés audit ensemble de conducteurs électriques, un élément intermédiaire isolant étant prévu pour absorber les contraintes entre les#dits composants, cet agencement étant caractérisé en ce que led élément intermédiaire (3) est monté entre lesdits plots (4) de contact électrique et ledit ensemble (6) de conducteurs électriques et est constitué par une bande (8) de matière isolante portant des conducteurs élec triques ductiles (9) qui ont des parties pour contacts (10, 11) et qui établissent une liaison électrique entre lesdits plots de contact (4) et ledit ensemble de conducteurs électriques (6). 2. Agencement selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite bande (8) est montée sans serrage entre ledit premier composant (1) et ledit deuxième composant (2). 3. Agencement selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits conducteurs électriques (9) et leurs premières parties pour contacts (10) sont disposés sur un côté de ladite bande (8), tandis que les deuxièmes parties pour contacts (11) desdits conducteurs électriquer (9) sont accessibles par les deux côtés de ladite bande (8) via une ouverture dans cette bande (8). Agencement selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdites deuxièmes parties pour contacts (ll) s'étendent en porte-àfaux dans ladite ouverture (12). 5. Agencement selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdites deuxièmes parties pour contacts (11) sont électriquement reliés auxdits plots de contact (4) dudit premier composant. 6. Agencement selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit premier composant (l) est un support de pastille de circuit intégré et ledit deuxième composant (2) est une carte a circuits imprimés 7. Agencement selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite bande intermédiaire (8) faite d'une matière isolante souple à laquelle lesdits conducteurs électriques (9) sont fixés sensiblement sur toute leur longueur. 8. Agencement selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite bande intermédiaire (8) n'est liéeaux dits conducteurs électriques (9) que sur une partie de leur longueur. 9. Agencement selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'à l'exception desdites parties pour contacts (10, 11) qu'ils comportent lesdits conducteurs électriques (9) sont isolés. 10. Agencement selon la revendication 3, caractérisé en ce que, sur ladite bande (8), lesdites premières parties pour contacts (10) sont séparées les unes des autres par des premiers intervalles, tandis que lesdites deuxièmes parties pour contacts (11) sont séparées les unes des autres par des deuxièmes intervalles, lesdits premiers et deuxièmes intervalles étant différents. 11. Agencement selon la revendication 3, caractérisé en ce que, sur ladite bande (8), lesdites deuxièmes parties pour contacts (11) sont agencées sur les quatre côtés de ladite ouverture (12) qui est rectangulaire et sont reliées aux premières parties pour contacts (107 agencées en deux rangées sur chacun des deux côtés opposés de ladite ouverture. 12. Agencement selon la revendication 3, caracterisé en ce que ladite bande (8) est pourvue de deux ouvertures, à savoir une première (12) et une deuxième (12')ouvertures qui sont espacées l'une de l'autre et en travers de chacune desquelles s'étend respectivement l'un de deux ensembles dedites deuxièmes parties pour contacts (11, 71') étant respectivement reliés electriquement à un premier (-10) et àun deuxième (10') ensemble dedites premières parties pour contacts (10, 10') qui sont respectivement situés à proximité du deuxième (11') et du premier ensembles (11) de deuxièmes parties pour contacts.