Brevet FR2586885A1 — publié le 19870306

La présente invention concerne un substrat de câblage multi-couches permettant le montage d'éléments de circuit électronique par une technique de liaison par thermocompression. Un exemple de substrats de câblage multi-couches de l'art antérieur est décrit dans le brevet des Etats Unis NO 4 578 308. Dans le substrat représenté dans ce brevet, afin d'éviter que la pression appliquée pour connecter les pastilles 1 aux fils 17 par une technique de liaison par thermocompression n'ait-un effet sur les couches de câblage 7, on prévoit des couches métalliques 3 pour absorber cette pression. Cependant, de telles couches métalliques supplémentaires ont l'inconvénient d'augmenter l'épaisseur du substrat ainsi que le nombre des étapes nécessaires du procédé de fabrication du substrat. En outre, l'emploi des couches métalliques 3 se traduit par un choix extrêmement mauvais des trajets de câblage pour connecter les pastilles 1 et les couches de câblage 7. Par conséquent, la présente invention a pour objet un substrat de câblage multi-couches qui élimine avec succès les inconvénients exposés ci-dessus. Selon un aspect de la présente invention, on prévoit un substrat de câblage multi-couches pour monter une pluralité d'éléments de circuit électronique. Le substrat comprend: une section de couche en céramique; une pluralité de couches de câblage formées sur la section de la couche en céramique; une pluralité de premièrescouchesisolan- tes constituées d'une résine de polyimide pour fournir un isolement entre les couches de câblage; une seconde couche isolante formée sur la couche la plus élevée des couches de câblage et réalisée en matériau de polyimide mélangé avec une poudre minérale; et une pluralité de pastilles de liaison formées sur la seconde couche isolante. La présente invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante faite en relation avec le dessin ci-joint qui représente une vue en coupe d'un mode de réalisation de l'invention. En liaison avec la figure , un mode de réalisation de la présente invention comprend un substrat 1, une puce 2 de circuit intégré montée sur le substrat 1, un caoutchouc de silicone 3 inséré entre la surface supérieure du substrat 1 et la surface inférieure de la puce 2, mne plaque de refroidissement 5, et un composé 4 remplissant un espace entre un évidement Sa ménagé dans la plaque de refroidissement 5 et la surface supérieure de la puce 2.La plaque de refroidissement 5 peut être, par exemple, en cuivre-molybdehe ou cuivre-tungstène. Le composé 4 peut être un matériau qu'on peut se procurer auprès de la société dite Toray Silicone Company Ltd. sous la marque "Adhésif au silicone CY52-223A/B ou produit d'enrobage au silicone CYS2-221". Le substrat 1 comporte une section 11 de couche en céramique, une section 12 de couches de câblage qui est formée sur la section 11 et une pluralité de broches 13 d'entrée/sortie prévues sur la surface inférieure de la section 11. A l'intérieur de la section 11, une pluralité de trous traversants 14 sont ménagés de manière à pénétrer la section 11 entre sa surface inférieure et la surface supérieure. Les trous traversants 14 sont connectés aux broches 13, respectivement.En outre, des motifs conducteurs 15 sont formés sur la surface supérieure de la section il et connectés aux trous traversants 14 La section 12 des couches de câblage est un corps stratifié constitué de couches de câblage 17 formées par un proc#dé de revêtement sélectif de couches fines, et de couches isolantes 16 en résine de polyimide afin-de fournir un isolement entre les couches 17 La couche 18 la plus haute du corps stratifié est une couche isolante constituée d'un mélange de polyimide et d'une poudre minérale telle que la silice ou l'alumine.Le rapport de mélange entre la poudre minérale et le polylmide est, par exemple, 25 :75 t. Comme la couche 18 a une dureté suffisante (c'est-à-dire une dureté Vickers de 100, alors que celle d'un polyimide ne contenant aucune poudre minérale est 70 à 70 Vickers) et une rssistanee à la traction suffisante, elle peut absorber la pression appliquée pendant l'opéra- tion de liaison par thermocompression qu'on va maintenant décrire. Sur la surface supérieure de la section 12 des couches de câblage sont formées une pluralité de pastilles de liaison 19. Une pluralité de fils 10 prévus sur la pua ce 2 sont connectés aux pastilles 19 par une liaison par thermocompression. Bien qu'une pression soit appliquée aux pastilles 19 pendant l'opération de liaison, celle-ci est absorbée par la couche 18 et son influence n'atteint pas les couches de câblage 17. Le caoutchouc de silicone 3 évite que la surface inférieure de la puce 2 ne vienne en contact avec la surface supérieure de la section 12 à cause du poids de la plaque de refroidissement 5. Dans le mode de réalisation de l'invention, bien que seule la couche 18 la plus haute soit constituée de po- lyimide mélangé avec la poudre minérale, les autres couches isolantes peuvent être également constituées d'un tel polyimide. La présente invention n1 est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits; elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparaitront à 11 homme de l'art. REVENDICATIONS 1. Substrat de câblage multi-couches (1) pour le montage d'une pluralité d'éléments de circuit électronique caractérisé en ce qu'il comprend: une section de couche en céramique (11); une pluralité de co-lches-de câblage (17) formées sur la section de couchis en une pluralité de premières ouches isolantes (16) en résine de polyimide afin de fournir un isolement encre les couches-de câblage (1 7);; une seconde couche isolante (18) formée sur la couche la plus haute des couches de câblage et réalisée en matériau de polymide mélangé à une poudre minérale; et une pluralité de pastilles# de liaison (19) formées sur la seconde couche isolante. 2. Substrat salon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins l'une des premières couches isolantes (16) est en matériau de polyimide mélange à une poudre minérale. 3. Substrat selon la revendication I, caractérisé en ce que les éléments de circuit électronique 621 sont montés sur la seconde couche isolante et une pluralité de fils (10) des éléments de circuit électronique sont connectés aux pastilles de liaison par liaison par thermocompression, respectivement. 4. Substrat selon la revendication 3, caractérisé en ce que des éléments d'interposition sont placés entre les éléments de circuit électronique et la seconde couche isolan- te. 5. Substrat selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'élément d'interposition est un caoutchouc de silicone.