Brevet FR2614134A1 — publié le 19881021

-1 PROCEDE DE CONNEXION D'UN COMPOSANT ELECTRONIQUE POUR SON TEST ET SON MONTAGE, ET DISPOSITIF DE MISE EN OEUVRE DE CE PROCEDE La présente invention a pour objet un procédé de connexion d'un composant électronique pour son test et son montage sur un substrat (circuit ou boîtier), ainsi qu'un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. Ainsi qu'il est connu, afin de pouvoir monter les composants électroniques avec un bon rendement, il est nécessaire de tester et de déverminer ceux-ci avant leur montage, ceci étant particulièrement important lorsqu'il s'agit de circuits intégrés complexes. Par souci de simplicité, on ne parlera ci-après que de test, étant entendu que tout s'applique également au déverminage. Ces composants sont à tester, de préférence, dans toute la gamme de température d'utilisation, sous tension et à la fréquence d'horloge du circuit intégré, le cas échéant. Pour monter un composant sur un substrat (circuit ou boîtier), le procédé de câblage classique consiste, on le rappelle, à connecter à l'aide de fils conducteurs chacun des plots de connexion du composant à un plot du substrat. Dans ce cas, pour opérer le test du composant avant son montage, on utilise des pointes conductrices, reliées aux appareillages de test, qu'on met en contact mécanique et électrique avec les plots des composants. Cette technique présente des insuffisances et des défauts. En effet, ces pointes ne permettent pas de faire des tests tout à fait satisfaisants, notamment par les parasites qu'elles introduisent; en particulier, elles ne permettent pas de faire des tests a haute fréquence (quelques dizaines de MHz par exemple); par ailleurs, elles laissent une empreinte sur les plots sur lesquels elles sont appliquées, empreintes qui fragilisent les plots et peuvent conduire à leur détérioration. Il en résulte qu'on est souvent amené à tester au moins partiellement le composant après son montage, ce qui conduit à des réparations qui deviennent nombreuses et donc longues et onéreuses lorsque la complexité du composant augmente. Une autre solution consiste en la technique connue sous le nom de TAB ( pour Transfert Automatique sur Bande), qui est décrite plus en détail cl-après. Cette technique consiste principalement à disposer le composant sur une bande, agencée de sorte à permettre le test de ce dernier avant son montage. Toutefois, la technique TAB présente des inconvénients: le montage du composant sur la bande nécessite la présence de bossages; ces derniers doivent être réalisés sur les plots de connexion du composant, pour permettre de souder les conducteurs portés par la bande; cette opération est assez longue et onéreuse; en outre, une partie de la bande est en général laissée autour du composant après le test, ce qui augmente l'encombrement du composant. La présente invention a pour objet un procédé permettant le test complet avant montage d'un composant, ne nécessitant pas un aménagement particulier du composant à tester, tel que bossages, et utilisant des éléments pour le test qui sont supprimés après celui-ci, permettant ainsi un gain en ce qui concerne l'encombrement. Plus précisément, le procédé selon l'invention comporte les étapes suivantes: - pour le test d'un composant: connexion du composant à un cadre par câblage, par fils conducteurs, des plots du composant à des zones conductrices réalisées sur le cadre, puis test du composant par l'intermédiaire de ces zones - pour le montage du composant sur un substrat: connexion des fils précédents aux plots du substrat et découpe des fils entre cette connexion et le cadre, de sorte à pouvoir ôter le cadre. 2 6 1 4 134 L'invention à également pour objet des moyens pour la mise en oeuvre de ce procédé. D'autres objets, particularités et résultats de l'invention ressortiront de la description suivante, donnée à titre d'exemple non limitatif et illustrée par les dessins annexés, qui représentent: - la figure 1, une vue de dessus du procédé connu sous le nom de TAB; - la figure 2, une vue en coupe selon l'axe YY de la figure précédente; o - la figure 3, une vue en coupe du montage sur un substrat du composant une fois testé; - la figure 4, une vue de dessus du procédé et des moyens de connexion selon l'invention; - la figure 5, une vue en coupe selon l'axe XX de la figure précédente; - la figure 6, une vue en coupe de l'étape du montage sur un substrat du composant précédemment testé. Sur ces différentes figures, d'une part l'échelle réelle n'a pas été respectée pour la clarté du dessin et, d'autre part, les mêmes références se rapportent aux mêmes éléments. La figure 1 représente, vue de dessus, la structure utilisée par le procédé TAB. Cette structure se compose d'une bande 4 en matériau isolant, comportant une série d'évidements centraux 7 dans chacun desquels est susceptible d'être disposé un composant à tester et à connecter; sur la figure, on a représenté un seul évidement 7 dans lequel est disposé un composant CI, tel qu'un circuit intégré. Ce composant CI est muni à sa périphérie de plots de connexion, repérés P. La bande 4 porte sur les bords de sa face inférieure des zones métallisées 5, ou plots de test, destinées à recevoir les connexions des appareillages de test du composant CI. Le dispositif de la figure 1 comporte encore un cadre intermédiaire 3, entre la bande 4 et le composant CI. Enfin, la bande 4 comporte, au voisinage de ses lisières, des trous de positionnement non représentés. La figure 2 représente le dispositif de la figure précédente vu en coupe transversale partielle selon un axe YY. Sur cette coupe, on retrouve partiellement le composant CI et la bande 4, ainsi qu'un côté du cadre intermédiaire 3. Cette coupe met en évidence la connexion électrique d'un plot P du composant CI à un plot de test 5 de la bande 4. Cette connexion électrique est réalisée à l'aide d'une bande conductrice 2, ou piste, portée par la face inférieure de la bande 4 à partir des plots 5, et maintenue par le cadre intermédiaire 3; la piste 2 est soudée sur le plot P par l'intermédiaire d'un bossage 1. En effet, selon ce procédé, le soudage des différentes pistes 2 sur les différents plots P est faite globalement et un bossage tel que 1 est alors nécessaire, à la fois pour compenser les irrégularités de planéité des différents plots P les uns par rapport aux autres et pour résister aux pressions nécessaires aux soudures (les plots P, très minces, présentent une résistance qui pourrait n'être pas suffisante). Toutefois, la nécessité de ces bossages constitue un inconvénient du procédé: en effet, les composants doivent subir des opérations de métallurgie supplémentaires pour la réalisation de ces bossages, ce qui est en soi un inconvénient; par ailleurs, ces bossages s'avèrent relativement complexes à réaliser (ils nécessitent en général plus d'une demi-douzaine d'opérations différentes); un tel procédé n'est donc applicable qu'à des composants préalablement munis de bossages, ce qui en augmente le coût. Lorsque le composant CI est ainsi connecté aux plots de test 5, les appareillages de test sont également connectées à 26 1 4 1 3 4 ces mêmes plots 5 et les opérations de test sont réalisées. Lorsque celles-ci sont terminées, on dispose la bande 4 et le composant CI qu'elle porte sur un substrat sur lequel le composant doit être monté: substrat de circuit imprimé ou embase de boîtier, comme représenté sur la vue en coupe partielle de la figure 3. Le composant CI est fixé au substrat S, par exemple par une couche conductrice M. Le substrat S comporte des plots de connexion Ps auxquels les plots P doivent être reliés; à cet effet, on utilise les pistes 2 qui ont servi au test,soudées au composant CI; on découpe l'ensemble des pistes 2 selon un axe de découpe 6, situé entre le cadre intermédiaire 3 et le reste de la bande 4; on amène les pistes 2, alors maintenues en place par le cadre intermédiaire 3, au contact des plots du substrat PS puis on les y soude. il apparaît ici un autre inconvénient du procédé TAB: le cadre intermédiaire 3 est maintenu définitivement autour du composant CI, augmentant ainsi son encombrement. La figure 4 représente une vue de dessus de la structure utilisée dans le procédé selon l'invention. Sur la figure 4, on a représenté le composant CI muni de ses plots de connexion P. Ce composant CI est placé à l'intérieur d'un cadre C réalisé en un matériau isolant. Le cadre C porte des métallisations Z, appelées zones de test. Plus précisément, ces métallisations sont formées chacune de préférence: d'un plot Z1, ces plots Z1 étant disposés au voisinage de la périphérie du cadre C et étant destinés à recevoir les connexions des appareillages de test du composant CI; d'une piste conductrice Z2 déposée sur le cadre C et reliant le plot Z1 au bord intérieur du cadre C, o est disposé un second plot Z3. Les plots P du composant CI sont reliés aux plots Z3 par des fils conducteurs F. Il est à noter que les plots Z3 peuvent ou non être en face des plots P. 2 6 1 4 134 Les cadres tels que C peuvent se présenter en bandes continues de cadres alignés, en bandes limitées à quelques unités ou encore sous forme unitaire, le cadre C étant enchâssé dans un support du type de celui des diapositives. Le cadre C comporte en outre, à sa périphérie, des moyens de positionnement par rapport à un composant, tels que des trous (non représentés). La figure 5 représente le dispositif de la figure précédente, vu en coupe transversale partielle selon un axe XX. Sur cette coupe, on retrouve partiellement le composant CI et un côté du cadre C. Cette coupe met en évidence la connexion électrique d'un plot P du composant CI au plot Z3 par le fil F, le plot Z3 se prolongeant par la piste Z2 puis le plot Z1. Lorsque le composant CI est ainsi connecté au plot Z!, les appareillages de test sont également connectés au plot Z1 et les opérations de test sont réalisées. Lorsque celles-ci sont terminées, on dispose le composant CI et son cadre C sur un substrat sur lequel le composant doit être monté, comme représenté sur la vue en coupe partielle de la figure 6. Le composant CI est par exemple fixé sur le substrat S par une couche conductrice M, soudure ou colle. Le substrat S comporte des plots de connexions Ps auxquels les plots P doivent être reliés. A cet effet, on courbe le fil F de façon à ce qu'il vienne au contact du plot Ps, on le soude sur ce plot et on découpe le reste du fil F (partie repérée F1) selon un axe de découpe D, situé après le plot P8, de façon à permettre de dégager le cadre C pour pouvoir l'ôter. On a Illustré la découpe par un espace E sur la figure 6. Il apparaît ainsi que l'invention permet de réallser un test complet du composant avant son montage et, ce, sans traitement particulier du composant (tel que bossages), puis de 2 6 1 4 134 monter le composant sur un substrat sans être pénalisé au niveau de l'encombrement, puisque le cadre utilisé pour le test est ensuite supprimé. 2 6 1 4 134 R E V E N D I CATIONS 1. Procédé de connexion d'un composant électronique pour son test et son montage, caractérisé par le fait qu'il comporte les étapes suivantes: connexion du composant (CI) à un cadre (C), placé à sa périphérie, par cAblage, par fils conducteurs (F), des plots du composant à des zones conductrices (Z) réalisées sur le cadre, puis test du composant par l'intermédiaire de ces zones; - fixation du composant (CI) sur un substrat (5) sur lequel il doit être monté, connexion des fils (F) à des plots de connexion (Ps) du substrat, découpe des fils entre les plots du substrat et le cadre et suppression du cadre. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que, lors de l'étape de connexion des fils (F) aux plots de connexion (Ps) du substrat (S), chacun des fils est amené au contact d'un plot du substrat par déformation puis y est soudé. 3. Dispositif de mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte un cadre (C) en matériau isolant comportant des zones conductrices (Z) dites zones de test, le composant (CI) étant connecté par des fils conducteurs (F) à chacune des zones de test. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les zones de test (Z) comportent chacune un premier plot dit plot de test (Z1) , situé à la périphérie du cadre (C) pour recevoir les connexions d'appareillages de test, et un deuxième plot (Z3), situé au bord intérieur du cadre pour recevoir les fils (F), les deux plots étant reliés par une piste conductrice (Z2). 5. Dispositif selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé par le fait que le cadre appartient à une bande de matériau comportant une pluralité d'autres cadres sensiblement en ligne, la bande comportant des moyens de positionnement, 6. Dispositif selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé par le fait que le cadre est enchàssé de façon Individuelle dans un support du type diapositive, et comporte & sa périphérie des moyens de positionnement.