Brevet FR2666451A1 — publié le 19920306

PROCEDE ET DISPOSITIF POUR LE DECOLLAGE SELECTIF DE PLAQUETTES COLLEES SUR UN SUBSTRAT ET LEUR APPLICATION A LA REPARATION DE CIRCUITS HYBRIDES La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour le décollage de plaquettes collées sur un substrat. Dans les circuits hybrides, dans lesquels les composants du type puce nue ou chip sont reportés par collage, le remplacement des composants défectueux est réalisé par la destruction par chauffage du collage. Le dispositif mis en oeuvre est constitué d'une table de préchauffage supportant le circuit hybride à réparer. Un micromanipulateur permet de déplacer cette table pour positionner le composant à décoller sous une buse soufflant ponctuellement un gaz neutre chaud. Un préchauffage à 100 0C par l'intermédiaire de la table et un chauffage à 2000C par l'intermédiaire du gaz chaud pendant un temps très court, (de l'ordre de 5 sec.) aboutissent à une destruction du collage. Ce dispositif est bien adapté à la destruction de composants dont la surface ne dépasse pas environ 25 min2. Pour des surfaces supérieures à environ 25 mm2, la quantité de chaleur nécessaire à la destruction du collage est telle que les composants ou les collages situés à proximité du composant à détruire s'en trouvent affectés. Les recherches effectuées par la demanderesse ont permis de mettre au point un procédé pour la destruction d'un composant de grande surface sur un circuit hybride sans que l'environnement du composant à détruire soit endommagé. La présente invention a pour objet un procédé de décollage de plaquettes reportées par collage sur un substrat. L'invention a pour autre objet un dispositif pour la mise en oeuvre dudit procédé. Enfin, l'invention a pour autre objet l'application dudit procédé à la réparation de circuits hybrides. Le procédé selon l'invention pour décoller une plaquette reportée par collage sur un substrat, est caractérisé en ce qu'il consiste à effectuer un chauffage limité à la plaquette à décoller, puis à exercer un effort de cisaillement sur la plaquette chauffée, pour provoquer le décollage. L'apport de chaleur doit être tel qu'il serve uniquement à chauffer la plaquette à décoller et non pas son environnement. Le but du chauffage est de diminuer la tenue au cisaillement du collage. Le procédé selon l'invention peut être mis en oeuvre à l'aide d'un dispositif comportant des moyens pour chauffer sélectivement chacune des plaquettes à détruire, et des moyens pour exercer un effort de cisaillement sur chacune des plaquettes chauffées. Les moyens pour chauffer sélectivement les plaquettes à décoller peuvent être constitués par exemple par une buse soufflant ponctuellement un gaz chaud neutre. Les dimensions de la buse sont adaptées aux dimensions de la plaquette à décoller. Ils peuvent également être constitués par un outil chauffant mis en contact avec la plaquette à décoller. Les moyens pour exercer un effort de cisaillement sur chacune des plaquettes chauffées peuvent être constitués par un couteau. Ils peuvent également être constitués par un outil creux aux formes de la plaquette à décoller. Dans ce cas, il est nécessaire d'avoir un outil pour chaque type de plaquette. Cette variante est intéressante lorsque le dispositif n'a pas une structure rigide ; l'outil creux englobe la plaquette décollée de sorte que celle-ci n'est pas projetée à travers le substrat. Un exemple de dispositif permettant la mise en oeuvre du procédé selon l'invention est représenté sur les figures 1 et 2. La figure 1 représente ledit dispositif vu selon l'axe Y la figure 2 représente le dispositif vu selon l'axe X. Le dispositif tel que représenté sur les figures 1 et 2 comporte - une table x.Y.e (1) sur laquelle est fixe le boîtier (2) dans lequel se trouve le substrat (3) portant les plaquettes, et notamment les plaquettes (4) à décoller, - une buse (5) située au-dessus de la table (1) et permettant l'apport de gaz chaud, - une table Z (6) portant un couteau (7) adjacent à la buse. Une plaquette (4) est positionnée sous la buse (5), plus précisément en regard du couteau (7) porté par la table (6), grâce au déplacement de la table (1). Le couteau (7) est ensuite abaisse de manière à être en appui contre l'un des côtés de la plaquette (4). De l'air chaud est amené par la buse (5) adaptée aux dimensions de la plaquette jusqu'à l'obtention d'une diminution de la tenue au cisaillement du collage. Ensuite, à l'aide de la table Y, un effort suffisant est exercé de manière à cisailler le collage par déplacement de la table x.y.e suivant Y. Pour que la plaquette ne soit pas projetée aux alentours lors de l'opération de décollage, la structure de la machine doit être suffisamment rigide afin de limiter au maximum les élasticités résiduelles des différents éléments. Une définition appropriée de l'extrémité du couteau permet de décoller des plaquettes encastrées dans une alvéole. Le procédé et le dispositif de la présente invention sont utiles pour décoller des plaquettes de dimensions équivalentes collées sur un substrat, à condition que les plaquettes et le substrat résistent à la température de travail et soient suffisamment rigides pour supporter l'effort mécanique. Ils sont particulièrement appropriés pour la réparation de circuits hybrides dans lesquels il est nécessaire de remplacer des composants de type puce nue ou chip, par exemple en silicium, ces composants étant reportés par collage conducteur ou isolant sur un substrat, par exemple un substrat d'alumine métallisé. Ils peuvent être mis en oeuvre, que le substrat soit ou non lui-même reporté en fond de boîtier. Le procédé et le dispositif sont particulièrement utiles pour les composants ayant une superficie supérieure à 25 mm2. REVENDICATIONS 1. Procédé de décollage d'une plaquette reportée par collage sur un substrat, caractérisé en ce qu'il consiste à - effectuer un chauffage limité à la plaquette à décoller, - exercer un effort de cisaillement sur la plaquette chauffée pour provoquer le décollage. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le chauffage de la plaquette à décoller est effectué par un gaz neutre chaud. 3. Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'air chaud est apporté par une buse adaptée aux dimensions de la plaquette à décoller. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'effort de cisaillement est appliqué au moyen d'un couteau en appui contre l'un des côtés de la plaquette. 5. Dispositif pour le décollage de plaquettes reportées par collage sur un substrat, caractérisé en ce qu'il est constitue par - une table x.y.e (1) sur laquelle est fixé le substrat (3) portant les plaquettes (4) - des moyens pour exercer un effort de cisaillement sur les plaquettes chauffées. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens pour chauffer sont constitués par une buse (5), émettant un gaz neutre chaud. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que les moyens pour exercer un effort de cisaillement sont constitués par un couteau (7) monté sur une table Z (6). 8. Application du procédé selon l'une des revendications 1 à 4 au décollage de composants défectueux sur les circuits hybrides.