Brevet FR2798513A1 — publié le 20010316

PROCÉDÉ POUR LE REPORT DE MICROPLAQUETTES DE CIRCUIT INTÉGRÉ ET DISPOSITIF UTILISÉ présente invention concerne les microplaquettes de circuits intégrés, ci-après dénommées wafers, ainsi que circuits intégrés individuels, ci-après dénommés puces qu'elles comportent. Elle concerne plus particulièrement la technique mise en oeuvre pour leur report, notamment dans des modules pour cartes à microcircuit intégré ou dans des cavités prévues à cet effet dans de telles cartes. technologies dites "flip-chip", utilisées pour la connexion directe, sans fils, de puces à contacts protubérants, prennent de plus en plus d'importance dans diverses applications, parmi lesquelles il faut citer le report de puce dans des dispositifs portables de type carte à puce à cavité ou de type étiquette électronique. Ces techniques de report avec basculement consistent à venir placer un élément ayant une orientation propre sur un support, en imposant une orientation du dit élément par rapport à celle du dit support. Par exemple, pour des puces de circuits intégrés, l'orientation rpcherchée est celle consistant à orienter la face active du circuit intégré vers le bas sur support, de telle sorte que les entrées/sorties de la puce et du support à interconnecter puissent être en contact direct ou quasi-direct. Dans le cas des microdircuits intégrés, les interconnexions de type flip-chip présentent des performances électroniques supérieures à celles connexions filaires et permettent d'abaisser les coûts notamment grâce à un gain sur les dimensions assemblages et à une réduction du nombre des opérations nécessaires pour la fabrication des dispositifs portables comportant un tel microcircuit intégré. Cependant, certaines des opérations qui subsistent mettent en oeuvre des moyen s supplémentaires de prise, de retournement et de positionnement précis puces, rendant les opérations plus complexes et abaissant de façon importante la cadence de report des puces, par rapport à un report classique des puces avec leur face active vers haut (face active apparente). La technique llflip chip'l, en conséquence n'est rentable dans le cas de puces nécessitant un positionnement très précis pour leur connexion, c'est-à- dire des puces ayant un grand nombre dl entrées/ sorties, par exemple 100, alors que dans le domaine des cartes à puces, puces comportent généralement nombre d'entrées et sorties faible, de l'ordre de 5. En revanche, dans les autres cas, il y a besoin pour une technique facilitant les opérations ci-dessus rappelées et ayant un effet positif sur le coût et/ou les cadences du dit procédé de report. D'une manière plus générale, le besoin se fait sentir pour procédé dans lequel des éléments petits et/ou légers doivent être retournés et présentés en regard dl zone de report ou de dépât. L'invention a donc ,pour objectif de procurer un procédé amélioré de retournement de puces de microcircuit intégré, permettant de pallier les inconvénients exposés ci-dessus et de faciliter leur report sur un module ou un corps de carte. L'invention a pour premier objet un procédé pour le retournement de puces de circuits intégrés, dans lequel on dispose une plaquette de telles puces dans une orientation donnée sur un premier film adhésif, on sépare en option les puces individuelles de l'ensemble et on renverse les puces encore tenues par le premier adhésif sur un second adhésif qui, après enlèvement du dit premier adhésif, retient lesdites puces dans l'orientation voulue, ledit second adhésif ayant un facteur d'adhesivité supérieur à celui du premier adhésif. A titre 'exemple, un facteur d'adhésivité du dit second adhésif dans un rapport d'au moins 10:1, de préférence de :1 à 50:1, avec celui du premier adhésif peut être recherché, bien que cela ne constitue pas une limitation. L'adhésivité est mesurée en pratique par la résistance au pelage ou la résistance à l'arrachement, au moyen de procédures de test normalisées. Selon une forme de réalisation du dit procédé, on dispose une plaquette de puces de circuits intégrés dans une orientation donnée sur un premier film adhésif pouvant être ensuite dégradé, par exemple sous l'effet de rayons U. ., on . sépare en option les puces individuelles de l'ensemble, notamment par sciage selon des techniques connues, on dégrade ledit premier adhésif jusqu'à un degré approprié, et on renverse les puces encore tenues par l'adhésif dégradé sur un second adhésif qui, après enlèvement du premier adhésif dégradé, retient seul lesdites puces, dans l'orientation voulue, et si on le souhaite on place lesdites puces selon une méthode classique sur ou dans leurs supports définitifs. On entend par "degré approprié" un degré de dégradation conférant au dit premier adhésif un facteur d'adhésivité inférieur à celui du dit second adhésif. En variante, on peut retourner le premier adhésif portant les puces avant de l'avoir soumis au processus de dégradation susdit, de telle sorte qu'il soit convenablement positionné sur une seconde matière plastique adhesive, tandis que ladite dégradation du premier adhésif est entreprise ensuite, de préférence de façon à ne concerner que le dit premier adhésif, et le premier adhésif ainsi dégradé est enlevé subséquemment, ce qui fait le second adhésif retient seul lesdites puces, dans l'orientation voulue et permet de placer, si le souhaite, selon une méthode classique sur leurs supports définitifs. Selon autre variante de réalisation du procédé, on peut déposer la seconde matière plastique adhésive recouvrement sur la face supérieure puces encore portées par la dite première matière plastique adhésive avec leur face active tournée vers le haut et, dans un ordre indifférent, procéder par en dessous à ladite désactivation du premier adhésif, retourner l'ensemble de façon à ce que lesdites puces aient leur face active tournée vers le bas, et Ôter premier adhésif qui recouvre les faces des puces opposées à la face active. L'invention sera décrite ci-après, pour simplifier en référence à des wafers et puces tels qu'indiqués plus haut, mais elle pourrait tout aussi bien être appliquée avec seulement si nécessaire des adaptations appropriées à la portée de l'homme du métier, à tous autres types d'éléments petits et/ou légers, ainsi que le comprendra l'homme du métier à la lecture de la description qui suit, complétée par les dessins annexés. L'invention est décrite ci-après plus concrètement en référence aux dessins annexés, dans lesquels: Fig. 1 représente schématiquement, en vue en coupe transversale schématique, une plaque de matière plastique adhésive tenue dans un cadre et portant une microplaquette dont les éléments ont été séparés par sciage, conformément à la présente invention; Fig. 2 représente, en vue en coupe transversale schématique, la plaque selon la Fig. 1 après retournement et dépôt sur un second adhésif, face adhésive tournée vers les éléments susdits; et Fig. 3 représente, en vue en coupe transversale schématique, la plaque selon la Fig. 2 après enlèvement du premier adhésif dégradé. Dans le procédé selon la présente invention, microplaquettes 1 sont placées sur une matière plastique ayant une face adhésive appropriée 2, apte à être dégradée, par exemple sous l'action d'un rayonnement U.V., avec les faces actives 3 des circuits microplaquettes orientées à l'opposé de l'adhésif c'est-à-dire en pratique vers le haut. Dans la pratique, le premier adhésif 2 portant les plaquettes circuits intégrés est avantageusement fixé en périphérie par sa propre force d'adhérence sur un cadre 4, de préférence un cadre métallique circulaire. Les microplaquettes sont sciées afin d'isoler chaque microcircuit individuel ou puce 5 et on dégrade ensuite ledit premier adhésif, de façon à réduire force d'adherence entre les puces 5 et l'adhésif 2, sans pour autant annuler complètement l'effet d'adhérence. pratique, convient de conserver une action adhésive suffisante pour que l'ensemble puisse être retourné sans que les puces 5 se séparent du dit premier adhésif 2 sous l'effet de la gravité, avant leur fixation par leur face opposee sur un second adhésif 6. on place ensuite l'ensemble des puces de circuits intégrés tandis qu'elles adhérent encore au premier adhésif, face active vers le bas sur un second adhésif 6. on enleve par pelage l'adhésif 2 ayant une force d'adhérence dégradée et on dispose alors d'une bande portant microcircuits face active vers le bas, peuvent être mis en oeuvre par des moyens connus traditionnels servant au placement et au report circuits intégrés sur des supports convenant pour les applications auxquelles les microcircuits susdits sont destinés. L'invention a également pour objet un dispositif pour le retournement de microplaquettes de circuits intégrés, comprenant un film support avec adhésif 2 pour la fixation temporaire des dites microplaquettes 1, un système de retournement du dit f ilm (non représenté) , des moyens pour la dégradation partielle du premier adhésif 2 et des moyens pour le positionnement d'un second adhésif 6 sur la face libre ou face active 3, avant ou après retournement, des dits circuits intégrés 5 encore tenus sur leur face opposée par ledit premier adhésif 2. Les moyens pour la dégradation au moins partielle du premier adhésif sont de préférence constitués par un appareillage générateur de rayonnement V., dont l'activation pendant une durée et dans des conditions definies, après des tests d'étalonnage qui sont à la portée de l'homme du métier, permet d'obtenir la desactivation souhaitée et donc la réduction corollaire de l'adhésion aux puces portées par cet adhésif, ce qui a pour effet de faciliter l'éjection des dites puces. Selon une forme de réalisation préférée le second adhésif 6 mis en oeuvre selon l'invention choisi de manière à prévenir tout endommagement des faces actives puces lors de l'éjection de celles-ci, en particulier par une action de prévention contre l'impact aiguilles utilisées classiquement pour éjection dites puces dans la technique de report dite 11flip chip'l. En variante, cette action de prévention contre dommages peut être assurée par un film supplémentaire placé entre les aiguilles dl 'ection et ,adhésif supportant les puces. Il est également possible de conférer éjecteurs utilisés une extrémité faiblement arrondie ou même plate et/ou de répartir les éjecteurs de manière à assurer une répartition large de l'effort nécessaire à l'éjection puces. En variante ou complémentairemen-t lesdits ejecteurs peuvent être réalisés en matière peu dure, telle que du Téflon ou tout autre polytétrafluoroéthylène, ou encore une autre matière plastique, qui peut constituer le matériau de l'aiguille éjectrice elle-même ou un revêtement de celle-ci. Dans une forme de mise en oeuvre préférée du procédé selon l'invention, celui-ci comprend en outre une étape de visionnage opérant sous le support des puces circuit intégré et permettant le repérage au travers du support du second adhésif 6 des éléments défectueux, préalablement marqués de façon visible, par exemple au moyen d'une encre d'identification, après accomplissement d'un test de défectuosité. Pour cela, il est avantageux que le support du second adhésif ce dernier soient translucides. Pour améliorer encore la productivité du procédé et la qualité des résultats obtenus, en particulier si la cadence et la précision du placement des puces lors de leur report le nécessitent, on peut utiliser tels moyens de visionnage lors d'un report test de quelques puces judicieusement choisies sur la plaquette de circuits intégrés individualisés, afin de réaliser un apprentissage par plaquette ou wafer scié. peut ensuite poursuivre le report des autres composants du wafer sans reconnaissance particulière, ou en variante utiliser un système de %vision simplifié, prenant en compte par exemple uniquement la périphérie des circuits intégrés concernés. Plus généralement, le procédé et les moyens décrits ci-dessus peuvent tout aussi bien être employés pour le positionnement de tout objet de petite taille et/ou de faible poids, qui doit être orienté par rapport à un support ou de manière générale par rapport à une surface définie, après avoir été présenté sous une autre orientation ou avant d'être mis à disposition des utilisateurs pour lesquels une autre orientation est nécessaire. REVENDICATIONS 1 Procédé pour le retournement de puces de circuits intégrés, caractérisé en ce qu'on dispose une plaquette (1) de puces (5) dans une orientation donnée sur un premier film adhésif (2), on sépare en option les puces individuelles de l'ensemble et on renverse les puces (5) encore tenues par le premier adhésif sur un second adhésif (6) qui, après enlèvement du dit premier adhésif, retient lesdites puces dans l'orientation voulue, ledit second adhésif ayant un facteur d'adhésivité supérieur à celui du premier adhésif. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on dispose une plaquette (1) de puces (5) dans une orientation donnée sur un premier film adhésif ) pouvant être ensuite dégradé, on sépare en option les éléments individuels de 1 ensemble, on degrade ledit premier adhésif (2) jusqu'à un degré approprié, et on renverse les puces (5) encore tenues par l'adhésif (2) dégradé sur un second adhésif (6) qui, après enlèvement dit premier adhésif dégradé, retient seul lesdites puces (5) , dans l'orientation voulue, et si on souhaite on place lesdites puces selon une méthode classique sur ou dans leurs supports définitifs. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on dégrade ledit premier adhésif sous l'effet de rayons U.V. 4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce ,on retourne ledit premier adhésif portant les puces (5) avant de l'avoir soumis processus de degradation susdit, de telle sorte qu'il soit convenablement positionné sur une seconde matière plastique adhésive, tandis que ladite dégradation du premier adhésif est entreprise ensuite, de préférence de façon à ne concerner que le dit premier adhésif, et le premier adhésif ainsi dégradé est enlevé subséquemment. 5. Procédé selon la revendication caractérisé en ce qu'on dépose la seconde matière plastique adhésive (5) en recouvrement sur la face supérieure des puces encore portées par la dite première matière plastique adhésive avec leur face active tournée vers le haut et, dans un ordre indifférent, on procède par en dessous à ladite désactivation du premier adhésif (2), on retourne l'ensemble de façon à ce que lesdites puces (5) aient leur face active (3) tournée vers le bas, et on ôte le premier adhésif (2) qui recouvre faces des puces opposées à la face active (3). 6. Procédé selon l'une quelconque revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit second adhésif présente un facteur d'adhésivite dans un rapport d'au moins 10:1 avec celui du premier adhésif. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit second adhésif présente un facteur d'adhésivité dans un rapport de 10:1 à 50:1 avec celui du premier adhésif. 8. Dispositif pour le retournement microplaquettes de circuits intégrés, caractérisé en ce qu'il comprend un film support avec adhesif (2) pour la fixation temporaire des dites microplaquettes (1) , un système de retournement du dit f ilm, des moyens pour la dégradation partielle premier adhésif (2) et des moyens pour le positionnement d'un second adhésif (6) sur la face libre ou face active (3), avant ou après retournement dits circuits intégrés (5) encore tenus sur leur face opposée par ledit premier adhésif (2). 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens pour la dégradation au moins partielle du premier adhésif sont constitués par un appareillage générateur de rayonnement 'U.V. 10. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce le second adhésif (6) assure une prévention contre l'impact des aiguilles utilisées pour 111. ion des dits circuits intégrés ou puces dans la technique de report dite "flip chip'l. il. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'un film supplémentaire placé entre les aiguilles d'éjection et l'adhésif supportant les puces assure ladite action de prévention contre les dommages. 12. Utilisation du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 pour le report avec basculement de puces de circuit intégré dans ou sur un module ou corps de carte, caractérisé en ce qu'elle comprend la mise en oeuvre d'éjecteurs ayant une extrémité faiblement arrondie ou plate. 13. Utilisation selon la revendication 12 caractérisée, ce qu'elle comporte une étape visionnage opérant sous le support des puces de circuit intégré pour permettre le repérage au travers support du second adhésif 6, des éléments défectueux, préalablement marqués de façon visible après accomplissement d'un test de défectuosité. 14. Utilisation selon la revendication 13 caractérisée en ce qu'elle comporte l'utilisation tels moyens de visionnage lors d'un report test de quelques puces judicieusement choisies sur plaquette de circuits intégrés individualisés, afin de réaliser un apprentissage par plaquette ou wafer scié et la poursuite du report des autres composants du wafer sans reconnaissance particulière ou avec un système de vision simplifié.