Brevet FR2980952A1 — publié le 20130405

GRB11-2577FR 1 Procédé d'assemblage de deux dispositifs électroniques et structure comprenant ces dispositifs La présente invention concerne le domaine de l'assemblage de dispositifs électroniques présentant des plots de connexion électrique. On sait réaliser des plots de connexion électrique en saillie qui comprennent une partie de base de forme tronconique ouverte vers l'extérieur, qui porte sur sa face frontale une portion d'extrémité en une matière de soudure se présentant sous la forme approximative d'une demi sphère, généralement débordant au-delà de la périphérie de la face frontale de la partie de base. Cette demi sphère est obtenue par fluage de la matière rendue quasiment liquide sous l'effet d'une température pouvant endommager les circuits électroniques du dispositif électronique. Des plots de connexion électrique présentant de telles formes constituent un obstacle à la réduction de la distance entre les plots de connexion électrique et en conséquence un obstacle à la réduction du pas ou de la densité d'une matrice de plots de connexion électrique. La présente invention a pour but de réduire de tels inconvénients. Il est proposé un procédé d'assemblage d'un premier dispositif électronique sur un second dispositif électronique. Ce procédé comprend : réaliser au moins un plot de connexion électrique en saillie sur le premier dispositif électronique, dont la paroi périphérique s'étend sensiblement perpendiculairement à une face frontale du premier dispositif électronique et présentant une face frontale d'extrémité sensiblement plate ; placer la face frontale plate du plot de connexion électrique du premier dispositif électronique sur un plot de connexion électrique du second dispositif électronique ; et réaliser la soudure du plot de connexion électrique du premier dispositif électronique sur le plot de connexion électrique du second dispositif électronique. Le plot de connexion électrique en saillie du premier dispositif électronique peut être réalisé par croissance ou par électrodéposition dans une ouverture traversante d'un masque réalisé sur la face frontale du premier dispositif électronique. Pour réaliser ledit plot de connexion électrique en saillie , le procédé peut comprendre : réaliser une couche conductrice sur la face frontale du premier dispositif électronique ; réaliser un masque sur cette couche conductrice ; réaliser une ouverture traversante dans ce masque ; réaliser le plot de connexion électrique en saillie du premier dispositif électronique par croissance par électrodéposition dans cette ouverture, en connectant ladite couche conductrice à une source d'énergie électrique ; et enlever le masque, ainsi que la couche conductrice autour du plot de connexion électrique réalisé. Le procédé peut comprendre : réaliser un plot de connexion électrique du premier dispositif électronique comprenant une portion de base en cuivre, une couche intermédiaire de nickel et une portion d'extrémité en un alliage d'étain et d'argent. La section du plot de connexion électrique du premier dispositif électronique peut être prévue plus grande que la section du plot de connexion électrique du second dispositif électronique. Le procédé peut comprendre : réaliser le plot de connexion électrique du premier dispositif électronique au-dessus une zone conductrice de ce dernier. Il est également proposé une structure comprenant un premier 25 dispositif électronique assemblé avec un second dispositif électronique. Dans cette structure, le premier dispositif électronique peut comprendre sur une face au moins un plot de connexion électrique en saillie dont la paroi périphérique s'étend sensiblement 30 perpendiculairement à cette face et présentant une face frontale d'extrémité sensiblement plate, le second dispositif électronique comprenant au moins un plot de connexion électrique soudé sur la face frontale d'extrémité du plot de connexion électrique du premier dispositif électronique. Des dispositifs électroniques, des modes de fabrication et d'assemblage vont maintenant être décrits à titre d'exemples non limitatifs et illustrés par le dessin annexé sur lequel : - les figures 1 à 3 représentent des coupes d'un dispositif électronique, selon des étapes de fabrication ; - la figure 4 représente une coupe du dispositif électronique obtenu ; - la figure 5 représente une coupe d'un assemblage du dispositif électronique ci-dessus avec un autre dispositif électronique, selon une étape de fabrication ; et - la figure 6 représente une coupe de l'assemblage obtenu. Comme illustré sur la figure 1, un premier dispositif électronique 1 en forme de plaque, tel qu'une puce de circuit intégré, comprend, au-dessous d'une couche terminale isolante de passivation 2 qui présente une face frontale 3, une pluralité de zones métalliques de connexion électrique 4, par exemple reliées auxdits circuits intégrés. Dans la couche terminale 2, on aménage une pluralité d'ouvertures traversantes 5 découvrant partiellement les zones de connexion électrique 4. On forme une couche 6 en une matière conductrice de l'électricité, par exemple en cuivre, sur la face frontale 3 de la couche terminale 2, cette couche conductrice 6 recouvrant également les parties découvertes des zones de connexion électrique 4. La couche conductrice 6 peut être obtenue par déposition en phase vapeur. Comme illustré sur la figure 2, on forme, sur la couche conductrice 6, un masque isolant 7 dans lequel on aménage une pluralité d'ouvertures traversantes 8 respectivement au-dessus des ouvertures traversantes 5 de la couche terminale 2, les parois de ces ouvertures 8 s'étendant perpendiculairement à la face frontale 3 de la couche terminale 2. Le masque isolant 7 est par exemple en résine ou film photosensible. Les sections des ouvertures 8, qui sont par exemple cylindriques, peuvent être avantageusement plus grandes que les sections des ouvertures 5 et la périphérie des ouvertures 8 s'étend à l'extérieur de la périphérie des ouvertures 5, de telle sorte que les bords de la couche conductrice 6 entourent les ouvertures 5. Puis, comme illustré sur la figure 3, ayant placé le dispositif 1 muni du masque 7 dans des bains successifs et ayant à chaque fois relié la couche conductrice 6 à une source d'énergie électrique adaptée, par exemple grâce à au moins un contact électrique pris sur une partie de la couche conductrice 6 située à la périphérie de cette couche, on réalise une pluralité de plots de connexion électrique 9 dans les ouvertures 8 du masque 7 par dépôts par croissance ou par électrodéposition. Dans un premier bain, on réalise des portions de base 10 des plots de connexion électrique 9, par exemple en cuivre. Dans un second bain, on réalise des couches intermédiaires fines 11 sur les faces frontales 10a des portions de base 10, par exemple de nickel pour former une barrière de diffusion. Dans un troisième bain, on réalise des portions d'extrémité 12 sur les faces frontales 1 la des couches intermédiaires 11, en une matière de soudure, par exemple en un alliage d'étain et d'argent. Du fait des dépôts par croissance par électrodéposition, les faces frontales 10a et 11a, ainsi que les faces frontales d'extrémité des portions d'extrémité 12 sont substantiellement plates et parallèles à la face frontale 3. L'épaisseur du masque 7 est telle que les plots de connexion électrique 9 sont réalisés complètement à l'intérieur des ouvertures 8 du masque 7, sans déborder. Puis, on procède à l'enlèvement complet du masque 7 et à l'enlèvement, par gravure, de la couche conductrice 6 autour des plots de connexion électrique 9 formés, de telle sorte que ne subsistent de cette couche conductrice 6 que des portions 13 situées sous les portions de base 10 des plots de connexion électrique 9. On obtient alors, comme illustré sur la figure 4, un dispositif électronique 1 muni d'une pluralité de plots de connexion électrique 9 en saillie, dont les parois ou faces périphériques 9a s'étendent perpendiculairement la face frontale 3 et qui présentent des faces frontales plates 12a. Le dispositif électronique 1 est directement prêt pour être assemblé à un autre dispositif électronique 100, tel qu'un substrat de type BGA, présentant des plots de connexion électrique 101 en saillie présentant la même topologie ou répartition que les plots de connexion électrique 9. La section des plots de connexion électrique 101 peut être plus petite que la section des plots de connexion électrique 9. Pour cela, comme illustré sur la figure 5, on place, à l'aide d'une machine de pose adaptée, le dispositif électronique 1 au-dessus du dispositif électronique 100, parallèlement, de telle sorte que les plots de connexion électrique 9 viennent en appui sur les plots de connexion électrique 101, en exerçant entre eux une certaine pression. Le dispositif électronique 1 et le dispositif électronique 100 étant placés dans une ambiance chaude, à une température juste adaptée pour rendre pâteuses les portions d'extrémité 12 de soudure des plots de connexion électrique 9, les plots de connexion électrique 101 pénètrent légèrement dans les portions d'extrémité 12 des plots de connexion électrique 9, en même temps que ces dernières fluent autour des plots de connexion électrique 101, sans cependant que les sections des portions d'extrémité 12 des plots de connexion électrique 9 n'augmentent. Les portions d'extrémité 12 de soudure des plots de connexion électrique 9 et les plots de connexion électrique 101 adhèrent respectivement les uns sur les autres et, après refroidissement, se trouvent soudées. Le matériau choisi pour former les plots de connexion électrique 101 est adapté à cet effet, ces plots 101 étant par exemple en cuivre OSP. Lors de cette opération de soudage, les portions d'extrémité 12 des plots de connexion électrique 9 peuvent fluer autour des plots de connexion électrique 101. On obtient alors l'assemblage illustré sur la figure 6. Le mode de fabrication des plots de connexion électrique 9 du dispositif électronique 1 et le mode d'assemblage de ces plots 9 sur les plots de connexion électrique 101 du dispositif électronique 100 permettent d'éviter tout contact entre les plots de connexion électrique 9 lors de l'opération d'assemblage et de soudage décrites plus haut, tout en permettant de placer les plots de connexion électrique 9 à faibles distances les uns par rapport aux autres. La présente invention ne se limite pas aux exemples ci-dessus décrits. Bien d'autres variantes de réalisation sont possibles, sans sortir du cadre défini par les revendications annexées. REVENDICATIONS1. Procédé d'assemblage d'un premier dispositif électronique sur un second dispositif électronique, comprenant : réaliser au moins un plot de connexion électrique en saillie (9) sur le premier dispositif électronique, dont la paroi périphérique (9a) s'étend sensiblement perpendiculairement à une face frontale (3) du premier dispositif électronique (1) et présentant une face frontale d'extrémité sensiblement plate (12a), placer la face frontale plate (12a) du plot de connexion électrique (9) du premier dispositif électronique sur un plot de connexion électrique (101) du second dispositif électronique (100), et réaliser la soudure du plot de connexion électrique (9) du premier dispositif électronique (1) sur le plot de connexion électrique (101) du second dispositif électronique (100). 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le plot de connexion électrique en saillie du premier dispositif électronique est réalisé par croissance par électrodéposition dans une ouverture traversante d'un masque réalisé sur la face frontale du premier dispositif électronique. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, comprenant, pour réaliser ledit plot de connexion électrique en saillie : réaliser une couche conductrice (6) sur la face frontale (3) du premier dispositif électronique, réaliser un masque (7) sur cette couche conductrice (6), réaliser une ouverture traversante (8) dans ce masque, réaliser le plot de connexion électrique en saillie du premier dispositif électronique par croissance par électrodéposition dans cette ouverture, en connectant ladite couche conductrice à une source d'énergie électrique, et enlever le masque, ainsi que la couche conductrice autour du plot de connexion électrique réalisé. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant : réaliser un plot de connexion électrique du premier dispositif électronique comprenant une portion de base (10) encuivre, une couche intermédiaire (11) de nickel et une portion d'extrémité (12) en un alliage d'étain et d'argent. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la section du plot de connexion électrique (9) du premier dispositif électronique est plus grande que la section du plot de connexion électrique (101) du second dispositif électronique. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant : réaliser le plot de connexion électrique du premier dispositif électronique au-dessus une zone conductrice de ce dernier. 7. Structure comprenant un premier dispositif électronique assemblé avec un second dispositif électronique, le premier dispositif électronique comprenant sur une face (3) au moins un plot de connexion électrique en saillie (9) dont la paroi périphérique (9a) s'étend sensiblement perpendiculairement à cette face (3) et présentant une face frontale d'extrémité sensiblement plate (12a), le second dispositif électronique comprenant au moins un plot de connexion électrique (101) soudé sur la face frontale d'extrémité du plot de connexion électrique (9) du premier dispositif électronique. 8. Structure selon la revendication 7, dans laquelle la section du plot de connexion électrique (9) du premier dispositif électronique est plus grande que la section du plot de connexion électrique (101) du second dispositif électronique.