Brevet FR3133482A1 — publié le 20230915

Substrat d’interconnexion et procédé de fabrication d’un tel substrat La présente description concerne un substrat d’interconnexion (300) comprenant : - un support thermomécanique (310) traversé par au moins un trou d’interconnexion électrique (311) ; - un premier réseau d’interconnexion (330a) sur une première face (310a) du support; et - un deuxième réseau d’interconnexion (330b) sur une deuxième face (310b) du support; chaque réseau d’interconnexion comportant : - au moins un niveau d’interconnexion, chaque niveau d’interconnexion comprenant au moins une piste métallique (331a, 333a, 331b, 333b) à partir de laquelle s’étend au moins un via métallique (332a, 334a, 332b, 334b), la au moins une piste métallique et le au moins un via métallique étant noyés dans une couche d’isolant de sorte que le au moins un via affleure à la surface de ladite couche d’isolant la plus éloignée du support ; et - au moins une piste métallique (335a, 335b) en protrusion sur la couche d’isolant du dernier niveau d’interconnexion ; les vias métalliques étant adaptés à relier entre eux deux niveaux adjacents et/ou le dernier niveau avec la au moins une piste métallique en protrusion. Figure pour l'abrégé : Fig. 3 Substrat d’interconnexion et procédé de fabrication d’un tel substrat La présente description concerne de façon générale les dispositifs électroniques et plus particulièrement un substrat d’interconnexion adapté à maintenir et relier électriquement un composant électronique, par exemple une puce électronique, à un circuit électronique. Un substrat adapté à maintenir et intégrer électriquement dans un circuit électronique une puce électronique est connu, par exemple sous le terme "IC substrate" en anglais, ou substrat de circuit intégré. Un substrat de circuit intégré peut notamment être un produit intermédiaire permettant d’intégrer une ou plusieurs puces à un circuit imprimé (PCB pour "Printed Circuit Board" en anglais). Il comprend généralement un réseau d’interconnexion électrique adapté à relier électriquement la (les) puce(s) et le PCB. Un exemple de substrat de circuit intégré peut comprendre plusieurs couches métalliques formant des pistes métalliques isolées entre elles au moins partiellement par des couches isolantes, les pistes métalliques de niveaux différents étant reliées par des vias métalliques, lesdites pistes et vias formant un réseau d’interconnexion au sein du substrat. Pour de nombreuses applications, par exemple pour des applications RF (RadioFréquence), il peut être recherché des améliorations à un tel substrat, par exemple pour en améliorer la rigidité, la solidité et/ou pour permettre une flexibilité dans les dimensions et les matériaux dudit substrat, et notamment dans les dimensions du réseau d’interconnexion. Il existe un besoin d’un substrat d’interconnexion, et d’un procédé de fabrication d’un tel substrat, qui permette de répondre aux besoins d'amélioration décrits précédemment. Un mode de réalisation pallie tout ou partie des inconvénients des substrats connus. Un mode de réalisation prévoit un substrat d’interconnexion comprenant : - un support thermomécanique traversé par au moins un trou d’interconnexion électrique ; - un premier réseau d’interconnexion sur une première face du support et relié électriquement à une première extrémité du au moins un trou d’interconnexion électrique ; et - un deuxième réseau d’interconnexion sur une deuxième face du support et relié électriquement à la deuxième extrémité du au moins un trou d’interconnexion ; chaque réseau d’interconnexion comportant : - au moins un niveau d’interconnexion, chaque niveau d’interconnexion comprenant au moins une piste métallique à partir de laquelle s’étend au moins un via métallique , la au moins une piste métallique et le au moins un via métallique étant noyés dans une couche d’isolant de sorte que le au moins un via affleure à la surface de ladite couche d’isolant la plus éloignée du support ; et - au moins une piste métallique en protrusion sur la couche d’isolant du dernier niveau d’interconnexion ; les vias métalliques étant adaptés à relier électriquement entre eux deux niveaux adjacents et/ou le dernier niveau avec la au moins une piste métallique en protrusion. Selon un mode de réalisation, au moins une piste du premier niveau de chaque réseau d’interconnexion est reliée à une des deux extrémités du au moins un trou d’interconnexion électrique. Un mode de réalisation prévoit un procédé de fabrication d’un substrat d’interconnexion, le procédé comprenant : - la fourniture d’un support thermomécanique traversé par au moins un trou d’interconnexion électrique ; - la formation d’au moins un niveau d’un premier réseau d’interconnexion sur une première face du support et d’au moins un niveau d’un deuxième réseau d’interconnexion sur une deuxième face du support, de telle sorte que le premier réseau d’interconnexion soit relié électriquement à une première extrémité du au moins un trou d’interconnexion et que le deuxième réseau d’interconnexion soit relié électriquement à la deuxième extrémité du au moins un trou d’interconnexion ; la formation de chaque niveau d’interconnexion comprenant : la formation d’au moins une piste métallique par métallisation, la formation d’au moins un via métallique par métallisation en colonne à partir de ladite au moins une piste métallique, puis l’enrobage de ladite au moins une piste métallique et dudit au moins un via métallique dans une résine de moulage de manière à former une couche d’isolant, ledit enrobage étant adapté à faire affleurer le au moins un via métallique à la surface de ladite couche d’isolant la plus éloignée du support ; et - la formation d’au moins une piste métallique en protrusion sur la couche d’isolant du dernier niveau de chaque réseau d’interconnexion ; les vias métalliques étant adaptés à relier électriquement entre eux deux niveaux adjacents et/ou le dernier niveau avec la au moins une piste métallique en protrusion. Selon un mode de réalisation, l’enrobage comprend une étape de moulage adaptée à noyer la au moins une piste métallique et le au moins un via métallique, éventuellement suivie d’une étape de polissage de la couche d’isolant de manière à faire affleurer le au moins un via métallique à la surface de ladite couche d’isolant la plus éloignée du support. Selon un mode de réalisation, chacune des première et deuxième faces du support thermomécanique est revêtue d’une première couche de germination, et la formation du premier niveau de chaque réseau d’interconnexion comprend : - la formation d’au moins une première piste métallique par métallisation sélective à partir de la première couche de germination ; - la formation d’au moins un premier via métallique par métallisation en colonne à partir de ladite au moins une première piste métallique ; - la suppression d’au moins une portion de la première couche de germination, par exemple par gravure ; puis - l’enrobage de ladite au moins une première piste métallique et dudit au moins un premier via métallique dans une résine de moulage de manière à former une première couche d’isolant. Selon un mode de réalisation, le procédé comprend la formation d’un deuxième niveau du premier et/ou du deuxième réseau d’interconnexion, ladite formation comprenant : - la formation d’une deuxième couche de germination sur la première couche d’isolant ; - la formation d’au moins une deuxième piste métallique par métallisation sélective à partir de la deuxième couche de germination ; - la formation d’au moins un deuxième via métallique par métallisation en colonne à partir de ladite au moins une deuxième piste métallique ; - la suppression d’au moins une portion de la deuxième couche de germination, par exemple par gravure ; puis - l’enrobage de ladite au moins une deuxième piste métallique et dudit au moins un deuxième via métallique dans une résine de moulage de manière à former une deuxième couche d’isolant. Selon un mode de réalisation, le procédé comprend la formation d’au moins un troisième niveau du premier et/ou du deuxième réseau d’interconnexion, ladite formation comprenant la réitération des étapes précédentes. Selon un mode de réalisation, la formation d’au moins un niveau d’interconnexion, par exemple le premier niveau du premier et/ou du deuxième réseau d’interconnexion , comprend en outre la formation d’au moins une ligne de métallisation adaptée à assurer une continuité électrique avec l’extérieur du substrat pour la formation par métallisation d’une piste et/ou d’un via métallique. Selon un mode de réalisation particulier, le procédé comprend la formation d’un deuxième niveau du premier et/ou du deuxième réseau d’interconnexion, ladite formation comprenant : - la formation d’au moins une deuxième piste métallique par métallisation sélective sur la première couche d’isolant ; - la formation d’au moins un deuxième via métallique par métallisation en colonne à partir de ladite au moins une deuxième piste métallique ; puis - l’enrobage de ladite au moins une deuxième piste métallique et dudit au moins un deuxième via métallique dans une résine de moulage de manière à former une deuxième couche d’isolant. Par exemple, dans ce mode de réalisation particulier, chaque réseau d’interconnexion qui est formé ainsi comprend, dans son premier niveau, une ligne de métallisation. Selon un mode de réalisation particulier, le procédé comprend d’au moins un troisième niveau du premier et/ou du deuxième réseau d’interconnexion, ladite formation comprenant la réitération des étapes précédentes. Selon un mode de réalisation, la métallisation comprend, par exemple consiste en, un dépôt et/ou une croissance électrolytique. Selon un mode de réalisation, la métallisation sélective et/ou en colonne est réalisée à travers un motif comprenant au moins une ouverture. Les modes de réalisation suivants peuvent s’appliquer au substrat et/ou au procédé. Selon un mode de réalisation, le premier réseau d’interconnexion et le deuxième réseau d’interconnexion ont une même quantité de niveaux. Selon un mode de réalisation, le premier réseau d’interconnexion et le deuxième réseau d’interconnexion ont des quantités différentes de niveaux. Selon un mode de réalisation, les pistes et les vias sont en cuivre, nickel, tungstène, ou aluminium. Selon un mode de réalisation, la résine de moulage est une résine époxy et/ou une résine thermodurcissable, par exemple initialement sous forme de poudre, de film ou de liquide. Ces caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres, seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : la est une vue en coupe d’un exemple de substrat stratifié à noyau ; la est une vue en coupe d’un exemple de substrat d’interconnexion moulé assemblé à un support de fabrication ; la est une vue en coupe d’un exemple de deux substrats d’interconnexion moulés similaires au substrat de la , détachés du support de fabrication ; la est une vue en coupe représentant un substrat selon un mode de réalisation ; la , la , la , la , la , la , la , la , la , la , la , la et la sont des vues en coupe représentant des étapes d’un exemple de procédé de fabrication d’un substrat selon le mode de réalisation de la ; la , la , la , la , la et la sont des vues en coupe représentant des étapes d’un autre exemple de procédé de fabrication d’un substrat selon un autre mode de réalisation ; la est une vue en coupe illustrant une étape complémentaire d’une variante de procédé de fabrication d’un substrat selon un autre mode de réalisation ; la est une vue en coupe représentant un substrat selon un autre mode de réalisation ; la est une vue en coupe représentant un circuit électronique comprenant un substrat selon un mode de réalisation. Substrat d’interconnexion (300 ; 500 ; 600 ; 700) comprenant : - un support thermomécanique (310 ; 510) traversé par au moins un trou d’interconnexion électrique (311 ; 511) ; - un premier réseau d’interconnexion (330a ; 530a ; 730a) sur une première face (310a ; 510a) du support et relié électriquement à une première extrémité du au moins un trou d’interconnexion électrique ; et - un deuxième réseau d’interconnexion (330b ; 530b ; 730b) sur une deuxième face (310b ; 510b) du support et relié électriquement à la deuxième extrémité du au moins un trou d’interconnexion ; chaque réseau d’interconnexion comportant : - au moins un niveau d’interconnexion, chaque niveau d’interconnexion comprenant au moins une piste métallique (331a, 333a, 331b, 333b ; 531a, 533a, 531b, 533b) à partir de laquelle s’étend au moins un via métallique (332a, 334a, 332b, 334b ; 532a, 534a, 532b, 534b), la au moins une piste métallique et le au moins un via métallique étant noyés dans une couche d’isolant (321a, 322a, 321b, 322b ; 521a, 522a, 521b, 522b) de sorte que le au moins un via affleure à la surface de ladite couche d’isolant la plus éloignée du support ; et - au moins une piste métallique (335a, 335b ; 535a, 535b ; 735a, 735b) en protrusion sur la couche d’isolant (322a, 322b ; 522a, 522b) du dernier niveau d’interconnexion ; les vias métalliques étant adaptés à relier électriquement entre eux deux niveaux adjacents et/ou le dernier niveau avec la au moins une piste métallique en protrusion. Substrat d’interconnexion (300 ; 500 ; 600 ; 700) selon la revendication 1, dans lequel au moins une piste du premier niveau de chaque réseau d’interconnexion est reliée à une des deux extrémités du au moins un trou d’interconnexion électrique. Procédé de fabrication d’un substrat d’interconnexion (300 ; 500 ; 600 ; 700), le procédé comprenant : - la fourniture d’un support thermomécanique (310 ; 510) traversé par au moins un trou d’interconnexion électrique (311 ; 511) ; - la formation d’au moins un niveau d’un premier réseau d’interconnexion (330a ; 530a ; 730a) sur une première face (310a ; 510a) du support et d’au moins un niveau d’un deuxième réseau d’interconnexion (330b ; 530b ; 730b) sur une deuxième face (310b ; 510b) du support, de telle sorte que le premier réseau d’interconnexion soit relié électriquement à une première extrémité du au moins un trou d’interconnexion et que le deuxième réseau d’interconnexion soit relié électriquement à la deuxième extrémité du au moins un trou d’interconnexion ; la formation de chaque niveau d’interconnexion comprenant : la formation d’au moins une piste métallique par métallisation, la formation d’au moins un via métallique par métallisation en colonne à partir de ladite au moins une piste métallique, puis l’enrobage de ladite au moins une piste métallique et dudit au moins un via métallique dans une résine de moulage de manière à former une couche d’isolant, ledit enrobage étant adapté à faire affleurer le au moins un via métallique à la surface de ladite couche d’isolant la plus éloignée du support ; et - la formation d’au moins une piste métallique (335a, 335b ; 535a, 535b ; 735a, 735b) en protrusion sur la couche d’isolant du dernier niveau de chaque réseau d’interconnexion ; les vias métalliques étant adaptés à relier électriquement entre eux deux niveaux adjacents et/ou le dernier niveau avec la au moins une piste métallique en protrusion. Procédé selon la revendication 3, dans lequel l’enrobage comprend une étape de moulage adaptée à noyer la au moins une piste métallique et le au moins un via métallique, éventuellement suivie d’une étape de polissage de la couche d’isolant de manière à faire affleurer le au moins un via métallique à la surface de ladite couche d’isolant la plus éloignée du support. Procédé selon la revendication 3 ou 4, dans lequel chacune des première et deuxième faces du support thermomécanique est revêtue d’une première couche de germination (341a, 341b ; 541a, 541b), et la formation du premier niveau (N1) de chaque réseau d’interconnexion comprend : - la formation d’au moins une première piste métallique (331a, 331b ; 531a, 531b) par métallisation sélective à partir de la première couche de germination ; - la formation d’au moins un premier via métallique (332a, 332b ; 532a, 532b) par métallisation en colonne à partir de ladite au moins une première piste métallique ; - la suppression d’au moins une portion de la première couche de germination, par exemple par gravure ; puis - l’enrobage de ladite au moins une première piste métallique et dudit au moins un premier via métallique dans une résine de moulage de manière à former une première couche d’isolant (321a, 321b ; 521a, 521b). Procédé selon la revendication 5, comprenant la formation d’un deuxième niveau du premier et/ou du deuxième réseau d’interconnexion, ladite formation comprenant : - la formation d’une deuxième couche de germination (342a, 342b) sur la première couche d’isolant (321a, 321b) ; - la formation d’au moins une deuxième piste métallique (333a, 333b) par métallisation sélective à partir de la deuxième couche de germination ; - la formation d’au moins un deuxième via métallique (334a, 334b) par métallisation en colonne à partir de ladite au moins une deuxième piste métallique ; - la suppression d’au moins une portion de la deuxième couche de germination, par exemple par gravure ; puis - l’enrobage de ladite au moins une deuxième piste métallique et dudit au moins un deuxième via métallique dans une résine de moulage de manière à former une deuxième couche d’isolant (321a, 321b). Procédé selon la revendication 6, comprenant la formation d’au moins un troisième niveau du premier et/ou du deuxième réseau d’interconnexion, ladite formation comprenant la réitération des étapes de la revendication 6. Procédé selon l’une quelconque des revendications 3 à 7, dans lequel la formation d’au moins un niveau d’interconnexion, par exemple le premier niveau du premier et/ou du deuxième réseau d’interconnexion, comprend en outre la formation d’au moins une ligne de métallisation (536a, 536b) adaptée à assurer une continuité électrique avec l’extérieur du substrat pour la formation par métallisation d’une piste et/ou d’un via métallique. Procédé selon la revendication 8 dans sa dépendance avec la revendication 5, comprenant la formation d’un deuxième niveau du premier et/ou du deuxième réseau d’interconnexion, ladite formation comprenant : - la formation d’au moins une deuxième piste métallique (533a, 533b) par métallisation sélective sur la première couche d’isolant (521a, 521b) ; - la formation d’au moins un deuxième via métallique (534a, 534b) par métallisation en colonne à partir de ladite au moins une deuxième piste métallique ; puis - l’enrobage de ladite au moins une deuxième piste métallique et dudit au moins un deuxième via métallique dans une résine de moulage de manière à former une deuxième couche d’isolant (522a, 522b). Procédé selon la revendication 9, comprenant la formation d’au moins un troisième niveau du premier et/ou du deuxième réseau d’interconnexion, ladite formation comprenant la réitération des étapes de la revendication 9. Procédé selon l’une quelconque des revendications 3 à 10, dans lequel la métallisation comprend, par exemple consiste en, un dépôt et/ou une croissance électrolytique. Procédé selon l’une quelconque des revendications 3 à 11, dans lequel la métallisation sélective et/ou en colonne est réalisée à travers un motif comprenant au moins une ouverture. Substrat selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le premier réseau d’interconnexion et le deuxième réseau d’interconnexion ont une même quantité de niveaux. Substrat selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le premier réseau d’interconnexion et le deuxième réseau d’interconnexion ont des quantités différentes de niveaux. Substrat selon l’une quelconque des revendications 1, 2, 13 et 14, dans lequel les pistes et les vias sont en cuivre, nickel, tungstène, ou aluminium. Procédé selon l’une quelconque des revendications 3 à 12, dans lequel la résine de moulage est une résine époxy et/ou une résine thermodurcissable, par exemple initialement sous forme de poudre, de film ou de liquide.