INTERCONNEXION DE PUCES RETOURNÉES ASSISTÉE PAR RAYONNEMENT LOCALISÉ (LAB)

Description :

Dans l’assemblage de puces retournées à pas fin, une technologie de Laser-Assisted-Bonding (LAB) a récemment été mise au point pour résoudre plusieurs problèmes de fiabilité et de rendement liés aux techniques conventionnelles de refusion en masse (MR) et de thermo-compression (TCB). Plusieurs études ont montré dans la littérature que des problèmes pourront provenir du dispositif LAB. Les défis associés à l'utilisation du LAB sur de grandes flip-chip sont le gauchissement, les contraintes thermomécaniques et les problèmes potentiels liés à la distribution de puissance du laser sur les joints de soudure tels que les non-wet et les ponts de soudure. L'objectif du projet est de comprendre l'efficacité et la fiabilité du processus LAB pour les puces larges, en identifiant les facteurs critiques qui pourraient affecter la qualité des interconnexions flip-chip. La problématique sous-jacente concerne la recherche de solutions pour surmonter ces défis spécifiques et améliorer les performances du LAB dans le contexte des puces de grande taille.

Nous avons démontré que l’utilisation du flux est importante pour une refusion dans l’absence d’une atmosphère inerte. Le contrôle de l’application de flux est quand même critique, ce qui nous a amenés à utiliser une déposition par ‘dipping’ pour mieux contrôler la quantité.

Cette approche nécessite des optimisations précises des paramètres de profil de température et des paramètres de la taille de faisceau, afin de trouver un équilibre entre la formation d'un joint optimal et une mouillabilité parfaite.

Nous avons validé notre procédé par une caractérisation MEB pour observer la microstructure des joints, démontrant ainsi une mouillabilité de 100% des soudures et l’absence de ponts de soudure et de vides dans la soudure. Les analyses numériques ont démontré que de tels résultats exigent une taille de faisceau suffisamment plus grande que la puce pour réduire les écarts de température induits par la convection de l'air.
L'analyse thermomécanique a également montré que le procédé LAB permet de réduire 50% de gauchissement du MR sur les larges flip-chip.

En somme, cette étude apporte une contribution significative dans le procédé de refusion des flip-chip larges, en montrant que la technologie LAB peut être une alternative efficace que l'utilisation MR et du TCB.

Mots-clés : LAB, non-wet, refusion, puce retournée, flip-chip, soudures

Conférencier : Cheikh Samba Sarr, étudiant à la maîtrise en génie électrique