Améliorer la fiabilité des composantes microélectroniques

Quand on parle de conférence dans le milieu scientifique, on parle d’un événement qui réunit les meilleurs têtes penseuses à l’échelle planétaire sur un domaine en particulier. Une équipe de chercheurs de l'Université de Sherbrooke et d'IBM est repartie de la dernière conférence Electronic Components and Technology Conference (ECTC) avec un des prix remis : Outstanding Oral Session Paper of 2016. Une plaque honorifique et un montant d’argent complètent les honneurs. L'équipe recevra son prix lors de l’édition 2017 de l’ECTC, qui aura lieu du 30 mai au 2 juin 2017 à Orlando, en Floride.

De quoi est-il question?

Intitulé Eternal Packages : Liquid Metal Flip Chip Devices, le papier est le résultat d’un travail d’équipe dont les co-auteurs sont Assane Ndieguene, Pierre Albert, Julien Sylvestre (UdeS), Clément Fortin et Valérie Oberson (IBM).

«Ce que l’on vise par ces travaux, c’est d’améliorer la fiabilité des composantes microélectroniques par une nouvelle façon d’assembler les micropuces. On aimerait les rendre éternelles», image le professeur Julien Sylvestre. Lors de l’assemblage sur un substrat, plusieurs micropuces s’y retrouvent, interconnectées entre elles par plus de 20 000 interconnections. «Là on l’on voudrait se distinguer, c’est dans la protection des interconnections. Au lieu d’être à base d’étain-argent-cuivre, elles seraient en gallium, poursuit le professeur. Quand il y a un dommage sur un téléphone ou un laptop par exemple, les interconnections se brisent et le courant ne passe plus. Avec le gallium, un métal liquide, on est capable d’absorber les contraintes mécaniques et protéger les interconnections.» Le gallium est cependant corrosif et attaque plusieurs métaux. Une protection en tungstène est envisagée pour protéger les micropuces.

Les nouvelles méthodes d’assemblage avec le gallium sont compatibles avec l’industrie, et le procédé de fabrication n'implique pas de matériaux toxiques comme le mercure ou le plomb. Un brevet a été déposé pour cette technologie.

Travaux issus de la Chaire de recherche CRSNG-IBM sur l’encapsulation innovante de puces microélectroniques

IBM à Bromont est un partenaire de premier plan dans ces études. La Chaire CRSNG-IBM Canada, co-dirigée par le professeur Sylvestre, consacre ses efforts au développement de nouvelles approches quant aux procédés de fabrication industrielle et au développement de nouveaux matériaux pour accroître la fiabilité et la résistance de composants électroniques. Il s’agit d’un partenariat entreprise-université unique, lancé en 2014.

The Electronic Components and Technology Conference (ECTC) est l'événement international de le plus important dans ce secteur avec plus de 1500 participants et plus de 350 papiers présentés. Elle présente les meilleurs procédés d’assemblage de composants et de systèmes microélectroniques.