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RÉSUMÉ
Le packaging en électronique a pour rôle d’établir les interconnexions électriques, mécaniques et thermiques permettant à des circuits à prédominance électronique de traiter ou de stocker de l’information. Il assure également la protection du circuit intégré. Cet article est entièrement consacré au packaging des circuits intégrés, il en détaille les éléments constitutifs (supports, boîtier), ainsi que les procédés et performances électriques et thermiques des assemblages. Pour terminer, il aborde les méthodes d’évaluation de la qualité ou de la fiabilité d’un assemblage.
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Xavier SAINT MARTIN : Direction technique, Bull SA
INTRODUCTION
Cet article est l’édition actualisée de l’article « Assemblage des circuits intégrés. Packaging » rédigé par Gérard DEHAINE.
La complexité et la dimension des circuits intégrés croît sans cesse et l’électronique s’étend constamment à de nouveaux domaines et à de nouvelles applications.
Un circuit intégré ne peut fonctionner sans un environnement spécifique : un boîtier, une carte, qui lui permettent de réaliser les fonctions pour lesquelles il a été conçu. C’est le packaging qui prend en compte les contraintes diverses touchant à l’environnement du circuit intégré, et qui permet d’exploiter au mieux ses performances et sa fiabilité.
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VERSIONS
- Version archivée 2 de août 2017 par Jean-Luc DIOT
- Version courante de sept. 2024 par Jean-Luc DIOT
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7. Performances électriques des assemblages
Les signaux électriques se propagent d’un circuit intégré à un autre en transitant à travers les différents niveaux de packaging. La conception d’un boîtier, d’un module ou d’une carte ne s’arrête pas au tracé des liaisons : le dimensionnement des interconnexions doit aussi prendre en compte le comportement électrique de ces liaisons. Des logiciels de modélisation spécifiques permettent de déterminer les caractéristiques électriques des lignes ; ils sont de plus en plus intégrés aux logiciels de traçage (et d’implantation des composants) des assemblages électroniques.
7.1 Transmission du signal
7.1.1 Vitesse de propagation d’un signal électrique dans un milieu donné
Elle dépend de la permittivité de ce milieu selon la formule :
avec :
- Vp :
- vitesse de propagation dans le milieu concerné
- C0 :
- vitesse de propagation dans le vide
- εeff :
- permittivité effective du matériau concerné (dans le cas où des matériaux différents environnent la ligne considérée, la permittivité électrique effective dépend des permittivités relatives et des épaisseurs de ces matériaux).
Pour des liaisons dont la longueur est critique, il peut être avantageux d’utiliser des matériaux à plus faible permittivité relative afin de réduire les bruits liés au couplage entre les lignes adjacentes et de réduire le temps de propagation (les perturbations deviennent négligeables lorsque le temps de propagation le long d’une ligne est inférieur au temps de montée du signal).
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La communauté des spécialistes en packaging des ensembles électroniques s’est dotée d’une société savante mondiale qui diffuse des ouvrages de référence, des revues, et qui organise des congrès réguliers à l’échelle continentale ou nationale. On pourra contacter :
IMAPS (International Microelectronics and Packaging Society) : http://www.imaps.org
IMAPS France : http://www.imapsfrance.org
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Dans les Techniques de l’Ingénieur
MASSÉNAT (M.) - Circuits en couches minces. Couches minces traditionnelles - . [E 3 365] Électronique 02-2003.
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