Présentation
Auteur(s)
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Jean-Michel DECROUEN : Docteur en Chimie - Responsable Engineering et Développement des Procédés physico-chimiques pour la Fabrication des plaquettes silicium à Philips Composants, Usine de Caen
-
Jean-Claude BÉDIER : ex-Responsable Qualité à Philips Composants, Usine de Caen
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Lire l’articleINTRODUCTION
Ce chapitre reprend et complète largement l’ancienne édition rédigée par Michel HUET
Les composants et équipements électriques sont utilisés dans des secteurs industriels et des régions géographiques très divers.
Ils peuvent fonctionner dans des environnements représentant des gammes de conditions climatiques, mécaniques, chimiques, très larges.
L’un des soucis premiers des fabricants est donc de concevoir leurs produits pour qu’ils résistent aux contraintes liées à leur utilisation, garantissant par là leur taux de fiabilité.
Le présent article est consacré à l’étude des effets des contraintes climatiques et chimiques sur les matériels électroniques, puis aux essais permettant de garantir aux utilisateurs un fonctionnement exempt de problèmes.
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VERSIONS
- Version archivée 1 de sept. 1980 par Michel HUET
- Version archivée 2 de juin 1989 par Michel HUET
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2. Contraintes chimiques
L’environnement de fabrication, de transport, de stockage, d’utilisation n’est pas obligatoirement chimiquement neutre par rapport au matériel. Il peut entraîner une dégradation des métaux par corrosion, soit sèche, soit électrochimique. Cela se traduit, en fait, par une détérioration des propriétés métallurgiques et électriques.
Le milieu peut donc avoir par contamination une action nuisible sur le matériel et les composants, soit au cours de leur élaboration, soit au cours de leur utilisation. Pour mieux illustrer les effets évoqués, le texte sera plus précisément centré sur l’industrie des composants à semi-conducteurs.
2.1 Contamination lors de l’élaboration
On distingue couramment deux grandes étapes dans l’élaboration d’un composant à semi-conducteur :
-
la fabrication de l’élément actif, la plaquette ;
-
l’encapsulation de cette plaquette pour aboutir au produit protégé et utilisable dans l’application.
Lors de la fabrication de la plaquette, la présence de particules, l’insuffisance de rinçage après utilisation de mélanges de produits chimiques (acides, solvants...), représentent des contaminations qui entraînent la corrosion des contacts métalliques et des défauts dans les couches d’oxydes.
Par ailleurs, un taux de phosphore trop élevé dans les oxydes d’isolement entraîne, en présence d’humidité, la formation d’acide phosphorique H3PO4 , aboutissant, là encore, à la corrosion des éléments métalliques.
Un taux de phosphore trop faible peut conduire à des craquelures néfastes à l’isolement recherché.
L’encapsulation des composants fait de plus en plus appel à des matériaux plastiques contenant des éléments tels que du chlore et du brome.
Le chlore, en présence d’humidité, produit de l’acide chlorhydrique; le brome, à sec, se transforme en bromure. Dans les deux cas, les connexions en aluminium sont attaquées. De plus, lors de l’encapsulation, toutes les pollutions (composés chimiques, salive...) peuvent provoquer des dégradations des fonctions électriques du composant.
HAUT DE PAGE2.2 Contamination...
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