ration du brasage `a la puce ´electronique, mais a aussi permis de r´eduire la cambrure de la puce et la variation d’´epaisseur du TIM avant le d´ecollage du support temporaire. De plus, le test d’assemblage complet a aid´e `a identifier les quelques failles restantes qui n’avaient pas pu ˆetre pr´evues dans les ´etapes pr´ec´edentes. Un tr`es bon exemple est l’´etape de pose du capot de l’assemblage `a puce renvers´ee qui n’avait pas ´et´e test´ee pr´ealablement et qui pourrait ˆetre optimis´ee pour amincir le TIM et maintenir son ´epaisseur plus uniforme sur la surface totale de la puce ´electronique. Un autre point tr`es important et observ´e lors du test d’assemblage est le manque d’adh´esif `a l’interface entre le support temporaire et le lamin´e. Les simulations Frisky montrent qu’un meilleur collage permettrait un gauchisse- ment plus faible pour le site de brasure, mˆeme s’il ´etait plus grand `a l’ext´erieur du site de brasure.
Ultimement, les pr´ecautions, les tests et proc´ed´es d’assemblage avec support temporaire ont permis une am´elioration consid´erable du contrˆole du gauchissement lors du proc´ed´e d’assemblage `a puce renvers´ee. `A l’aide des r´esultats obtenus dans ce projet de recherche, il est ais´e de dire que le gauchissement lors d’un proc´ed´e d’assemblage `a puce renvers´ee est r´eduit et apporte ainsi une grande r´eduction des risques de d´efauts caus´es par le gauchissement.
5.2
Contributions originales
Malgr´e la grande inspiration de l’industrie de la manipulation des tranches de silicium, ce projet a n´ecessit´e beaucoup d’ajustements et d’innovations. Plusieurs ´etapes et proc´edures n’´etaient pas d´efinies et n´ecessitaient un temps important de r´eflexion afin de recueillir des r´esultats significatifs ou obtenir un montage ad´equat pour r´ecup´erer l’information souhait´ee.
Une des diff´erences majeures ´etait le mat´eriau, ou la pi`ece avec laquelle il ´etait n´ecessaire de travailler. Plusieurs limitations, ou inconnues provenaient du lamin´e. La premi`ere dif- f´erence concerne le CET qui ´etait beaucoup plus ´elev´e pour le lamin´e qu’une tranche de silicium. Cons´equemment, les supports propos´es par les fabricants d’adh´esifs temporaires pour tranches de silicium sont g´en´eralement inad´equats en raison du CET tr`es petit de ces supports. Il est ais´e de travailler avec un support en verre, ou en silicium lorsque le ma- t´eriau de travail est le silicium, mais l’usage des mˆemes supports pour un lamin´e s’av`ere beaucoup plus complexe. En effet, du travail de recherche et d’usinage a ´et´e n´ecessaire pour s’assurer que le support temporaire apporterait un support ad´equat sans induire de contraintes ind´esirables. Le support d’aluminium usin´e avec perforations s’est av´er´e ˆetre
un excellent candidat par rapport au verre pour ce projet, alors que ce mˆeme support aurait probablement ´et´e inutilisable pour des applications mettant en jeu des tranches de silicium.
Une autre diff´erence importante des lamin´es par rapport aux tranches de silicium est leur topologie et cette diff´erence a pu ˆetre bien observ´ee lors de ce projet. Bien que les deux types d’assemblage n´ecessitent d’ˆetre plats pour proc´eder `a leurs diff´erentes ´etapes d’as- semblage (brasage `a la puce pour le lamin´e et, par exemple, polissage pour la tranche de silicium), le lamin´e poss`ede beaucoup plus de relief que la tranche de silicium comme men- tionn´e `a la section 3.1.1. Comme l’´epaisseur de l’adh´esif est du mˆeme ordre de grandeur, ou mˆeme plus faible, une application de la force inad´equate lors du collage du lamin´e au support temporaire pouvait limiter la qualit´e du collage et empˆecher un bon contrˆole du gauchissement. Plusieurs montages de collage ont dˆu ˆetre test´es lors de ce projet afin de bien contrˆoler le gauchissement dans la r´egion du site de brasure, mais aussi sur la surface totale du lamin´e. L’application d’un poids central et d’un second poids p´eriph´erique n’´etait pas la solution ´evidente au probl`eme du collage, mais a ´et´e adopt´ee vu les bons r´esultats. En ce qui concerne le collage, l’identification des adh´esifs compatibles avec l’application souhait´ee a ´et´e un autre ´el´ement critique du projet de recherche puisque les adh´esifs em- ploy´es devaient r´epondre `a plusieurs crit`eres qui ne sont g´en´eralement pas triviaux dans le domaine de la manipulation des tranches de silicium par adh´esifs temporaires. La re- cherche litt´eraire ´etait n´ecessaire `a la r´eussite du projet afin d’identifier des adh´esifs qui pouvaient ˆetre coll´es `a des temp´eratures suffisamment basses pour ne pas d´eformer de mani`ere irr´eversible les chip bumps tout en pouvant utiliser cet adh´esif `a des temp´era- tures sup´erieures `a celle du collage. De plus, plusieurs adh´esifs utilisent des solvants pour effectuer le d´ecollage et le nettoyage des adh´esifs. Bien que le silicium et les m´etaux qui y sont d´epos´es sont peu affect´es par les solvants, un lamin´e peut facilement ˆetre atta- qu´e par des solvants organiques comme il a pu ˆetre possible de le voir lors de l’usage du EKC830 et du EKC865 pour dissoudre le HD3007. La s´election des adh´esifs ´etait donc tr`es importante et malgr´e que le BB305 et le HD3007 soient des candidats int´eressants, il est encore n´ecessaire d’optimiser tous les param`etres de ces adh´esifs. `A l’´evidence, les processus de cuisson et recuits optimis´es des adh´esifs a certainement permis un contrˆole du gauchissement am´elior´e des lamin´es. Des recherches litt´eraires suppl´ementaires ´etaient toutefois n´ecessaires pour le HD3007 pour conclure qu’il pouvait ˆetre recuit `a plus faible temp´erature que celle propos´ee par le fabricant. La nature thermoplastique du BB305 a aussi ´et´e d’un grand avantage pour le recuit et le collage de l’adh´esif, mais n’´etait pas un processus bien connu ou expliqu´e par le fabricant.
5.3. TRAVAUX FUTURS 119