Gauchissement du site de brasure

La figure 4.19 pr´esente le gauchissement en valeur absolue de la r´egion du site de brasure du lamin´e et la cambrure de la puce pour les ´etapes o`u il n’est pas possible de mesu- rer directement le gauchissement du lamin´e. Le gauchissement a ´et´e mesur´e `a l’aide du TherMoir´e, alors que la cambrure de la puce ´electronique a ´et´e faite par mesure laser en plusieurs points sur la puce.

Dans les ´etapes de brasage `a la puce et de l’underfill, le gauchissement est significativement plus faible dans la r´egion du site de brasure pour les assemblages par adh´esif que les 2 autres assemblages. Les deux adh´esifs se sont comport´es d’une fa¸con tr`es similaire `a l’exception de la mesure post CJ. L’hypoth`ese derri`ere cette difficult´e `a maintenir une valeur de gauchissement basse pour le BB305 est que la cambrure de la puce ´electronique est survenue uniquement suite `a la solidification des C4 apr`es le brasage `a la puce ´electronique. Un des ´el´ements importants pouvant faire varier les valeurs de gauchissement est le couplage du lamin´e `a la puce ´electronique qui n’´etait pas consid´er´e dans les excursions en temp´erature effectu´ees `a la section 4.2. Ce couplage vient induire un grand stress vu l’importante diff´erence de CET entre la puce ´electronique et le lamin´e et le BB305 plus souple en temp´erature laisse la puce se cambrer plus ais´ement mˆeme si une am´elioration notable est visible par rapport `a l’assemblage standard. En ce qui concerne le HD3007, sa nature thermodurcissable vient contrebalancer de mani`ere tr`es efficace les contraintes g´en´er´ees par la diff´erence de CET entre le lamin´e et la puce ´electronique et empˆeche cette derni`ere de se cambrer. Bas´e sur ces comportements, les deux adh´esifs test´es parviennent `a remplir leur but principal, soit de r´eduire la gauchissement pour l’´etape critique du brasage `a la puce ´electronique. Cependant, une fois le support temporaire d´ecoll´e, il ne semble pas y avoir d’am´elioration notable sur le gauchissement final des assemblages dans la r´egion du site de brasure. Ceci propose que l’´epaisseur du TIM entre la puce ´electronique et le capot ne sera pas am´elior´ee dans l’assemblage final. Le gauchissement des assemblages apr`es la pose des billes, ´etabli par une mesure de plan´eit´e des billes, augmente d’une fa¸con similaire pour toutes les cellules et peut ˆetre expliqu´e par la variabilit´e normale du diam`etre des billes. Dans le cas de l’assemblage par HD3007, l’´etat du BSM du lamin´e apr`es le d´ecollage n’a pas permis de proc´eder `a la pose des billes, mais un comportement en gauchissement similaire aux autres assemblages serait attendu apr`es la pose des billes.

En ce qui concerne les assemblages sans collage temporaire, les mesures prises pour contrˆo- ler le gauchissement lors de l’assemblage ont r´eussi `a minimiser les variations de gauchis- sement avant et apr`es le brasage `a la puce ´electronique dans la r´egion du site de brasure.

Toutefois, le gauchissement est toujours nettement plus ´elev´e que ce qui peut ˆetre observ´e dans les assemblages par collage temporaire.

Figure 4.19 Gauchissement et cambrure en valeur absolue dans la r´egion du site de brasure lors d’un assemblage complet. Les abr´eviations CJ, UF, capot et billes signifient respectivement brasage `a la puce, underfill, pose du capot et pose du BGA. Les pr´efixes utilis´es « pre » et « post » signifient une mesure imm´e- diatement avant et imm´ediatement apr`es l’´etape d’assemblage respectivement. Le gauchissement sur le TSM du lamin´e a ´et´e mesur´e `a pre CJ, la cambrure a ´et´e mesur´ee pour les ´etapes post CJ, pre UF, post UF et le gauchissement du lamin´e BSM a ´et´e mesur´e pour les ´etapes post capot et post billes une fois le lamin´e d´ecoll´e du support temporaire.

Si les valeurs exp´erimentales de gauchissement du site de brasure avant le brasage sont compar´ees aux valeurs simul´ees par Frisky, il est possible d’observer quelques diff´erences. Alors que les valeurs exp´erimentales sont de -16,5 μm pour le BB305 et -8,5 μm pour le HD3007 (les valeurs du graphique sont en valeur absolue), les simulations Frisky donnent -9,6 μm. Frisky a permis une bonne ´evaluation qui se trouve exactement dans le mˆeme ordre de grandeur que les r´esultats exp´erimentaux. Comme mentionn´e dans la section 4.1, les d´eformations plastiques ne sont pas consid´er´ees ici, mais les simulations s’approchent suffisamment des r´esultats exp´erimentaux en ne consid´erant que les d´eformations ´elas- tiques.

Suite au d´epot de l’underfill, les simulations Frisky montrent une cambrure de puce ´elec- tronique plutˆot ´elev´ee par rapport `a ce qui est observ´e dans les r´esultats exp´erimentaux. Les assemblages par BB305 et par HD3007 donnent des cambrures de puce ´electronique de 19,3 μm et 29 μm respectivement, alors que Frisky simule 41,2 μm (figure 4.6). Une des diff´erences majeures ici peut ˆetre reli´e aux hypoth`eses faites dans Frisky o`u tous les composants sont assembl´es lorsqu’ils sont parfaitement parall`eles les uns aux autres et cet alignement parfait peut ultimement g´en´erer un plus grand stress que ce qu’il y aurait en

4.3. ASSEMBLAGE COMPLET D’UN LAMIN´E `A LA PUCE ´ELECTRONIQUE `A

L’AIDE DE LA SOLUTION D’ADH´ESIF TEMPORAIRE 99

r´ealit´e. Il y aurait n´ecessairement un plus grand gauchissement induit par ce plus grand stress dans l’assemblage simul´e.