Une nouvelle technique de collage pour la microélectronique

En microélectronique, le packaging représente 30 % du coût total de la production. Cependant, ce coût augmente à un rythme alarmant car les consommateurs veulent des appareils électroniques portables toujours plus petits et performants. Tout progrès dans la réduction du coût du packaging est donc crucial pour préserver la compétitivité des entreprises de l'UE actives dans l'assemblage et le packaging.

En microélectronique, le packaging utilise souvent des polymères thermodurcissables tels que des matériaux d'encapsulation ou de remplissage, et des adhésifs conduisant l'électricité. Ces polymères thermodurcissables, initialement liquides ou pâteux, sont durcis via un processus de polymérisation. Le chauffage par micro-ondes est une méthode intéressante pour remplacer le chauffage classique, car elle accélère notablement le durcissement.

Les chercheurs du projet FAMOBS («Frequency agile microwave bonding system»), financé par l'UE, ont mis au point un nouvel outil qui utilise des micro-ondes pulsées et choisit quelques fréquences propres pour améliorer la qualité du collage. Il pourrait servir à polymériser les matériaux de remplissage, à coller les composants sur le circuit imprimé, et même à réparer des composants défectueux.

L'outil est un système de collage en cavité ouverte, qui permet un chauffage sélectif ponctuel. Il peut donc être intégré à une machine de positionnement de précision et traiter des composants indépendants sur l'ensemble d'un circuit imprimé. En outre, sa conception ouverte autorise la simultanéité du positionnement, de l'alignement et de la polymérisation. Cette technique convient aussi pour la fabrication rouleau à rouleau.

Au contraire des fours à convection, le matériau est chauffé de l'intérieur ce qui accélère la polymérisation. Ceci permet de durcir certains matériaux 10 fois plus vite. En outre, le système est exact à moins de 10 micromètres.

Face à l'exode de nombreuses sociétés d'assemblage et de packaging vers des pays à faible coût de main-d'œuvre, il est clair que ce secteur européen doit se revitaliser. Cette nouvelle technique accélère notablement le traitement et devrait donc apporter un net avantage concurrentiel aux entreprises européennes. Elle devrait aussi leur permettre de produire des équipements et des matériaux d'assemblage à destination du marché asiatique.