Miniaturisation
La tendance à la miniaturisation n’est pas prête à cesser et le marché exige des produits toujours plus petits, plus légers et plus performants, avec des fonctionnalités supplémentaires. Pensons simplement aux appareils auditifs qui se logent dans le canal auditif et aux téléphones mobiles avec appareil photo et GPS intégrés, qui possèdent simultanément la fonctionnalité d’un PDA et offrent, à l’instar d’un lecteur MP3, de la place mémoire pour des milliers de morceaux de musique.
Cette tendance génère des besoins en circuits imprimés toujours plus petits, plus minces, avec une densité de connexion de plus en plus grande, sur lesquels on connecte les composants les plus petits ou qui sont garnis de puces retournées et de micro-BGA. Avec des circuits imprimés flexibles à forte densité de connexion, l’espace disponible peut être intégralement exploité en pliant aux endroits souhaités et les connexions électriques peuvent être réalisées sans câblage.
Voici quelques technologies permettant d’obtenir un degré élevé de miniaturisation.
Technologie des puces retournées
La technologie des puces retournées est le type de montage des puces qui prend le moins de place, dans lequel la puce est montée sur le substrat avec le côté système vers le bas grâce à des contacts de raccordement spécialement préparés (plages à bonding munies de bosses). Les bosses peuvent être reliées au substrat par bondage thermosonique, par brasage ou par collage. Comme cette technologie n’utilise pas de fils de raccordement, l’inductance est réduite, ce qui a des conséquences positives sur les propriétés de fonctionnement à hautes fréquences. Cette technologie est également utilisée pour l’assemblage de circuits imprimés flexibles et elle est connue sous le nom de puce sur substrat souple (COF).
Pour les circuits imprimés, le défi réside surtout, outre la grande densité de pastilles de contact qu’il s’agit de séparer, dans les dimensions réduites des ouvertures et des intervalles dans le vernis épargne.
GS Swiss PCB AG peut fabriquer des structures en vernis épargne de dimensions réduites en exposant le vernis épargne au laser ou en enlevant au laser le vernis épargne durci. Pour les fortes densités d’équipement, des vias remplies avec du cuivre sont disponibles dans les pastilles (via in pad). Combinée avec une structure séquentielle, la technologie PVA permet d’obtenir un degré très élevé d’intégration et de densité d’équipement.
Câblage filaire
Le câblage filaire relie puces nues et circuit imprimé à l’aide de fils très fins. Le fil est tiré depuis la surface de raccordement de la puce jusqu’à celle du substrat et «soudé». Pour cela, on utilise essentiellement des fils en or et en aluminium.
L’épaisseur de l’or, la qualité de la surface recouverte d’or et de la couche de nickel sous-jacente sont d’une importance décisive pour la bonne qualité des liaisons filaires et pour un fort coefficient d’efficacité de garnissage. Des défauts sur les plages à bonding peuvent entraîner une moindre solidité de la liaison par bonding ou le bris des fragiles aiguilles de bonding.
Grâce à ses années d’expérience, GS Swiss PCB AG connaît les contraintes qu’imposent les surfaces revêtues d’or et peut proposer un vaste éventail de telles surfaces (chimiques nickel/or, réductives or, nickel/palladium/or et galvanisées or). En fonction des besoins, les circuits imprimés peuvent également être plaqués avec deux variétés d’or différentes.
Afin de garantir une qualité constante pour les surfaces, les bains d’or et de nickel sont analysés à intervalles réguliers et l’épaisseur des couches d’or et de nickel est mesurée avec un spectromètre à rayons X, le résultat de ces mesures étant consigné dans un procès-verbal. Lors du contrôle final, les plages à bonding sont vérifiées à l’aide de microscopes dotés de filtres spéciaux par des collaboratrices et collaborateurs disposant d’une formation spécifique.
