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Technologie & Savoir-faire : Structuration par laser de circuits d'interconnexion sur supports céramiques

La technologie d'ablation laser permet aux ingénieurs de développer des supports de circuits qui ne peuvent pas être fabriqués par des techniques de gravure chimiques. Ce type de produit résulte de la combinaison des techniques d'usinage de précision des céramiques et de l'ablation laser des couches minces de métallisation. Nous appelons ce concept "circuit d'interconnexion tridimensionnel ou CI3D".

Le principe

La structuration consiste à graver directement, à l'aide d'un faisceau laser et sans étape de masquage, une couche de métallisation déposée sur un support céramique. Il s’agit de micro-usinage laser ou d’ablation laser, car on vient ablater (retirer) le métal.

L’ablation laser permet de structurer des pistes et motifs de connexion directement sur le substrat céramique, très rapidement et sans limite de parcours de faisceau.

L’équipement

Les lasers à solide sont les plus utilisés pour les applications de micro-usinage dont les caractéristiques génériques sont la finesse, la vitesse et la sélectivité de la gravure. Le laser Nd:YAG utilisé actuellement permet de graver sans problème des couches minces de métallisation d’épaisseur

L’usinage

Bien que l’ablation laser permettent de graver des substrats plans, elle constitue surtout une technique à part entière pour l’obtention de motifs continus sur plusieurs faces consécutives d’un même support volumique. Elle permet par exemple d’atteindre des surfaces métallisées à des hauteurs différentes seulement par un changement de plan focal ou de graver une piste continue sur tout le tour d’un cylindre.

L'outillage en est réduit au seul montage utile à la préhension des pièces. Les coûts et délais de mise en route, comme ceux de masquage, sont ainsi réduits et rendent le procédé adapté au prototypage rapide.

Avantages

L'intérêt de cette technologie est multiple :

  • le support en céramique est dimensionnellement stable et électriquement isolant
  • la gravure des motifs, qu’ils soient différents ou complexes sur chacune des faces, représente seulement du temps de programmation et non des coûts de masques supplémentaires
  • les composants microélectroniques peuvent être agencés dans l’espace les uns par rapport aux autres
  • ce procédé s'applique au prototypage rapide tout comme à la réalisation de composants en séries, jusqu’à plusieurs milliers par mois
  • un large éventail de possibilités en terme de réalisation est offert

L’utilisateur final dispose ainsi d’un « support-circuit » sur lequel il reporte ses composants microélectroniques (capteur, calculateur, puce, LED…) et fait le bonding selon son propre schéma de connexion. Ce besoin s’exprime par la nécessité de rassembler des fonctions mécaniques et électriques sur un même support.

Téléchargement

Fiche produit : composant d'interconnexion 3DFiche produit : composant d'interconnexion 3D (387.88 Ko)

Publications

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