Technique de fabrication des circuits hybrides sur supports céramiques pour la microélectrique

Résumé du document

Les supports isolants, généralement en céramique, sont couramment utilisés pour réaliser des circuits électroniques pour des applications très spécifiques.
Ils remplacent les supports habituels en résine époxy lorsque les conditions d'utilisation sont particulièrement contraignantes. Ainsi, ils sont notamment utilisés lorsque les conditions de température d'utilisation sont trop élevées ou lorsque l'atmosphère environnante risque d'endommager les circuits classiques.
Les techniques de fabrication de ces circuits, dits hybrides, sont différentes de celles pour les circuits habituels.
Ce projet traite donc de ces techniques de conception et de réalisation de ces circuits. Nous illustrerons pour finir l'ensemble par un exemple simple.

Extraits

[...] De plus, la profondeur de l'entaille ne devra pas dépasser 75% de la largeur de la résistance de manière à garder une valeur minimale de section pour le passage du courant. Notons toutefois que de nos jours, l'ajustage est le plus souvent automatisé. Dans le cas des hybrides couches minces, les matériaux utilisés pour les résistances sont le nitrure de tantale ou le nickel-chrome. Les résistances couches minces ont une gamme de résistance par carré limité par rapport aux couches épaisses. La conception des résistances en couche mince reste très limitée par le peu de matériaux disponibles. [...]

[...] L'utilisation d'une technologie de substrat céramique imprimé offre une grande stabilité au système. Fig.12 : module IRT1 utilisé dans certains capteurs Applications optoélectroniques : Les couches minces sont utilisées en optoélectronique depuis que les panneaux d'affichage ou les écrans plats existent. Les LCD à matrice active sont probablement aujourd'hui les plus répandus. Ils comportent deux lames de verre gravées de sillons à 90o destinés à recevoir les cristaux liquides en sandwich et à leur permettre de prendre deux orientations différentes. [...]

[...] Cette méthode doit être réservée à des opérations très ponctuelles car la répétitivité est difficile à assurer le tampon : un film de colle est déposé sur un disque et calibré en épaisseur avec une raclette. Un outil en forme prélève ensuite la colle et assure le transfert sur la zone prévue. le dispenseur : la colle est conditionnée en seringue. la sérigraphie : on utilise un écran comme pour les substrats. Cela permet de placer de la colle en une seule opération de manière parfaitement calibrée aux différents endroits souhaités. [...]

[...] Avec cette méthode, les couches de ces circuits sont réalisées par déposition sous vide. La définition des lignes se fait par masquage avec des résines photosensibles suivi d'une gravure et on obtient finalement un film mince d'où l'appellation couche mince. Les circuits hybrides à couches minces sont utilisés préférentiellement pour les hautes fréquences de fonctionnement, une densité de composants élevée, un faible bruit et une fiabilité élevée ; tandis que les hybrides à couches épaisses se limitent aux fonctionnements à basse fréquence et à une densité de composants faible. [...]

[...] Test de la fiabilité Une fois le circuit achevé, il est toutefois indispensable de tester sa fiabilité avant de le mettre sur le marché. Pour cela, Des tests accélérés sont réalisés sur un groupe de circuits. Domaines d'application De par ses possibilités et les différentes technologies offertes, le circuit hybride trouve sa place dans des domaines très différents : automobile : allumage, jauge à essence, tableau de bord . domotique : pèse-personnes, caméscope, automate bancaire . capteurs : pression, accélération . instrumentation : électronique d'appareils de mesure, calculateurs . [...]