Etude de la condensation de carbone sur la paroi des interconnexions verticales (vias) ablatées au laser à excimère dans du polyimide : application pour la métallisation directe des vias dans les circuits imprimés

par Pascal Metayer

Thèse de doctorat en Sciences. Physique

Sous la direction de Joël Davenas.

Soutenue en 1999

à Lyon 1 .

Le jury était composé de Joël Davenas.


  • Résumé

    Le travail presente dans ce memoire concerne le depot d'un film de carbone graphitique sur la paroi d'une micro-cavite ablatee au laser a excimere dans un film de polyimide. L'ablation de ce type de polymere produit une quantite importante de particules de carbone qui condensent sur la paroi en consequence d'une ejection fortement horizontale resultant d'un processus collisionnel avec le gaz ambiant. Dans la fabrication des circuits imprimes, ce depot rend les vias conducteurs, leur metallisation electrolytique peut alors etre envisagee ; ce qui represente un procede non-polluant, plus simple et economique par rapport au procede de metallisation classique. Une methode originale a permis l'etude de la repartition du carbone le long de la paroi pendant l'ablation de la cavite et en fonction de ses dimensions. Le profil d'epaisseur du depot a pu etre ainsi modelise et verifie par la resistance electrique du depot obtenu pour plusieurs polyimides. D'autre part, ces caracteristiques de condensation permettent d'expliquer la structuration conique associee a la carbonisation de surface du polyimide sous irradiation cumulative. Concernant le procede envisage, les conditions d'ablation permettant la metallisation des vias ont ete determinees. La faisabilite du procede a ete demontre en obtenant des resistances par via de valeurs reproductibles et identiques a celles obtenues par voie classique. La fiabilite du procede a ete eprouvee par un test de comportement en temperature de type vrt et un test aux ultrasons permettant de conclure sur la bonne tenue mecanique du depot. Neanmoins, l'ecoulement des particules dans la cavite forme une zone de non-depot, situee en fond de via, ou le polyimide est carbonise par pyrolyse et reste tres resistif. Cette zone representant un probleme de fiabilite, sa couverture par le depot de carbone est envisageable en ablatant sous haute pression au moyen d'une buse coaxiale.


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Informations

  • Détails : 1 vol. (216 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 198-209

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  • Bibliothèque : Université Claude Bernard (Villeurbanne, Rhône). Service commun de la documentation. BU Sciences.
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