Le domaine de l'invention est celui des systèmes électroniques, et notamment des radiocommunications.

Plus précisément, l'invention concerne la fabrication, et notamment l'assemblage de composants électroniques équipant des systèmes électroniques.

Plus précisément encore, l'invention concerne le report de composants ou de modules de radiocommunication sur un circuit imprimé, notamment lorsqu'il existe une contrainte de faible épaisseur, par exemple pour l'intégration dans des appareils de petite taille et/ou de faible épaisseur (téléphone portable par exemple).

L'invention s'applique notamment à la technique d'assemblage BGA (« ball grid array », en anglais, pour « réseau de billes » en français) de composants électroniques à l'intérieur de tels systèmes électroniques et/ou modules de radiocommunications, au moyen d'éléments de matière fusible.

La technique d'assemblage BGA, offre un ensemble d'avantages parmi lesquels : - la faible sensibilité aux contraintes thermos-mécaniques ; - la faible sensibilité au manque de planéité potentielle de la carte fille et/ou de la carte mère sur lesquelles les composants doivent tre assemblés ; - le faible « pitch » d'interconnexion (distance entre deux points de connexion) nécessaire pour les composants ; - la facilité de remontage des composants ; - son faible coût.

Cette technique d'assemblage type BGA est donc fortement utilisée dans le domaine de l'assemblage de composants électroniques, notamment dans la fabrication de systèmes de radiocommunication ne possédant pas de réelles contraintes de faible épaisseur.

Cependant, dans ces systèmes, on rencontre l'inconvénient majeur de l'épaisseur relativement importante induite par les billes de matière fusible entre les composants et la carte-mère et/ou fille sur laquelle ils sont reportés, et de l'absence d'un contrôle précis de l'épaisseur résultant de l'assemblage.

A simple titre illustratif, la figure 1 représente ainsi les billes 11 de matière fusible disposées sur la face inférieure d'un composant ou module électronique 12, encore appelée carte-fille, et le report de ce dernier sur une carte-mère 13, selon un procédé d'assemblage BGA classique. Les figures 2. a et 2. b présentent une vue en coupe du composant 12 avant et après son assemblage selon la technique BGA sur une carte-mère 13 au moyen de billes 11 de matière fusible.

La figure 2. b illustre en particulier l'épaisseur importante 21 induite par les billes 11, après leur refusion, entre la carte 13 et le composant 12, épaisseur incompatible lorsque la hauteur séparant ladite carte dudit composant à reporter doit tre rendue minimale.

Cela est dû notamment au fait que les billes ont un volume relativement important, la quantité de matière devant tre suffisante pour combler un éventuel écart de planéité. En contrepartie, en l'absence d'un tel écart, les billes imposent une surépaisseur.

On ne connaît pas de technique simple et efficace permettant de pallier cet inconvénient, parmi les techniques connues de l'art antérieur. En effet, ce problème est simplement considéré par les fabricants ou les assembleurs comme inhérent à la technique de l'assemblage BGA.

Une approche connue de l'art antérieur pour tenter de réduire, le cas échéant, la hauteur entre la carte (mère et/ou fille) et le composant à reporter sur cette dernière pourrait consister, à première vue, à écraser plus fortement ce composant sur ladite carte, lors de l'étape de refusion.

Une telle approche selon l'art antérieur présente cependant plusieurs inconvénients, les plus importants étant : - le risque important de détérioration du composant ;

- le risque de court-circuit potentiellement induit par la mise en contact involontaire de la matière fusible des billes entre elles et/ou avec une ou plusieurs pistes du circuit, lors de la phase de refusion.

Cela conduirait dans la plupart des cas à la mise au rebut du composant et de la carte (mère ou fille).

Cependant, dans le cas de l'assemblage de modules de radiocommunication, complexes et souvent très coûteux à la fabrication, une telle approche selon l'art antérieur n'est pas acceptable, sur le plan financier.

L'invention a notamment pour objectif de pallier ces différents inconvénients de l'art antérieur.

Plus précisément, un objectif de l'invention est de fournir un système électronique et son procédé d'assemblage permettant d'aboutir à une épaisseur minimale entre le composant et/ou module et le substrat sur lequel il doit tre reporté, selon la technique d'assemblage BGA.

Un autre objectif de l'invention est de fournir de tels système et procédé qui soient peu coûteux et faciles à mettre en oeuvre.

Un objectif supplémentaire de l'invention consiste à conserver tous les avantages connus de la technique d'assemblage BGA, à savoir une faible sensibilité aux contraintes thermo-mécaniques, une faible sensibilité au manque de planéité potentielle de la carte fille et/ou de la carte mère sur lesquelles les composants doivent tre assemblés, la nécessité d'un faible « pitch » d'interconnexion pour les composants et la facilité de remontage des composants.

Un autre objectif de l'invention est de fournir un système et un procédé supprimant les risques importants de détérioration du composant et de court- circuits potentiellement pouvant tre induits par une mise en contact involontaire des billes de matière fusible avec une ou plusieurs pistes du circuit.

Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite sont atteints à l'aide d'un système électronique comprenant au moins un composant monté sur un support correspondant, à l'aide d'un ensemble d'éléments de matière fusible.

Un tel système comprend avantageusement, sur au moins un des composants et/ou

sur le support correspondant, au moins une zone d'échappatoire conçue pour recevoir un éventuel surplus de matière fusible, de façon à limiter l'épaisseur globale du système. Il permet de s'affranchir efficacement des contraintes initiales liées à la hauteur des billes qui pénalise habituellement l'épaisseur de la carte fille et/ou de la carte-mère. En effet, le système selon l'invention permet avantageusement d'évacuer le surplus des billes de matière fusible après l'assemblage de la carte-fille sur la carte-mère.

De façon avantageuse, la ou les zones d'échappatoire sont recouvertes d'un matériau mouillable. Il s'agit en effet d'utiliser les propriétés de capillarité de la crème à braser, ou de toute autre matière fusible, sur une surface mouillable pour évacuer la soudure excédentaire.

Préférentiellement, au moins une des zones échappatoires définit une piste se terminant en cul-de-sac.

De façon avantageuse, la ou les pistes se terminent sur une portion de section élargie.

Avantageusement, une zone d'échappatoire est associée respectivement à chacun des éléments de matière fusible. Il s'agit en effet d'éviter toute possibilité de court-circuit après l'assemblage de la carte-fille sur la carte-mère.

De façon également avantageuse, une mme zone d'échappatoire est associée à au moins deux des éléments de matière à souder, correspondants à des connexions électriques à un mme potentiel. Dans certains modes de réalisation particuliers, il peut tre intéressant, en effet, de profiter du surplus de matière fusible évacué pour réaliser certaines pistes de connexion, ou bien certaines autres connexions électriques.

Les éléments à souder et/ou les zones d'échappatoire sont conçus préférentiellement de façon que la matière en surplus se dirigent sur les zones d'échappatoire sous l'effet de la capillarité appliquée sur le ou les composants.

Avantageusement, les zones d'échappatoire appartiennent au groupe comprenant : - les puits de diamètre et de profondeur prédéterminés ;

- les gorges de forme et de profondeur prédéterminées ; - les pistes électriques de forme et de longueur prédéterminées ; - les cavités internes réalisées dans au moins un des composants et/ou dans le support ; - les vias traversants.

Différentes formes géométriques en deux et/ou trois dimensions (2D ou 3D) peuvent en effet tre envisagées suivant les contraintes mécaniques et/ou électriques requises au moment de l'assemblage, ou bien suivant les contraintes liées à des espaces plus ou moins importants disponibles sur la carte-mère et/ou carte-fille.

De façon préférentielle, au moins une des zones d'échappatoire se prolonge par une zone de connexion recouverte de vernis. Une telle technique permet en effet d'éviter que le surplus de matière à braser récupéré ne s'étende plus largement sur le substrat de la carte-mère et/ou carte-fille.

L'invention concerne également un support prévu pour recevoir au moins un composant dans un système électronique tel que décrit ci-dessus. Un tel support comprend avantageusement, au moins une zone d'échappatoire conçue pour recevoir un éventuel surplus de matière à souder lors de l'assemblage d'un ou plusieurs composants sur celui-ci, selon la technique BGA ou autre, de façon à limiter l'épaisseur globale du système électronique ainsi obtenu.

L'invention concerne aussi un composant destiné à tre monté sur un support dans un système électronique tel que celui décrit ci-dessus. Un tel composant comprend avantageusement au moins une zone d'échappatoire conçue pour recevoir un éventuel surplus de matière à souder lors de l'assemblage de ce composant sur le support précité, selon la technique BGA ou autre, de façon à limiter l'épaisseur globale du système électronique ainsi obtenu.

De façon avantageuse, un tel composant forme un module regroupant dans une mme entité au moins deux composants interconnectés entre eux.

L'invention concerne également un procédé de réalisation d'un système électronique tel que celui décrit ci-dessus, dans lequel au moins un composant est

monté sur un support correspondant, tel que décrit ci-dessus, à l'aide d'un ensemble d'éléments de matière à souder, selon la technique BGA ou autre. Dans un tel procédé, on prévoit sur au moins un des composants et/ou sur le support au moins une zone d'échappatoire conçue pour recevoir un éventuel surplus de matière à souder, de façon à limiter l'épaisseur globale du système obtenu.

De façon préférentielle, lorsqu'au moins une des zones échappatoires se termine par un logement en creux, ce logement est réalisé à l'aide d'un laser ou de tout autre outil chimique et/ou mécanique permettant la réalisation d'un tel logement creux.

De façon avantageuse, un tel procédé comprend les étapes suivantes : - mise en place des éléments de matière à souder sur le support ou sur le ou les composants ; - chauffage, de façon à faire fondre les éléments de matière ; - évacuation d'un éventuel surplus de matière fondue vers la ou les zones d'échappatoire.

De façon également avantageuse, le procédé comprend en outre au moins deux étapes préliminaires : - une première étape de définition de la géométrie des zones d'échappatoires en fonction d'éventuelles contraintes de positionnement sur le support ; - une deuxième étape d'identification et de préparation des zones pouvant également servir de moyen de connexion électrique après évacuation d'un éventuel surplus de matière fondue.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préférentiel, donné à titre de simple exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés, parmi lesquels : - la figure 1, décrite en préambule, illustre un module (ou composant) électronique reporté selon un assemblage BGA classique sur une carte-mère ;

- les figures 2. a et 2. b, également décrites en préambule, illustrent respectivement les étapes avant et après refusion de l'assemblage d'un composant comprenant des billes de matière fusible, selon la technique d'assemblage BGA connue de l'art antérieur ; - les figures 3 et 4 illustrent un mode de réalisation de l'assemblage BGA faible épaisseur selon l'invention, respectivement avant et après refusion.

- la figure 5 présente une vue de dessus d'un exemple de zones d'assemblage BGA 51 reliées à des moyens d'échappatoire 52 du type réservoir.

L'invention concerne donc l'ajout, sur le circuit imprimé (carte-mère et/ou fille) et/ou le composant électronique et/ou le module de radiocommunication, de moyens d'échappatoire permettant d'évacuer le surplus éventuel de matière fusible lors de la phase de refusion, de façon à rendre minimale la hauteur entre le composant (ou module) et la carte-mère.

Plus précisément, la figure 3 illustre, avant refusion, un composant électronique et/ou de radiocommunication 31 comprenant des billes 32 de matière fusible, l'ensemble étant prt à tre assemblé selon le procédé selon l'invention sur une carte-mère 33 comprenant des zones de report et de connexion 34 reliés à des moyens d'échappatoire 35 du type puits. Ces puits 35 sont en outre recouverts d'une fine couche métallique 36 leur conférant les propriétés de mouillabilité nécessaire à l'invention.

La figure 4 présente, toujours selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, les mmes éléments que ceux de la figure 3 (composant électronique et/ou de radiocommunication 31, carte-mère 33), mais une fois assemblés suivant le procédé selon l'invention. Cette figure met en outre parfaitement en évidence la hauteur minimale 43 ainsi obtenue entre ledit composant 31 et ladite carte-mère 33, la matière fusible des billes BGA après refusion étant alors présente en quantité simplement suffisante pour garantir les propriétés des connexions électriques entre les zones de connexion 41 du composant et les zones de

connexion 34 de la carte-mère. La figure illustre également le fait que selon l'invention, le (s) surplus 42 de matière fusible des billes BGA est (sont) évacué (s) vers les puits 35 formant moyens d'échappatoire.

Le principe général de l'invention repose donc sur une approche nouvelle et inventive consistant à utiliser de façon combinée des moyens d'échappatoire sur la carte-mère et/ou fille et les propriétés de capillarité des billes BGA de matière fusible sur une surface mouillable, pour permettre l'évacuation d'un éventuel surplus de matière fusible lors de la phase de refusion, et ainsi réduire au maximum la hauteur séparant la carte-mère et/ou fille et le composant assemblé, après ladite phase de refusion.

On note que l'on a prévu d'associer une zone d'échappatoire à chaque connexion, donc à chaque bille. Bien sûr, une mme zone d'échappatoire peut tre partagée, dans le cas où les billes sont reliées à un mme élément (par exemple, la masse ou une tension d'alimentation, ou de référence). L'intért supplémentaire de pouvoir partager une mme zone d'échappatoire entre chaque zone de connexion est d'autant plus important pour certains types de systèmes électroniques nécessitant le passage de signaux de forte puissance, notamment du type radiofréquence (RF), plusieurs billes BGA pouvant tre affectées à un mme signal.

Selon le mode de réalisation préférentiel de l'invention, les moyens d'échappatoires sont prévus sur la carte-mère et/ou fille et se présentent sous la forme de simples culs de sac destinés uniquement à la récupération du surplus éventuel de matière fusible après refusion.

D'autres modes de réalisation sont également envisageables pour des variantes de l'invention. Ces autres modes de réalisation possibles de l'invention concernent en particulier : - la forme géométrique desdites zones échappatoires, en deux ou trois dimensions, appartenant au groupe comprenant : 'les puits de diamètre et de profondeur prédéterminés ; 'les gorges de forme et de profondeur prédéterminées ;

'les pistes électriques de forme et de longueur prédéterminées ; 'les cavités internes réalisées dans au moins un desdits composants et/ou dans ledit support ; 'les vias traversants.

- l'utilisation du surplus de matière fusible contenu dans lesdits moyens d'échappatoire comme élément de connexion électrique et/ou d'autre (s) composant (s), lesdits moyens échappatoires n'étant alors plus considérés comme de simples culs de sac, mais comme des éléments à part entière du système électronique et/ou de radiocommunication considéré.

L'invention repose en effet sur le fait que les zones d'échappatoire, qu'elles soient réalisées en deux dimensions (2D) ou en trois dimensions (3D), sont recouvertes d'un matériau mouillable, qui facilite la réception et le guidage de la matière en fusion (les caractéristiques du matériau mouillable sont bien sûr choisies pour faciliter cette opération, sans entraîner plus de matière que nécessaire, de façon à ce que la connexion électrique reste assurée dans de bonnes conditions).

Cette approche s'oppose donc à la technique classique, qui prévoit que les circuits imprimés, et notamment les pistes, sont recouverts d'un vernis sur lequel la soudure ne prend pas.

Il convient d'ailleurs de noter que les deux approches ne sont pas incompatibles. Une piste peut tre essentiellement vernie, à l'exception d'une portion spécifique présentant une surface mouillable selon l'invention.

Cette approche combinant la notion de piste classique et d'échappatoires selon l'invention est également intéressante dans le cas des vias, que le surplus de matière viendra combler.

On note par ailleurs que ces échappatoires selon l'invention peuvent tre prévus sur le circuit imprimé (carte-mère) et/ou sur la carte-fille, et/ou directement sur les composants ou modules.