Durabilité de joints adhésifs structuraux en milieu chaud humide : application au packaging en électronique de puissance

• Auteur / Autrice : Jérôme Evieux
• Direction : Yves Baziard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et génie des matériaux
• Date : Soutenance en 2002
• Etablissement(s) : Toulouse, INPT

Mots clés

Mots clés contrôlés

Époxydes

Circuits électroniques

Traitements de surface

Nitrure d'aluminium

Assemblages collés

Résumé

L'augmentation de la densité de composants dans les circuits électroniques de puissance (technologies d'intégration) implique outre les problèmes thermiques, la définition de nouveaux matériaux et de procédés d'assemblage. La fiabilité des joints collés structuraux à substrats céramique (radiateur en nitrure d'aluminium-AIN) et thermoplastique (collecteur en polyétherimide-PEI) utilisés pour le packaging de modules de puissance refroidis par eau, est l'une des préoccupations. Afin d'augmenter la durabilité des assemblages en milieu chaud humide, la méthodologie de travail consiste premièrement à optimiser les traitements de surface des substrats et à vérifier l'inertie chimique de l'adhésif époxyde vis-à-vis du milieu agressif. Deuxièmement, un moyen d'évaluation de la dégradation interfaciale des joints est requis pour prédire le comportement des joints à long terme. Les traitements de surface, par voie physique, et respectueux de l'environnement ont été étudiés par de multiples moyens de caractérisation (MEB, AFM, XPS, mouillabilité. . . ). Un test de clivage asymétrique, après analyse numérique, a été mis au point pour évaluer la dégradation interfaciale des joints AIN/époxyde et PEI/époxyde dans le milieu de vieillissement. Les essais soulignent le rôle bénéfique des traitements de surface et permettent de fournir une prédictionrapide et fiable de la tenue à long terme des joints collés structuraux.