Evaluation de la fiabilité de boîtiers électroniques QFN à base de nanocomposites LCP/SiO2 fonctionnalisées

Evaluation of the reliability of electronic packages QFN-based on nanocomposites LCP / SiO2 functionalized

• Auteur / Autrice : Walide Chenniki
• Direction : Yves Ousten, Isabelle Bord Majek
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Electronique
• Date : Soutenance le 15/07/2015
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences physiques et de l’ingénieur (Talence, Gironde ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : : Université Bordeaux-I (1971-2013)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de l'intégration du matériau au système (Talence, Gironde)
• Jury : Président / Présidente : Claude Pellet
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Vincent Gaud, Thierry Camps
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Sandrine Thérias, Roland Fortunier

Mots clés

Mots clés contrôlés

Fiabilité

Thermodynamique

Composites polymères

Cristaux liquides

Mots clés libres

Composites

Nanoparticules

Sol-gel

Fiabilité

Thermoplastique

Boîtiers

Composites

Nanoparticles

Sol-ge

Reliability

Thermoplastic

Packages

Résumé

Dans le cadre du développement de boîtiers à cavités pour composants électroniques, les polymères à cristaux liquides (LCP) offrent des propriétés intéressantes capables de rivaliser avec les matériaux en céramique : une faible perméabilité aux gaz, une résistance à haute température, une stabilité thermique et une faible constante diélectrique (3,1 à 1 MHz et 2,8 à 10 GHz). Cette nouvelle génération de thermoplastiques permettra de concurrencer les boîtiers métalliques et céramiques à cavité plus coûteux et de s’ouvrir à de nouvelles applications comme l’imagerie médicale par exemple.Dans ce contexte, nous proposons une technique de fonctionnalisation de nanoparticules minérales (via procédé Sol-Gel) et leur incorporation à la matrice polymère afin de modifier ces propriétés mécaniques (Module de Young et CTE) et son anisotropie. La fiabilité de boîtiers est évaluée à l’aide de simulations thermomécaniques. Le but est d’établir un lien entre les propriétés mécaniques des composites à base de LCP et la durée de vie des boîtiers électroniques. Le développement de capots optiques pour ces boîtiers est aussi étudié afin d’obtenir une filtration dans la proche infrarouge pour des applications dans le secteur de la téléphonie mobile.

As part of the development of cavities packages for electronic components, Liquid Crystal Polymers (LCP) offer interesting properties and compete with ceramic materials: low gas permeability, high temperature resistance, thermal stability and low dielectric constant (3.1 to 2.8 for 1 MHz and 10 GHz). This new generation of thermoplastic will compete with classic packages more expensive and open to new applications such as medical imaging for example.In this context, we propose an original approach of mineral nanoparticles functionalization (via sol-gel process) and their incorporation into the polymer matrix to modify the mechanical properties (Young's modulus and CTE) and the anisotropy. Packaging reliability is assessed using thermomechanical simulations. The goal is to establish a link between the mechanical properties of composites based on LCP and the characteristic lifetime of the package. The development of optical covers for these packages is also study to obtain a filter in the near infrared for applications in the mobile phone sector.