Comportement homogénéisé d'un microvia pour la modélisation mécanique d'un circuit imprimé avec composants enfouis
Résumé
The boom of the e-technology is leading to new designs for printed circuit boards in response to the increase in component density. The solution found is to integrate active components into the unoccupied volume of the printed circuit board. To estimate the printed circuit board life time, the response of the interconnection layer to thermo-mechanical loads is studied. In fact, this area is prone to various failures. As this kind of design with microvias interconnected chips become usual in industry, the large number of microvias present can be managed by a finite element software. To overcome this problem, a numerical homogenization is implemented to replace the microvia with its homogeneous equivalent material in large printed circuit board structure. This work also highlights the accuracy of the average response of the homogeneous equivalent material but also the necessity to keep at least a fully detailed unit cell to analyze the local stresses. This will enable the detection of crack initiation zones in microvia interconnect layers.
L’essor des technologies du numérique conduit à la restructuration des circuits imprimés dans le but d’enfouir des composants actifs pour répondre à la densification de ceux-ci. Afin d’estimer la durée de vie de ces circuits imprimés, la réponse des couches d’interconnexion des composants enfouis après sollicitations mécaniques est étudiée. En effet, ces zones sont connues pour être propices à des défaillances de différentes catégories. Alors que dans l’industrie, ce type d’architecture avec des puces interconnectées par microvias se développent, le très grand nombre de microvias en présence est difficilement gérable par calculs par éléments finis. Pour passer outre ce problème, une méthode d’homogénéisation est mise en place afin de remplacer le microvia par son matériau homogène équivalent dans des structures de circuit imprimé à grande échelle. Le travail réalisé dans cet article met en évidence la précision de la réponse moyenne du matériau homogène équivalent mais aussi, la nécessité de conserver au moins un motif parfaitement détaillé permettant ainsi l’analyse locale des efforts et la détection des zones d’initiation de fissures.
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