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Dans la vie quotidienne, les micropuces sont devenues des éléments indispensables : elles se retrouvent dans de nombreux objets comme les smartphones, les cartes de crédit, les véhicules et même dans des dispositifs médicaux. La céramique de haut de gamme Kyocera Starceram N3000 P joue un rôle essentiel dans le contrôle de la fonctionnalité des micropuces. Après la production de processeurs et de puces mémoire sur un wafer de silicium, on procède à une inspection détaillée du fonctionnement des circuits électroniques. Pour des raisons d’efficacité, cette opération est directement réalisée sur le wafer en silicium, juste avant d’effectuer la séparation physique des puces identifiées comme correctement fonctionnelles.

Une plaquette de support en céramique avec plusieurs broches de contact 10 000 fois mi-croscopiques

Des cartes à pointes, également appelées « Probe cards » sont utilisées pour contrôler la fonctionnalité. Il s’agit bien d’une tête de mesure équipée de plusieurs broches de contact 10 000 fois microscopiques, guidées par une plaquette très fine en nitrure de silicium, produite par Kyocera. Les broches sont mises au contact de la surface de la puce. S’ensuit un échange de signal avec le système test, qui vérifie de nouveau la fonctionnalité de la puce. La plaquette en nitrure de silicium tient les broches bien en position, afin de garantir l’exactitude de la mesure. Parallèlement, les broches de contact doivent pouvoir retourner le long de leur axe longitudinal afin de garantir une souplesse de pose sur la surface en silicium. Pour assurer la stabilité de la plaquette et éviter des dysfonctionnements lors de la transmission du signal, le nitrure de silicium doit présenter un niveau élevé de solidité et de résistance électrique.

D’excellentes propriétés de matériaux pour des conditions d’utilisation polyvalentes

Les trous de guidage des broches de contact sont percés dans le matériau grâce à un processus au laser. Comme les structures présentent des largeurs toujours plus restreintes lors de la pro-duction de micro-puces, il est nécessaire d’améliorer continuellement la précision lors du perçage de ces passages. Les plaquettes en nitrure de silicium doivent être dimensionnées plus finement. Kyocera propose des matériaux d’une épaisseur comprise entre 0,125 mm et plus de 1 mm. Starceram N3000 P, la céramique de haute performance développée par Kyocera, réunit à la fois la solidité et la résistance à l’usure demandées ainsi que le glissement nécessaire dans les trous de guidage.

Le contrôle de fonctionnalité des micro-puces se déroule, pour différentes conditions d’application, à des températures arctiques jusqu’à la limite de performance supérieure à 200 °C. Starceram N3000 P possède une résistance à la flexion supérieure à 1150 MPa, pouvant être obtenue par la structure sans pore aux grains particulièrement fins, avec des tailles de grain inférieures à 1 µm. Les excellentes propriétés mécaniques permettent de tester des millions de micro-puces avec une seule carte à pointes.

Des inspections complexes comme garantie d’une qualité maximale

Kyocera garantit la qualité de ses plaquettes en nitrure de silicium grâce à la rigueur des contrôles qualité. Chaque plaquette est contrôlée visuellement à l’aide d’une lumière très claire afin de pouvoir détecter d’éventuelles rayures, ruptures ou micro-détachements. De même, l’épaisseur, la régularité et la rugosité de la surface sont contrôlées grâce à une machine de mesure optique extrêmement précise. Les mesures des épaisseurs de matériau sont réalisées avec une tolérance de seulement +/- 1 µm, garantissant une précision maximale aux clients Kyocera. Par ailleurs, un système de laser de haute technologie permet de découper les plaquettes aux dimensions individuellement demandées par les clients, jusqu’à une taille maximale de 190 mm x 190 mm, sans endommager les bordures. Deux variantes de surface sont disponibles à la livraison – une version poncée et brillante avec une valeur de rugosité Ra de < 0,4 µm et une version mate d’une valeur Ra de < 0,3 µm.

Starceram N3000 P possède un profil de propriétés optimal pour la fabrication de cartes à pointes. Grâce à ce développement, Kyocera contribue essentiellement à la fabrication stratégique et essentielle de micro-puces pour différents domaines d’application. Les plaquettes en nitrure de silicium sont entièrement fabriquées en Europe, d’où elles sont livrées chez des clients situés en Europe, aux États-Unis et en Asie.

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