thesis

Contribution à l'intégration des convertisseurs de puissance en 3D

Defense date:

Jan. 1, 2008

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Institution:

Lyon, INSA

Disciplines:

Electrical engineering

Authors:

Directors:

Abstract EN:

In power modules, the most common die-level interconnect technology is wire bonding. In some markets, where performances such as high power density, high compactness, high switching frequency and good thermal management are required, wire bonds must be removed due to electrical and thermal limits. To overcome latter shortcomings in wire bonding technology, 3D interconnections have been proposed for the development of 3D packaging of power modules. In the ANR 3DPHI project, it has been proposed to work on the 3D integration of a power converter. Solderless interconnection on the semiconductor dies is shown in this report. This interconnection is based on electroplated micro posts. Then, the dies with their micro posts must be bonded to DBC substrates to realize the electrical connections with the other power converter elements. A solderless technique to bond the dies with their micro posts on a DBC substrate is described.

Abstract FR:

Dans les modules de puissance actuels, les connexions électriques sont réalisées généralement par des fils de bonding. Dans certaines applications, nécessitant une densité de puissance élevée, la technologie wire bonding montre des limites électriques et thermiques en limitant de surcroît les possibilités d’intégration 3D. Des technologies d’interconnexion 3D ont donc été développées pour répondre à ces exigences. Dans le cadre du projet ANR blanc 3DPHI dans lequel s’inscrit ma thèse, une intégration tridimensionnelle d’un convertisseur est souhaitée. Pour réaliser celle-ci, une connectique sur des puces semi-conductrices sans brasure et basée sur des micro poteaux électrodéposés est présentée dans ce mémoire. Les puces avec leurs micro poteaux doivent être ensuite assemblées à des substrats DCB, pour établir les connexions électriques avec les autres éléments du convertisseur. Une solution de reprise de contacts sans brasure sur les micro poteaux est décrite dans ce manuscrit.