La fabrication des circuits imprimés VI-11 Contrôles et Tests1

La fabrication des circuits imprimés

VI-11 Contrôles et Tests 1

VI-11

Contrôles et Tests



Sommaire

• Test optique (AOI)

• Test électrique

• Contrôles par coupes micrographiques

• Contrôles visuels

• Contrôles dimensionnels

Spécifications interne 16 261 666-024



Test optique (AOI)

AOI : Automatic Optical Inspection• Objectif :

Déceler les défauts de gravure d ’une couche interne avant sa stratification dans un multicouche de valeur marchande élevée.

Certains défauts peuvent éventuellement être réparés.

Utilisable aussi pour les couches externes, masques photographiques, résines photosensibles.



Test optique (AOI)

• Principe :

Comparer le graphisme de la couche interne avec celui d ’un circuit réputé correct ou à partir des données informatiques.

La machine doit être capable de distinguer les zones cuivrées (cuivre nu, traité, oxydé, métallisé) des différents substrats.



Test optique (AOI)

• Méthode :

L ’image du panneau est saisie par balayage avec une caméra linéaire CCD puis traitée par un système informatique.

Différents dispositifs d ’illumination sont employés, selon les matériaux utilisés, pour obtenir un bon contraste de l ’image.



Test optique (AOI)

Analyse de l ’image



Test optique (AOI)

• Principaux défauts rencontrés : Îlots de cuivre

Piqûres

Coupures

Échancrures

Protusions

Largeur de pistes insuffisante

Isolement insuffisant



Test optique (AOI)

ÎlotIsland

PiqûrePinhole

Principaux défauts rencontrés

ÉchancrureNick

CoupureOpen

ProtusionProtusion



Test optique (AOI)

• Caractéristiques des machines Gamme d ’inspection : largeur de piste, isolement

Produits inspectés : couches internes, externes, clichés

Matériaux inspectés : cuivre nu, cuivre traité, dorure

Dimensions des panneaux : taille, zone d ’inspection

Productivité : nombre de panneaux / heure

Méthode de positionnement



Test optique (AOI)

MachineOrbotechInFinex-3000



Test électrique

• Objectif- Déceler les défauts de continuité de chaque équipotentielle

- Déceler les défauts d ’isolement de chaque équipotentielle par rapport à toutes les autres.

S ’applique aux circuits finis rigides en contrôle final



Test électrique

Fermé ?

Short ?Ouvert ?

Open ?



Test électrique

• Principes du test continuitémesurer de la résistance entre les extrémités des équipotentielles pour un courant imposé (ex. 1 ampère)

V

IGénérateur de courant

(1 A)

équipotentielle

R = V/I ex :Rmax = 10 Ohms



Test électrique

• Principes du test d ’isolementmesurer de la résistance entre deux équipotentielles pour une tension imposée (ex. 100 Volts)

V

IGénérateur de tension(100 V)

équipotentielles

R = V/I ex :Rmin = 10 MOhms



Test électrique

• Méthodes- Testeur à « lit de clous » : Toutes les mesures sont faites

simultanément avec autant d ’aiguilles que nécessaire. Procédé limité en densité d ’interconnexion mais rapide.

Il existe des testeurs simple face et double face

- Testeur à sondes mobiles : deux paires de sondes (au moins) font les mesures successivement pour chaque équipotentielle

Permet le test de circuits à haute densité mais l ’opération est longue, inadaptée aux grandes séries.



Test électrique

Testeur à lit de clous



Test électriqueTesteur à lit de clous

• Exemple de caractéristiques (machine Precise 2k)- en SD : surface de test 609x508 mm

nombre de points de mesure 48000

distance entre les points de mesure 2,54 mm

- en QD : surface de test 325x243 mm

nombre de points de mesure 49152

distance entre les points de mesure 1,27 mm

- productivité 300 panneaux / heure



Test électriqueOutillage pour testeur à lit de clous



Test électrique

Outillage pour testeur à lit de clous

• Exemple de caractéristiques (produit Mania) dimensions utiles en SF 650,2x650,2 mm

dimensions utiles en DF 487,7x406,4 mm

aiguilles rigides diamètres O,3 à 3,5 mm

déviation possible des aiguilles 12,7 mm

espacement des points de mesure 0,305 mm

temps de perçage de l ’outil pour 3000 points 90 à 120 mn

temps d ’insertion des aiguilles 30 à 45 mn



Test électrique

Testeur à sondes mobiles



Test électriqueTesteur à sondes mobiles



Test électriqueTesteur à sondes mobiles

• Exemple de caractéristiques (machine Speedy) surface de test 650x510 mm

espacement des points de mesure 0,3 mm

taille des points test 0,2 mm

résolution 50 µm

nombre de sondes 2 + 2

pression exercée 40 g

la durée du test dépend de la complexité du circuit



Test électriqueTesteur sans contact



Test électriqueTesteur sans

contact

(Nova200)



Test électrique

Testeur sans contact

• Exemple de caractéristiques (machine nova200) surface de test 202x202 mm

espacement des points de mesure 150 µm

taille des points test 85 µm

précision 15 µm

vitesse 100 points / s



Coupes micrographiques• But - contrôle de la conformité de l ’empilage par rapport aux

données de conception : épaisseurs des couches isolantes et cuivrées, des dépôts métalliques.

- contrôle de la qualité de fabrication : alignement des couches, aspect de la métallisation et de la gravure. Tenue au choc thermique.



Coupes métallographiques• Procédure- Prélever le coupon et faire une approche de la coupe avec un

papier grade 320 (grain 50 µm), nettoyer à l ’alcool.

- Mouler dans la résine.

- Polir aux papiers grades 320, 500, 1200, 4000 (grain 6 µm). Nettoyer.

- Polir au diamant (grain 3 µm). Nettoyer.

- Polir à l ’oxyde SiO2 (grain 0,04 µm), nettoyer.

- Appliquer une préparation de révélation si nécessaire.

- Observer au microscope, grossissement 100 et 200.



Coupes métallographiques• Aspect d ’une coupe :

Chaque repère correspond à une possibilité de défaut



Contrôles visuels• Principe : vérifier l ’aspect général de la carte• Éléments observés :- construction et identification- matière de base- vernis épargne- sérigraphie- revêtements métalliques- gravure



Contrôles dimensionnels

• Principe : mesures métrologiques des dimensions

• Éléments mesurés :- Épaisseur

- Détourage

- Planéité et vrillage

- Diamètre des trous

- Aires de brasage des pastilles et des plages d ’accueil

Documents

La fabrication des circuits imprimés VI-11 Contrôles et Tests1