ECOLE NATIONALE DES SCIENCES APPLIQUÉES

Khouribga

MEMOIRE DE FIN D’ETUDES

Présenté

En vue de l’obtention du titre :

INGENIEUR D’ETAT

Par :

Ilias MAJDI

Département : Génie Electrique

Option: Ingénierie des Systèmes Electroniques

Embarquées et Commandes Numériques

Sujet : L’amélioration de la qualité de la fiabilité de test électrique

« Electrical Test AfterPlating » et de l’environnement de travail

Jurée : Mr A. TABYAOUI

Mme R. ALLAOUI

Mr A. MOUHSEN

Mr. ELLATTAR

Enseignant Chercheur ENSAK

Enseignant Chercheur ENSAK

Enseignant Chercheur FSTS

Chef de service à NEMOTEK

Technologies

Président

Encadrante

Examinateur

Encadrant

Année universitaire: 2011/2012

Dédicaces

Je dédie ce modeste travail à…

Mon père, à qui je dois mon parcours et ma réussite, l’homme intellectuel qui m’a entouré de sa générosité, de sa compréhension et de ce temps et qui

m’a appris la révérence du travail.

Ma mère, la source de mon existence et de ma joie, la femme talentueuse, tendre et généreuse qui m’a comblé de son amour et de sa bénédiction et qui m’a

appris qu’avec la volonté tout est possible.

A ma cousine Sarah, qui m’a énormément aidé

A ma chère sœur Firdaouss et son marie M. Moustafa

A mes chers frères Anass et Hamass

A toute ma famille,

A tous mes amis,

Et à tous ceux qui m’aiment et que j’aime…

Je vous dédie le présent travail en guise d’amour et de reconnaissance.

Ilias

Remerciements

Mes remerciements vont spécialement à mon parrain de stage, Monsieur

ELLATTAR, Manager et Responsable des équipements à NEMOTEK Technologies que

j’avais eu le plaisir d’avoir comme encadrant, pour l’intérêt qu’il a porté à mon travail et pour

les conseils et les orientations qu’il n’a cessé de me prodiguer tout au long de mon stage.

Je tiens à exprimer également mes profonds respects et mes gratitudes à Professeur

ALLAOUI, tuteur de mon stage qui n’a épargnée ni conseils ni renseignements pour mener

à bien ce sujet.

Je pris Professeur Lagret Ismail Chef du département Génie Electrique à l’Ecole

Nationale des Sciences appliquées, d’accepter mon respect et ma vive reconnaissance.

Je ne laisse pas l’occasion m’échapper sans toutefois remercier tous les enseignants de

l’ENSA de Khouribga pour la formation dispensée, ainsi que tous les membres de jury.

Je tiens à remercier vivement Monsieur ELADIBI Yasser Chef de maintenance au

sien de NEMOTEK Technologies.

Je ne peux terminer sans remercier tous les agents du service maintenance de

NEMOTEK Technologies et plus précisément Mr. HANICH Reda et Mr. BATAL Hicham

pour leur aide précieux.

Enfin que tous ceux qui ont contribué de près ou de loin à la réalisation de ce travail, veuille nt

accepter l'expression de ma cordiale sympathie.

Résumé

La fonction maintenance est considérée parmi les axes vitaux de toute entreprise. Sa

performance se mesure par le degré de satisfaction de la fiabilité, de la maintenabilité et de la

disponibilité des installations desquelles elle s’en charge.

Ce projet a pour finalité d’établir une analyse critique de l’état actuel afin d’améliorer la

disponibilité des outils de maintenance, et les outils spéciaux des équipements de NEMOTEK

Technologies. Cette analyse a pu démontrer l’existence de certains problèmes qui nuisent à la

disponibilité des outils et par conséquent à la continuité de production.

Mon intervention consiste à proposer des solutions susceptibles d’améliorer les conditions du

travail et d’assurer la disponibilité et la facilité d’accès aux outils de maintenance.

Une gestion réussite de la production est l'un des facteurs de succès de l'entreprise. Pour

ce faire, elle doit maîtriser le processus de production. C’est dans ce cadre que prend place ma

deuxième mission qui consiste à rendre l’étape du test électrique fiable, efficace et rapide en

utilisant des moyens professionnels. Ainsi le processus sera amélioré, tout comme la qualité

du produit.

Abstract

The maintenance function is considered among the vital areas of any business. Its

performance is measured by the satisfaction of reliability, maintainability and availability of

facilities which support it.

This project aims to establish a critical analysis of the current state to improve the availability

of maintenance tools, special tools and equipment of Nemotek Technologies. This analysis

demonstrated the existence of certain problems that affect the availability of tools and

therefore the continuity of production.

My response is to propose solutions to improve the availability of these tools to their frequent

use and provide the material necessary for the realization of the solution to facilitate access to

these tools.

Manage successful production is one of the success factors of the company. To do this, it

must control the production process. It is within this framework that takes up my second

mission to make the step of electrical test reliable, efficient and fast using professional

equipment. Thus the process will be improved, as product quality.

انمهخص

ظائف ف كم مصىعةحعخبش انصان م ان نزنك ذف زا انبذث إنى حذهم حطش انذانت انشاىت مه أجم حذسه , مه أ

.حفش أداث انصاوت انمعذاث انخكىنجت قذ أحبج زا انبذث جد بعط انمشاكم انخ حعق اسخمشاست اإلوخاج

اقخشاح , انعشض انزي قذمخ ذف إنى اقخشاح دهل مه اجم حفش زي انمعذاث االدخفاظ با ألوا حسخعمم عذة مشاث

.انذهل انمىاسبت نخسم زي انممت

م عامم انىجاح نهششكت نزنك جب إحقان مشاده ف زا اإلطاس كاوج ممخ انثاوت , انخسش انىاجخ نإلوخاج عامم مه أ

رنك باسخعمال سائم , أكثش فعانت سشعتةانخ حذف إنى إسجاع مشدهت االخخباس انكشبائ نهصفائخ االنكخشو

.معذاث مىت نهشفع مه جدة انمىخج

Table de matières

1.1. Présentation de l’entreprise ____________________________ Erreur ! Signet non défini.

1.2. Vision et Mission de l'entreprise ________________________ Erreur ! Signet non défini.

1.3. Les technologies de l’entreprise _________________________ Erreur ! Signet non défini.

1.3.1. OptiML Wafer LevelOptics (traduction)___________________ Erreur ! Signet non défini.

1.3.2. Encapsulation SHELLCASE MVP _______________________ Erreur ! Signet non défini.

1.4. Les produits de NEMOTEK Technologies. ________________ Erreur ! Signet non défini.

1.4.1. Wafer level packaging : WLP ___________________________ Erreur ! Signet non défini.

1.4.2. Wafer levelOptics: WLO_______________________________ Erreur ! Signet non défini.

1.4.3. Wafer level Camera: WLC _____________________________ Erreur ! Signet non défini.

1.5. La ligne de production : salle blanche. ____________________ Erreur ! Signet non défini.

1.5.1. ISO 14644-1 ________________________________________ Erreur ! Signet non défini.

1.5.2. Les déférentes class de NEMOTEK Technologies. __________ Erreur ! Signet non défini.

1.6. Processus de fabrication _______________________________ Erreur ! Signet non défini.

1.6.1. Formation d’intégration ________________________________ Erreur ! Signet non défini.

2.1. Description de l’état actuelle ___________________________ Erreur ! Signet non défini.

2.1.1. Etat de la salle de maintenance (PM Room) ________________ Erreur ! Signet non défini.

2.1.2. Etat des outils de maintenance __________________________ Erreur ! Signet non défini.

2.1.3. Problématique _______________________________________ Erreur ! Signet non défini.

2.2. Amélioration de l’état actuelle de l’entreprise ______________ Erreur ! Signet non défini.

2.2.1. TPM : Total Productive Maintenance _____________________ Erreur ! Signet non défini.

2.2.1.1. Signification de TPM ________________________________ Erreur ! Signet non défini.

2.2.1.2. Les buts de la TPM __________________________________ Erreur ! Signet non défini.

2.2.1.3. Application de la démarche TPM _______________________ Erreur ! Signet non défini.

2.2.2. L’outil 5S ___________________________________________ Erreur ! Signet non défini.

2.2.2.1. Seiri (débarras) _____________________________________ Erreur ! Signet non défini.

2.2.2.2. Seiton (rangement) __________________________________ Erreur ! Signet non défini.

2.2.2.3. Sieso (nettoyage) ___________________________________ Erreur ! Signet non défini.

2.2.2.4. Seiketsu (ordre) ____________________________________ Erreur ! Signet non défini.

2.2.2.5. Shitsuke (Rigueur) __________________________________ Erreur ! Signet non défini.

2.2.2.6. Développement durable et QSE (Qualité, Sécurité, Environnement)Erreur ! Signet non défini.

2.2.2.7. Les buts de la methode5S _____________________________ Erreur ! Signet non défini.

2.2.3. La méthodologie de mise en place de l’outil 5S _____________ Erreur ! Signet non défini.

2.2.3.1. Le comité d’animation 5S ____________________________ Erreur ! Signet non défini.

2.2.3.2. La politique des 5S __________________________________ Erreur ! Signet non défini.

2.2.3.3. Le plan d’action 5S__________________________________ Erreur ! Signet non défini.

2.2.4. Mettre en place un plan d’action 5S et des indicateurs d’évaluationErreur ! Signet non défini.

2.2.4.1. Suivre le plan d’action 5S_____________________________ Erreur ! Signet non défini.

2.2.4.2. La mise en œuvre des 5S _____________________________ Erreur ! Signet non défini.

2.2.4.2.1 Opération Débarrasser - Trier_________________________ Erreur ! Signet non défini.

2.2.4.2.2 Opération rangé ___________________________________ Erreur ! Signet non défini.

2.2.4.2.3 Opération Tenir propre ______________________________ Erreur ! Signet non défini.

2.2.4.2.4 Opération standardisé _______________________________ Erreur ! Signet non défini.

2.2.4.2.5 Opération impliqué _________________________________ Erreur ! Signet non défini.

3.1. Test électrique après dépôt « plating » ____________________ Erreur ! Signet non défini.

3.1.1. Problématique et mission ______________________________ Erreur ! Signet non défini.

3.1.2. Solution proposée ____________________________________ Erreur ! Signet non défini.

3.1.2.1. Manuel Probe PM8 __________________________________ Erreur ! Signet non défini.

3.1.2.2. Equipement de mesure « source/mètre » _________________ Erreur ! Signet non défini.

3.1.2.3. Source/mètre convenable _____________________________ Erreur ! Signet non défini.

3.1.3. Etude de marché de l’instrument de mesure ________________ Erreur ! Signet non défini.

3.1.3.1. Keithley 2400 ______________________________________ Erreur ! Signet non défini.

3.1.3.2. Keithley 2602A ____________________________________ Erreur ! Signet non défini.

3.1.3.3. Agilent B2902A ____________________________________ Erreur ! Signet non défini.

3.1.3.4. Tableau récapitulative _______________________________ Erreur ! Signet non défini.

3.2. Installation de l’équipement ____________________________ Erreur ! Signet non défini.

3.2.1. Les différentes connexions _____________________________ Erreur ! Signet non défini.

3.2.2. Configuration des paramètres des ports ___________________ Erreur ! Signet non défini.

3.2.3. Lescommandes standards pour les instruments programmables(SCPI)Erreur ! Signet non défini.

4.1. Langage de programmation utilisé _______________________ Erreur ! Signet non défini.

4.1.1. Code de la connexion. _________________________________ Erreur ! Signet non défini.

4.1.2. Ecrire sur le port _____________________________________ Erreur ! Signet non défini.

4.1.3. Lire depuis l’équipement _______________________________ Erreur ! Signet non défini.

4.2. L’interface graphique. ________________________________ Erreur ! Signet non défini.

LISTE DE FIGURES

FIGURE 1: LOCALE DE NEMOTEK TECHNOLOGIES......................................................................... ERREUR ! SIGNET NON DEFINI. FIGURE 2: ORGANIGRAMMEHIERARCHIQUE DE NEMOTEK TECHNOLOGIES ................................ ERREUR ! SIGNET NON DEFINI.

FIGURE 3 : LA SOLUTION SHELLCASE® MVP WAFER-LEVEL CHIP-SCALE PACKAGING (WLCSP) AVEC TSVERREUR ! SIGNET NON DEFINI.

FIGURE 4 : WAFER LEVEL PACKAGING: WLP ................................................................................... ERREUR ! SIGNET NON DEFINI. FIGURE 5 :WAFERLEVELOPTICS ......................................................................................................... ERREUR ! SIGNET NON DEFINI.

FIGURE 6 : ROBOT DE CAMERA D’INSPECTION ................................................................................... ERREUR ! SIGNET NON DEFINI.

FIGURE 7: WAFER LEVEL CAMERA: WLC .......................................................................................... ERREUR ! SIGNET NON DEFINI.

FIGURE 8 : LE TEST MANUEL DES CAMERA ......................................................................................... ERREUR ! SIGNET NON DEFINI. FIGURE 9 : SOCKET DE TEST ................................................................................................................ ERREUR ! SIGNET NON DEFINI.

FIGURE 10 : CLASS 10000.................................................................................................................... ERREUR ! SIGNET NON DEFINI.

FIGURE 11 : CLASS 1000 ...................................................................................................................... ERREUR ! SIGNET NON DEFINI. FIGURE 12 : CLASS 100 ........................................................................................................................ ERREUR ! SIGNET NON DEFINI.

FIGURE 13 : CLASS10 ........................................................................................................................... ERREUR ! SIGNET NON DEFINI.

FIGURE 14: PROCESSUS DE FABRICATION........................................................................................... ERREUR ! SIGNET NON DEFINI.

FIGURE 15 : CAVITY FORMATION ........................................................................................................ ERREUR ! SIGNET NON DEFINI. FIGURE 16 : COLLAGE DE LA CAVITE(CAVITYBONDING) ................................................................... ERREUR ! SIGNET NON DEFINI.

FIGURE 17 : BROYAGE DU SILICON (SILICONGRINDING) .................................................................. ERREUR ! SIGNET NON DEFINI.

FIGURE 18 : CORROSION 1(ETCH 1).................................................................................................... ERREUR ! SIGNET NON DEFINI.

FIGURE 19 : LITHO ETCH 2 .................................................................................................................. ERREUR ! SIGNET NON DEFINI. FIGURE 20 : CORROSION 2 (ETCH 2) .................................................................................................. ERREUR ! SIGNET NON DEFINI.

FIGURE 21 : LITHO ETCH 3, ETCH 3 ................................................................................................... ERREUR ! SIGNET NON DEFINI.

FIGURE 22 : SILICON ENCAPSULATION ............................................................................................... ERREUR ! SIGNET NON DEFINI. FIGURE 23 : LASER DRILL .................................................................................................................... ERREUR ! SIGNET NON DEFINI.

FIGURE 24 : SPUTTER ........................................................................................................................... ERREUR ! SIGNET NON DEFINI.

FIGURE 25 : LITHO LEAD, AL ETCH / PR STRIP................................................................................. ERREUR ! SIGNET NON DEFINI.

FIGURE 26 : LEAD STRUCTURE ............................................................................................................ ERREUR ! SIGNET NON DEFINI. FIGURE 27 : DEPOT (PLATING) ........................................................................................................... ERREUR ! SIGNET NON DEFINI.

FIGURE 28 : SMF.................................................................................................................................. ERREUR ! SIGNET NON DEFINI.

FIGURE 29 : MATRICE DES BILLES (BGA)........................................................................................... ERREUR ! SIGNET NON DEFINI. FIGURE 30 : MARQUAGE AVEC LASER ................................................................................................. ERREUR ! SIGNET NON DEFINI.

FIGURE 31 : DECOUPAGE (DICING).................................................................................................... ERREUR ! SIGNET NON DEFINI.

FIGURE 32 : (A) ETAT DE L’ARMOIRE, (B) ETATS DES TABLES DE MAINTENANCE ............................ ERREUR ! SIGNET NON DEFINI.

FIGURE 33: AMENAGEMENT DE LA SALLE PM ROOM ...................................................................... ERREUR ! SIGNET NON DEFINI. FIGURE 34: ARRANGEMENT DES OUTILS ............................................................................................. ERREUR ! SIGNET NON DEFINI.

FIGURE 35: LES TABLES APRES APPLICATION DES 5S ........................................................................ ERREUR ! SIGNET NON DEFINI.

FIGURE 36: CIRCUIT A REALISER POUR EFFECTUER LE TEST ELECTRIQUE ...................................... ERREUR ! SIGNET NON DEFINI. FIGURE 37: MANUEL PROBE 8 ............................................................................................................ ERREUR ! SIGNET NON DEFINI.

FIGURE 38 : CONNEXION ENTRE LE PM8 ET L'EQUIPEMENT DE MESURE ........................................ ERREUR ! SIGNET NON DEFINI.

FIGURE 39: KEITHLEY 2400 ................................................................................................................ ERREUR ! SIGNET NON DEFINI.

FIGURE 40 : SPECIFICATIONS DE LA SOURCE ET DE LA MESURE DE COURANT DE TENSION DE KEITHLEY 2400ERREUR ! SIGNET NON DEFINI. FIGURE 41 : SPECIFICATIONS DE LA SOURCE ET DE LA MESURE DE COURANT DE TENSION DE KEITHLEY 2600ERREUR ! SIGNET NON DEFINI.

FIGURE 42 : CONNEXION, CONFIGURATION ET COLLECTION DE DONNE. ....................................... ERREUR ! SIGNET NON DEFINI.

FIGURE 43 : ENREGISTRER LES DONNEES DANS DES MEMOIRES USB .............................................. ERREUR ! SIGNET NON DEFINI.

FIGURE 44 : SCHEMA A REALISER ........................................................................................................ ERREUR ! SIGNET NON DEFINI.

FIGURE 45 : CONNEXIONS VIA GPIB ................................................................................................... ERREUR ! SIGNET NON DEFINI.

FIGURE 46: CONNEXIONS VIA RS232 .................................................................................................. ERREUR ! SIGNET NON DEFINI. FIGURE 47 : PARAMETRES DE COMMUNICATION DU PORT DE L’ORDINATEUR ................................ ERREUR ! SIGNET NON DEFINI.

FIGURE 48 : DESCRIPTION DU LOGICIEL "KEITHLEYCOMMUNICATOR" .......................................... ERREUR ! SIGNET NON DEFINI.

FIGURE 49 : CODE SCPI NECESSAIRE ................................................................................................ ERREUR ! SIGNET NON DEFINI. FIGURE 50 : LES BIBLIOTHEQUES NECESSAIRES ................................................................................. ERREUR ! SIGNET NON DEFINI.

FIGURE 51 : LE CODE LISTE LES PORTS SERIES DE L’ORDINATEUR ................................................... ERREUR ! SIGNET NON DEFINI.

FIGURE 52 : LES PORTS EXISTANTS ...................................................................................................... ERREUR ! SIGNET NON DEFINI.

FIGURE 53 : LE CODE POUR OBTENIR UN PORT .................................................................................. ERREUR ! SIGNET NON DEFINI. FIGURE 54 : LE CODE QUI PARAMETRE LE PORT ................................................................................ ERREUR ! SIGNET NON DEFINI.

FIGURE 55 : LE CODE POUR TRAVAILLER EN FLUX............................................................................. ERREUR ! SIGNET NON DEFINI.

FIGURE 56 : AJOUTER UN ECOUTEUR AU PORT .................................................................................. ERREUR ! SIGNET NON DEFINI. FIGURE 57 : LE CODE POUR TRAVAILLER EN EVENEMENTIEL (RECEPTION DES DONNEES) ............ ERREUR ! SIGNET NON DEFINI.

FIGURE 58 : L'INTERFACE GRAPHIQUE ............................................................................................... ERREUR ! SIGNET NON DEFINI.

FIGURE 59 : CHOISIR LE PORT ............................................................................................................. ERREUR ! SIGNET NON DEFINI.

FIGURE 60 : LA FENETRE PRINCIPALE DE L'INTERFACE GRAPHIQUE................................................ ERREUR ! SIGNET NON DEFINI. FIGURE 61 : LE CHOIX DE PRODUIT .................................................................................................... ERREUR ! SIGNET NON DEFINI.

FIGURE 62: RESULTAT D'UN TEST REUSSIT.......................................................................................... ERREUR ! SIGNET NON DEFINI.

Table des Tableaux

TABLEAU 1 : QUANTITE DES PARTICULES PAR M³ ERREUR ! SIGNET NON DEFINI. TABLEAU 2: 5S AVEC CES TRADUCTIONS ERREUR ! SIGNET NON DEFINI.

TABLEAU 3: LES CONTRIBUTION DES 5S AU TRIPTYQUE QSE ERREUR ! SIGNET NON DEFINI.

TABLEAU 4: POLITIQUE DES 5S ERREUR ! SIGNET NON DEFINI. TABLEAU 5: PLAN D'ACTION DES 5S ERREUR ! SIGNET NON DEFINI.

TABLEAU 6 : TEST ELECTRIQUE DE DIFFERENTS PRODUITS ERREUR ! SIGNET NON DEFINI.

TABLEAU 7 TABLEAU RECAPITULATIVE ERREUR ! SIGNET NON DEFINI.

Glossaire

On précise ci-après un certain nombre de termes employés sous forme abrégée :

WLO: Wafer level Optic

WLP¨: Wafer Level Packaging

WLC: Wafer Level Camera

TSV: Trough Silicon Via

WLCSP: Wafer-Level Chip-Scale Packaging

OEM: Original Equipment Manufacturers

CTA: Centrale de Traitement d'Air

MVP: Micro Via Process

PR: Photo Resist

PM ROOM: Preventive Maintenance Room

TPM: Total Productive Maintenance

TRG : Taux de Rendement Globale

QSE : Qualité, Sécurité, Environnement

PM8 : Manuel Probe 8

ADIF : Analog data Interchange Format de Tektronix

VISA: Virtual Instrument Software Architecture

SCPI : Standard Commands for Programmable Instruments

TMSL: Test and Measurements System Language