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27 – Procédures de test dans la production de circuits imprimés
Il existe différentes méthodes pour tester les PCB finis. Voici un aperçu des différents systèmes les plus pertinents.
Contrôle visuel
Le contrôle visuel est toujours effectué. Cependant, toutes les sources d'erreurs ne peuvent pas être détectées de cette manière. Les anomalies dans les connexions de couches (vias) ne peuvent pas être détectées, pas plus que les fissures ou les micro-courts-circuits. En outre, l'inspection visuelle est sujette à des erreurs, car même les anomalies évidentes sont souvent négligées après un certain temps.
Test électrique
Le test électrique teste les connexions de A à B. On distingue le test à sondes mobiles (Flying Probe) et le test avec adaptateur.
Flying Probe
Flying Probe ou sondes mobiles est particulièrement adapté à un espacement réduit entre les plages d’accueil mais il prend beaucoup de temps.
Flying Probe est donc souvent utilisé pour les échantillons et les petites séries, un seul programme de test étant nécessaire.
Fig. 1 – Flying Probe
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Test avec adapteur
Le test avec adaptateur est plus complexe, car il faut un adaptateur à aiguilles adapté au PCB. Cela permet de tester toutes les connexions en même temps et ne prend qu'une fraction du temps par rapport à Flying Probe. Le test électrique permet également de vérifier l'absence de connexions défectueuses, par exemple de courts-circuits dus à des erreurs de gravure. Fig. 2 – Adapteur 1 face
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Test AOI
Le test AOI – Automated Optical Inspection – est une inspection en cours de production par comparaison des performances de référence. Pour ce faire, le PCB est comparé aux images de référence stockées. Après structuration, cela permet de détecter des défauts sur les couches internes et externes. L'utilisation de l'AOI dépend généralement des structures des pistes.
Test haute tension
Il existe deux procédures de test différentes pour les tests haute tension.
Test HT-DC
Le test HT-DC mesure la résistance d'isolement entre 2 conducteurs ou points de mesure. Cela peut être fait dans le test électrique. C'est pourquoi des valeurs limites de résistance sont également spécifiées ici, à partir desquelles le système émet une alarme. La tension d'essai peut ici atteindre plusieurs centaines de volts.
Test HT-AC
Dans le test HT-AC, également appelé test diélectrique, la rigidité diélectrique (isolation) entre les conducteurs est testée. À cette fin, une haute tension (>1000 V) est appliquée aux points de mesure et on vérifie l'absence de pannes et/ou de courants de fuite. Les tests sont faits par échantillonnages aléatoires, et non sur l'ensemble du lot de production.
Fig. 3, à droite – Test HT-AC
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Contrôle d'impédance
Le contrôle d'impédance mesure la résistance apparente des pistes conductrices. Ceci est particulièrement important pour les connexions à haut débit (applications à haute fréquence). À cette fin, la structure des couches est simulée à l'avance et ajustée si nécessaire. Le logiciel génère également les données Gerber nécessaires pour l‘échantillon sur lequel la mesure de l'impédance est ensuite effectuée. Les mesures ne sont normalement pas effectuées sur le PCB lui-même, mais sur l‘échantillon (fig. 4), qui fait partie du panneau de production et qui a les mêmes structures de piste que le PCB.
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Fig. 4 – Simulation, échantillon de test et courbe de mesure d'impédance |
Interconnect Stress Test
Le test de stress des interconnexions (IST Interconnect Stress Test) est un test de fiabilité, pour ainsi dire une alternative au test de changement de température ou de cycle. Ici aussi, le test est effectué sur un échantillon spécial. Avantage: cadence élevée, car le coupon peut être chauffé et refroidi très rapidement, en quelques minutes. Inconvénient: système de mesure relativement coûteux. Ces tests sont donc principalement utilisés dans les domaines où une très grande fiabilité est requise (aérospatiale, technologie médicale, etc.).
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Fig. 5 – Fonctionnement, coupon test et résultats des mesures (images protégées par le droit d'auteur de Polar Instruments) |
Mesure à quatre fils
La mesure à quatre fils (test à 4 fils) est une mesure de résistance pour de très petites valeurs de résistance (< 0,1 Ohm). Cette méthode est principalement utilisée dans les multicouches HDI, par exemple pour détecter les défauts du cuivre dans les microvias. Cette méthode permet de masquer les distorsions de mesure causées par les résistances conductrices et de transition.
LaTest®
Le LaTest® est également adapté à la détection des défauts du cuivre dans les vias et les déchirures (Mouse Bites) des pistes conductrices. Pour cela, un signal est appliqué au réseau pour être testé et détecté à nouveau à certains points de mesure. Les défauts provoquent un déphasage du signal et peuvent donc être détectés. Ce procédé est également très complexe et n'est utilisé que pour les circuits imprimés très complexes.
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