Stratégie de testabilité en production des cartes électroniques à forte densité d’intégration et à signaux rapides

Les étapes de test en production sont basées à ce jour sur des contrôles optiques (AOI), inspection des joints de soudures par Rayons-X (AXI), électriques (ICT) et tests fonctionnels. Face à la multiplication et à la miniaturisation des composants, la cohabitation de plusieurs technologies (numérique, analogique, radiofréquence, puissance…) sur le même PCB (Printed Circuit Board), les moyens de test listés précédemment ne sont plus suffisants pour répondre complètement aux exigences de couverture de tests en production, car peu performants et coûteux en temps de développement et de cycle de test.L'objectif de cette thèse CIFRE avec ACTIA Automotive en collaboration avec le laboratoire LAAS-CNRS est de définir une stratégie de test en production innovante et adaptée aux produits à forte densité en envisageant dans un premier temps toutes les techniques existantes ou à développer. Pour ce faire, nous avons abordé dans cette thèse, des améliorations à apporter aux méthodologies de test existantes et proposé également des approches de test utilisables en amont de la production des PCBAs (Printed Circuit Board Assemblies) à haute densité et à signaux rapides.Premièrement, nous avons introduit une nouvelle technique sans contact pour tester des PCBAs lorsque l’accès physique de test est très limité. La technique consiste à utiliser des sondes de champ magnétique proche, qui détectent la distribution de champ magnétique émanant de certains composants montés sur le PCB dans le but de tester leur présence sur la carte et leur valeur par la suite. Deuxièmement, une approche de test utilisant des signatures thermiques infrarouges est présentée. Cette technique peut détecter les défauts d’assemblage du composant tel que sa présence, sa valeur et dans certain cas son état de santé, ce qui permet de conclure sur l’état de défaut du PCBA. Afin d’évaluer la pertinence de ces deux techniques, plusieurs scénarios de défaut ont été considérés et analysés avec un algorithme de détection de valeurs aberrantes. Sur plusieurs cas, les défauts de fabrication sont discriminés avec des marges importantes, tout en tenant compte de la variabilité de spécification des composants.Finalement, une technique pour regagner de l’accessibilité de test sur des pistes de transmission de signal de haute fréquence est présentée. La technique consiste à utiliser de petites ouvertures dans le masque de soudure directement au-dessus des pistes portant des signaux digitaux. Les conducteurs exposés s