Couverture ElectroniqueS n°127

Chère mais efficace, l'inspection des cartes par rayons X gagne à la fois en qualité et en productivité, l'automatisation offrant en outre une vitesse de traitement compatible avec une insertion en ligne. Réduire les coûts de test et d'inspection des cartes assemblées, accélérer les délais d'introduction de nouveaux produits sur le marché, voire réussir dans des brefs délais la délocalisation de productions : les objectifs des assembleurs de cartes sont difficiles. Surtout que, en parallèle, la complexité des cartes augmente, avec la présence de composants miniatures et de boîtiers sophistiqués à pas très fins (de 0,8 à 0,4 mm, par exemple) et, donc, d'un nombre croissant de joints de soudure difficilement ou pas du tout accessibles. Lorsque les deux faces des cartes sont très « peuplées », il y a en outre souvent un recouvrement des motifs et des joints de soudure (jusqu'à 35 % dans les cartes haut de gamme), ce qui exige des images très nettes pour que les résultats de l'inspection puissent être fiables.Une saisie d'images multiples en 2DSelon Kent Dinkel, directeur du marketing des produits AXI chez Agilent, le système Medalist x6000, un modèle d'inspection automatique en 3D par rayons X en ligne, est la réponse à tous ces soucis. « Selon nos tests comparatifs effectués sur des cartes de complexités diverses, de 1 000 à 40 000 joints de brasage, notre nouveau système affiche une vitesse d'inspection plus rapide d'au moins un facteur deux, voire trois, comparé à son prédécesseur, le Medalist 5DX », a-t-il affirmé. Annoncé à l'Apex à Los Angeles en février dernier, le système Medalist x6000 a été présenté en première mondiale au salon SMT de Nuremberg. Il est maintenant disponible.Pour atteindre les performances requises, le système fait appel à une technique de saisie d'images multiples en 2D avec mise au point automatique, en faisant se déplacer la carte sous test. La profondeur de champ et le nombre de pixels par image peuvent varier selon la complexité des zones inspectées. Selon une méthode dite « shift & combine », les images ainsi saisies sont soumises à des effets de parallaxe pour séparer les clichés des faces supérieure et inférieure de la carte. Pour la reconstitution des images numériques, Agilent fait appel à des algorithmes standards de reconstruction à partir d'images obliques, avec diverses techniques de réduction du bruit pour améliorer la qualité finale.Le Medalist x6000 permet de déceler des courts-circuits (aussi fins que 45 µm entre broches de circuits intégrés ou billes de BGA), ainsi que des liaisons manquantes ou défectueuses au niveau des puces montées retournées (flip-chip). Il est capable d'inspecter l'épaisseur de la pâte à braser, les joints de soudure des pavés CMS miniatures jusqu'au format 0201, des BGA avec des billes au pas de 0,4 mm (des pas de 0,3 mm sont détectables), mais aussi la polarisation des condensateurs. Parmi les défauts décelés figurent les erreurs des joints de brasage (manque de pâte à braser, courts-circuits, billes manquantes, etc.), mais aussi des problèmes de tombstoning des pavés, des broches de composants soulevées et mal soudées, le désalignement de puces ou de pavés, des composants manquants, etc.Par comparaison au modèle Medalist 5DX où de nombreuses opérations étaient manuelles ou manuellement ajustables (profondeur de champ, résolution, luminosité, mise au point, etc.), le système Medalist x6000 d'Agilent est entièrement automatisé. Tous les ajustements, positionnements et alignements pour l'inspection d'une carte sont typiquement réalisés en 20 s. Il en résulte une plus grande cohérence au niveau du test, moins de risques d'erreurs de la part de l'opérateur et moins de fausses alarmes (de 500 à 1 000 ppm). Tous ces bénéfices ont néanmoins un prix : le coût catalogue de la machine s'élève à 750 000 euros, support technique et garantie de deux ans inclus, précise-t-on chez Agilent.L'optique au secours des rayons X ou l'inverse ?En ajoutant l'inspection optique des faces supérieure et inférieure des cartes en parallèle et simultanément à l'inspection par rayons X, Viscom renforce encore son offre dans les systèmes mixtes. La société allemande estime répondre ainsi de façon optimisée aux besoins de rendement des assembleurs. Certains défauts, comme la polarité d'un boîtier SOIC par exemple, ne peuvent en effet être décelés que par l'optique, d'autres, comme un court-circuit entre deux billes d'un BGA ou une mauvaise liaison THT, que par les rayons X.Modulaire, le système AOXI X7056 peut être utilisé soit dans une configuration AOI/AXI soit comme une solution purement AXI. Dans ce dernier cas, la résolution atteint 15 µm par point image. En inspection optique, avec des capteurs d'images 6 Mpixels, la résolution est de 22 µm.Une modélisation itérative en 3D par rayons X augmente la qualité des images, surtout quand il s'agit de cartes avec des composants miniatures sur les deux faces, des BGA, des µBGA et des CSP sous lesquels les défauts cachés sont particulièrement délicats à déceler.

La 3D à haute dose double les rendements des solutions à rayons X

Couverture ElectroniqueS n°127

IBM grave les premières puces en 2 nm en abandonnant les FinFET

Zeta, le protocole LPWAN made in China, arrive en Europe

Harting invente le connecteur électronique sur mesure

La 3D à haute dose double les rendements des solutions à rayons X

Dans la même rubrique

Couverture ElectroniqueS n°127

IBM grave les premières puces en 2 nm en abandonnant les FinFET

Zeta, le protocole LPWAN made in China, arrive en Europe

Harting invente le connecteur électronique sur mesure