Brevet FR2478311A1 — publié le 19810918

Procédé de détection des fêlures dans un substrat de type céramique et dispositif pour sa mise en oeuvre La technique des télécommunications fait de plus en plus appel à des sous-ensembles électroniques réalisés à partir d'un substrat en céramique sur lequel peuvent être déposés, par divers procédés, es des conducteurs et des composants tels qu résistances, des inductances, etc... et rapportés des composants discrets tels que des condensateurs, des transistors, des bornes de relais etc... Le montage des composants discrets sur un substrat de céramique nécessite assez fréquemment le percement de trous. Le contour de ces trous ainsi que le pourtour extérieur constituent pour le substrat de céramique. des lignes de faiblesse à partir desquelles peuvent se développer des fêlures à la suite notamment des chocs thermiques subis lors de la fixation,par refusion de métal, des composants rapportés. Après un cheminement plus ou moins lent dans le temps ces fêlures peuvent atteindre une zone du substrat où elles entratrent la coupure d'un composant ou d'une connexion. I1 importe donc, en particulier pour les ensembles électroniques appartenant à des équipements destinés à être immergés, tels que par exemple les répéteurs de câble sous marin de télécommunication, de pouvoir vérifier qu'un substrat de céramique équipés de ses composants rapportés ne comporte pas d'amorce de fêlures. Jusqu'à présent un substrat de céramique était vérifié par un contrôle visuel et acoustique avant la fixation des composants rapportés puis, par simple contrôle visuel, après fixation des composants rapportés. Ces vérifications sont assez subjectives car leur efficacité dépend de l'attention et des qualités visuelles et auditives de l'opé- rateur. La dernière vérification est en outre nécessairement incomplète du fait de la présence des composants rapportés qui recouvrent certaines parties du substrat. La présente invention a pour but un procédé de détection des fêlures dans un substrat de céramique qui soit indépendant de l'accessibilité à la vue des surfaces à vérifier et des facultés d'attention de l'opérateur. Elle a pour objet un procédé consistant à disposer sur le substrat, le long de ses lignes de faiblesse, des lisérés conducteurs dont on teste la continuité électrique. Selon un perfectionnement avantageux, au cours du test de continuité, on fait subir au substrat de légères torsions, successivement selon deux directions orthogonales, pour provoquer l'écartement des lèvres d'éventuelles fêlures et la rupture franche des lisérés conducteurs. La présente invention a également pour objet un dispositif pour une mise en oeuvre du procédé perfectionné précédent comportant un support à section en U avec deux rainures longitudinales pratiquées en regard sur les faces intérieures du U et prévues pour recevoir les bords opposés d'un substrat, et une vessie gonflable disposée dans le support, entre les ailes du U, et permettant de cambrer vers l'extérieur un substrat emboîté dans-les rainures du support. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront des revendications jointes et de la description ci-après d'un mode de mise en oeuvre du procédé donné à titre d'exemple. Cette description sera faite en regard du dessin dans lequel - la figure 1 représente en perspective un substrat de type céramique avec des lisérés conducteurs disposés le long de ses lignes de faiblesse, - la figure 2 représente en perspective un dispositif permettant de faire subir au substrat un léger cambrage - et la figure 3 est une vue en coupe du dispositif de la figure 2. La figure 1 représente un substrat de type céramique 1 de pourtour rectangulaire, sur lequel on a disposé, conformément au procédé selon l'invention, des lisérés conducteurs 2, 3, 4 qui courent le long des lignes de faiblesse. Le liséré 2 court le long du pourtour extérieur du substrat 1 et les lisérés 3, 4 entourent des trous 5, 6, 7 percés dans le substrat 1. Ces lisérés conducteurs sont obtenus par exemple, par métallisation sous vide ou atmosphère contrôlée et par photogravure, techniques bien connues dans la fabrication des circuits intégrés. La largeur de ces lisérés peut être de l'ordre de 100 à 150 microns. Leurs extrémités sont munies de plages élargies 8 destinées à servir d'aires de contact pour des pointes de test. L'une des extrémités d'un liséré peut, au lieu de comporter une plage élargie 8, être reliée à une masse électrique du circuit porté par le substrat 1. Cette disposition permet, en réunissant l'une des bornes de l'appareil de contrôle de continuité à cette masse, de n'avoir qu'une pointe de test (reliée à la seconde borne de l'appareil de contrôle) à déplacer pour vérifier la continuité électrique et, par suite, mécanique du liséré. Lorsque la configuration ou la réalisation du circuit s'y prête, un seul liséré 4 peut être utilisé pour surveiller les contours de plusieurs trous 6, 7 ce qui réduit le nombre des opérations de contrôle à effectuer. Le test de continuité électrique des lisérés peut se faire au dernier moment, avant la fermeture d'un appareil, il suffit pour cela de laisser accessibles les plages de contact 8. Mais il est avantageux de le faire également, en cours de montage, le substrat de céramique étant doté de tous ses composants et soumis à de légères torsions effectuées successivement selon deux axes orthogonaux pour provoquer l'écartement des lèvres de fêlures éventuelles et la rupture franche des lisérés conducteurs. Les efforts de torsion appliqués au substrat 1 doivent être suffisamment limités pour ne pas être eux mêmes un risque de création de fêlures. Pour ce faire on peut, dans le cas d'un substrat de forme rectangulaire utiliser des dispositifs de maintien analogues à celui représenté aux figures 2 et 3. Le dispositif comporte un support 10 à section transversale en U présentant la forme générale d'une boîte à onglets. Deux rainures parallèles 11 et 12 sont pratiquées en regard dans les faces internes des ailes du support 10. L'écartement des parois latérales du support 10 formant les ailes du U est tel que la distance entre les fonds de ces rainures 11 et 12 corresponde à la largeur ou à la longueur du substrat 1. Une vessie gonflable 13, de forme allongée est disposée entre les ailes du support 10. Après avoir introduit le substrat 1 dans le support 10, par coulissement dans les rainures 11 et 12 on gonfle la vessie 13 à une pression calibrée. Celle-ci se dilate dans l'espace compris entre le substrat 1 et le fond du support 10 et vient s'appuyer sur la zone médiane du substrat 1 qu'elle repousse vers l'extérieur, exerçant sur le substrat 1 un effort de torsion selon un axe parallèle aux parois latérales du support 10 et le cambrant comme représenté à la figure 3. Pour appliquer à un substrat rectangulaire 1 des efforts successifs dans deux directions orthogonales pendant les tests de continuité électriques de ses lisérés 2, 3, 4 on utilise successivement deux dispositifs de maintien tels que celui qui vient d'être décrit ayant un écartement entre les fonds des rainures 11, 12 égal pour l'un à la longueur et pour l'autre à la largeur du substrat 1. Le procédé qui vient d'être décrit permet de s'assurer jusqu'au dernier moment, avant la fermeture de l'appareil, qutil n'existe pas d'amorce de figure sur le périmètre et les pourtours des trous d'un substrat de type céramique. il s'utilise également dans les essais de "déverminage" des matériels où une haute fiabilité est recherchée. Bien entendu, on peut sans sortir du cadre de l'invention prévoir d'autres modes de mise en oeuvre de l'invention, modifier certaines dispositions ou remplacer certains moyens par des moyens équivalents. REVENDICATIONS 1/ Procédé de détection des fêlures d'un substrat (1) de type céramique caractérisé en ce qu'il consiste à disposer sur le substrat (1) le long de ses lignes de faiblesse, des lisérés conducteurs (2, 3, 4) dont on teste la continuité électrique. 2/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un liséré conducteur (2) est disposé le long du pourtour extérieur du substrat (1). 3/ Procédé selon la revendications 1, caractérisé en ce que des lisérés conducteurs (3, 4) sont disposés autour de trous (5, 6, 7) pratiquées dans le substrat (1). 4/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les lisérés conducteurs (2, 3, 4) se terminent par des plages élargies (8). 5/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que certains lisérés conducteurs (4) sont mis en série pour réduire le nombre de test de continuité électrique à effectuer. 6/ Procédé selon la revendication 1 appliqué à un substrat (1) de type céramique destiné à supporter un circuit électrique caractérisé en ce que l'une des extrémités des lisérés conducteurs est reliées à une masse électrique dudit circuit. 7/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les lisérés conducteurs (2, 3, h) ont une largeur de l'ordre de 100 à 150 microns. 8/ Procédé selon la revendications 1, caractérisé en oe que, au cours du test de continuité, on fait subir au substrat de légères torsions, selon deux directions orthogonales, pour provoquer l'écartement des lèvres d'éventuelles fêlures et la rupture franche des lisérés conducteurs. 9/ Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendicatlon 8, caractérisé en ce qu'il comporte - un support (10) à section en U, avec deux rainures longitudinales (11, 12) pratiquées en regard sur les faces intérieures des ailes du U et prévues pour recevoir par emboitage les bords opposés d'un substrat (1). - et une vessie gonglable (13) disposée dans le support (10), entre les ailes du U, et permettant de cambrer vers l'extérieur un substrat (1) emboîté dans les rainures -(11, 12) du support (10).