Brevet FR2873448A1 — publié le 20060127

La présente invention concerne un dispositif et un procédé de test d'au moins un joint conducteur formant une liaison électrique d'un composant électrique avec un circuit imprimé. Dans ce qui suit, on appellera composant électrique un composant dit électrique ou électronique. La fabrication d'une carte électronique nécessite habituellement d'assembler électriquement et mécaniquement un composant électrique sur un circuit imprimé, grâce à au moins un joint conducteur formant une liaison électrique et mécanique du composant électrique avec le circuit imprimé. Les joints conducteurs peuvent être réalisés par divers procédés d'assemblage, notamment par brasage (soudure avec apport de matière), soudure autogène, contact par pression ou emboîtement à force. Habituellement, avant d'utiliser un procédé d'assemblage particulier pour réaliser des cartes électroniques en série, on souhaite évaluer la fiabilité de ce procédé. A cet effet, on a proposé de tester les joints conducteurs obtenus par un procédé d'assemblage particulier conformément à un protocole généralement adapté à la destination du composant électronique, par exemple une carte électronique pour véhicule automobile. Pour tester un joint conducteur particulier, on connaît déjà dans l'état de la technique un dispositif de test comprenant un support formant un circuit imprimé, et un composant électrique comportant au moins une terminaison conductrice reliée au circuit imprimé par le joint conducteur. Ce dispositif est généralement destiné uniquement au test du joint conducteur et n'est pas destiné à mettre en oeuvre ou tester une fonction particulière du composant électrique. Le dispositif de test est disposé dans une enceinte d'essai pour y être soumis à des contraintes thermiques et mécaniques prédéterminées. Le test peut prévoir une série de cycles. Cette série peut comporter par exemple 250 cycles d'une heure chacun. Pendant le test, le dispositif est connecté à des moyens externes à l'enceinte comprenant une alimentation électrique du dispositif de test et des moyens formant un testeur pour la détection d'une coupure électrique d'au moins un circuit testé. Ce circuit testé comporte habituellement une chaîne formée par des joints conducteurs à tester reliés entre eux en série. Le testeur est disposé à distance de l'enceinte d'essai, de manière que cette enceinte ne perturbe pas le fonctionnement du testeur. Le dispositif de test comprend généralement un grand nombre de joints conducteurs à tester, c'est à dire plusieurs chaînes de joints conducteurs à tester, si bien qu'il faut prévoir un grand nombre de connexions (habituellement de l'ordre de plusieurs dizaines) entre le dispositif de test et le testeur, c'est à dire entre l'intérieur et l'extérieur de l'enceinte. Il n'est donc possible de tester que peu de dispositifs à la fois. Pour remédier à cet inconvénient, on a proposé dans l'état de la technique, notamment dans US 2004/0036466, un dispositif de test dans lequel le support porte des moyens pour la détection d'une coupure électrique d'un circuit testé, ce circuit testé comportant habituellement une chaîne formée par des joints conducteurs à tester reliés entre eux en série. Les moyens de détection décrits dans ce document comprennent une bascule électronique, associée à chaque chaîne, commandant un voyant lumineux destiné à s'allumer dès qu'une coupure est détectée dans la chaîne. Le cas échéant, il est proposé d'enregistrer les allumages successifs des voyants portés par le circuit imprimé au moyen d'une caméra vidéo. Du fait que les moyens de détection de coupure électrique sont embarqués sur le circuit imprimé, il est possible de loger dans l'enceinte d'essai et de tester un relativement grand nombre de dispositifs à la fois. Toutefois, certaines réglementations définissent la fiabilité d'un joint conducteur à partir d'une notion de "défaillance" de ce joint conducteur. Une défaillance correspond à la manifestation d'un nombre prédéterminé de coupures successives dans un intervalle de temps prédéterminé. Or, un dispositif de test tel que décrit dans US 2004/0036466 ne permet pas de détecter des coupures successives dans une chaîne testée car il ne détecte que la première coupure de cette chaîne. L'invention a pour but de proposer un dispositif de test capable de détecter une défaillance (au sens ci-dessus) d'un joint conducteur, ceci sans nécessiter de connecter pendant le test le dispositif à des moyens de détections extérieurs. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de test d'au moins un joint conducteur formant une liaison électrique d'un composant électrique avec un circuit imprimé, du type décrit dans US 2004/0036466, comprenant: - un support formant un circuit imprimé, - un composant électrique comportant au moins une terminaison conductrice reliée au circuit imprimé par le joint conducteur, - des moyens, portés par le support, pour la détection d'une coupure électrique d'un circuit testé comportant le joint conducteur, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens, portés par le support, pour le stockage de dates successives de coupure. L'invention permet de détecter une défaillance, correspondant à la manifestation d'un nombre prédéterminé de coupures successives dans un intervalle de temps prédéterminé, à partir des dates de coupure stockées dans le dispositif de test. Pendant le test, aucune connexion vers des moyens de détection externes à l'enceinte d'essai n'est requise. Les dates de coupure stockées peuvent être récupérées à la fin du test pour être transférées vers des moyens d'analyse adéquats susceptibles d'identifier les défaillances en fonction de l'historique des coupures. De façon optionnelle, le dispositif de test peut comprendre des moyens, portés par le support, de détermination d'une défaillance du circuit testé. Ainsi, il est possible de déterminer en temps réel si une défaillance se produit. Un dispositif de test selon l'invention peut en outre comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: - les moyens de stockage comprennent une mémoire non-volatile; - le dispositif de test comprend des moyens de mesure d'au moins un paramètre environnemental du support et des moyens de stockage d'au moins une valeur de ce paramètre environnemental; - le paramètre environnemental est choisi parmi une température, une accélération à laquelle est soumis le dispositif, et un degré d'humidité ; - le dispositif de test comporte plusieurs terminaisons conductrices de composant électrique reliées chacune au circuit imprimé par un joint conducteur, le circuit testé comportant une chaîne formée par les joints conducteurs reliés entre eux en série; - le circuit testé comporte un pont diviseur de tension comportant des moyens résistifs montés en série avec la chaîne; les moyens résistifs comprennent deux dipôles résistifs montés en parallèle; - les moyens de détection d'une coupure comprennent des moyens de comparaison d'une valeur d'une tension de sortie du pont avec un seuil prédéterminé ; les moyens de détection comprennent des moyens d'analyse logique munis d'au moins une entrée reliée au circuit testé et d'au moins une sortie reliée aux moyens de stockage; - les moyens d'analyse logique sont munis de plusieurs entrées reliées chacune à un circuit testé correspondant; les moyens d'analyse logique sont du type réseau logique programmable FPGA (Field Programmable Gate Array, conformément à la terminologie anglaise), ou du type microcontrôleur; - chaque entrée des moyens d'analyse logique est doublée afin de redondance; - les moyens de stockage comprennent une mémoire volatile des moyens d'analyse logique; - les moyens d'analyse logique comportent les moyens de détermination de défaillance; - le joint conducteur est formé par brasage, soudure autogène, contact par pression ou emboîtement à force; - le support comprend des moyens de connexion à un dispositif externe, destinés notamment à relier les moyens de stockage au dispositif externe; - le dispositif de test comprend des moyens portés par le support, pour le stockage de paramètres d'état de fonctionnement du dispositif en cas de coupure d'alimentation électrique de ce dispositif. L'invention a également pour objet un procédé de test d'au moins un joint conducteur formant une liaison électrique d'un composant électrique avec un circuit imprimé, du type dans lequel on détecte une coupure électrique d'un circuit testé comportant le joint conducteur, caractérisé en ce que l'on détecte la coupure au moyen d'un dispositif tel que défini ci-dessus. Un procédé de test selon l'invention peut en outre comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: - la coupure est détectée par mesure d'un paramètre de régime permanent du circuit testé alimenté en continu; - la coupure est détectée par mesure d'un paramètre de régime transitoire du circuit testé alimenté de façon variable, de préférence impulsionnelle. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux figures 1 et 2 représentant schématiquement un dispositif de test selon des premier et second modes de réalisation de l'invention. On a représenté sur la figue 1 un dispositif de test, selon un premier mode de réalisation de l'invention, désigné par la référence générale 10. Ce dispositif 10 comprend un support formant un circuit imprimé 12 et des composants électriques 14 portant chacun au moins une terminaison conductrice 16 reliée au circuit imprimé par un joint conducteur 18. Les joints conducteurs 18 relient électriquement mais aussi mécaniquement les composants électriques 14 avec le circuit imprimé 12. Dans l'exemple illustré, les joints conducteurs 18 sont de type brasé et les composants électriques 14 sont des dipôles passifs, par exemple de type résistif. En variante, les composants électriques 14 peuvent comprendre plus de deux pôles. Dans ce cas, les composants électriques pourraient être du type monté en surface, notamment du type BGA (Bali Grid Array conformément à la terminologie anglaise). Le dispositif 10 est destiné à tester la fiabilité des joints conducteurs 18 en détectant les coupures intempestives de ces joints conducteurs 18. A cet effet, le circuit imprimé 12 porte des moyens 20 pour la détection d'une coupure électrique d'un circuit testé 22 comportant au moins un joint conducteur 18. Dans l'exemple décrit, le dispositif 10 comprend plusieurs circuits testés 22 dont un seul est représenté sur la figure 1. De préférence, chaque circuit testé 22 comporte une chaîne formée par des joints conducteurs 18 reliés entre eux en série. Les joints conducteurs 18 d'une même chaîne relient électriquement le circuit imprimé 12 à plusieurs terminaisons conductrices 16 d'un seul composant électrique 14 ou de plusieurs composants électriques 14. Le circuit imprimé 12 porte également des moyens résistifs 24 montés en série avec la chaîne du circuit testé 22 de façon à former un pont diviseur de tension P. Dans l'exemple illustré, les moyens résistifs 24 comprennent deux dipôles résistifs 24A, 24B montés en parallèles afin de redondance. Le pont diviseur P comprend deux bornes B et E entre lesquelles est appliquée une tension d'entrée du pont. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 1, la tension appliquée entre les bornes B et E est une tension continue. Le pont diviseur P comprend également une borne S, intercalée entre le circuit testé 22 et les moyens résistifs 24, formant une sortie de tension du pont diviseur P. Les moyens de détection 20 comprennent de plus des moyens 26 d'analyse logique munis d'entrées 30A, 30B reliées chacune à la sortie S du pont diviseur P d'un circuit testé 22 correspondant. De préférence, chaque entrée 30A, 30B est doublée afin de redondance. Dans l'exemple illustré, les moyens d'analyse logique 26 comprennent un circuit du type réseau logique programmable FPGA (Field Programmable Gate Array, conformément à terminologie anglaise). Ce type de moyens d'analyse logique est particulièrement bien adapté au relativement grand nombre d'entrées nécessaires. En variante, les moyens d'analyse logique 26 pourraient être du type microcontrôleur. Les moyens d'analyse logique 26 comprennent des moyens classiques 32 de comparaison de la valeur de la tension de sortie du pont diviseur P avec un seuil prédéterminé. On notera que des seuils prédéterminés différents peuvent être associés à des entrées différentes. On a également représenté sur la figure 1 des moyens classiques 34 formant oscillateur et des moyens classiques 36 formant mémoire d'initialisation. Ces moyens 34,36 sont associés de façon connue en soi aux moyens d'analyse logique 26. Les moyens d'analyse logique 26 sont alimentés électriquement à l'aide de moyens classiques 38. Ces moyens d'alimentation 38 comprennent des moyens classiques formant un régulateur 40, associé aux moyens d'analyse logique 26, susceptible d'être raccordé à une alimentation électrique externe au dispositif 10 par l'intermédiaire de moyens de connexion classiques 42. Le dispositif de test 10 comprend des moyens 44, portés par le circuit imprimé 12, pour le stockage de dates successives de coupures détectées par les moyens 20. De préférence, les moyens de stockage 44 comprennent une mémoire non volatile 46 et une mémoire volatile 48 intégrée dans les moyens d'analyse logique 26. Ces moyens d'analyse logique 26 comportent au moins une sortie 50 reliée à la mémoire non volatile 46. Par ailleurs, la mémoire non volatile 46 est susceptible d'être reliée à des moyens classiques de lecture de cette mémoire, externe au dispositif 10, à l'aide de moyens classiques de connexion 52. Les moyens d'analyse logique 26, le régulateur 40, et la mémoire non volatile 46 portés par le support 12, forment des moyens pour le stockage de paramètres d'état de fonctionnement du dispositif 10 en cas de coupure d'alimentation électrique de ce dispositif. A cet effet, le régulateur 40 est apte à alimenter électriquement les moyens d'analyse logique 26 et la mémoire non volatile 46 pendant un certain temps suivant la coupure d'alimentation électrique. De préférence, le circuit imprimé 12 porte également des moyens 54 de mesure d'au moins un paramètre environnemental de ce circuit imprimé 12, et des moyens de stockage d'au moins une valeur de ce paramètre environnemental, constitués par exemple par la mémoire volatile 48. Dans l'exemple illustré, le paramètre environnemental mesuré par les moyens 54 est une température. En variante, ce paramètre pourrait être une accélération à laquelle est soumis le dispositif de test 10 ou un degré humidité. Le fonctionnement des moyens d'analyse logique 26 est classique, l'état des entrées étant surveillé conformément à un cycle cadencé par une horloge 56. On décrira ci-dessous les principaux aspects, liés à l'invention, du fonctionnement du dispositif de test 10 selon le premier mode de réalisation. Le dispositif de test 10, comportant plusieurs circuits 22 à tester, est logé dans une enceinte d'essai classique pour y être soumis à des contraintes thermiques et mécaniques conformément à un protocole prédéterminé. Dans l'enceinte d'essai, le dispositif 10 est raccordé uniquement aux moyens d'alimentation électrique à l'aide des moyens de connexion 42. L'enceinte d'essai peut donc comporter un relativement grand nombre de dispositifs de test 10 tel que celui représenté sur la figure unique. On notera que, au cours du test, le dispositif 10 est soumis à des températures pouvant varier par exemple de -40 à +170 C. L'homme du métier choisira donc des moyens d'analyse logique 26 et une mémoire non volatile 46 résistant à ces températures. Au cours du test, les moyens d'analyse logique 26 surveillent les entrées 30A, 30B et relèvent les changements d'états de ces dernières correspondant à des coupures des circuits testés 22. Ainsi, une coupure est détectée par mesure d'un paramètre de régime permanent du circuit testé 22 alimenté en continu. Les moyens d'analyse logique 26 stockent, dans les mémoires non volatile 46 et/ou volatile 48, les dates successives des différentes coupures ainsi que des indications identifiant les circuits testés 22 dans lesquels ont lieu ces coupures. Les moyens d'analyse logique 26 enregistrent également, au moins dans la mémoire non volatile 46, les paramètres environnementaux mesurés par les moyens 54 au moment où les coupures des circuits 22 se produisent. A la fin du test, qui peut durer plusieurs jours, les dates de coupure stockées dans la mémoire non volatile 46 peuvent être récupérées, à l'aide des moyens de connexion 52, pour être transférées vers des moyens classiques d'analyse susceptibles d'identifier des défaillances des différents circuits testés 22 en fonction de l'historique des coupures. Une défaillance est définie généralement comme la manifestation d'un nombre prédéterminé de coupures successives intervenant dans un même circuit testé, ceci dans un intervalle de temps prédéterminé. Le test prévoyant une série de cycles, en cas de coupure d'alimentation électrique du dispositif 10, les moyens 26, 40, 46 stockent notamment le nombre de cycles déjà réalisés, et la durée restante du cycle en cours. En variante, les moyens de détermination de défaillance pourraient être intégrés dans les moyens d'analyse logique 26, les moyens de détermination étant ainsi portés par le circuit intégré 12. Dans ce cas, la détermination des défaillances serait faite au cours du test, par exemple à partir des informations stockées dans la mémoire volatile 48. On a représenté sur la figue 2 un dispositif de test, selon un second mode de réalisation de l'invention. Sur cette figure 2, les éléments analogues à ceux de la figure 1 sont désignés par des références identiques. Dans ce mode de réalisation, les dipôles 14 sont de type capacitif. Les moyens d'analyse logique 26 comportent une sortie 31A, 31B, doublée afin de redondance, et reliée à la borne E. Les moyens d'analyse logique 26 comportent également des moyens 33 de génération d'une tension impulsionnelle destinée à être appliquée entre les bornes E et B du circuit testé 22. Dans ce mode de réalisation, une coupure du circuit testé 22 est détectée par mesure d'un paramètre de régime transitoire du circuit testé 22 alimenté de façon variable, de préférence impulsionnelle, par les moyens d'analyse logique 26. L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation décrits ci-dessus. En particulier, le circuit imprimé 12 peut être équipé de voyants lumineux susceptibles chacun de s'allumer lorsqu'une coupure ou une défaillance intervient dans un circuit testé 22. Parmi les avantages de l'invention, on notera que le dispositif 10 permet de tester des joints conducteurs reliant le circuit intégré à des composants de type très variés, passifs ou actifs. REVENDICATIONS 1. Dispositif de test d'au moins un joint conducteur (18) formant une liaison électrique d'un composant électrique avec un circuit imprimé (12), du type comprenant: - un support formant un circuit imprimé (12), - un composant électrique (14) comportant au moins une terminaison conductrice (16) reliée au circuit imprimé (12) par le joint conducteur (18), - des moyens (20), portés par le support (12), pour la détection d'une coupure électrique d'un circuit testé (22) comportant le joint conducteur (18), caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (44), portés par le support, pour le stockage de dates successives de coupure. 2. Dispositif de test selon la revendication 1, dans lequel les moyens de stockage (44) comprennent une mémoire non-volatile (46). 3. Dispositif de test selon la revendication 1 ou 2, comprenant des moyens (54) de mesure d'au moins un paramètre environnemental du support (12) et des moyens (48) de stockage d'au moins une valeur de ce paramètre environnemental. 4. Dispositif de test selon la revendication 3, dans lequel le paramètre environnemental est choisi parmi une température, une accélération à laquelle est soumis le dispositif, et un degré d'humidité. 5. Dispositif de test selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant plusieurs terminaisons conductrices (16) de composant électrique (14) reliées chacune au circuit imprimé (12) par un joint conducteur (18), le circuit testé (22) comportant une chaîne formée par les joints conducteurs (18) reliés entre eux en série. 6. Dispositif de test selon la revendication 5, dans lequel le circuit testé (22) comporte un pont diviseur de tension (P) comportant des moyens résistifs (24) montés en série avec la chaîne. 7. Dispositif de test selon la revendication 6, dans lequel les moyens résistifs (24) comprennent deux dipôles résistifs (24A, 24B) montés en parallèle. 8. Dispositif de test selon la revendication 6 ou 7, dans lequel les moyens (20) de détection d'une coupure comprennent des moyens (32) de comparaison d'une valeur d'une tension de sortie du pont (P) avec un seuil prédéterminé. 9. Dispositif de test selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les moyens de détection (20) comprennent des moyens d'analyse logique (26) munis d'au moins une entrée (30A, 30B) reliée au circuit testé (22) et d'au moins une sortie (50) reliée aux moyens de stockage (44). 10. Dispositif de test selon la revendication 9, dans lequel les moyens d'analyse logique sont munis de plusieurs entrées (30A, 30B) reliées chacune à un circuit testé (22) correspondant. 11. Dispositif de test selon la revendication 9 ou 10, dans lequel les moyens d'analyse logique (26) sont du type réseau logique programmable FPGA (Field Programmable Gate Array, conformément à la terminologie anglaise) ou du type microcontrôleur. 12. Dispositif de test selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, dans lequel chaque entrée (30A, 30B) des moyens d'analyse logique (26) est doublée afin de redondance. 13. Dispositif de test selon l'une quelconque des revendications 9 à 12, dans lequel les moyens de stockage (44) comprennent une mémoire volatile (48) des moyens d'analyse logique (26). 14. Dispositif de test selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant des moyens (26), portés par le support (12), de détermination d'une défaillance du circuit testé (22), une défaillance correspondant à la manifestation d'un nombre prédéterminé de coupures successives dans un intervalle de temps prédéterminé. 15. Dispositif de test selon l'une quelconque des revendications 9 à 12 prise en combinaison avec la revendication 14, dans lequel les moyens d'analyse logique (26) comportent les moyens de détermination de défaillance. 16. Dispositif de test selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le joint conducteur est formé par brasage, soudure autogène, contact par pression ou emboîtement à force. 17. Dispositif de test selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le support (12) comprend des moyens (52) de connexion à un dispositif externe, destinés notamment à relier les moyens de stockage (44) au dispositif externe. 18. Dispositif de test selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant des moyens (26, 40, 46) portés par le support (12) , pour le stockage de paramètres d'état de fonctionnement du dispositif en cas de coupure d'alimentation électrique de ce dispositif. 19. Procédé de test d'au moins un joint conducteur (18) formant une liaison électrique d'un composant électrique avec un circuit imprimé (12), du type dans lequel on détecte une coupure électrique d'un circuit testé (22) comportant le joint conducteur (18), caractérisé en ce que l'on détecte la coupure au moyen d'un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes. 20. Procédé de test selon la revendication 19, dans lequel la coupure est détectée par mesure d'un paramètre de régime permanent du circuit testé (22) alimenté en continu. 21. Procédé de test selon la revendication 19, dans lequel la coupure est détectée par mesure d'un paramètre de régime transitoire du circuit testé (22) alimenté de façon variable, de préférence impulsionnelle.