Brevet FR2926139A1 — publié le 20090710

La présente invention concerne un dispositif destiné à être utilisé pour le vieillissement prématuré en étuve de composants électroniques. Il est connu que les composants électroniques sont vieillis prématurément afin d'éviter leur mortalité infantile, c'est-à-dire d'assurer le bon fonctionnement de ces composants pendant une période de temps déterminée qui va de quelques semaines à quelques mois. Le vieillissement de composants électroniques pallie, en particulier, le défaut pouvant éventuellement survenir lors de leur fabrication. Ceci est notamment utilisé pour des composants électroniques destinés à être utilisés dans des applications où la fiabilité des composants est particulièrement 10 critique telles que, par exemple, dans le domaine de l'aéronautique. Le vieillissement de composants électroniques consiste à imposer des contraintes à ces composants. Pour cela, le composant électronique est enfermé dans une chambre de test, appelée étuve, qui se présente sous la forme d'un ensemble clos contenant des racks dans lesquels viennent s'introduire des cartes de circuits 15 imprimés, dites cartes mères, sur lesquelles sont disposés les composants électroniques à tester. Les tests sont de natures différentes et sont déterminés selon l'utilisation qui sera faite de ces composants. Il est ainsi appliqué des tests de nature statique ou dynamique tels que, par exemple, des chocs thermiques, vibratoires, et ceux dans des 20 conditions électriques déterminées c'est-à-dire lorsque sont appliqués à ces composants, des courants d'intensités éventuellement variables et/ou des signaux électriques carrés, continus ou sinusoïdaux. Ces conditions électriques de test, appelées par la suite stimulations électriques, peuvent être constantes tout au long du test et ce pour chacun des composants. Il est 25 également connu des dispositifs qui permettent d'appliquer des stimulations électriques différentes à des composants électroniques identiques positionnés sur une même carte mère et subissant les mêmes contraintes (FR2750767). Les Figs. la et lb représentent schématiquement un dispositif destiné à être utilisé pour le vieillissement prématuré en étuve de composants électroniques selon 30 l'état de la technique. Ce dispositif comporte une carte mère CM destinée à être insérée dans un rack de l'étuve (non représentée). La carte mère CM comporte une pluralité de supports Sj prévus pour recevoir chacun un composant électronique Cj. Chaque support Sj est soudé sur la carte mère CM. Le nombre de composants électroniques disposés sur la carte mère CM est maximisé afm de minimiser le coût financier lié au vieillissement prématuré de ces composants électroniques. Selon l'état de la technique, ces composants électroniques sont disposés sur toute la surface de la carte mère CM telle que schématiquement représentée à la Fig. lb. Ainsi, pour une carte mère CM aux dimensions fixées par les dimensions des racks de l'étuve, le nombre N de composants électroniques est déterminé selon les dimensions de chacun de ces composants électroniques à tester et selon des contraintes liées à leur alimentation par au moins un signal électrique de test SETk qui stimulent électriquement chacun des composants électroniques. La carte mère CM comporte également un connecteur d'alimentation COP destiné à recevoir au moins un signal de test SETk, en général une pluralité. Le ou les signaux de test SETk sont acheminés jusque chaque composant électronique par l'intermédiaire de pistes gravées sur la carte mère CM que ce soit sur l'une de ses faces ou par superposition de couches (carte multicouches). Ces pistes, non représentées sur les Figs. la et lb, peuvent être associées à des composants de type passif, tels que des résistances, inductances, condensateurs, diodes,... qui permettent d'adapter les signaux de test SETk aux spécificités des stimulations électriques à faire subir aux composants électroniques Cj lors d'un test. De plus, le tracé de ces pistes est également spécifique à ces stimulations électriques qui définissent celles des entrées de chaque composant qui doit être stimulé par un signal électrique de test. Une stimulation électrique d'un composant électronique est obtenue par acheminement de signaux électriques SETk, éventuellement adaptés par des composants passifs, du connecteur d'alimentation COP jusqu'à une des broches du support Sj sur lequel est disposé au moins un des composants électroniques Cj à tester. Ainsi, la carte mère CM est dite dédiée car les pistes et composants électriques associés sont définis pour un test bien particulier d'un composant électronique Cj d'un type compatible avec le support Sj donné. Dès que l'on change de stimulation électrique, une nouvelle carte mère CM dédiée doit être à nouveau produite et l'ancienne est jetée car inutilisable pour cette nouvelle stimulation électrique impliquant ainsi un coût financier élevé de réalisation de tests dans le cas où une multiplicité de tests et donc de stimulations électriques doit être pratiquée sur un même type de composant électronique. De plus, le coût de fabrication de chaque carte mère CM est très élevé du fait notamment de la réalisation, de manière fiable, sur des longueurs importantes 3 (plusieurs dizaines de centimètres) de piste de très faible largeur (de l'ordre de 0,76 mm). La réalisation fiable de telles pistes est difficile à réaliser en pratique sans risque de court-circuit entre pistes, du fait de leur proximité, ou de rupture d'une piste du fait de sa faible largeur. Un défaut survenant sur une piste provoque alors l'inutilisation de cette carte et la nécessité de devoir en réaliser une autre, d'où des coûts financiers de fabrication élevés pour ce type de carte mère. Afin de limiter les coûts financiers de réalisation de tests, il est connu de réaliser des cartes mères qui puissent être utilisées pour des stimulations électriques différentes. En particulier, le brevet américain US3,939,381 décrit un dispositif qui se compose d'une carte mère multicouches et d'une pluralité de supports destinés à recevoir des composants électroniques. Ainsi, l'utilisation de supports et de pistes disposées en multicouches permet à chaque composant de pouvoir subir plus d'un type de stimulations électriques. Cependant, une telle solution ne permet pas de réduire la probabilité de court-circuit ou de rupture des pistes gravées sur la carte mère CM et ne permet donc pas de réduire les coûts financiers de fabrication de la carte mère. Le but de la présente invention est de réduire significativement le coût fmancier de fabrication de la carte mère et de permettre à moindre coût de pouvoir faire subir à un même composant une pluralité de stimulations électriques différentes. A cet effet, la présente invention concerne un dispositif destiné à être utilisé pour le vieillissement prématuré de composants électroniques, ledit dispositif comportant une carte mère comportant un connecteur d'alimentation destiné à recevoir des signaux électriques de test et une pluralité de supports de composants prévus pour recevoir chacun au moins un composant électronique à tester. Le dispositif est caractérisé en ce qu'est montée sur l'une des faces de ladite carte mère une pluralité de connecteurs, dits de raccordement, reliés chacun à au moins un signal de test de ladite pluralité de signaux électriques de tests, et en ce qu'il comporte au moins autant d'ensemble de deux cartes de circuit imprimé, associées électriquement entre elles, que de connecteurs de raccordement, chaque ensemble de deux cartes étant relié électriquement à un connecteur de raccordement, l'une des deux cartes d'un ensemble de deux cartes, dite carte dédiée, étant destinée à générer des signaux de test spécifiques à un test à partir de ladite pluralité de signaux électriques de test accessibles à partir d'un connecteur de raccordement, et l'autre carte, dite carte support, étant destinée à recevoir au moins un support de composant électronique. Le dispositif ainsi réalisé présente l'avantage d'être modulaire. Cette modularité permet que ne soient réalisées que des cartes dédiées de petites dimensions, comparées à celles de la carte mère, sur lesquelles sont réalisées des pistes de faibles longueurs réduisant ainsi fortement la probabilité de court-circuit et/ou de rupture d'une piste. Le coût de fabrication de telles cartes dédiées est ainsi fortement réduit comparé à celui nécessaire à la fabrication de cartes mères dédiées de l'état de la technique. De plus, la modularité du dispositif permet de faciliter la détection de pannes survenant sur la carte mère du fait que la carte dédiée et/ou la carte non dédiée de chaque ensemble de deux cartes peuvent être testées séparément avant d'être assemblées entre elles et connectées sur l'un des connecteurs de raccordement de la carte mère. De plus, le dispositif permet qu'un même composant, ou par extension tout composant compatible avec le support de la carte support, puisse subir différentes stimulations électriques en ne remplaçant que la carte dédiée au lieu de devoir fabriquer l'ensemble de la carte mère tel que cela est fait dans l'état de la technique. Selon un mode de réalisation du dispositif, chaque ensemble de deux cartes est prévu pour être monté sur un desdits connecteurs de raccordement de manière à ce que les surfaces des deux cartes de l'ensemble de deux cartes soient sensiblement perpendiculaires à la surface de ladite carte mère. Ce mode de réalisation est particulièrement avantageux car l'emplacement réservé par connecteur de raccordement sur la surface de la carte mère étant moindre que celui réservé pour le support de composant électronique, il est possible d'augmenter le nombre de composants électroniques à tester par carte mère comparé au nombre de composants testés lorsque ceux-ci sont positionnés de manière classique sur la carte mère. Selon un mode de réalisation, un indicateur de fonctionnement, de préférence visuel, est monté sur chaque ensemble de deux cartes. Ce mode de réalisation est particulièrement utile lorsque la carte mère est positionnée dans une étuve et qu'un test est en cours car il permet à un opérateur de contrôler visuellement si chaque ensemble de deux cartes fonctionne correctement et donc que chacun des composants électroniques subit bien le test pendant toute sa durée. Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints dans lesquels : 5 les Figs. la et lb représentent schématiquement un mode de réalisation d'un dispositif destiné à être utilisé pour le vieillissement prématuré en étuve de composants électroniques selon l'état de la technique, les Figs. 2a et 2b représentent schématiquement un mode de réalisation d'un dispositif destiné à être utilisé pour le vieillissement prématuré en étuve de composants électroniques selon la présente invention, la Fig. 3 représente schématiquement un exemple d'un mode de réalisation d'un ensemble de deux cartes selon la présente invention, les Figs. 4a et 4b représentent schématiquement un exemple d'un mode de réalisation des deux faces d'une carte support d'un ensemble de deux cartes, et les Figs. 5a et 5b représentent schématiquement un exemple d'un mode de réalisation des deux faces d'une carte dédiée d'un ensemble de deux cartes. Les modes de réalisation du dispositif destiné à être utilisé pour le vieillissement prématuré en étuve de composants électroniques décrit par la suite sont illustrés par les Figs. 2a à 5b qui ne respectent en rien les dimensions réelles des éléments mis en oeuvre. De plus, l'invention ne se limite pas à ce mode de réalisation mais s'étend à tout dispositif qui comporte une pluralité d'ensembles de deux cartes et ce quel que soit le schéma électrique des pistes gravées sur ces cartes, le nombre de supports de composants électroniques par carte, la forme et le nombre des différents connecteurs électriques que chacune de ces cartes comporte ainsi que le nombre de composants électroniques par support. Les Figs. 2a et 2b représentent schématiquement un mode de réalisation d'un dispositif destiné à être utilisé pour le vieillissement prématuré en étuve de composants électroniques. Ce dispositif comporte une carte mère CM destinée à être insérée dans un rack de l'étuve (non représentée). La carte mère CM comporte une pluralité de connecteurs électriques CRp, dits de raccordement, sur chacun desquels est monté sensiblement perpendiculairement à la surface de la carte mère CM un ensemble de deux cartes EDCi décrit en relation avec la Fig. 3. Selon une variante, non représentée, plus d'un 6 ensemble de deux cartes EDCi sont montés sur chaque connecteur de raccordement CRp. La carte mère CM comporte également un connecteur d'alimentation COP destiné à recevoir au moins un signal de test SETk, de préférence une pluralité. Chaque signal de test SETk est acheminé jusque chaque connecteur de raccordement CRp par l'intermédiaire de pistes gravées sur la carte mère CM que ce soit sur l'une de ses faces ou par superposition de couches (carte multicouches). Ainsi, la carte mère CM est dite non dédiée à une stimulation électrique particulière relative à un test car les pistes électriques sur la carte mère ne sont pas 10 définies pour un type du support Sj. La Fig. 3 représente schématiquement un exemple d'un mode de réalisation d'un ensemble de deux cartes EDCi. L'ensemble de deux cartes EDCi est composé d'une carte de circuit imprimé CSn, dite carte support, et d'une carte de circuit imprimé CDn, dite carte dédiée. 15 Les cartes CSn et CDn sont des cartes de circuit imprimé de petites dimensions (largeur et longueur de quelques centimètres) comparées à celles de la carte mère CM (largeur et longueur de l'ordre de plusieurs dizaines de centimètres), et sont associées électriquement entre elles. La carte support CSn comporte, sur l'une de ses deux faces, au moins un support 20 de composant électronique Sj sur lequel est positionné au moins un composant électronique Cj. Selon un exemple de mode de réalisation de la carte CSn donné à la Fig. 4a, la carte CSn comporte trois supports Sj et un composant Cj par support Sj. On peut envisager des modes de réalisation où la carte CSn comporte un nombre inférieur ou supérieur à trois de support Sj et/ou chaque support Sj comporte plus de un 25 composant électronique Cj. Sur l'autre de ses deux faces, la carte CSn comporte un connecteur électrique CESm qui s'étend, selon l'exemple du mode de réalisation de la Fig. 4b, le long d'un bord de la carte support CSn. D'autres modes de réalisation du connecteur électrique CESm peuvent bien évidemment être envisagés comme par exemple, un connecteur 30 électrique constitué de plusieurs parties éventuellement disjointes les unes des autres qui sont positionnées à d'autres emplacements de la carte support CSn. Le connecteur électrique CESm est destiné à recueillir au moins un signal de test SETMk en vue de son acheminement vers chaque support Sj. Pour cela, un ensemble d'au moins une piste est gravé sur la face de la carte support CSn. 7 Cet ensemble de pistes peut éventuellement être gravé en multicouches. Selon l'exemple du mode de réalisation de la Fig. 4b, une piste P1 est représentée schématiquement. La piste Pl relie une borne du connecteur électrique CESm à une même broche de chacun des supports Sj de la carte support CSn, en l'occurrence trois. La carte support CSn est non dédiée à une stimulation électrique particulière car elle est prévue pour que chaque support Sj soit alimenté par chaque signal électrique de test SETMk accessible à partir du connecteur électrique CESm. Ainsi, une même carte support CSn peut être utilisée pour différentes stimulations électriques. En effet, en défroissant des signaux électriques de test SETMk spécifiques à chacune de ces stimulations électriques et en alimentant par lesdits signaux SETMk les bornes du connecteur électrique CESm de manière à ce que seules les bornes adéquates du support Sj soient alimentées par l'un de ces signaux électriques SETMk, chaque composant électrique Cj adapté pour être monté sur le support Sj peut ainsi être soumis à de multiples stimulations électriques particulières en ne changeant que la carte dédiée CDn. Ainsi, le coût financier lié à la fabrication de la carte support CSn est minimisé dans le sens où la carte support CSn peut être ré-utilisée pour plusieurs stimulations électriques et pour plusieurs composants électroniques sous la contrainte, bien évidemment, que le composant électronique Cj est adapté au support Sj. La carte CDn est dite dédiée au test à faire subir aux composants électroniques car elle est spécifique c'est-à-dire à chaque stimulation électrique relative à un test subi par un composant électronique Cj. En effet, chaque test de composant électronique requiert au moins une stimulation électrique particulière qui se définit par un ensemble de signaux électriques de test SETMk dont les amplitudes et l'évolution temporelle sont spécifiques. La carte dédiée CDn a pour fonction de générer ces signaux de test spécifiques SETMk à partir des signaux de test SETk accessibles à partir du connecteur de raccordement CRp. Pour cela, selon un mode de réalisation, la carte dédiée CDn comporte une partie A, représentée en traits pointillés à la Fig. 5a, qui est destinée à être embrochée dans le connecteur de raccordement CRp afin, d'une part, de maintenir l'ensemble EDCi de deux cartes CDn et CSn en position sensiblement perpendiculaire à la surface de la carte mère CM (Fig. 3) et, d'autre part, pourvue de moyens électriquement conducteurs qui viennent en contact avec les différentes bornes du connecteur de raccordement CRp. Sur l'une de ses deux faces, la carte dédiée CDn comporte un connecteur électrique CEDm destiné à recevoir au moins un signal électrique de test spécifique SETMk (Fig. 5b). Le connecteur électrique CEDn est prévu pour s'embrocher avec le connecteur électrique CESn de la carte support CSn lors de l'assemblage entre elles des deux cartes CSn et CDn tel que représenté à la Fig. 3. Les connecteurs électriques CESm et CEDm sont prévus pour s'embrocher l'un dans l'autre. Ainsi, les surfaces des cartes CSn et CDn sont sensiblement parallèles l'une par rapport à l'autre. Sur l'une de ses deux faces, en l'occurrence sur la face opposée à celle où se trouve le connecteur CEDm selon l'exemple de la Fig. 5a, est gravé un ensemble d'au moins une piste, en l'occurrence la piste P2, dont la fonction est d'acheminer au moins un signal électrique de test SETk du connecteur de raccordement CRp au connecteur électrique CEDm. On peut noter que, dans ce cas, les signaux électriques de test SETk sont identiques aux signaux électriques de test SETMk. Cependant, certaines stimulations électriques peuvent requérir qu'un (voire plusieurs) signal électrique de test SETk, accessible à partir du connecteur de raccordement CRp doive être modifié que ce soit en amplitude et/ou en phase. Les signaux électriques de test ainsi modifiés sont les signaux SETMk qui sont alors différents des signaux électriques de test SETk. A ce moment là, des composants passifs, tels que des résistances R, inductances L, capacités et autres diodes peuvent être utilisés et sont alors associés aux pistes afin de former un circuit électrique prévu pour générer les signaux électriques de test SETMk à partir des signaux électriques de test SETk. Selon une variante du mode de réalisation de l'ensemble EDCi de deux cartes, un indicateur de fonctionnement ID, de préférence visuel tel qu'une LED, est monté sur l'ensemble EDCi, de préférence sur la carte dédiée CDn, tel que illustré à la Fig. 5a. L'indicateur ID est relié électriquement à un circuit électrique, non représenté, qui alimente l'indicateur de fonctionnement ID lorsque les signaux électriques de test SETMk sont accessibles au niveau du connecteur électrique CEDn et n'alimente plus l'indicateur de fonctionnement ID dès que l'un de ces signaux n'est plus disponible. 9 L'indicateur ID est ainsi un indicateur visuel du bon fonctionnement de l'ensemble de deux cartes EDCi lorsque cet ensemble est monté sur la carte mère et qu'un test est en cours d'exécution. REVENDICATIONS 1) Dispositif destiné à être utilisé pour le vieillissement prématuré de composants électroniques, ledit dispositif comportant une carte mère (CM) comportant un connecteur d'alimentation (COP) destiné à recevoir des signaux électriques de test (SETk) et une pluralité de supports de composants (Sj) prévus pour recevoir chacun au moins un composant électronique à tester (Cj), caractérisé en ce qu'est montée sur l'une des faces de ladite carte mère (CM) une pluralité de connecteurs (CRp), dits de raccordement, reliés chacun à au moins un signal de test de ladite pluralité de signaux électriques de tests (SETk), et en ce qu'il comporte au moins autant d'ensembles de deux cartes de circuit imprimé (EDCi), associées électriquement entre elles, que de connecteurs de raccordement (CRp), chaque ensemble de deux cartes étant relié électriquement à un connecteur de raccordement (CRp), l'une des deux cartes (CDn) d'un ensemble de deux cartes, dite carte dédiée, étant destinée à générer des signaux de test spécifiques à un test (SETMk) à partir de ladite pluralité de signaux électriques de test (SETk) accessibles à partir d'un connecteur de raccordement (CRp), et l'autre carte (CSn), dite carte support, étant destinée à recevoir au moins un support de composant électronique (Sj). 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux cartes de chaque ensemble de deux cartes sont associées entre elles de manière à ce que les surfaces desdites deux cartes sont sensiblement parallèles l'une par rapport à l'autre. 3) Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites deux cartes de chaque ensemble de deux cartes (EDCi) sont associées électriquement entre elles au moyen de connecteurs électriques (CEDm, CESm) prévus pour s'embrocher l'un dans l'autre. 4) Dispositif selon la revendication 1 à 3, caractérisé en ce que chaque ensemble de deux cartes (EDCi) est prévu pour être monté sur un desdits connecteurs de raccordement (CRp) de manière à ce que les surfaces des deux cartes de l'ensemble de deux cartes (EDCi) soient sensiblement perpendiculaires à la surface de ladite carte mère (CM). 5) Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'une partie (A) de ladite carte dédiée (CDn) est prévue pour s'embrocher dans un connecteur de raccordement (CRP). 6) Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite carte support (CSn) comporte au moins un support de composant (Sj), un connecteur électrique (CESm) prévu pour recevoir des signaux électriques de test et un ensemble de pistes destiné à acheminer chaque signal électrique de test reçu vers une broche de chaque support de composant (Sj) monté sur ladite carte support (CSn), et ladite carte dédiée (CDn) comporte un connecteur électrique (CEDm) prévu pour recevoir au moins un signal électrique de test, et un ensemble de pistes destiné à acheminer au moins un signal électrique de test accessible d'un connecteur de raccordement (CRp) jusqu'audit connecteur électrique (CEDm). 7) Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que au moins un composant passif est associé audit ensemble de pistes. 8) Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un indicateur de fonctionnement, de préférence visuel, est monté sur chaque ensemble de 20 deux cartes (EDCi). 9) Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit indicateur de fonctionnement est monté sur la carte dédiée dudit ensemble de deux cartes (EDCi).