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Auteur(s)
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Augustin COELLO-VERA : Chef de Service Technologie Alcatel Espace
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Claude DREVON : Ingénieur à Alcatel Espace
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Lire l’articleINTRODUCTION
La fabrication de circuits imprimés hybrides fait appel à des technologies très diverses, la plupart existant depuis de nombreuses années.
Si les principes sont relativement aisés à comprendre, leur mise en œuvre pour une production industrielle nécessite de l’expérience.
Les différentes technologies décrites dans ce document peuvent être classées en trois catégories correspondant à des métiers différents :
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la fabrication du substrat (barbotine, cofrittage...) qui reste du domaine du céramiste ;
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la réalisation de pistes métallisées en couches minces ou couches épaisses ;
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le montage et câblage des composants actifs ou passifs.
Les choix techniques devront tenir compte des impératifs de fiabilité, de thermique et de coût.
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3. Fiabilité
3.1 Considérations sur la fiabilité de circuits hybrides
Les circuits hybrides utilisent les mêmes sous-techniques que les circuits imprimés et les circuits intégrés : câblage fils, brasage, report de puces, etc. Pour les hybrides à puces nues, le fait d’éliminer un niveau d’interconnexion augmente le niveau de fiabilité de l’hybride par rapport au circuit imprimé, ce qui est l’une des raisons du choix des hybrides pour les applications à haute fiabilité.
Le remplacement des résistances discrètes par leur équivalent imprimé va dans le même sens. Les considérations sur la fiabilité doivent être intégrées dans le cycle de conception de l’hybride. Elles portent sur le comportement : électrique, mécanique et thermique.
L’information de fiabilité à définir au départ doit comprendre :
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la durée de vie de l’hybride ;
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le taux de défaillance aléatoire ;
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les modes de défaillance prévisibles ;
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les conditions de déverminage électrique et mécanique ;
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les environnements climatiques et mécaniques pendant la durée de vie ;
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les tests de vieillissement accéléré, si applicables.
3.2 Mécanismes de défaillance
Comme pour tout assemblage électronique, le principal mécanisme est associé à la défaillance d’interconnexions et en particulier de joints brasés. La formation de composés intermétalliques dans le joint brasé avec des conducteurs à base d’or ou d’argent doit être particulièrement surveillée.
L’utilisation de résistances, condensateurs et inductances imprimées améliore la fiabilité de plusieurs façons :
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l’excellent contact thermique entre le film résistif (ou diélectrique) avec le film conducteur élimine les points très chauds ;
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l’élimination des joints câblés, brasés ou collés supprime tous les mécanismes de défaillance associés à ces joints et élimine les risques de défaillance sous contrainte mécanique (chocs, vibrations et accélérations).
De...
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