Qualité

Les commandes E.D.&A. sont utilisées dans le monde entier dans des applications en série. Il est donc clair qu'une excellente qualité de ces produits est d'une très grande importance.

Dès la conception, la qualité est présente : en fixant des exigences très sévères à la conception et en utilisant des schémas standard, E.D.&A. peut obtenir un très haut niveau de qualité des produits.

La production des produits semi-finis est confiée à des fournisseurs soigneusement sélectionnés qui doivent satisfaire à des exigences de qualité sévères. E.D.&A. coordonne la production dans ces entreprises par l'intermédiaire d'un progiciel ERP. Tous les composants qui sont achetés par les fournisseurs sont vérifiés par E.D.&A. au niveau du type et de la marque. De cette manière, E.D.&A. a le contrôle total sur les matériaux utilisés.

Hardware

Laboratoire EMC interne

Dans le cadre de la réglementation CE, tous les projets électroniques doivent satisfaire à des exigences strictes en matière d'EMC. L'insensibilité aux parasites constitue un impératif crucial dans le cadre de tout projet, indépendamment des exigences imposées par la réglementation CE proprement dite.

E.D.&A. dispose de son propre laboratoire EMC, doté d'appareils de mesure dernier cri, indispensables pour pouvoir tester une commande électronique jusque dans les moindres détails. Ces appareils servent à générer des signaux parasites et à vérifier si le projet lui-même n'en émet pas à l'excès.

Il est également examiné si le projet continue à fonctionner correctement dans différentes conditions. Qu'advient-il lorsque la température s'élève ou chute considérablement ? Les composants du système ne deviennent-ils pas trop chauds ? Quid en cas de taux humidité ambiante important ? Pour certains projets, des exigences spécifiques sont formulées en termes de sensibilité aux vibrations. E.D.&A. est en mesure de tester le prototype, éventuellement incorporé à son application finale, sur un générateur de vibrations.

À quels tests sont soumis les contrôleurs E.D.&A. ?

Automated Optical Inspection (AOI)

Lorsque le circuit imprimé a passé la première étape de soudage -en l'occurrence le soudage SMT (Surface Mount Technology) -, le circuit imprimé semi-assemblé subit déjà un premier test. En effet, plus un défaut est détecté tôt, plus il est possible d'intervenir rapidement pour apporter les mesures correctrices au processus. Lors de ce test, des photos détaillées du circuit imprimé sont prises (mécaniquement) et ces clichés sont automatiquement comparés aux modèles prédéfinis. Cette opération permet de contrôler la qualité des soudures, de garantir la présence des composants et de vérifier leur empreinte imprimée. Si des irrégularités sont détectées, l'intervention d'un opérateur est nécessaire. C'est ce dernier qui prend alors la décision finale.

Rayons X

Si des composants complexes (SMT) difficiles à souder (songez aux ball grid arrays (BGA), par exemple) sont utilisés, il est possible de recourir à un appareil à rayons X pour contrôler les soudures. Il ne s'agit cependant pas d'un test standard et il n'est exécuté que si l'application l'exige.

Flying probe test (FPT)

Des centaines de composants minuscules tous parfaitement soudés ? Ce n'est pas réaliste. C'est pour cela que tous les circuits imprimés sont testés individuellement à l'aide du 'flying probe'. Un robot à probes vole littéralement au-dessus du circuit imprimé afin de mesurer si tous les composants sont bien placés, contrôler si les composants ont les valeurs correctes et ne sont pas défectueux. Par ailleurs, cette machine est également en mesure de détecter les courts-circuits sur le circuit imprimé avant même que ce dernier ne soit mis sous tension. Il est ainsi possible d'éviter que des composants soient endommagés par l'installation erronée d'autres éléments, et l'impact de l'erreur est minimisé.

Ce test est parfois exécuté sur des circuits imprimés soudés, exclusivement composants SMT. Parfois, il ne l'est que lorsque les composants conventionnels (composants "through hole") ont également été mis en place. Tout dépend de la complexité du circuit imprimé et la question est tranchée par le développeur de ce dernier.

A cet égard, il est crucial qu'E.D.&A. tienne déjà compte des limites de ces tests dès la phase de conception et veille à ce que toutes les broches de mesure soient bien présentes aux points de connexion corrects sur le circuit imprimé.

In Circuit Test (ICT)

Ce test est une alternative au FPT. Il utilise un porte-pièce avec un lit à clous. Ce porte-pièce se compose d'un "bac" dont le fond et éventuellement le couvercle sont munis de clous : ce sont elles qui servent pour les relevés de mesures ("le connecteur à broches"). Les circuits imprimés sont déposés sur le porte-pièce. Le principe est le suivant : toutes les files individuelles du circuit imprimé sont censées avoir un point de connexion avec le lit à clous. Ces connexions sont ensuite branchées sur un système de mesure, ce qui permet de procéder aux mêmes relevés que lors du test FPT.

Lors d'un test FPT, les clous de mesure se déplacent au-dessus du circuit imprimé ; dans le cas d'un test ICT, chaque point de mesure est muni de sa propre sonde et les signaux à mesurer sont branchés pour effectuer les mesures correctes.

Ce test requiert également une certaine attention lors du développement afin de veiller à ce que chaque file soit bien dotée des points de connexion nécessaires aux clous de mesure. Ce test peut également être réalisé après la première phase de soudage (éléments SMT seuls) ou après la seconde phase (lorsque les composants "through hole" ont également été mis en place).

Test Fonctionnel initial

Lorsque le circuit imprimé est totalement soudé et que les tests passifs ont été exécutés, il peut être procédé à un premier test minimal sous tension. C'est ce qu'E.D.&A. appelle un "test fonctionnel". Ce test permet de vérifier si le cristal fonctionne correctement, si le microprocesseur se met en marche, si l'écran est fonctionnel, si la version du logiciel est bien la version correcte, etc. - toutes des choses simples qui ne peuvent pas être testées passivement.

Test Active Burn In (ABI)

Ce test ne peut lui aussi être réalisé qu'après que tous les composants ont été mis en place. Les circuits imprimés sont déposés dans un cabinet climatisé où l'on fait varier la température de 0 °C à 60 °C selon un programme prédéfini. Durant ce test, le fonctionnement des produits est soumis à un contrôle automatique. Les chocs thermiques générés permettent de détecter les faux contacts et les soudures mal réalisées. Il arrive parfois que ce test ne soit exécuté qu'à température ambiante.

L'objectif principal de ce test est de porter tous les composants à leur température de service pendant un laps de temps suffisant de manière à pouvoir résoudre les défaillances précoces consécutives à une moindre qualité des éléments avant que le circuit imprimé n'arrive chez le client.

Contrôle Visuel

Plus vite les erreurs de série sont détectées, mieux c'est. C'est pourquoi un échantillon est prélevé dans chacune des livraisons des firmes de production. Au départ de tous les tests exécutés et de l'expérience tirée des problèmes rencontrés antérieurement, une liste de points délicats et de composants n'ayant pas encore été testés ou n'ayant été soumis qu'à un test minimal est générée. Le type, la position et la qualité de ces composants sont alors contrôlés visuellement sur la base de cette liste et, éventuellement, d'un modèle.

Test Fonctionnel Final

Pour garantir de façon optimale la qualité des produits livrés, un test fonctionnel final est encore réalisé avant que le circuit imprimé soit expédié. Ce test se compose d'un contrôle visuel et d'un test fonctionnel final complet pour chaque circuit. E.D.&A. teste tous ses circuits imprimés avant de les envoyer à son client.

Le contrôle visuel est effectué suivant une fiche de test élaborée par le concepteur du circuit imprimé. Après le chargement éventuel de la dernière version du logiciel, le circuit imprimé est soumis à un test fonctionnel élaboré sur mesure. E.D.&A. se charge systématiquement du développement de ce système d'essai afin de garantir la qualité des circuits imprimés testés. Ce n'est que lorsque ce test est passé avec succès que le circuit imprimé peut être facturé.

Dans le cadre de ces tests, le feed-back permanent entre le personnel du département d'essai et le département de développement revêt une grande importance. Les fiches de test d'E.D.&A. sont constamment rectifiées au départ des informations fournies par les testeurs et des expériences acquises antérieurement ou pour d'autres circuits imprimés.

E.D.&A. dispose également d'un système de test multifonctionnel, dit système UTS (Universal Test System). Ce système de test est presque exclusivement utilisé pour les tests fonctionnels finaux des contrôleurs standard.

Ensuite, les produits transitent par le département d'assemblage final d'E.D.&A. pour être parachevés selon les prescriptions des commandes en cours du client.

Logiciel

La manière dont le logiciel embarqué est rédigé et implémenté a un impact extrêmement significatif sur la qualité de votre machine ou de votre appareil. E.D.&A. en est parfaitement consciente. Ses développeurs de logiciels disposent de toutes les compétences nécessaires pour identifier et résoudre les situations risquant potentiellement de prêter le flanc aux erreurs. Le logiciel intègre des mesures de précaution et si un dysfonctionnement se présente malgré tout de façon impromptue, le programme y apporte une réponse, ce qui permet à votre application de conserver sa stabilité de fonctionnement.

Le travail structuré privilégié lors du développement du logiciel permet d'encore accroître significativement la qualité de l'ouvrage fourni. Les développeurs de logiciels d'E.D.&A. utilisent ainsi des directives spécifiques pour la structuration de leur code source. L'application de ces directives confère une apparence uniforme à ce code source. Mais il y a plus important encore : la structure imposée n'autorise que les sous-ensembles et constructions répondant à un langage adapté à la programmation des systèmes embarqués. A l'aide d'outils ultramodernes et efficaces, E.D.&A. s'emploie à ce que le code source soit automatiquement configuré en fonction des normes suivies, ce qui garantit la très haute fiabilité du logiciel embarqué.

Par ailleurs, l'entreprise utilise des outils graphiques pour la conception dite "modélisée" de certains modules logiciels embarqués sur une unité de commande. Pour les modules de commande appliquant cette technique, le code source est automatiquement créé au départ d'un modèle intégré sous forme graphique. La traduction automatique du modèle de fonctionnement en code source réduit le risque d'erreurs et accroît en outre la maintenabilité de la commande.

ESD

Qu'est-ce que l'ESD ?

L'ESD est une notion à connotation négative dans l'univers électronique. Cet acronyme est synonyme de décharge électrostatique. Songez au crépitement que vous entendez quand vous retirez un pull ou -c'est un cas extrême- aux éclairs de foudre, par exemple. Tous ces phénomènes ne sont rien de plus que des décharges électrostatiques. L'ESD est un phénomène physique durant lequel une charge accumulée se déplace brutalement. Bien entendu, ces charges accumulées ne constituent pas une forme d'équilibre stable. Quand on touche un circuit électrique, la nature annule l'accumulation pour rétablir l'équilibre le plus stable possible. Au moment où la charge accumulée est annihilée, les charges se déplacent - c'est ce que l'on appelle le courant de décharge électrostatique.

Pourquoi les électroniciens la redoutent-ils autant ?

Les firmes électroniques cherchent à fabriquer des produits toujours plus rapides et plus petits. En miniaturisant en permanence les composants, la quantité de courant que peuvent supporter les files des composants électroniques diminue elle aussi. En pratique, les courants de décharge électrostatique peuvent réellement endommager les composants électroniques.

Deux situations peuvent se présenter :

1. L'intensité de la décharge électrostatique a endommagé le composant et celui-ci ne fonctionne plus. En fait, c'est la situation la plus favorable. Un test fonctionnel efficace réalisé sur le circuit imprimé révélera ce défaut, ce qui permet d'éviter que le composant défectueux n'aboutisse dans une machine ou un appareil.

2. L'intensité de la décharge électrostatique a endommagé le composant mais pas suffisamment pour générer un défaut fonctionnel. Ce type de défaut est également appelé "défaut latent par ESD". Cette défectuosité ne peut donc être détectée lors d'un test fonctionnel. Ce n'est qu'ultérieurement, lorsque les conditions de fonctionnement ont changé (par exemple lorsque le composant est porté à sa température de service, lorsque la charge est maximale, etc.), que le circuit présentera un défaut fonctionnel définitif. Et plus tard, il risque de rendre brusquement l'âme sans raison manifeste !

Ce défaut latent par ESD souligne à quel point il est important d'implémenter correctement une série de mesures préventives. Qui voudrait en effet acheter des produits qui tombent en panne alors qu'ils sont utilisés correctement ? Chez E.D.&A., nous sommes nous aussi conscients de la problématique des décharges électrostatiques. La qualité et la satisfaction des clients sont nos priorités absolues. Nous faisons donc tout pour minimiser les conséquences des ESD en prenant diverses mesures préventives.

Quelles sont les mesures de prévention prises par E.D.&A. ?

La cause principale des dégâts causés par l'ESD résulte de l'écoulement indésirable de charges qui se sont accumulées. L'équation est donc simple: il faut éviter que ces charges ne puissent s'accumuler et, si c'est malgré tout le cas, nous devons veiller à ce qu'elles puissent être évacuées de manière contrôlée sans occasionner de dégâts. Nous nous attachons donc à réaliser ces objectifs dans une EPA - une ESD Protected Area.

Concrètement, il y a lieu d'utiliser autant que possible des matériaux non sujets au phénomène physique générant, sous l'effet du frottement entre deux matériaux, des charges qui peuvent passer de l'un à l'autre (= l'effet triboélectrique). A l'intérieur de sa zone EPA, E.D.&A. utilise donc des bancs de travail, des sièges de bureau, des revêtements de sol, des vêtements (survêtements), des chaussures, des outils, etc. spécialement conçus à cet effet.

Par ailleurs, E.D.&A. recourt également à des matériaux d'emballage appropriés qui permettent d'éviter que les composants électroniques soient endommagés par des décharges électrostatiques s'ils venaient à être touchés. Ces emballages servent à la fois pour le transport au sein de la zone EPA des sous-traitants, le transport des sociétés de production jusque chez E.D.&A., le transport interne chez E.D.&A. et, enfin, le transport chez le client, où l'unité de commande doit être incorporée.

Quelles mesures devez-vous prendre ?

Nous espérons que vous êtes également conscient de l'importance que revêtent les mesures préventives pour empêcher l'apparition de décharges électrostatiques. E.D.&A. impose quotidiennement la discipline nécessaire à ses collaborateurs pour qu'ils respectent les mesures de prévention. Toutefois, dès l'instant où nos marchandises sont arrivées chez vous, nous n'avons plus prise sur elles. Il est dès lors utile de prévoir éventuellement des bracelets de poignet ou de cheville pour le personnel appelé à entrer en contact avec le matériel électronique. Les charges éventuellement accumulées pourront ainsi être évacuées en toute sécurité sans endommager les composants.

Tracking & tracing

Chez E.D.&A., chaque circuit imprimé se voit attribuer un numéro de série unique. Grâce à ce numéro, nous sommes à tout moment en mesure de reconstituer l'historique du circuit considéré depuis l'instant où il est arrivé chez E.D.&A. Grâce à ces numéros de série, nous pouvons également garantir que seuls sont expédiés à nos clients les circuits imprimés ayant subi nos tests avec succès. Notre système nous empêche en effet de sélectionner un circuit imprimé destiné à un client si le statut du circuit considéré n'indique pas que les tests sont concluants.