Vérification de cartes pour le spatial : Elemca devient « Laboratoire recommandé par l’ESA »

Le laboratoire privé indépendant Elemca vient officiellement d’être recommandé par l’Agence spatiale européenne pour la vérification des brasures de composants électroniques assemblés sur cartes spatiales. C’est seulement le 8è laboratoire européen à obtenir le précieux sésame.

Produire des cartes électroniques embarquées pour les applications spatiales requiert un niveau de qualité très élevé et la conformité à des exigences dictées par les autorités nationales ou européennes, telles que l’Agence spatiale européenne.

Depuis 2017, sous-traitants et équipementiers du spatial font appel à Elemca, un laboratoire privé et indépendant basé à Toulouse et disposant d’un lien historique avec le CNES et le pôle Aerospace Valley, pour réaliser la vérification de la conformité de leurs cartes électroniques au regard des critères de l’ESA, via les normes ECSS-Q-ST-70-08C/38C.

Le laboratoire franchit aujourd’hui un nouveau cap dans ce domaine puisqu’après une période d’évaluation de ses savoir-faire et un audit complet de ses installations en novembre 2021, l’ESA vient officiellement d’intégrer Elemca à sa liste des laboratoires recommandés pour les prestations de vérification des brasures de composants électroniques assemblés sur cartes spatiales. Il s’agit là d’un précieux sésame car, à ce jour, seules sept autres sociétés européennes – dont le Français Serma Technologies – font partie de ce club très restreint.

Elemca réalise les opérations de découpe (microsection enrobée) et d’inspection de la carte, des composants et des brasures pour statuer sur l’acceptabilité des assemblages au regard des normes de l’ESA. Les opérations de vérifications se déroulent en trois étapes : une inspection visuelle externe de la carte, une radiographie X 2D des interconnexions des composants avec le circuit imprimé et une inspection optique sur coupe des joints brasés.

L’inspection visuelle externe consiste en un contrôle par binoculaire de l’intégrité des éléments accessibles optiquement : vernis (uniformité), terminaisons des composants, ménisque des joints brasés (absence de fissure ou d’excroissance, symptôme d’un défaut de mouillabilité), circuit imprimé (absence de particule ou de flux résiduel).

La radiographie X 2D permet l’inspection de toutes les interconnexions avec le PCB lorsque l’observation visuelle n’est pas possible, notamment pour les composants à matrice billée, à pastilles ou à colonnettes (BGA, LGA, CCGA) ou à pads de dissipation thermique (DPAK, D2PAK…), pour contrôler le taux de voids et l’absence de fissures.

Enfin, l’inspection optique sur coupe permet de vérifier la qualité des joints brasés qui constitue l’essentiel des exigences de l’ESA. Après découpe et polissage de la surface d’intérêt (microsection), un microscope optique calibré inspecte la géométrie, l’épaisseur, l’homogénéité, l’absence de surplus (excroissance ou brasure excessive sous le composant) ou le manque de matière (bulles, fissures) de ces joints.

Ces services complètent l’offre d’Elemca destinée aux équipements spatiaux (essais sous vide thermique, tests de dégazage) et plus largement aux cartes et composants électroniques (analyses physiques et de défaillance, essais environnementaux, simulation numérique, caractérisation des propriétés matériaux) utilisés dans l’aéronautique, la défense, les transports ou l’énergie.

Elemca dispose de deux sites en agglomération toulousaine, l’un au CNES (R&D et analyses avancées), l’autre à Ramonville (production).