Les avancées techniques attendues au cours des prochaines années dans l'industrie automobile sont nombreuses notamment avec le développement des véhicules électriques. Renault Group fait de l’innovation l’une des clés de son succès avec le Technocentre de Guyancourt, l’un des plus grand centre de recherche et de développement automobile en Europe.
Les voitures intègrent désormais une multitude de nouvelles fonctionnalités, si bien qu’on parle désormais de " véhicules intelligents". Ces nouvelles fonctionnalités, telle la reconnaissance des gestes, l’assistance virtuelle, la détection du regard ou bien encore le contrôle de l'attention s'ajouteront aux progrès actuels en matière de prévention des accidents. Ces fonctionnalités voient le jour grâce au développement de l’électronique et à l’intégration de nombreux capteurs dans les véhicules modernes.
Grâce à la tomographie, la compréhension des mécanismes de défaillance permet de garantir les niveaux de qualité compatibles avec une fabrication et une distribution à grande échelle.
La micro-tomographie à rayons X au sein de Renault Group
Les expertises de pièces électroniques suivent le même schéma d’analyse que les expertises de pièces mécaniques. C’est-à-dire qu’elles commencent toujours par des analyses dites de niveau 1 : des analyses avec des moyens non destructifs.
Dans le cas des pièces électroniques, les moyens incontournables utilisés sont la radiographie et la tomographie par rayons X micro-foyer. Cela nous permet d’observer l’intérieur des pièces et des composants afin de localiser les défauts et d’identifier si possible, les mécanismes de défaillance. Cela permet, quand c’est autorisé, d’engager des analyses plus intrusives, en ciblant très précisément les prélèvements pour ne pas détruire les défauts et les signatures des défaillances.
Dans le monde électronique actuel, le défi est d’atteindre des défauts de plus en plus petits, et donc d’avoir des moyens atteignant de très hautes résolutions.Des défis relevés grâce à la tomographie
Les analyses suivantes ont été réalisées à l’aide de l’équipement de nano-tomographie EasyTom 160 kV conçue par RX Solutions.
Voici l'un des défis rencontrés sur les diodes fissurées.
"Les tomographies à haute résolution ont permis de montrer sans ambiguïté les fissures sur le verre. Une approche par coupe mécanique n’aurait pas permis de conclure car les coupes auraient potentiellement pu créer ces fissures dans le verre fragile. Les fissures sont de quelques microns."Détecteur d'eau : diodes fissurées
Le capteur est constitué d’une carte encapsulée dans une résine noire. La pièce est inspectée entière : dimensions 100x80x60 mm.
Défaillance : Capteur non fonctionnel.
Défi de l’analyse : Mettre en évidence des fissures dans un matériau vitreux de très petite taille, au sein d’une pièce de grande envergure.
Cause racine : Casse mécanique du verre des diodes dû à des contraintes mécaniques.
Hypothèse : Les contraintes mécaniques induites par la résine (lors de sa polymérisation par exemple) peuvent avoir mis le PCB en légère flexion en raison de son design, ce qui a provoqué la rupture des 2 diodes situées dans la zone la plus sensible à cette flexion.
Positionnement du capteur dans le système de tomographie
Acquisition à angle limité permettant d’obtenir un fort grandissement malgré la branche de 10 cm de long Résultats obtenus sur les tomographies des diodes
Image 1 : Localisation des diodes incriminées dans le détecteur d’eau
Images 2&3 : Fissuration du verre des diodes
EasyTom 160 - Taille de voxel : 2 µm
Acquisition sur pièce entière 100x80x60 mm