Conception et réalisation d'un système ultrasonore à balayage appliqué au diagnostic de défauts dans les microassemblages : contribution à l'aide à l'interprétation par traitement de l'image et du signal

Conception and implementation of a scanning ultrasonic microscope applied to the diagnosis of defects in microassembling technologies : contribution to the help of the interpretation by image and digital signal processing

• Auteur / Autrice : Laurent Bechou
• Direction : Yves Danto
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Électronique
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Bordeaux 1

Résumé

Ce memoire presente les travaux de conception et de realisation, selon un cahier des charges precis, d'un systeme ultrasonore a balayage dedie au diagnostic de defauts dans les technologies d'assemblage. Une description de l'evolution des technologies actuelles et futures montre qu'elles sont caracterisees par une augmentation constante du rendement de l'assemblage conduisant a un empilement croissant de nombreuses couches physiquement heterogenes et d'epaisseurs tres variees. Les contraintes de report ou de fonctionnement induisent l'apparition de microdefauts souvent localises dans un volume restreint et de taille de plus en plus faible (fissure inferieure a 1 m) demandant alors une forte sensibilite de detection des systemes d'analyse. Une comparaison des moyens non destructifs associes a l'analyse de l'integrite des microassemblages a permis de retenir une solution basee sur une sonde acoustique de frequence centrale 50 mhz focalisee par une lentille spherique de distance focale 7 mm et d'ouverture angulaire maximale de 16. Un des problemes majeurs de cette technique reside en la difficulte d'interpretation des images obtenues en particulier dans les structures multicouches. Des methodologies specifiques de localisation de defauts ont donc ete integrees. Elles sont basees sur la connaissance de la reponse impulsionnelle effective modelisee par une approche acousto-optique, l'utilisation de methodes d'analyse temps-frequence en vue de la determination du temps de vol entre les echos ultrasonores et l'etude de la reponse complexe de ces structures soumises a une sollicitation ultrasonore (ondes longitudinales et transversales). Des applications sur des technologies avancees (ccm, mmic, cob, cbga) nous ont permis de valider ces methodes optimisees pour l'aide a l'interpretation des images ultrasonores contenant plusieurs niveaux de defauts et la caracterisation de procedes d'assemblage. Elles concernent la restauration d'images par la technique du filtrage inverse, la repartition statistique de cavites dans des brasures par analyses d'images, la localisation et le suivi de fissures par mesure du temps de vol entre echos en milieu bruite.