FR2927703A1 - Procede de test de conducteurs electriques par photoelectricite, a courant de test non nul. - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé de contrôle d'un état de conductivité entre une première partie de circuit et une seconde partie de circuit, par photoélectricité, comprenant les étapes consistant à : agencer les première et seconde parties de circuit entre une première électrode et une seconde électrode (S21), porter la première partie de circuit à un potentiel de charge électrostatique au moyen d'un photoccurant de charge direct ou inverse généré en irradiant le premier point et en appliquant aux électrodes une première tension de polarisation (S22), effectuer un saut de potentiel de polarisation (V21) en appliquant aux électrodes une seconde tension de polarisation différente de la première tension de polarisation (S23), irradier le second point pour faire apparaître un photocourant de test entre le second point et l'électrode se trouvant en face du second point (S24), et, selon que le photocourant de test est un photocourant direct ou inverse, en déduire l'état de conductivité entre la première partie de circuit et la seconde partie de circuit.
Description
PROCEDE DE TEST DE CONDUCTEURS ELECTRIQUES PAR PHOTOELECTRICITE, A COURANT DE TEST NON NUL La présente invention concerne le test électrique de conducteurs électriques agencés sur un substrat isolant, en utilisant l'effet photoélectrique.
La présente invention concerne notamment mais non exclusivement le test électrique des circuits d'interconnexion tels les circuits imprimés, les circuits imprimés HDI (High Density Interconnect), les supports de puces ou "chip carriers" également appelés "IC package substrates", "FC-BGA", "Flip Chips", "Bali Grid Arrays", ainsi que les matrices pour écrans plats et les circuits mixtes incorporant des circuits intégrés.
L'une des actions finales essentielles intervenant dans la fabrication d'un circuit d'interconnexion est de vérifier que des terminaux du circuit sont bien en communication entre eux conformément au schéma d'interconnexion du circuit, appelé "topographie" ou en anglais "layout". Un circuit d'interconnexion peut en effet présenter un défaut de continuité dans un ou plusieurs de ses conducteurs. Ce type de défaut est souvent localisé au niveau d'un via conducteur (orifice métallisé traversant des couches isolantes) ou est provoqué par une fracture dans une couche isolante. Le défaut est donc le plus souvent situé dans les couches internes du circuit, invisibles de l'extérieur.
On a développé ces dernières années des méthodes de test sans contact utilisant l'effet photoélectrique pour agir sur le potentiel électrique d'un conducteur à tester et/ou pour estimer la valeur du potentiel électrique d'un conducteur, afin de conduire, notamment, un contrôle de la continuité électrique du conducteur. Par exemple, en modifiant le potentiel électrique du conducteur en un point A de celui-ci, un contrôle du potentiel en un point B du même conducteur permet de savoir si le point A et le point B sont reliés électriquement.
Le test de continuité par photoélectricité s'appuie sur un effet technique fondamental qui consiste dans l'apparition d'un courant de photoélectrons, ou photocourant, entre le conducteur à tester et une électrode, lorsque le conducteur io est irradié au moyen d'un faisceau de lumière excitatrice et lorsqu'une différence de potentiel électrique a été induite entre l'électrode et le conducteur.
L'irradiation doit être conduite dans le vide ou à tout le 15 moins dans une atmosphère dont la pression est assez basse, afin de ne pas inhiber le mouvement des électrons entre le conducteur et l'électrode.
Le faisceau de lumière excitatrice généralement utilisé à 20 cet effet a une longueur d'onde qui se situe préférentiellement dans l'ultraviolet. I1 s'agit généralement d'un faisceau laser UV. Un tel faisceau de lumière peut être aisément focalisé sur une petite surface correspondant à un contact métallique ou à une plage de 25 contact, qui a souvent des dimensions n'excédant pas quelques dizaines de micromètres.
L'adressage du faisceau laser, c'est-à-dire le positionnement du point d'impact du faisceau laser en un 30 point déterminé du plan où s'étendent des conducteurs à tester, peut être rapide et précis. Un système de test utilisant un tel faisceau de lumière est donc plus rapide qu'un système de test mécanique utilisant des pointes de test pour sonder séquentiellement les quelques milliers de 35 contacts que l'on peut trouver sur un circuit d'interconnexion moderne.
Le faisceau laser excitateur, quand il pénètre dans un matériau électriquement conducteur, apporte une énergie locale qui conduit à l'émission d'électrons secondaires par le matériau cible. La probabilité d'émission est définie par des règles de physique quantique dont la plus importante est que l'énergie de chaque photon incident utile doit être supérieure au travail de sortie du matériau conducteur ("work function"), autrement dit la hauteur de la Io barrière énergétique qui retient les électrons dans le matériau. Les électrons sont alors arrachés du matériau conducteur et sont accélérés par un champ électrique intense établi au moyen d'une électrode de collecte.
15 Pendant des années, comme illustré par exemple par les brevets US 6,369,590 et US 6,369,591, l'effet photoélectrique a été exclusivement utilisé pour éjecter des électrons du conducteur à tester. L'électrode qui fixe le potentiel attractif est utilisée comme électrode de 20 collecte et attire les électrons éjectés. Une mesure de la quantité d'électricité extraite du conducteur permet de déduire, notamment, son potentiel électrique.
La demande internationale W001/38892 propose un 2s perfectionnement de cette technique dans lequel est mise en oeuvre, en sus d'une étape d'éjection d'électrons, une étape d'injection d'électrons dans le conducteur à tester. Une telle injection d'électrons est assurée au moyen d'une électrode de décharge (électrode émettrice d'électrons) qui est 3o portée à un potentiel électrique inférieur à celui du conducteur cible et est irradiée par le faisceau laser.
La demande internationale W02006/082294 propose encore un autre perfectionnement consistant à mettre en œuvre l'étape 35 d'injection d'électrons en utilisant un effet photoélectrique dit "indirect" provoqué par la réflexion du faisceau lumineux incident sur le conducteur cible, le faisceau réfléchi venant heurter l'électrode se trouvant en regard du conducteur à tester. Si le potentiel électrique de l'électrode est inférieur à celui du conducteur, l'électrode émet alors, sous l'effet du rayon réfléchi, des électrons qui sont recueillis par le conducteur. L'électrode agit dans ce cas en tant qu'électrode de décharge. Le photocourant ainsi créé sera appelé dans ce qui suit "photocourant inverse". De même l'effet io photoélectrique appelé "indirect" dans la demande internationale précitée sera appelé "effet photoélectrique en photocourant inverse". Inversement, si le potentiel de l'électrode est supérieur à celui du conducteur, le conducteur émet, sous l'effet du rayon incident, des 15 électrons qui sont recueillis par l'électrode, celle-ci agissant comme électrode de collecte. Le photocourant ainsi créé sera appelé dans ce qui suit "photocourant direct". L'effet photoélectrique appelé "direct" dans la demande internationale précitée sera appelé "effet photoélectrique 20 en photocourant direct".
Une même électrode peut ainsi former une électrode de décharge ou de collecte selon le signe de la différence de potentiel électrique entre l'électrode et le conducteur à 25 tester.
La demande internationale WO2006/082294 enseigne notamment une utilisation de l'effet photoélectrique en photocourant inverse pour conduire une procédure de remise à zéro du 30 potentiel électrique d'un conducteur après une étape de test au cours de laquelle ce potentiel électrique a été porté à une valeur non nulle. Elle enseigne également, page 20 ligne 22 et suivantes, une méthode permettant de tester de l'isolement mutuel de deux conducteurs comprenant des 35 étapes de remise à zéro du potentiel électrique des deux conducteurs, puis une étape de charge d'un des conducteurs, pour le porter à un potentiel positif. Après un laps de temps, l'autre conducteur est irradié et un photocourant direct est mesuré. La valeur du photocourant permet de déterminer si le second conducteur est toujours au potentiel de la masse ou si son potentiel a été affecté par le potentiel positif du premier conducteur.
Une telle méthode est transposable au contrôle de la continuité électrique d'un conducteur et comprend alors des io étapes successives d'irradiation d'un premier terminal et un second terminal du conducteur à tester. Si l'étape de charge du premier terminal est conduite jusqu'à extinction du photocourant, l'absence de photocourant lors de l'irradiation du second terminal signifie que le second 15 terminal est au même potentiel électrique que le premier terminal. On en déduit que le conducteur ne présente pas de défaut de continuité.
Une telle méthode de test de continuité présente 20 l'inconvénient d'être basée sur la détection d'un fait négatif (absence de photocourant) pour en déduire un fait positif (continuité du conducteur testé). De ce fait elle est par nature peu résistante aux erreurs d'instrumentation ou de manipulation pouvant être à l'origine de l'absence 25 apparente de photocourant. Notamment, des dysfonctionnements fortuits dans un système de test pourraient conduire à considérer comme valides des conducteurs qui sont en réalité défectueux, conduisant ainsi à des erreurs de type "faux bons". 30 Il peut ainsi être souhaité de prévoir un procédé test de continuité dans lequel l'existence d'une continuité électrique entre deux conducteurs se traduit par l'apparition d'un photocourant non nul. 35 La demande internationale W02006/082294 décrit également, en relation avec sa figure 4, une méthode de test de continuité consistant à faire circuler un photocourant entre deux terminaux d'un élément conducteur d'un circuit d'interconnexion. Pour obtenir une telle circulation de courant, deux actions sont simultanément réalisées : 1) l'effet photoélectrique en photocourant inverse est utilisé pour injecter des électrons dans un des terminaux, et Io 2) l'effet en photocourant direct est utilisé pour éjecter des électrons de l'autre élément conducteur.
A cet effet une électrode de décharge est agencée en face du premier élément conducteur et est portée à un premier i5 potentiel. Une électrode de collecte est agencée en face du second élément conducteur et est portée à un second potentiel supérieur au premier. Deux faisceaux de lumière sont simultanément appliqués sar le premier élément conducteur et sur le second élément. conducteur. 20 Une telle méthode nécessite l'utilisation d'une plaque de décharge et de collecte comprenant des électrodes adressables individuellement, du type représenté sur les figures 5 à 8 de la demande internationale W02006/082294, 25 afin d'appliquer simultanément les premier et second potentiels aux deux éléments conducteurs. Elle nécessite également d'appliquer simultanément deux faisceaux laser sur la même face du circuit d'interconnexion, et est donc relativement complexe et couteuse à mettre en œuvre. 30 Ainsi, il peut également être souhaité de prévoir un procédé de test de continuité qui puisse être mis en œuvre avec une plaque de décharge et de collecte ne comprenant pas d'électrodes adressables individuellement, ou 35 comprenant des électrodes adressables couvrant chacune plusieurs terminaux, et un seul faisceau laser par face du circuit à tester.
De façon générale, la présente invention vise à perfectionner les techniques de test de conducteurs par photoélectricité.
Un mode de réalisation de l'invention concerne un procédé de contrôle d'un état de conductivité entre une première partie de circuit et une seconde partie de circuit, par photoélectricité, les première et seconde parties de circuit étant électriquement flottantes, comprenant les étapes consistant à agencer les première et seconde parties de circuit entre une première électrode et une seconde électrode de manière qu'un premier point de la première partie de circuit et un second point de la seconde partie de circuit se trouvent chacun en face de l'une quelconque des électrodes ; porter la première partie de circuit à un potentiel de charge électrostatique au moyen d'un photocourant de charge direct ou inverse généré en irradiant le premier point et en appliquant aux électrodes une première tension de polarisation ; effectuer un saut de potentiel de polarisation en appliquant aux électrodes une seconde tension de polarisation différente de la première tension de polarisation ; irradier le second point pour faire apparaître un photocourant de test entre le second point et l'électrode se trouvant en face du second point ; et déterminer, à partir du sens de circulation du photocourant de test, si le photocourant de test est un photocourant direct ou inverse, et en déduire l'état de conductivité entre la première partie de circuit et la seconde partie de circuit.
Selon un mode de réalisation, le procédé comprend les étapes consistant à : considérer que la première partie de circuit est en continuité électrique avec la seconde partie de circuit si le photocourant de charge est direct et le photocourant de test inverse, ou si le photocourant de charge est inverse et le photocourant de test est direct, et considérer que la première partie de circuit est isolée électriquement de la seconde partie de circuit si le photocourant de charge est direct et le photocourant de test direct, ou si le photocourant de charge est inverse et le photocourant de test est inverse.
Selon un mode de réalisation, les première et secondes parties de circuit sont des parties d'un circuit présumées en continuité électrique.
Selon un mode de réalisation, les première et seconde 15 parties de circuits sont des parties d'un circuit présumées isolées électriquement.
Selon un mode de réalisation, l'étape de charge de la première partie de circuit est conduite jusqu'à ce que le 20 photocourant de charge s'annule.
Selon un mode de réalisation, l'étape de charge de la première partie de circuit comprend une étape de mesure de la charge transférée dans la première partie de circuit au 25 moyen du courant de charge et d'évaluation de la croissance du potentiel de charge électrostatique de la première partie de circuit en fonction de la charge transférée, et est arrêtée lorsque le potentiel de charge électrostatique évalué est égal à une valeur prédéterminée suffisante pour 30 conduire les étapes de test qui suivent l'étape de charge.
Selon un mode de réalisation, l'étape de charge de la première partie de circuit est conduite pendant un temps de charge ayant été préalablement évalué comme permettant 35 d'atteindre le potentiel de charge électrostatique, et est arrêtée lorsque le temps de charge évalué est expiré.
Selon un mode de réalisation, la seconde tension de polarisation est nulle.
s Selon un mode de réalisation, la seconde tension de polarisation est inférieure en valeur absolue à deux fois la valeur évaluée du potentiel de charge électrostatique de la première partie de circuit.
io Selon un mode de réalisation, la seconde tension de polarisation est choisie en sorte que la différence de tension entre l'électrode qui fait face au second point et l'autre électrode soit nulle ou de signe opposé à la différence de tension entre l'électrode qui fait face au 15 second point et la première partie de circuit.
Selon un mode de réalisation, le premier point et le second point sont agencés en face de la même électrode.
20 Selon un mode de réalisation, le premier point est agencé en face de la première électrode et le second point agencé en face de la seconde électrode ou vice-versa.
Selon un mode de réalisation, le procédé comprend une étape 25 consistant à injecter à l'entrée d'un circuit de mesure du photocourant de test, un courant de compensation apte à neutraliser un courant de commutation parasite apparaissant après un saut de la tension de polarisation appliquée aux électrodes. 30 Selon un mode de réalisation, l'irradiation est conduite au moyen d'un faisceau laser UV de longueur d'onde inférieure à 250 nanomètres.
35 Selon un mode de réalisation, les premier et second sont des terminaux d'un circuit d'interconnexion. lo Un mode de réalisation de l'invention concerne également un procédé de test d'un circuit d'interconnexion comprenant une pluralité de conducteurs, comprenant au moins une étape s de contrôle de l'état de conductivité entre deux parties du circuit mise en oeuvre selon le procédé de contrôle décrit ci-dessus.
Un mode de réalisation de l'invention concerne également un Io procédé de fabrication d'un circuit d'interconnexion comprenant au mcins un conducteur à tester, comprenant au moins une étape de contrôle de l'état de conductivité entre deux parties du circuit mise en oeuvre selon le procédé de contrôle décrit ci-dessus, et une étape de rejet du circuit 1s d'interconnexion si l'état de conductivité entre les deux parties du circuit est différent d'un état de conductivité attendu.
Un mode de réalisation de l'invention concerne également un 20 machine de test par photoélectricité comprenant : au moins deux électrodes ; une chambre à vide permettant d'agencer entre les électrodes un circuit comprenant au moins une première partie de circuit et une seconde partie de circuit électriquement flottantes, de manière qu'au moins un 25 premier point de la première partie de circuit et un second point de la seconde partie de circuit se trouvent chacun en face de l'une quelconque des électrodes ; au moins un générateur laser fournissant un faisceau laser ; des moyens optiques pour irradier le premier point ou le second point 30 du conducteur à tester avec le faisceau laser ; une source de tension pour appliquer une tension de polarisation aux électrodes ; au moins un circuit de mesure de photocourant relié à l'une des électrodes, et une unité de contrôle pour piloter la source de tension, le circuit de mesure, les 35 moyens optiques et le générateur laser, et recevoir des informations de mesure émises par le circuit de contrôle, l'unité de contrôle étant configurée pour : appliquer aux électrodes une première tension de polarisation, irradier le premier point et porter la première partie de circuit à un potentiel de charge électrostatique au moyen d'un photocourant de charge direct ou inverse ; effectuer un saut de potentiel de polarisation en appliquant aux électrodes une seconde tension de polarisation différente de la première tension de polarisation ; irradier le second point pour faire apparaître un photocourant de test entre le second point et l'électrode se trouvant en face du second point ; et déterminer, à partir du sens de circulation du photocourant de test, si le photocourant de test est un photocourant direct oa inverse, et en déduire l'état de conductivité entre la première partie de circuit et la seconde partie de circuit.
Selon un mode de réalisation, l'unité de contrôle est configurée pour considérer que la première partie de circuit est en continuité électrique avec la seconde partie de circuit si le photocourant de charge est direct et le photocourant de test inverse, ou si le photocourant de charge est inverse et le photocourant de test est direct, et considérer que la première partie de circuit est isolée électriquement de la seconde partie de circuit si le photocourant de charge est direct et le photocourant de test direct, ou si le photocourant de charge est inverse et le photocourant de test est inverse.
Selon un mode de réalisation, l'unité de contrôle est 30 configurée pour tester deux parties d'un même circuit présumées en continuité électrique.
Selon un mode de réalisation, l'unité de contrôle est configurée pour tester deux parties de deux circuits 35 différents présumées isolées électriquement.
Selon un mode de réalisation, l'unité de contrôle est configurée pour conduire l'étape de charge électrostatique de la première partie de circuit jusqu'à ce que le photocourant de charge s'annule.
Selon un mode de réalisation, l'unité de contrôle est configurée pour évaluer la croissance du potentiel de charge de la première partie de circuit en fonction de la charge transférée, et arrêter l'étape de charge de la première partie de circuit lorsque le potentiel de charge électrostatique évalué est égal à une valeur prédéterminée suffisante pour conduire les étapes de test qui suivent l'étape de charge.
Selon un mode de réalisation, l'unité de contrôle est configurée pour conduire l'étape de charge de la première partie de circuit pendant un temps de charge prédéterminé correspondant à un potentiel de charge électrostatique évalué, et arrêter l'étape de charge de la première partie de circuit lorsque le temps de charge est expiré.
Selon un mode de réalisation, l'unité de contrôle est configurée pour mettre à zéro la seconde tension de polarisation.
Selon un mode de réalisation, l'unité de contrôle est configurée pour porter la seconde tension de polarisation à une valeur inférieure en valeur absolue à deux fois la valeur évaluée du potentiel de charge électrostatique de la 3o première partie de circuit.
Selon un mode de réalisation, l'unité de contrôle est configurée pour porter la seconde tension de polarisation à une valeur telle que la différence de tension entre 35 l'électrode qui fait face au second point et l'autre électrode soit nulle ou de signe opposé à la différence de tension entre l'électrode qui fait: face au second point et la première partie de circuit.
Selon un mode de réalisation, la machine de test comprend s des moyens pour injecter à l'entrée du circuit de mesure du photocourant de test, un courant de compensation apte à neutraliser un courant de commutation parasite apparaissant après un saut de la tension de polarisation appliquée aux électrodes. 10 Selon un mode de réalisation, les moyens pour injecter un courant de compensation comprennent un générateur de courant ou de tension programmable.
is Selon un mode de réalisation, les moyens pour injecter un courant de compensation comprennent un condensateur en série avec le circuit de mesure.
Selon un mode de réalisation, le générateur laser fournit 20 un faisceau laser UV de longueur d'onde inférieure à 250 nanomètres.
Divers exemples de mise en œuvre de l'invention et divers aspects de l'invention seront décrits à titre non limitatif 25 dans ce qui suit, en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : - la figure 1 représente schématiquement un système de test permettant de mettre en œuvre des séquences de test selon l'invention sur un circuit d'interconnexion double face ; 30 - la figure 2A illustre une étape de polarisation électrostatique d'un conducteur du circuit d'interconnexion ; - la figure 2B est le schéma électrique équivalent de la figure 2A ; - la figure 3A illustre une étape de charge électrostatique d'un conducteur au moyen d'un photocourant d'un premier type ; - la figure 3B est le schéma électrique équivalent de la figure 3A, - la figure 4A illustre une étape de charge électrostatique d'un conducteur d'un circuit d'interconnexion, au moyen d'un photocourant d'un second type ; - la figure 4B est le schéma électrique équivalent de la lo figure 4A ; - la figure 5 est un organigramme représentant une séquence de test de continuité ; - les figures 6A à 6D illustrent des étapes de la séquence de test de la figure 5 ; 15 - la figure 7 est un organigramme représentant un mode de réalisation d'une séquence de test de continuité selon l'invention ; - les figures 8A à 8E illustrent des étapes de la séquence de test de la figure 7 ; 20 - la figure 9A est un organigramme représentant un autre mode de réalisation d'une séquence de test de continuité selon l'invention ; - la figure 9B est un organigramme représentant une variante de la séquence de test de la figure 9A ; 25 - les figures 10A à 10D illustrent des étapes de la séquence de test de la figure 9A ; - la figure 11 est un organigramme représentant encore un autre mode de réalisation d'une séquence de test de continuité selon l'invention ; 30 - les figures 12A à 12E illustrent des étapes de la séquence de test de la figure 11 ; - la figure 13 est une courbe illustrant des variations d'une tension de polarisation interélectrode ; - la figure 14 est un schéma électrique d'un mode de 35 réalisation du système de test représenté sur la figure 1 ; - la figure 15 est le schéma électrique d'un autre mode de réalisation du système de test représenté sur la figure 1 ; - la figure 16A est une courbe représentant des courants de commutation dans le système de test, et la figure 16B représente les mêmes courants pendant une phase de mesure de photocourant ; - la figure 17 est le schéma électrique d'encore un autre mode de réalisation du système de test représenté sur la figure 1, et lo - la figure 18 représente une machine de test incorporant le système de test de la figure 1.
Des séquences de test de continuité selon l'invention désignées TT2, TT3 et TB1 seront décrites au paragraphe IV. 15 On décrira préalablement : -au paragraphe I, un exemple de réalisation d'un système de test permettant de mettre en oeuvre de telles séquences de test, - au paragraphe II, des étapes de test élémentaires 20 intervenant dans les séquences de test TT2, TT3 et TB1, et - au paragraphe III, une séquence de test de continuité TT1 ne comprenant pas les caractéristiques essentielles des séquences de test décrites au paragraphe IV.
25 D'autres aspects de l'invention seront décrits aux paragraphes V et VI. Ces aspects sont en soi indépendants des caractéristiques des séquences de test décrites au paragraphe IV et sont décrits à titre complémentaire en ce qu'ils facilitent la mise en œuvre de telles séquences de 30 test. Ils peuvent également servir à mettre en œuvre des séquences de test classiques.
Enfin, un exemple de machine de test incluant le système de test du paragraphe I sera décrit au paragraphe VII. 35 I/ Exemple de système de test par effet photoélectrique
La figure 1 représente schématiquement un exemple de réalisation d'un système de test permettant de mettre en oeuvre les séquences de test de continuité décrites au paragraphe IV.
On souhaite ici contrôler la continuité électrique de conducteurs présents dans un circuit d'interconnexion 10. Io Le circuit 10 comprend un substrat 11 en un matériau diélectrique, des conducteurs, des terminaux Tli sur la face avant du circuit 10 et des terminaux T2j sur la face arrière du circuit 10. Les terminaux Tli, T2j sont généralement des plages de contact, recouvertes ou non de 15 soudure, formant prolongement des conducteurs. Toutefois, peut également être considérée comme un "terminal" aux fins du test de continuité toute zone conductrice d'un conducteur, par exemple une section de piste conductrice, utilisée en tant que point de test quand bien même elle ne 20 formerait pas une terminaison du conducteur concerné.
Le circuit 10 est par exemple un support de puce de type "chip carrier". Les terminaux Tli sont par exemple des plages recouvertes de microbilles de soudure appelées "C4" 25 ("Controlled Collapsed Chip Connection") ou destinées à être recouvertes de telles microbilles de soudure. Les terminaux T2j sont par exemple des plages agencées en lignes et en colonnes, destinées à être recouvertes de billes de soudure de type "BGA" ("Bali Grid Ar_ray"). Un tel circuit 30 d'interconnexion présente généralement des conducteurs reliant des terminaux C4 à des terminaux BGA, des conducteurs reliant des terminaux C4 à d'autres terminaux C4, et peut comprendre des conducteurs reliant des terminaux BGA à d'autres terminaux BGA. 35 Un test de continuité peut devoir être conduit entre deux terminaux en face avant, par exemple des terminaux T11 et T12 représentés sur la figure 1, entre deux terminaux en face arrière, par exemple des terminaux T21 et T22 représentés sur la figure 1, ou entre un terminal en face avant et un terminal en face arrière, par exemple des terminaux T13 et T23 représentés sur la figure 1.
A cet effet, le système de test comprend une électrode El io agencée en regard de la face avant du circuit 10 et une électrode E2 agencée en regard de la face arrière du circuit. Les électrodes El, E2 sont ici des grilles métalliques, par exemple en or, couvrant l'ensemble du circuit à tester et ne comportant pas de parties 15 adressables individuellement. Les électrodes El, E2 sont agencées parallèlement à la surface du circuit d'interconnexion, à une distance contrôlée de celui-ci de l'ordre de 30 à 300 micromètres par exemple.
20 Un premier générateur laser (non représenté) fournit un premier faisceau laser LB1 qui peut être appliqué en tout point de la face avant du circuit 10, au moyen d'un système optique à miroirs pivotants (non représenté) décrit plus loin. De même, un second générateur laser fournit un faisceau de 25 lumière LB2 qui peut être appliqué en n'importe quel point de la face arrière du circuit 10. Les faisceaux LB1, LB2 sont par exemple des faisceaux laser UV pulsés d'une longueur d'onde inférieure à 300 nanomètres. L'ensemble formé par le circuit 10 et les électrodes El, E2 est 30 disposé dans une atmosphère à basse pression.
Le système de test comprend également une source de tension VS1 et un circuit de mesure MC1 reliés électriquement à l'électrode El, ainsi qu'une source de tension VS2 et un 35 circuit de mesure MC2 reliés électriquement à l'électrode E2. Les sources de tension VS1, VS2 ainsi que les circuits de mesure MC1, MC2 ont une masse commune, afin de former globalement un circuit de mesure et de polarisation en boucle fermée reliant les deux électrodes El, E2.
La source de tension VS1 fournit à l'électrode E1 une tension de polarisation ajustable V1 et la source de tension VS2 fournit à l'électrode E2 une tension de polarisation ajustable V2. Le circuit de mesure MC1 comprend un amplificateur à faible bruit configuré pour Io mesurer un photocourant de signe quelconque circulant entre un terminal cible Tli et l'électrode E1. De façon similaire, le circuit de mesure MC2 comprend un amplificateur à faible bruit configuré pour mesurer un photocourant de signe quelconque circulant entre un 15 terminal cible T2j et l'électrode E2. Les circuits de mesure MC1, MC2 présentent une sensibilité élevée, pour détecter avec un bon rapport signal sur bruit des quantités de charges électriques inférieures à 1 pico coulomb, soit un photocourant moyen de l'ordre de 1 à 10 nA. Le bruit de 20 mesure des circuits MC1, MC2 est de préférence inférieur à 100 femto coulomb par tir laser, soit environ 1 nA (nano Ampère) en courant moyen pour une fréquence de répétition du laser d'environ 10 kHz.
2s En phase de test, des impulsions de photocourant circulent dans la boucle formée par la première électrode El, le substrat et ses circuits, la seconde électrode E2, le circuit de mesure MC2, la masse, le circuit de mesure MC1. Dans le schéma de la figure 1, _le même photocourant est 30 ainsi mesuré deux fois par les éléments de mesure CM1 et CM2. Dans une variante de réalisation, le système de test peut être simplifié et ne comprendre qu'un seul circuit de mesure et un seul moyen de polarisation délivrant une différence de potentiel V21 égale à Vl-V2 entre les deux 35 électrodes.
Comme enseigné dans la demande internationale W02006/082292 (Cf. figures 7 à Io), la source de tension VS1 est déconnectée de l'électrode El (ou isolée relativement à celle-ci) lorsque le circuit de mesure MC1 est actif, de manière que le bruit électronique qu'elle génère ne perturbe pas la mesure. De même, la source de tension VS2 est déconnectée ou isolée de l'électrode E2 lorsque le circuit de mesure MC2 est actif. Afin de décorréler les phases d'application des tensions de polarisation V1, V2 aux électrodes El, E2 et des phases de mesure de photocourant, le circuit MC1 est activé par un signal Syncl qui est synchronisé aux impulsions laser tandis que la source de tension VA1 est activée par un signal inversé /Syncl, de sorte que la tension V1 n'est pas appliquée à l'électrode El pendant que le circuit de mesure MC1 est actif. De façon similaire le circuit MC2 est activé par un signal Sync2 qui est synchronisé aux impulsions laser tandis que la source de tension VA2 est activée par un signal inversé /Sync2. Une impulsion laser étant de très courte durée, ainsi que la période entre deux impulsions, les tensions V1, V2 appliquées aux électrodes El, E2 se maintiennent pendant l'application des impulsions laser, et sont rafraîchies après application de N impulsions laser. Une unité de contrôle (non représentée) détermine le nombre N de façon dynamique en fonction de la charge collectée, qui est mesurée par les circuits MC1, MC2. Tant que la charge collectée est faible et ne peut: induire une variation significative des tensions V1, V2, les impulsions laser peuvent continuer à être appliquées sans rafraîchir les tensions V1, V2.
II/ Etapes élémentaires intervenant dans des séquences de test selon l'invention
Les séquences de test qui seront c.écrites au paragraphe IV comprennent une étape de polarisation électrostatique d'un circuit à tester et une étape de charge électrostatique de ce circuit. Ces étapes vont être préalablement décrites afin de faciliter la compréhension du paragraphe IV. Les termes "polarisation électrostatique" et "charge électrostatique" sont utilisés ici par commodité. Le terme "polarisation électrostatique" désigne ici le fait d'imposer un potentiel électrique déterminé à un circuit en appliquant une différence de potentiel déterminée entre les électrodes El et E2. Le potentiel généré par polarisation électrostatique disparaît lorsque la différence de Io potentiel entre les électrodes El, E2 disparaît. Le terme "charge électrostatique" désigne ici le fait de porter un circuit à un potentiel de charge électrostatique qui subsiste lorsque la différence de potentiel entre les électrodes El et E2 disparaît. 15 De façon générale on entend ici par "circuit" un conducteur ou un groupe de conducteurs du circuit d'interconnexion 10 reliés entre eux, l'ensemble formant ce qui est communément appelé une "équipotentielle", ainsi que leurs terminaux. Le 20 circuit d'interconnexion 10 tel que représenté sur la figure 1 comprend une pluralité de circuits formant chacun une équipotentielle. Bien que la figure 1 ne représente que des conducteurs à deux terminaux, une équipotentielle peut en pratique être plus complexe et comprendre plusieurs 25 pistes conductrices reliées en un ou plusieurs points, et plusieurs terminaux. De plus, dans les exemples représentés et décrits plus loin en relation avec les figures 2A, 3A, 4A, 6A-6D, 8A-8E, 10A-10E, 12A-12E, il sera considéré à titre d'exemple simplificateur qu'un circuit ne comprend 30 qu'un conducteur et deux terminaux.
II.1/ Polarisation électrostatique d'un circuit flottant
35 La figure 2A illustre une étape de polarisation électrostatique d'un circuit flottant et représente partiellement un conducteur CD et un terminal Tl de ce conducteur. Le terminal peut être l'un quelconque des terminaux T1i. En raison de la symétrie du système de test, il peut également s'agir d'un terminal T2j présent sur la face arrière du circuit d'interconnexion 10, en inversant le schéma représenté en figure 2A. Pour polariser le conducteur CD, une différence de potentiel V21 (Vl-V2) est appliquée aux électrodes El, E2. La figure 2B montre le schéma électrique équivalent de la figure 2A. On y voit une io capacité Cl qui relie le conducteur CD à l'électrode El et une capacité C2 qui relie le conducteur CD à l'électrode E2. Les capacités Cl, C2 représentent le couplage capacitif du conducteur CD relativement aux électrodes E1, E2. Si la charge électrostatique du conducteur est nulle au moment où 15 la tension V21 est appliquée, les deux capacités Cl et C2 agissent en diviseur capacitif et le conducteur est porté à un potentiel VT compris entre V1 et V2. Les deux capacités Cl, C2 ont des valeurs sensiblement identiques si le conducteur se trouve sensiblement à mi-distance des 20 électrodes. Or, comme la permittivité du substrat diélectrique 11 est grande devant la permittivité diélectrique du vide, l'épaisseur du substrat peut être négligée en première approximation. Il peut ainsi être considéré dans ce qui suit que tous les conducteurs du 25 circuit d'interconnexion 10 sont à mi-distance des électrodes El, E2 du point de vue du couplage capacitif, de sorte qu'il sera admis dans ce qui suit, comme hypothèse simplificatrice, que Cl est égal à C2. Dans ce cas le potentiel électrique VT est le potentiel milieu entre V1 et 30 V2. En désignant par VT1 la différence de potentiel V1-VT entre l'électrode El et le conducteur CD, il vient que VT1 = 0,5 V21. Il est à noter que si les autres conducteurs du circuit d'interconnexion 10 ne comportent pas de charge électrostatique, ces autres conducteurs sont également au 35 potentiel VT.
II.2/ Charge électrostatique du circuit flottant avec un photocourant direct
La figure 3A représente une étape de charge du conducteur CD au moyen d'un photocourant direct. La figure 3B est le schéma électrique équivalent de la figure 3A. On suppose ici que le conducteur ne comporte aucune charge résiduelle qui induirait un potentiel perturbateur.
L'étape de charge comprend d'abord une étape de polarisation électrostatique du conducteur, comme décrit au paragraphe II.1, de manière que la différence de potentiel VT1 soit positive et égale à V21/2 en supposant ici et dans tout ce qui suit que Cl = C2 suivant l'hypothèse simplificatrice mentionnée plus haut. Par exemple, V1 = 200V et V2 = OV, VT1 = 100V.
Le faisceau laser LB1 est ensuite appliqué sur le terminal Ti. Le faisceau laser LB1 traverse l'électrode El lune certaine quantité de lumière étant perdue au passage) et irradie le terminal Ti. Des électrons sont arrachés du métal ou du matériau conducteur formant le terminal Tl, passent dans le vide et sont attirés puis collectés par l'électrode E1. La différence de potentiel VT1 induit un champ électrique qui accélère les électrons libres et les envoie vers l'électrode E1, formant ici une électrode de collecte. Un photocourant Id apparaît ainsi, de sens inverse au sens de circulation des électrons. Le schéma équivalent sur la figure 3B représente ainsi les deux capacités de couplage 3o Cl, C2 précédemment décrites et une résistance Rp reliant le conducteur CD à l'électrode El, traversée par le photocourant Id.
Cette étape de charge peut aussi être mise en oeuvre à 35 partir de la face arrière du circuit d'interconnexion, au moyen du faisceau laser LB2, en inversant le signe de la tension V21. Ainsi, de façon générale, le terme "photocourant direct" ou "photocourant entrant" désigne dans la présente demande un photocourant créé par un flux d'électrons émis par un terminal quelconque Tli ou T2j et recueilli par l'électrode El ou E2 se trouvant en face du terminal. De même, le terme "charge directe" désigne une étape de charge d'un circuit flottant faite au moyen d'un photocourant direct. Une telle étape de charge directe induit une charge positive sur conducteur qui provoque une io augmentation de son potentiel électrique.
La nature du photocourant Id, à savoir le fait qu'il s'agit d'un photocourant direct, est déterminée par son sens de circulation et plus particulièrement par son signe tel que 1s détecté par les circuits MC1, MC2. Ce signe dépend de la face du circuit d'interconnexion où le photocourant direct est généré. Les circuits de mesure MC1, MC2 appartiennent en effet à la même boucle de mesure, comme indiqué plus haut, et comme schématisée sur la figure 3A par un circuit 20 fermé reliant les électrodes El, E2. Ainsi, si par convention les circuits de mesure MC1 et MC2 attribuent un signe positif à un photocourant direct généré sur la face avant du circuit d'interconnexion, les mêmes circuits de mesure attribueront un signe négatif à un photocourant 25 direct généré sur la face arrière du circuit d'interconnexion.
Du fait de l'éjection d'électrons du conducteur CD, le potentiel électrique VT du circuit augmente. Quand le 3o potentiel VT s'approche du potentiel V1 de l'électrode El, le photocourant Id diminue et finit par s'annuler.
II.3/ Charge électrostatique du circuit flottant avec un 35 photocourant inverse L'étape de charge qui vient d'être décrite ne permet que de transporter des électrons d'un terminal Tli ou T2j vers l'une des électrodes E1 ou E2. L'effet photoélectrique en photocourant inverse divulgué par la demande internationale WO2006/082294 permet de faire circuler des électrons dans le sens inverse. Il est fondé sur la capacité des terminaux T1i ou T2j à réfléchir les photons UV du faisceau de lumière incident LB1 ou LB2. L'électrode E1, E2 qui reçoit le faisceau réfléchi peut alors émettre des photoélectrons io qui sont captés par le terminal se trouvant en regard de la zone de réflexion, si son potentiel électrique est négatif par rapport à celui du terminal. Pour favoriser l'émission du photocourant inverse, il convient de conférer une certaine largeur aux barreaux de la grille métallique 15 formant l'électrode E1, E2, afin. que celle-ci capte au moins une partie du flux des photons réfléchis.
La figure 4A représente une étape de charge du conducteur CD, au moyen d'un photocourant inverse. La figure 4B est le 20 schéma électrique équivalent de la figure 4A. On suppose comme précédemment que le conducteur CD ne comporte aucune charge résiduelle qui induirait un potentiel perturbateur. L'étape de charge comprend d'abord une étape de polarisation électrostatique du circuit, comme décrit au 25 paragraphe II.1, de manière que la différence de potentiel VT1 soit négative. A titre d'exemple, si V1 = OV et V2 = 200V, la différence de potentiel VT1 est égale à -100 V. Le faisceau laser LB1 est ensuite appliqué au terminal Tl. Le faisceau laser LB1 traverse l'électrode E1 et 30 irradie le terminal Tl. Des électrons sont arrachés du métal du terminal Tl mais le champ électrique inversé s'oppose à la création d'un photocourant direct. Une certaine proportion de la lumière se réfléchit sur le terminal pour venir heurter l'électrode El. Des électrons 35 sont arrachés de l'électrode E1 et le champ électrique inverse favorise l'apparition d'un photocourant inverse.
Ainsi, les électrons passent dans le vide et sont attirés puis collectés par le terminal Ti.
L'électrode El émet ainsi des électrons qui sont collectés par le terminal Tl. Un photocourant Ii, de sens inverse à celui du mouvement des électrons, est ainsi généré. Le schéma équivalent de la figure 4B représente ainsi les deux capacités de couplage Cl, C2 précitées et une résistance Rp' reliant le conducteur CD à l'électrode E1, traversée par le photocourant Ii.
Cette étape de charge au moyen d'un photocourant inverse peut, comme l'étape de charge directe décrite au paragraphe II.2, être mise en œuvre à partir de la face arrière du circuit d'interconnexion, au moyen du faisceau laser LB2, en inversant le signe de la tension V21. Ainsi, de façon générale, le terme "photocourant inverse" ou "photocourant sortant" désigne dans la présente demande un photocourant Ii créé par un flux d'électrons émis par l'une des électrodes E1, E2 et recueilli par un terminal Iii ou T2j se trouvant en face de l'électrode. De même, le terme "charge inverse" désigne une étape de charge faite au moyen d'un photocourant inverse. Une telle étape de charge inverse induit une charge négative sur le conducteur qui provoque une diminution de son potentiel électrique.
Comme précédemment la nature du photocourant inverse Ii est déterminée par son signe. Si par convention les circuits de mesure MC1 et MC2 attribuent un signe négatif à un photocourant inverse généré sur la face avant du circuit d'interconnexion, ils attribueront un signe positif à un photocourant inverse généré sur la face arrière du circuit d'interconnexion.
En raison de l'injection d'électrons dans le terminal Ti, le potentiel électrique du conducteur CD diminue et tend vers le potentiel V1 de l'électrode El. Le photocourant inverse Ii diminue et finit par s'annuler.
III/ Séquence de test TT1 La figure 5 est un organigramme décrivant des étapes de la séquence de test TT1. Cette séquence a été conçue en extrapolant l'enseignement de la demande internationale W02006/082294. Elle ne comprend pas les caractéristiques Io essentielles des séquences de test TT2, TT3 et TB1 décrites plus loin. La séquence de test TT1 est décrite ici uniquement pour la bonne intelligence de l'invention et pour mettre en évidence des avantages des séquences de test TT2, TT3 et TB1. Elle comprend des étapes S10, S11, S12 et 15 S13. L'étape S11 est illustrée par la figure 6A, l'étape S12 est illustrée par la figure 6B et l'étape S13 est illustrée par les figures 6C et 6D.
La séquence de test TT1 est appliquée ici à un conducteur 20 CD comprenant deux terminaux Ti, Tl' présents sur la face avant du circuit 10. Il s'agit par exemple des terminaux T11, T12 représentés sur la figure 1. Sur les figures 6A et 6B ainsi que sur les figures 8A à 8C, 10A à 'oc, 12A à 12C décrites plus loin illustrant les séquences de test TT2, 2s TT3, TB1, le conducteur CD est représenté par deux conducteurs CDa et CDb (ou "parties" du conducteurs) qui forment ensemble le conducteur CD mais sont représentés comme étant séparés par un point d'interrogation. Ce point d'interrogation illustre l'incertitude qui existe sur la 30 continuité électrique du conducteur CD, que l'on appellera "état conductivité entre les conducteurs CDa, CDb". Le but des séquences de test est justement de lever l'incertitude sur l'état de conductivité électrique pour déterminer s'il s'agit d'un état conducteur (continuité électrique entre CDa et 35 CDb) ou d'un état non conducteur (isolement électrique entre CDa et CDb).
L'étape S10 est une étape de remise à zéro du potentiel électrique conducteur CD, par exemple mettant à zéro le potentiel des électrodes El, E2 et en appliquant le faisceau laser LB1 au terminal Tl jusqu'à ce que le photocourant s'annule. Le faisceau laser LB1 est également appliqué au terminal Tl' jusqu'à ce que le photocourant s'annule. En effet, comme on ne sait pas si les deux parties CDa, CDb du conducteur sont en continuité io électrique, le fait de répéter l'étape sur chaque terminal Ti et Tl' permet d'être certain que le potentiel de chaque partie CDa, CDb a été remis à zéro. Si le potentiel du conducteur est négatif, la remise à zéro est assurée par un photocourant direct. Si, inversement, le potentiel du 15 conducteur est positif, la remise à zéro est assurée par un photocourant inverse. Dans les deux cas le potentiel du conducteur tend vers celui de l'électrode El.
L'étape S11 est une étape de polarisation électrostatique 20 du conducteur CD telle que décrite au paragraphe I1.1. La tension interélectrode V21 est portée à une valeur Vx (V1 = Vx ; V2 = 0). Les conducteurs CDa, CDb sont portés à des potentiels respectifs VT et VT' égaux à Vx/2 (et de façon générale tous les conducteurs non chargés du circuit 25 d'interconnexion). La différence de potentiel VT1 entre l'électrode El et le conducteur CDa est ainsi égale à Vx/2, ainsi que la différence de potentiel entre l'électrode El et le conducteur CDb, désignée par la référence VT1'.
30 L'étape S12 est une étape de charge électrostatique du conducteur CDa par irradiation du terminal Tl et génération d'un photocourant direct, telle que décrite au paragraphe II.2. Le terminal cible Ti est irradié au moyen du faisceau laser LB1 afin de générer localement un photocourant direct 35 Id. L'étape S12 est poursuivie jusqu'à ce que ce photocourant s'annule. A cet instant la différence de potentiel VT1 est supposée nulle ou proche de zéro. Ainsi, le potentiel VT du conducteur CDa est égal ou proche du potentiel Vx de l'électrode E1. Au terme de cette étape, le potentiel VT' du conducteur CDb dépend de l'état de conductivité entre les deux conducteurs CDa, CDb. Si le conducteur CD ne présente pas de défaut de continuité, le potentiel VT' est égal au potentiel VT et est donc égal à Vx. S'il existe un défaut de continuité, le potentiel VT' est seulement égal à Vx/2 car aucune charge n'a été extraite du conducteur CDb au cours de l'étape S12
L'incertitude sur l'état de conductivité entre les conducteurs CDa, CDb est levée au cours de l'étape S13. Le faisceau laser LB1 est appliqué au terminal Tl' dans modifier la tension Vx. Chacune des figures 6C, 6D illustre un résultat possible de cette étape de test finale :
1) Le circuit de mesure MC1 ne détecte aucun photocourant (figure 6C). On en déduit que la différence de potentiel VT1' entre l'électrode El et le conducteur CDb est nulle. Le potentiel VT' du conducteur CDb a ainsi été porté à Vx pendant l'étape S12 et les conducteurs CDa et CDb sont en continuité électrique. Le conducteur CD est alors considéré comme "bon" sous l'angle du test de continuité. 2) Le circuit de mesure MC1 détecte un photocourant non nul de signe positif, soit un photocourant direct (figure 6D). On en déduit que le potentiel VT' n'a pas été porté à Vx pendant l'étape S12. Le potentiel VT' est resté égal au potentiel de polarisation électrostatique Vx/2 imposé par la tension V21. Le conducteur CDb est donc considéré comme isolé du conducteur CDa. Le conducteur CD est donc est considéré comme présentant un défaut de continuité et est rejeté.35 Comme cela a été indiqué au préambule, un procédé de test de continuité basé sur la détection d'un fait négatif (ici l'absence de photocourant) pour en déduire un résultat positif (continuité électrique du conducteur testé) est par nature peu résistant aux erreurs d'instrumentation ou de manipulation pouvant être à l'origine de l'absence apparente de photocourant. Les exemples d'erreurs suivants illustrent ce problème : - le faisceau laser n'a pas irradié le terminal cible, 10 - une erreur d'adressage du faisceau laser fait qu'une section isolante du substrat a été irradiée, - une poussière mal placée sur le trajet du laser a empêché celui-ci d'atteindre le terminal cible, - le générateur laser a présenté une défaillance temporaire 15 et le faisceau laser n'a pas été émis au moment du tir présumé, - un photocourant a été émis par le terminal cible mais n'a pas été détecté, - l'électrode présente un défaut localisé en regard du 20 terminal cible, de sorte qu'aucun photocourant n'a été collecté, etc.
IV/ Séquences de test de continuité selon l'invention
25 Les séquences de test TT2, TT3 et TB1 qui vont maintenant être décrites ne présentent pas l'inconvénient de la séquence TT1 pour le test de continuité et ont été initialement conçues pour qu'un photocourant non nul apparaisse quand le conducteur testé ne présente pas de 30 défaut de continuité. D'autre part, comme cela apparaitra plus loin, ces séquences de test ne nécessitent pas de conduire l'étape de charge électrostatique du conducteur à tester jusqu'à l'annulation du photocourant, tandis que cela est obligatoire au cours de l'étape S12 de la séquence 35 TT1 pour que l'étape suivante S13 puisse être mise en oeuvre. Les séquences de test TT2, TT3, TB1 peuvent donc être conduites dans un temps beaucoup plus court que la séquence de test TT1, ce qui peut être très avantageux lorsque des milliers de circuits doivent être testés et peut permettre de raccourcir le temps global de test d'un circuit d'interconnexion.
Une idée de l'invention, commune aux séquences TT2, TT3, TB1, est de combiner une étape de charge faite avec un photocourant de charge d'un premier type, à savoir direct ou inverse, et une étape de génération d'un photocourant de test dont le type donne une indication sur l'état de conductivité du conducteur testé, le courant de test pouvant être d'un second type opposé au premier, à savoir inverse si le photocourant de charge est de type direct, ou direct si le photocourant de charge est de type inverse, ou du même type que le courant de charge. Plus particulièrement, une caractéristique commune aux séquences de test TT2, TT3 TB1 décrites plus loin est de prévoir, après l'étape de charge, une étape de saut de tension de polarisation qui permet de créer les conditions nécessaires à la génération de ce photocourant de test.
Les séquences TT1, TT2, TT3, TB1 seront maintenant décrites. Une distinction sera faite entre les séquences de test qui visent à contrôler l'état de conductivité entre deux terminaux débouchant sur la même face du circuit d'interconnexion 10 et faisant face à la même électrode, et celles qui visent à contrôler l'état de conductivité entre deux terminaux débouchant sur des faces opposées du substrat. Les séquences de test du premier type sont habituellement désignées "top-top" ("dessus-dessus") et celles du second type sont désignées "top-bot" ("dessus-dessous"). Les séquences de test TT1, TT2, TT3 sont de type "top-top" et la séquence de teste TB1 de type "top-bot". On englobe dans la notion de séquence "top-top" les séquences de test entre deux terminaux présents sur la face arrière du circuit 10, par exemple les terminaux T21, T22 sur la figure 1. En effet la symétrie du système de test est telle qu'un test en face arrière est mis en oeuvre de la même manière qu'un test en face avant, en inversant le sens de polarisation des électrodes El, E2 et en utilisant le faisceau laser LB2 au lieu du faisceau laser LB1.
Séquence de test TT2 La séquence de test TT2, décrite par l'organigramme en figure 7, concerne comme précédemment un conducteur CD comprenant deux conducteurs CDa et CDb (parties du conducteur CD) et des terminaux Tl, T1' présents sur la face avant du circuit 10. Elle comprend des étapes S20, S21, S22, S23 et S24.
L'étape S20 est identique à l'étape S10 précédemment décrite et vise à remettre à zéro le potentiel électrique du conducteur CD, en irradiant ses deux terminaux Tl, Tl'.
L'étape S21 est une étape de polarisation électrostatique du conducteur CD et est illustrée sur la figure 8A. Cette étape est identique à l'étape S11 précédemment décrite. Les conducteurs CDa, CDb sont portés à des potentiels respectifs VT et VT' égaux à Vx/2. La différence de potentiel VT1 entre l'électrode El et le conducteur CDa est ainsi égale à Vx/2, ainsi que la différence de potentiel VT1' entre le terminal El et le conducteur CDb.
L'étape suivante S22, illustrée sur la figure 8B, est une étape de charge électrostatique du conducteur CD par irradiation du terminal Tl de même type que l'étape S12 précédemment décrite. Plus particulièrement cette étape permet de charger au moins le conducteur CDa, si le conducteur CDb n'est pas en continuité électrique avec le conducteur CDa. L'étape S22 est ici une étape de charge directe conduite avec un photocourant direct. L'étape S22 peut être conduite selon deux options : 1) l'irradiation est maintenue jusqu'à ce que le photocourant Id s'annule. 2) l'irradiation est conduite jusqu'à ce qu'une charge suffisante ait été transférée dans le conducteur CD afin de polariser ce dernier, relativement aux autres circuits, d'une différence de potentiel suffisante pour conduire l'étape de test finale S24, et ce sans attendre que le io photocourant s'annule. En pratique une polarisation de quelques Volt (par exemple 2 à 5 V) a été estimée suffisante avec les moyens de test utilisés par la demanderesse. La quantité de charge à transférer pour arriver à ce résultat est déterminée au préalable en combinant d'une part une 15 modélisation du conducteur CD et d'autre part des mesures photoélectriques conduites avec un premier lot de circuits d'interconnexion 10 durant une phase d'apprentissage du système de test. La modélisation, optionnelle, permet d'accélérer la phase d'apprentissage en déterminant 20 théoriquement la quantité de charges à injecter à partir de la topographie du conducteur, notamment sa surface. On considère pour cette modélisation que les parties CDa, CDb du conducteur sont en continuité. En effet les parties CDa, CDb sont des parties du conducteur CD dont la surface 25 relative par rapport à la surface totale du conducteur CD est indéterminée et dépend, le cas échéant, de l'endroit où se trouve le défaut de continuité.
Comme le potentiel du conducteur CD augmente avec 30 l'éjection d'électrons, la différence de potentiel VT1 diminue au cours de l'étape S22 jusqu'à atteindre une valeur égale Vx/2-DP. La variation de potentiel DP créée par l'étape S22 peut être de quelques Volt seulement si l'option 2 est retenue mais peut également être égale ou 35 proche de Vx/2 (pouvant représenter plusieurs dizaines de Volt) si l'option 1 est retenue (charge jusqu'à annulation du photocourant, sans contrôle de la charge transférée). Il sera noté que si l'option 2 est retenue, "DP" représente une variation de potentiel estimée à partir du contrôle de la charge transférée et de la modélisation du conducteur, et s non une variation de potentiel mesurée. Enfin, il va de soi que l'option 2 est nettement plus avantageuse que l'option 1 pour diminuer le temps de test global d'un ensemble de circuits.
io Un mode de réalisation simple de l'étape S22 selon l'option 2 comprend le fait d'appliquer un nombre de tirs laser prédéterminé, soit le fait de prévoir un temps d'irradiation prédéterminé si la fréquence des tirs laser est constante (ce qui est généralement le cas en pratique). Le is nombre de tirs laser - ou le temps d'irradiation - est déterminé au cours de l'étape d'apprentissage, qui permet d'estimer la charge minimum nécessaire pour l'obtention de la variation de potentiel DP visée. Pendant l'étape S22, la charge transférée est mesurée mais le résultat de la mesure 20 n'est pas exploité en temps réel pour déterminer l'instant d'arrêt de l'étape de charge. Le résultat de la mesure est seulement mémorisé. Lorsque le test de l'ensemble du circuit d'interconnexion est terminé, la valeur mesurée de la charge transférée au cours de chaque séquence de test 25 est comparée au minimum nécessaire pour vérifier que chaque séquence de test s'est déroulé dans de bonnes conditions.
L'étape suivante S23, illustrée sur la figure 8C, est une étape de saut de tension de polarisation. L'étape S23 30 consiste à modifier la tension interélectrode V21 de manière que le potentiel VT du conducteur CDa devienne ici supérieur au potentiel de l'électrode El. La tension interélectrode est par exemple mise à zéro (V1=V2=0). Conformément au principe de superposition de 35 l'électrostatique, le potentiel de polarisation électrostatique Vx/2 disparait et seule demeure le potentiel lié à la charge électrostatique acquise au cours de l'étape S22. Ce potentiel de charge électrostatique est égal à DP. Ainsi, la différence de potentiel VT1 devient égale à -DP. Après cette étape de saut de tension, le potentiel VT' du conducteur CD:b dépend de l'état de conductivité entre CDa et CDb. Si le conducteur CD ne présente pas de défaut de continuité, le conducteur CDb est au même potentiel que le conducteur CDa et la différence de potentiel VT1' entre l'électrode E1 et le conducteur CDb est égale à -DP comme représenté sur la figure 8D. S'il existe un défaut de continuité, le potentiel VT' est égal à 0, puisque la tension V21 a été supprimée, et la différence de potentiel VT1' est elle-même égale à 0, comme représenté sur la figure 8E.
L'incertitude sur l'état de conductivité entre les conducteur CDa et CDb est levée au cours de l'étape S24, illustrée sur les figures 8D et 8E. Au cours de cette étape, le faisceau laser LB1 est appliqué sur le terminal Tl' tout en maintenant la tension V21 à 0. Chacune des figures 8D, 8E illustre un résultat possible de cette étape de test finale :
1) le circuit de mesure MCl détecte un photocourant non nul et négatif (figure 8D, 1<0). Il s'agit donc d'un photocourant inverse. On en déduit que la différence de potentiel VT1' entre l'électrode El et le conducteur CDb est négative. Le potentiel VT' du conducteur CDb a ainsi été porté à Vx pendant l'étape S22, et les charges éjectées du terminal Tl 3o ont été également extraites du conducteur CDb. Le conducteur CD est donc considéré comme "bon" sous l'angle du test de continuité.
2) le circuit de mesure MC1 ne détecte aucun photocourant 35 (figure 8E, 1=0). On en déduit que le potentiel VT' du terminal est à 0 et que la différence de potentiel VT1' est aussi égale à O. Dans ce cas, le conducteur CD est considéré comme présentant un défaut de continuité et est rejeté.
Ainsi, la continuité n'est assurée que si un photocourant inverse est détecté, de sorte que la séquence de test TT2 est également immunisee contre les défaillances de l'instrumentation pouvant entrainer des erreurs de type "faux bons". io Comme cela a été évoqué plus haut, un photocourant inverse peut également être utilisé pour conduire l'étape de charge S22, en inversant le signal de la tension V21. L'étape S22 devient alors une étape de charge inverse. Dans ce cas, on 15 cherche à l'étape 24 à détecter un photocourant de type opposé à celui du photocourant de charge, au cours de l'étape 8D, soit un photocourant direct.
Séquence de test TT3 20 La séquence de test TT3 est conduite suivant l'organigramme représenté en figure 9A. Il s'agit d'une variante de la séquence TT2 dans laquelle le saut de tension de polarisation est choisi de manière qu'un photocourant 25 inverse apparaisse si l'état de conductivité entre les parties CDa et CDb du conducteur testé est un état de continuité électrique, et qu'un photocourant direct apparaisse si l'état de conductivité est un état d'isolement électrique. 30 La séquence TT3 comprend une étape de remise à zéro S30 des conducteurs CDa, CDb, identique à l'étape S20, suivie d'une étape de polarisation électrostatique S31 illustrée sur la figure 10A, qui est identique à l'étape S21 précédemment 35 décrite, au cours de laquelle la tension interélectrode V21 est portée à la valeur Vx et la différence de potentiel VT1 entre l'électrode El et les conducteurs CDa, CDb est ainsi portée à Vx/2 (les effets de cet étape étant de façon générale identiques pour tous les conducteurs du circuit d'interconnexion).
La séquence TT3 comprend ensuite une étape S32 d'irradiation et de charge électrostatique du conducteur CD (à tous le moins de charge du conducteur CDa en cas de défaut de continuité entre CDa et CDb) par l'intermédiaire du terminal Ti, qui est illustrée sur la figure 10B et est identique à l'étape S22 précédemment décrite. L'étape S32 est donc ici une étape de charge directe (i.e. utilisant un photocourant direct) et peut être conduite selon les deux options précitées . 1) l'irradiation est maintenue jusqu'à ce que le 15 photocourant s'annule. 2) l'irradiation est arrêtée avant que le photocourant ne s'annule, lorsqu'une charge suffisante a été transférée dans le conducteur pour le polariser relativement aux autres circuits d'une différence de potentiel DP 20 prédéterminée. La différence de potentiel DP est estimée à partir du contrôle de la charge transférée en relation avec des mesures photoélectriques conduites pendant une phase d'apprentissage conduite avec des circuits échantillons. Comme précédemment l'étape S32 selon l'option 2 peut être 25 calibrée en temps et/ou en nombre de tirs laser au cours de la phase d'apprentissage.
Ainsi, comme précédemment, la différence de potentiel VT1 diminue au cours de l'étape S32 jusqu'à atteindre une 30 valeur égale Vx/2-DP.
L'étape S32 est suivie d'une étape de saut de tension de polarisation S33 illustrée sur la figure 10C qui se distingue de l'étape S23 précédemment décrite en ce que la 35 tension V21 est portée à une valeur Vtest non nulle, positive comme Vx et inférieure à celle-ci en valeur absolue. Par effet de superposition de la nouvelle tension de polarisation électrostatique appliquée au conducteur CDa, égale à Vtest/2, et du potentiel DP lié à la charge électrostatique acquise par le conducteur CDa au cours de l'étape S32, il vient que la tension VT du conducteur CDa est égale à Vtest/2 + DP. La différence de potentiel VT1 entre l'électrode El et le conducteur CDa est donc égale à Vtest/2 - DP. La tension Vtest est choisie de manière que la différence de potentiel VT1 entre l'électrode El et le io conducteur chargé soit négative. Il vient que la tension Vtest doit être inférieure à 2DP :
VT1 = Vtest/2 - DP < 0 15 = Vtest < 2DP
On notera que la condition Vtest < 2 DP n'est exacte que dans la mesure où le circuit d'interconnexion 10 peut être considéré comme au milieu de l'espace entre les deux 20 électrodes El, E2 ainsi que cela a été supposé plus haut. Pour un circuit non centré entre les électrodes, l'homme de l'art pourra corriger cette condition. La forme plus générale de cette condition peut être formalisée en considérant que la différence de potentiel V21 doit être de 25 même signe que la polarisation initiale et que la différence de potentiel VT1 entre l'électrode El et le conducteur CDa doit être de signe opposé. Ainsi la différence de potentiel entre l'électrode E1 et le conducteur CDa qui vient d'être chargé via son terminal Ti 30 sera négative tandis que la différence de potentiel de la même électrode E1 par rapport aux autres conducteurs du circuit non chargés et isolés électriquement est une fraction de la tension V21 et reste donc positive.
35 Le potentiel du conducteur CDb dépend de l'état de conductivité entre les conducteurs CDa et CDb, schématisé comme précédemment par un point d'interrogation. S'il n'y a pas de défaut de continuité, le conducteur CDb est au même potentiel que le conducteur CDa et la différence de potentiel VT1' entre l'électrode El et le conducteur CDb est aussi égale à Vtest/2 -DP comme représenté sur la figure 10D. S'il n'y a pas continuité, le conducteur CDb ne présente pas le potentiel de charge électrostatique acquis par le conducteur CDa au cours de l'étape S32 et son potentiel est uniquement déterminé par la polarisation électrostatique. Dans ce cas le potentiel VT' est égal à Vtest/2 comme représenté sur la figure 10E et la différence de potentiel VT1' entre l'électrode El et le conducteur CDb est positive au lieu d'être négative.
L'incertitude sur l'état de conductivité entre les conducteur CDa et CDb est levée au cours d'une étape S34 illustrée sur les figures 10D et 10E, au cours de laquelle le faisceau laser LB1 est appliqué sur le terminal T1' tout en maintenant la tension Vtest. Deux constatations peuvent être faites :
1) le circuit de mesure MC1 détecte un photocourant non nul et négatif (figure 10D, I<0). Il s'agit donc d'un photocourant inverse. On en déduit que la différence de potentiel VT1' entre l'électrode El et le conducteur CDb est négative. Le conducteur CD est donc considéré comme "bon" sous l'angle du test de continuité.
2) le circuit de mesure détecte un photocourant non nul positif, soit un photocourant direct (figure 10E, 1>0). On en déduit que la différence de potentiel VT1' entre l'électrode Si et le conducteur CDb est positive. En d'autres termes le potentiel VT' du conducteur CDb est inférieur au potentiel Vtest de l'électrode El. Dans ce cas l'état de conductivité entre CDa et CDb est un état d'isolement électrique. Le conducteur CD est considéré comme présentant un défaut de continuité et est rejeté.
Ainsi, comme précédemment, un état de conductivité entre CDa et CDb peut être vérifié en faisant apparaitre un photocourant inverse grâce à un saut de tension de polarisation, après avoir chargé le conducteur au moyen d'un photocourant direct, tandis qu'un défaut de continuité peut en outre être détecté en faisant apparaître un io photocourant direct.
La figure 9B représente une variante TT3' de la séquence de test TT3 dans laquelle l'étape de charge est conduite avec un photocourant inverse, suivant la méthode décrite plus 15 haut en relation avec les figures 4A, 4B. La séquence TT3' comprend des étapes S30' à S34' quasiment identiques aux étapes S30 à S34 sauf en ce qui concerne le signe des potentiels électriques et des courants mis en jeu. Ainsi, à l'étape S31' la tension de polarisation V21 des électrodes 20 est -Vx au lieu de Vx. A l'étape S32' le potentiel de charge électrostatique ajouté au moyen du photocourant inverse est négatif (-DP) au lieu de positif (+DP). A l'étape S33' la tension de polarisation est -Vtest au lieu de Vtest et la différence de potentiel VT1 entre l'électrode El et 25 le conducteur CDa est égale à -Vtest/2 + DP au lieu de Vtest/2 - DP. La tension -Vtest est plus petite mais de même signe que -Vx, et est choisie de manière que la différence de potentiel VT1 entre l'électrode E1 et le conducteur chargé soit positive, le potentiel relatif du 30 conducteur chargé au cours de l'étape S32' devant ici être inférieur à celui de l'électrode El. Il vient que la valeur absolue de la tension -Vtest doit de nouveau être inférieure à 2DP :
35 VT1 = -Vtest/2 °-+ DP > 0 => Vtest < 2DP Cette condition implique de nouveau qu'il y ait des signes opposé entre la différence de tension entre l'électrode El et E2 et la différence de tension entre l'électrode El qui fait face au terminal Tl' et le conducteur du terminal Tl. Comme précédemment la condition s'applique à un circuit centré entre les électrodes et doit être corrigée pour un circuit non centré.
Au cours de l'étape S34', on considère qu'il y a continuité électrique entre les conducteurs CDa, CDb si le photocourant détecté après irradiation est un photocourant direct au lieu d'être un photocourant inverse. Inversement une absence de continuité est constatée si le photocourant détecté est un photocourant inverse.
Séquence de test TB1 Les séquences de test proposées ci-dessus sont spécifiques aux terminaux agencés sur la même face d'un circuit. On considérera maintenant le cas de terminaux qui s'étendent sur des faces opposées et qui sont donc en face d'électrodes différentes.
La séquence TT1 qui consiste en une interrogation à courant nul, n'est pas applicable à deux terminaux présents sur des faces opposées. En effet, après l'étape S12, un terminal qui serait présent sur la face opposée se trouverait à un potentiel positif relativement à l'électrode E2, quelle que soit la continuité entre ce terminal et le terminal Ti.
On tourne ici cette difficulté en exploitant, comme précédemment, la possibilité d'observer un photocourant inverse sur un terminal situé sur l'autre face, en combinaison avec une étape de saut de tension de polarisation. Le mode de réalisation qui va être décrit est le plus simple et comprend le fait de ramener le potentiel de polarisation à zéro. La séquence TB1 est ainsi très proche de la séquence TT2. En effet quand la polarisation est revenue à zéro, il y a un potentiel positif sur le conducteur CDa qui vient d'être chargé. On peut exploiter ce potentiel positif sur n'importe quelle face du circuit d'interconnexion 10, entre les terminaux reliés au terminal cible qui sont chargés positivement et sont donc Io susceptibles de drainer un photocourant inverse tandis que les terminaux flottants non chargés qui sont au même potentiel nul que les électrodes El, E2 ne génèrent pas de photocourant. Ainsi la méthode appliquée dans la séquence TT2 s'applique aussi bien à des terminaux sur des faces 15 opposées que sur la même face, comme cela va maintenant être décrit plus en détail en se référant à la figure 11 qui représente l'organigramme de la séquence de test TB1.
La séquence de test TB1 est appliquée à un conducteur CD 20 comprenant comme précédemment un conducteur CDa, un conducteur CDb, un terminal Tl relié électriquement au conducteur CDa et un terminal Tl' relié électriquement au conducteur CDb. Elle vise comme précédemment à déterminer l'état de conductivité entre les conducteurs CDa, CDb. A la 25 différence des séquences de test TT2, TT3 le terminal Tl' est présent sur la face arrière du circuit d'interconnexion 10, le terminal Tl étant comme précédemment présent sur la face avant du circuit 10. Il s'agit par exemple des terminaux T13 et T23 sur la figure 1. 30 La séquence de test TB1 comprend des étapes S40, S41, S42, S43 et S44. L'étape S40 est identique aux étapes S10, S20, S30 précédemment décrites et vise à remettre à zéro le potentiel électrique des conducteurs CDa, CDb en irradiant 35 chacun des terminaux Ti, Tl'. Le conducteur CDb est ici remis à zéro au moyen du second faisceau laser LB2, appliqué au terminal Tl'.
L'étape S41 est une étape de polarisation électrostatique du conducteur CDa et est illustrée sur la figure 12A. Cette étape est identique aux étapes S11, S21, S31 précédemment décrites. Les conducteurs CDa, CDb sont portés à des potentiels respectifs VT et VT' égaux à Vx/2. La différence de potentiel VT1 entre l'électrode El et le conducteur CDa Io est ainsi égale à Vx/2, et la différence de potentiel VT1' entre l'électrode E2 et le conducteur CDb est égale à - Vx/2.
L'étape suivante S42, illustrée sur la figure 12B, est une 15 étape de charge du conducteur CD similaire aux étapes S12, S22, S32 précédemment décrites, et est faite ici avec un photocourant direct. Comme précédemment l'étape S42 peut être est poursuivie jusqu'à ce que le photocourant I s'annule (option 1) ou être accompagnée d'un contrôle de la 20 charge transférée et arrêtée lorsqu'une charge suffisante a été transférée dans le conducteur CDb à tester pour le polariser relativement aux auccres conducteurs d'une différence de potentiel DP suffisante pour conduire l'étape finale S44 (option 2), la durée l'étape S42 et/ou le nombre 25 de tirs laser pouvant être prédéterminés.
L'étape suivante S43, illustrée sur la figure 12C, est une étape de saut de tension de polarisation. On a illustré dans cet exemple le cas où la tension interélectrode est 3o portée ici à zéro (V1=V2=0). Le potentiel de polarisation électrostatique Vx/2 disparait et seul demeure le potentiel DP lié à la charge électrostatique acquise au cours de l'étape S42. La différence de potentiel VT1' entre l'électrode E2 et le conducteur CDb est égale à -DP si 35 l'état de conductivité entre les conducteurs CDa, CDb est un état de continuité, comme représenté sur la figure 12D, et est égale à 0 dans le cas contraire, comme représenté sur la figure 12E.
L'incertitude sur l'état de conductivité entre les conducteur CDa, CDb est levée au cours de l'étape S44, illustrée sur les figures 12D et 12E. Le faisceau laser LB2 est appliqué au terminal Ti' pour faire apparaître un photocourant I et deux cas peuvent être distingués :
io 1) le circuit de mesure MC2 détecte un photocourant non nul et positif. Le signe du photocourant inverse étant ici positif lorsqu'il est mesuré sur la face arrière du circuit d'interconnexion par le circuit MC2, il s'agit donc d'un photocourant inverse (figure 12D). On en déduit que la 15 tension VT' du conducteur CDb a été portée à DP pendant l'étape S42. Le conducteur CDb est donc à un potentiel identique à celui du conducteur CDa, on en déduit qu'il y a continuité électrique entre les conducteurs CDa, CDb.
20 2) le circuit de mesure ne détecte aucun photocourant (figure 12E, 1=0). On en déduit que la différence de potentiel VT1' est égale à 0. La tension du conducteur CDb n'a pas été affectée par la charge du conducteur CDa pendant l'étape S42, les deux conducteurs sont donc isolés 25 électriquement. Dans ce cas le conducteur CD est considéré comme présentant un défaut dans le cadre du test de continuité, et est rejeté.
Dans la séquence TB1, la même option que celle mise en 30 œuvre dans la séquence TT3 peut être mise en œuvre . au lieu de mettre la tension V21 à 0, on peut appliquer aux électrodes la tension Vtest pour se retrouver dans les conditions de test de la séquence TT3, la polarité de la tension V21 étant ici inversée. 35 De même, l'étape S42 peut être conduite avec un photocourant inverse, en changeant: les signes des tensions de polarisation. Dans ce cas il faut détecter un photocourant direct à l'étape S44 pour conclure que les conducteurs CDa et CDb sont en continuité et un photocourant nul (ou inverse si on applique une polarisation Vtest non nulle) pour conclure que les conducteurs CDa, CDb sont isolés électriquement.
io Il est a la portée de l'homme de l'art de prévoir d'autres variantes de réalisation de l'invention. Par exemple, au lieu de s'arrêter aux étapes S24, S34 et S44, on peut, après un laps de temps, retourner au terminal Ti et vérifier qu'il passe de nouveau un photocourant direct 15 alors que le photocourant était nul auparavant.
Par ailleurs les séquences de test qui viennent d'être décrites sont applicables à plus de deux terminaux, en réitérant ces séquences de manière à tester la continuité 20 entre tous les terminaux reliés par le même circuit. On procède alors par paire de terminaux, par itération et par élimination. Par exemple, si la continuité a été vérifiée entre deux terminaux A et B et entre le terminal B et un terminal C, il n'est pas nécessaire de vérifier la 25 continuité entre les terminaux A et C. On peut également, après avoir chargé le conducteur à tester par l'intermédiaire du terminal Ti au cours de l'étape S22, S32 ou S42, et après s'être assuré que le conducteur est fiable, tester les uns après les autres tous les terminaux 30 qui sont supposés être au même potentiel électrique que ce terminal.
On peut également déterminer si un conducteur donné relié à Ti est en court-circuit avec d'autres conducteurs qui lui 35 sont adjacents géométriquement. Pour ce faire, on charge le conducteur lié à Ti par une séquence du type S20 à S22, S30 à S32, S030' à S32', ou S40 à S42 puis après un changement de la tension de polarisation de type S23, S33, S33' ou S43, on soumet une série de terminaux liés aux conducteurs adjacents au test de continuité du type S24, S34, S34', ou S44 pour déterminer si les conducteurs adjacents sont bien isolés du circuit lié à Tl. Si l'un de ces conducteurs adjacents donne un photocourant de test de type opposé à celui du courant utilisé pour charger Tl, on en déduit la présence d'un court circuit entre ce conducteur et celui Io lié au terminal Ti.
Application au test d'isolement
Dans ce qui précède, on a considéré que le conducteur CD i5 dont la continuité doit être testée comprend deux conducteurs CDa, CDb. Comme cela a déjà été indiqué, ces conducteurs CDa, CDb n'existent réellement dans le circuit d'interconnexion, en tant que conducteurs pouvant avoir des potentiels électriques distincts, qu'en cas de défaut de 20 continuité au sein du conducteur testé.
Toutefois, dans un mode de réalisation des séquences de test TT2, TT3, TB1, les conducteurs CDa et CDb peuvent également être deux conducteurs distincts du circuit 25 d'interconnexion 10, conçus dès l'origine pour ne pas appartenir à la même équipotentielle. Dans ce cas, les séquences de test TT2, TT3, TB1 permettent de tester l'isolement entre ces deux conducteurs distincts. Les séquences de test TT2, TT3, TB1 appliquées au test 30 d'isolement sont mises en oeuvre sensiblement de la même manière que précédemment. Pour mettre en oeuvre les étapes S22, S32, S42 selon l'option 2, on considérera de préférence que les conducteurs CDa et CDb sont en continuité électrique, afin d'injecter une quantité de 35 charges suffisante pour assurer la charge du conducteur CDb en sus de celle du conducteur CDa en cas de défaut d'isolement.
Une différence essentielle entre les séquences de test TT2, TT3, TB1 appliquées au test de continuité et les mêmes séquences de test appliquées au test d'isolement concerne les conclusions qu'elles permettent de tirer pour le tri de circuits "bons" et "mauvais" au cours du processus de fabrication de circuits d'interconnexion. Ces conclusions sont inversées ainsi, les conducteurs CDa, CDb sont considérés comme "bons" sous l'angle du test d'isolement s'il apparait que l'état de conductivité entre ces deux conducteurs n'est pas un état de continuité mais un état d'isolement électrique.
Il sera par ailleurs noté que la séquence TB1 utilisée en tant que séquence de test d'isolement devient alors une séquence de test à courant nul avec les ambiguïtés associées à la détection d'un fait négatif. Si l'on souhaite conduire un test d'isolement à courant non nul, il suffit de reproduire l'enseignement appliqué aux séquences de test TT3 et TT3' c'est-à-dire utiliser une tension Vtest non nulle. Notamment, pour avoir des photocourants opposés suivant qu'il y a continuité électrique ou isolement entre le conducteur CDa chargé au cours de la séquence S42 et le conducteur CDb, il convient, pour passer à la nouvelle polarisation de test Vtest, de changer le signe de la polarisation V21 par rapport à la polarisation de charge Vx et de baisser son amplitude en sorte que la différence de tension entre l'électrode E2 qui fait face au terminal Ti' du conducteur CDb et l'autre électrode El soit de signe opposé à la différence de tension entre l'électrode E2 et le conducteur CDa.
V/ Choix de la longueur d'onde du faisceau de lumière excitatrice Dans ce qui précède, le photocourant est induit par un faisceau laser qui délivre des impulsions à une fréquence comprise par exemple entre 1 kHz et quelques dizaines de kHz, et est détecté sous la forme d'impulsions de photocourant après chaque impulsion laser. On a observé expérimentalement que les circuits de mesure MC1, MC2 doivent avoir une grande sensibilité pour être capables de faire le contrôle d'un circuit d'interconnexion moderne dans des conditions satisfaisantes. En effet le photocourant est de faible valeur. Comme le photocourant est proportionnel au flux incident des photons UV, on pouvait espérer augmenter le photocourant de photoélectrons associé à une impulsion laser en augmentant l'énergie de l'impulsion de lumière. Mais l'augmentation de l'énergie d'une impulsion laser ne peut dépasser une certaine limite liée au phénomène d'ablation laser, d'où il résulterait une détérioration de la surface du substrat en cours de contrôle.
Dans ce contexte de recherche, on a découvert que le rendement de production des photoélectrons est une fonction rapidement croissante de l'énergie des photons UV (Cf. Fig. 4A) tandis que le seuil d'ablation laser varie beaucoup moins rapidement. On a ainsi pu en déduire que les conditions les plus favorables pour lesquelles l'amplitude du photocourant est la plus importante impliquent d'utiliser un laser dont la longueur d'onde est plus courte qu'un seuil de 250 nanomètres. Dans ces conditions, on peut ajuster la fluence laser significativement au dessous de la fluence critique d'ablation tout en mesurant une impulsion de photocourant plus importante que dans la zone de longueurs d'onde comprises entre 250 nanomètres et 300 nanomètres. Le tableau ci-après résume des observations expérimentales et donne les conditions de fonctionnement les plus favorables pour le contrôle d'intégrité de circuits imprimés ou intégrés par photoélectricité. Longueur d'onde Valeur au dessous du seuil d'ablation de la source UV Photocourant Rapport signal/bruit maximum 250 nm < ? < 300 1-3 A/cm2 10-100 nm < 250 nm 5-15 A/cm2 2-20 (préconisé) _ Cette découverte permet ainsi d'améliorer significativement le rendement photoélectrique en augmentant le rapport entre l'énergie du faisceau laser et le seuil d'ablation.
Io VI/ Optimisation des moyens de mesure pour faciliter la mise en oeuvre des sauts de tension de polarisation
La figure 13 illustre les variations de la tension de polarisation V21 au cours du temps, lorsque des séquences is de test sont conduites en rafale. La tension de polarisation est changée au moins une fois pour chaque test d'un circuit, parfois plus souvent. Sur cette figure, on a représenté à titre d'exemple les variations de la tension V21 au cours de plusieurs phases de mesure : 20 Mesure d'un premier circuit : Phase Pl : V21 nulle, mise à zéro du circuit, Phase P2 : V21=VX, charge direct du circuit par un terminal côté électrode El, 25 Phase P3 V21=Vtest, test de terminaux en regard de l'électrode E1, Phase P4 V21=-Vtest, test de terminaux en regard de l'électrode E2, Mesure d'un second circuit : Phase P5 : V21=0, mise à zéro du circuit, Phase P6 V21=-Vx, charge inverse du circuit par un terminal côté El, Phase P7 V21=Vtest, test de terminaux en regard de l'électrode E2.
Sous la courbe de la tension V21 ont été également représentées les impulsions des faisceaux laser LB1, LB2 pour les phases Pl à P5. io Les sources de tension VS1, VS2 sont également prévues pour être capables de contrôler les quelques milliers de pistes d'un substrat en quelques secondes. Pour donner un ordre d'idée, il en découle que la fréquence moyenne de 15 répétition des sauts de la tension V21 peut être de l'ordre de 2000 sauts par seconde.
La figure 14 est un schéma électrique équivalent du système de test de la figure 1 et correspond également à un mode de 20 réalisation simplifié du système de test, déjà évoqué. Le système de test comprend un circuit de mesure et de polarisation MPCT incluant les circuits de mesure MC1, MC2 et les sources de tension VS1, VS2. Les circuits de mesure MC1, MC2 ayant une masse commune, ils sont représentés sous 25 la forme d'un unique circuit de mesure MC relié aux électrodes El, E2 du système de test. De même, les sources de tension VS1, VS2 sont équivalentes à une source de tension unique VS reliée aux électrodes E1, E2.
30 La source de tension VS est reliée à l'électrode El par un interrupteur SW1. L'interrupteur SW1 est piloté par le signal /Sync. Il est ouvert pendant les périodes de mesure et est fermé pendant les périodes d'application de la tension de polarisation V21 aux électrodes El, E2. Il sera 35 noté que l'interrupteur SW1 peut être remplacé par un autre moyen d'isolation, par exemple un couple de diodes à très haute impédance d'entrée.
Un second interrupteur SW2 est agencé en parallèle avec le s circuit de mesure MC. L'interrupteur SW2 est piloté par le signal Sync. Il est ainsi ouvert pendant les périodes de mesure et fermé pendant les périodes d'application de la tension de polarisation V21 aux électrodes El, E2. Pendant la période de polarisation, le circuit de mesure MC se lo retrouve alors en circuit fermé et rebouclé sur lui-même, ce qui le remet à zéro en éliminant toutes les charges stockées et mesurées pendant la phase de mesure précédente.
Le système de test comprend également trois capacités Csub, 15 Cext, et Cin. La capacité Csub est la capacité d'un condensateur formé par les électrodes El, E2 et le circuit à tester 10, qui est agencé entre les électrodes. La capacité Csub inclut notamment la contribution du substrat diélectrique 11 du circuit 10. La capacité Cext, parallèle 20 à Csub, représente divers autres couplages capacitifs parasites apparaissant entre les électrodes El, E2, générés par des éléments du système de test, notamment des couplages causés par des câbles, des passages étanches et divers autres éléments du système de test. La capacité Cin 25 est celle d'un condensateur agencé en série avec le circuit de mesure MC, qui a pour fonction de protéger l'entrée du circuit de mesure vis-à-vis de la tension interélectrode V21. L'homme de l'art pourra naturellement prévoir divers autres moyens pour protéger l'entrée d'un amplificateur à 30 faible bruit.
Le mode de réalisation représenté sur la figure 14 est susceptible de diverses variantes de réalisation, l'essentiel étant de prévoir une "circuiterie" capable de 35 mesurer le courant photoélectrique. D'autres variantes pourraient ainsi être prévues en fonction de la stratégie de mesure mise en oeuvre. Le schéma en figure 14, malgré son caractère relatif, permet toutefois de comprendre un problème lié à la prévision des sauts de tension dans un système de test qui demeure, par nature, essentiellement capacitif, et ce quelque soit son mode de réalisation.
Comme cela a été exposé au paragraphe VI, un mode de réalisation du procédé de test selon l'invention comprend le fait de modifier la valeur de la tension de polarisation V21 en fonction des caractéristiques topographiques du circuit à tester, et ce très rapidement et au rythme des séquences de test. Par ailleurs l'étendue des ajustements de la tension V21 peut être de plus d'une décade, par exemple de 2V à 500V. Plus particulièrement, on a vu plus haut que la tension de polarisation V21 est changée au moins une fois par séquence de test d'un circuit, parfois plus souvent en tenant compte des saut de tension de polarisation prévus dans les séquences TT2, TT3 et TB1. Le circuit de mesure MC doit ainsi être inhibé pendant que la tension de polarisation est modifiée. Il y a donc une partie du temps où le circuit de mesure est aveugle et inopérant. Ce temps mort inclut le temps nécessaire pour que l'opération de charge du circuit par la source de tension soit terminée, ainsi que les temps d'ouverture et fermeture des différents interrupteurs ou dispositifs équivalents.
Il peut être souhaité que la part relative de temps mort sur le temps effectif de mesure reste la plus petite possible. Les sauts de tension ayant une fréquence moyenne de 1 à quelques Kilohertz, il est peut être souhaité que le temps ne dépasse par exemple pas les 10 us, soit environ 10% du temps d'opération d'une machine de test.
Or, un effet parasite est systématiquement observé quand on change la tension brutalement aux bornes d'un condensateur diélectrique. Cet effet, appelé absorption diélectrique, est en soi connu de l'homme de l'art. Très schématiquement, si un condensateur diélectrique a été polarisé à une certaine tension, un changement brutal de la tension à ses bornes provoque d'abord, au cours d'une première phase, un ajustement rapide des charges correspondant au modèle classique de relaxation RC (où C est la capacité du condensateur et R est la résistance de la connexion vers la source de tension). Au cours d'une phase suivante le condensateur, par une io sorte d'effet mémoire, délivre des charges lentement, et un courant dit "d'absorption diélectrique" va en décroissant avec le temps, mais la décroissance est lente et ce courant n'est pas totalement annulé après une seconde suivant la commutation de tension. La charge totale qui est délivrée i5 pendant cette phase lente n'est pas négligeable vis-à-vis de la charge fournie par le condensateur par effet purement capacitif durant le saut de tension. L'effet d'absorption est lié aux propriétés de base des son origine est commune à celle des pertes Pratiquement, pour un diélectrique polymère, la charge résiduelle délivrée par l'absorption est de l'ordre 1 à 0.1% de la charge purement capacitive.
Ainsi, après un saut de tension V21, une telle charge 25 produit un courant résiduel assez important qui gêne la mesure de très petits courants comme ceux de l'effet photoélectrique. Si on se réfère à la figure 14, les condensateurs susceptibles de fournir un courant d'absorption sont Csub et Cext. Le condensateur Cin peut 3o lui aussi produire un tel courant mais du point de vue du circuit de mesure il se soustrait au courant émis par Csub+Cext.
Le courant d'absorption n'empêche pas à proprement parler 35 la mesure d'un photocourant, mais il impose d'attendre qu'il ait disparu pour faire une mesure précise du diélectrique diélectriques, diélectriques. 20 photocourant. Si l'on recherche la productivité d'un équipement de test par photoélectricité, ce temps d'attente devient un handicap. Il compromet la rapidité d'exécution des séquences de test, en particulier si, comme proposé, la tension de polarisation V21 est modifiée au cours d'une même séquence de test.
Pour résoudre ce problème, on peut réduire fortement l'absorption en éliminant au mieux les capacités parasites du système de test, en particulier celles qui pourraient contenir des diélectriques à fort effet d'absorption. Dans ce qui suit, on fera l'hypothèse que cet effort a été fait et la capacité Cext ne sera plus représentée dans les schémas. On peut aussi réduire la capacité Csub en utilisant des électrodes El, E2 de faible dimensions ou utiliser des électrodes segmentées adressables individuellement comme décrit dans la demande W02006/082294 ou le brevet EP1236052 au nom de la demanderesse. En tout état de cause, le substrat 11 du circuit 10 ne peut être supprimé et sa contribution au courant d'absorption diélectrique subsiste quand bien même on aurait réussi à éliminer toutes les autres sources de courant d'absorption.
Ainsi, il peut être souhaité de trouver un moyen d'éliminer 25 l'effet négatif du courant résiduel d'absorption.
Selon un mode de réalisation de l'invention, une solution générale pour réduire le temps d'inhibition de la mesure en raison de l'apparition du courant d'absorption résiduel 30 comprend le fait de compenser le courant résiduel par un courant égal est opposé. Deux exemples de mise en oeuvre seront décrits dans ce qui suit : compenser le courant d'absorption diélectrique par l'injection d'un courant programmé, ou 35 - compenser le courant d'absorption diélectrique en utilisant une capacité série identique.
Compensation par injection d'un courant programmé
La figure 15 représente un mode de réalisation du système s de test selon la figure 14, dans lequel est mise en oeuvre cette première solution.
Ce mode de réalisation du système de test repose sur la constatation que le courant d'absorption est reproductible Io et varie linéairement avec le signal d'excitation, à savoir ici le saut de tension V21 effectué. Il est donc possible de prévoir la forme et l'amplitude du courant d'absorption. Notamment il est possible de prévoir le profil temporel du photocourant d'absorption qui est émis par le diélectrique 15 du substrat 11 après un saut de tension déterminé ou, par superposition linéaire, pendant une série de sauts de tension très rapprochés dans le temps.
Le système de test représenté en figure 15 comprend ainsi 20 un circuit de neutralisation du courant d'absorption diélectrique. Ce circuit comprend ici une source de tension programmable PVGEN qui est connectée en parallèle avec le circuit de mesure MC, une borne de la source de tension PVGEN étant connectée au circuit MC par l'intermédiaire 25 d'une résistance de charge R qui transforme une tension calibrée en un courant calibré (en pratique, la résistance de transformation tension/courant peut aussi être intégrée dans la source PVGEN qui devient ainsi une source de courant programmable). La résistance R est de préférence très grande devant 30 l'impédance d'entrée du circuit de mesure MC, afin de ne pas atténuer le signal à mesurer, à savoir le photocourant.
La source de tension programmable PVGEN comporte une mémoire programme dans laquelle on charge un programme de 35 calcul prédictif. La source de tension PVGEN reçoit ainsi, avant chaque saut de tension, des informations sur le saut, à savoir la tension interélectrode actuelle V21a et la tension interélectrode suivante V21b après le saut. Les signes respectifs des tensions V21a et V21b (Cf. Fig. 15) sont compris dans l'information fournie. Un signal de synchronisation START est appliqué à la source de tension au moment précis où le saut est effectué. La source PVGEN délivre alors une impulsion de tension qui génère un courant de compensation identique au courant d'absorption à neutraliser, mais de signe opposé. i0 La figure 16A illustre une telle compensation par courant programmé. Sur cette figure Iabs est le courant d'absorption parasite généré par le diélectrique 11 du circuit 10, Icomp est le courant de compensation fourni par 15 la source programmable PVGEN, de signe opposé au courant Iabs, et Ires est le courant résultant. Le courant résultant Iabs-Icomp est proche de 0 et ses variations éventuelles sont seulement dues à la différence entre le courant parasite Iabs et le courant Icomp généré par 20 prédiction. Mais comme le modèle prédictif est fiable et peut être affiné par un étalonnage adéquat du générateur au moment où un nouveau type de circuit doit être testé (l'étalonnage étant fait une fois pour toutes pour une campagne de test concernant le même circuit), il est possible de conduire 25 une mesure de photocourant précise au moyen du circuit de mesure MC alors même que le courant d'absorption n'a pas disparu, et ainsi d'enchaîner les séquences de test sans perte de temps.
30 La figure 16B représente, en sus des courants Iabs, Icomp, le photocourant pulsé Ip qui est collecté au cours de deux impulsions laser successives générées pendant le processus de compensation. Le photocourant Ip présente deux impulsions qui sont superposées, dans le système de test, 35 au courant d'absorption parasite Iabs. Le courant résultant Ires est alors égal à : Ires = Iabs - Icomp + Ip
Comme le courant de compensation Icomp est égal au courant 5 d'absorption Iabs, le courant résultant Ires détecté par le système de mesure MC est égal au photocourant Ip.
Compensation par capacité série identique
Io La figure 17 représente un mode de réalisation du système de test dans lequel est mise en oeuvre la seconde solution.
Il s'agit ici d'un mode de réalisation d'une grande simplicité qui consiste à reproduire aussi fidèlement que 15 possible la capacité Csub du circuit 10 et à agencer une capacité "sosie" en lieu et place de la capacité d'entrée Cin du circuit de mesure MC. Il existe en effet un certain degré de liberté dans le choix de la valeur de Cin, sans affecter le circuit de mesure MC. On sait que cette 20 capacité doit être plus grande que la capacité de mesure incorporée dans le circuit de mesure MC et qu'elle doit protéger l'amplificateur du circuit de mesure contre la tension de polarisation V21. Il est ainsi possible d'employer un condensateur série dont la capacité est égale 25 à Csub.
Dans ce mode de réalisation, quand les électrodes El, E2 sont polarisées avec la tension V21, par exemple +100 V, la capacité Cin est automatiquement polarisée avec la même 30 tension, et de même signe. Elle fournit ainsi, en réponse à un saut de tension, un courant Iabs' égal et de signe opposé à celui du courant d'absorption Iabs fourni par la capacité Csub, dans la boucle du système de test comprenant les deux capacités Csub, Cin. 35 Une seule contrainte de ce mode de réalisation et que le condensateur d'entrée du circuit de mesure doit être ajusté en fonction du circuit 10 qui va être testé, ce qui nécessite de changer le condensateur d'entrée à chaque nouvelle campagne de test.
VII/ Exemple de machine de test
La figure 18 représente schématiquement une machine de test io CTM comprenant le système de test représenté sur la figure 1.
La machine comprend une chambre à vide 20, une pompe à vide VP, deux sources de lumière excitatrice 31, 32, un circuit 15 de mesure et de polarisation en deux parties MPCTa, MPCTb et une unité de contrôle informatique CCU.
La chambre à vide est reliée à la pompe VP par l'intermédiaire d'une électrovanne 21 qui est ouverte 20 pendant des phases de test afin de permettre à la pompe à vide VP d'établir dans la chambre 20 au moins un vide primaire, par exemple de l'ordre de 0,1 millibar.
La chambre à vide comprend également une porte étanche 22 25 permettant d'introduire le circuit 10 à tester, une porte étanche 23 de sortie du circuit 10, les électrodes El, E2 du système de test, et un cadre porte-substrat 24 sur lequel le circuit 10 à tester est agencé. Les électrodes El, E2 sont montées sur des plaques support en quartz P1, 30 P2 transparentes au rayonnement ultra violet. La plaque P1 est solidaire d'un premier système de coulissement vertical 25a, contrôlé par l'unité CCU et représenté schématiquement par des flèches. De façon similaire, la plaque P2 est solidaire d'un second système de coulissement vertical 25b, 35 également contrôlé par l'unité CCU. Le système 25a lève la plaque Pl et son électrode El dans la chambre tandis que le système 25b abaisse la plaque P2 et son électrode E2 au moment de l'introduction du circuit 10 et du cadre porte-substrat 24 dans la chambre. Ainsi, les deux plaques Pl, P2 se lèvent et s'abaissent respectivement lors de l'introduction du circuit 10, puis s'abaissent et se lèvent respectivement, à la manière d'une paire de cymbales qui s'ouvre et se referme sur le circuit 10 au moment du test. Les électrodes El, E2 se retrouvent alors respectivement en regard de la face avant et de la face arrière du circuit 10. Le cadre 24 maintient le circuit 10 dans la zone de mesure avec précision. Il assure aussi le centrage horizontal du circuit pendant que les électrodes se referment sur celui-ci pour définir avec précision les distances entre les électrodes et les faces de part et d'autre du substrat.
Les électrodes El, E2 sont reliées au circuit de mesure et de polarisation MPCTa, MPCTb par des fils électriques et par l'intermédiaire de joints étanches, ce dernier étant agencé à l'extérieur de la chambre. La partie MPCTa comprend le circuit de mesure MC1 et la source de tension VS1 du système de test tandis que la partie MPCTb comprend le circuit de mesure MC2 et la source de tension VS2. Le circuit de mesure et de polarisation MPCTa, MPCTb est piloté par l'unité de contrôle CCU et fournit à cette dernière le résultat de chaque mesure de photocourant.
La source de lumière 31 comprend un laser LBG1 fournissant le faisceau LB1 et des miroirs pivotants 310 contrôlés par 3o l'unité CCU, renvoyant le faisceau LB1 dans la chambre à vide 20 par l'intermédiaire d'une fenêtre étanche Wl, le faisceau LB1 pouvant ainsi être appliqué en tout point de la face avant du circuit 10, après avoir traversé la plaque P1 et l'électrode El. De façon similaire et symétrique 35 relativement au circuit 10, la source de lumière 32 comprend un laser LBG2 fournissant le faisceau laser LB2 et des miroirs pivotants 320 contrôlés par l'unité CCU, renvoyant le faisceau LB2 dans la chambre à vide 20 par l'intermédiaire d'une autre fenêtre étanche W2, le faisceau LB2 pouvant ainsi être appliqué en tout point de la face arrière du circuit 10, après avoir traversé la plaque P2 et de l'électrode E2. Les deux sources de lumière sont entièrement contrôlées par l'unité CCU, et notamment l'adressage des faisceaux laser LB1, LB2 sur les faces avant et arrière du circuit, l'énergie du laser, et la Io synchronisation des impulsions laser.
Le chargement/déchargement du circuit 10 dans la zone de mesure est de préférence effectué par un robot sous vide (non représenté) contrôlé par l'unité CCU. En fin de test, le 15 robot évacue le circuit 10 par l'intermédiaire du sas 23 et le place dans un groupe de circuits "bons" ou dans un groupe de circuit "mauvais" en fonction de ce que lui indique l'unité CCU. Le processus de test peut ainsi être entièrement automatisé et intégré dans une chaine de 20 fabrication en tant qu'étape de fabrication et de contrôle des circuits fabriqués. Le test du circuit peut également être délocalisé et être conduit en un autre lieu, voire un autre pays, que le lieu ou le pays de fabrication.
25 Afin de permettre au circuit de mesure MPCTa, MPCTb de mesurer de très petit photocourant, il peut être important d'éliminer les sources de bruit. Le bruit électromagnétique nécessite de blinder la zone de mesure, le blindage doit englober les deux électrodes El, E2 qui autrement agiraient 30 comme des antennes pour le bruit électrique ambiant. Pour la même raison il est préférable de placer au plus près les circuits MC1, MC2 assurant la détection du photocourant photoélectrique en s'assurant qu'ils sont entourés par la même masse que le blindage. Une autre source de bruit 35 pouvant gêner la mesure de photocourant provient des vibrations acoustiques qui changent la distance relative entre les deux électrodes. Si les électrodes sont polarisées, cette vibration induit un photocourant parasite à la fréquence acoustique. Il faut soigneusement éviter les sources de bruit acoustique en particulier en prévoyant des jonctions mécaniques souples au niveau de la fixation des plaques P1, P2 sur les systèmes d'escamotage 25a, 25b pour amortir la transmission d'énergie acoustique. De plus la chambre à vide est préférentiellement agencée sur des vérins amortissant (non représentés).
On a divulgué dans ce qui précède divers perfectionnements aux procédés et aux systèmes de test de circuits par effet photoélectrique. Il apparaitra clairement à l'homme de l'art que ces divers perfectionnements peuvent être mis en oeuvre les uns indépendamment des autres. Enfin, les procédés et les techniques décrits dans ce qui précède peuvent bien évidemment s'appliquer aux circuits ne comprenant des terminaux que sur une seule face.
Claims (31)
1. Procédé (TT2, TT3, TBl) de contrôle d'un état de conductivité entre une première partie de circuit (CDa) et une seconde partie de circuit (CDb), par photoélectricité, les première et seconde parties de circuit étant électriquement flottantes, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à : - agencer les première et seconde parties de circuit (CDa, CDb) entre une première électrode (El) et une seconde électrode (E2) de manière qu'un premier point lo (Tl) de la première partie de circuit (CDa) et un second point (Ti') de la seconde partie de circuit (CDb) se trouvent chacun en face de l'une quelconque des électrodes, - porter (S22, S32, S42) la première partie de circuit 15 (CDa) à un potentiel de charge électrostatique (DP) au moyen d'un photocourant de charge direct ou inverse généré en irradiant le premier point (Tl) et en appliquant aux électrodes (El, E2) une première tension de polarisation (V21, Vx), 20 -effectuer un saut de potentiel de polarisation (S23, S33, S43) en appliquant aux électrodes une seconde tension de polarisation (Vtest, 0) différente de la première tension de polarisation (V21, Vx), - irradier (S24, 534, S44) le second point (Ti') pour 25 faire apparaître un photocourant de test entre le second point et l'électrode (El, E2) se trouvant en face du second point, - déterminer, à partir du sens de circulation du photocourant de test, si le photocourant de test est un 30 photocourant direct ou inverse, et en déduire l'état de conductivité entre la première partie de circuit (CDa) et la seconde partie de circuit (CDb). 61
2. Procédé selon la revendication 1, comprenant les étapes consistant à : - considérer que la première partie de circuit (CDa) est en continuité électrique avec la seconde partie de circuit (CDb) si le photocourant. de charge est direct et le photocourant de test inverse, ou si le photocourant de charge est inverse et le photocourant de test est direct, et - considérer que la première partie de circuit (CDa) est Io isolée électriquement de la seconde partie de circuit (CDb) si le photocourant de charge est direct et le photocourant de test direct, ou si le photocourant de charge est inverse et le photocourant de test est inverse. 15
3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel les première et secondes parties de circuit (CDa, CDb) sont présumées en continuité électrique. 20
4. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel les première et seconde parties de circuit (CDa, CDb) sont présumées isolées électriquement l'une relativement à l'autre. 25
5. Procédé de contrôle selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel l'étape de charge de la première partie de circuit (CDa) est conduite jusqu'à ce que le photocourant de charge s'annule. 30
6. Procédé de contrôle selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel l'étape de charge de la première partie de circuit (CDa) comprend une étape de mesure de la charge transférée dans la première partie de circuit (CDa) au moyen du courant de charge et 35 d'évaluation de la croissance du potentiel de charge électrostatique (DP) de la première partie de circuit en fonction de la charge transférée, et est arrêtée lorsque le potentiel de charge électrostatique (DP) évalué est égal à une valeur prédéterminée suffisante pour conduire les étapes de test qui suivent l'étape de charge.
7. Procédé de contrôle selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel l'étape de charge de la première partie de circuit (CDa) est conduite pendant un Io temps de charge ayant été préalablement évalué comme permettant d'atteindre le potentiel de charge électrostatique (DP), et est arrêtée lorsque le temps de charge évalué est expiré. 15
8. Procédé de contrôle selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel la seconde tension de polarisation est nulle.
9. Procédé de contrôle selon l'une des 20 revendications 1 à 7, dans lequel la seconde tension de polarisation (Vtest) est inférieure en valeur absolue à deux fois la valeur évaluée du potentiel de charge électrostatique (DP) de la première partie de circuit (CDa). 25
10. Procédé de contrôle selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel la seconde tension de polarisation (Vtest) est choisie en sorte que la différence de tension entre l'électrode (El, E2) qui fait 30 face au second point (Ti') et l'autre électrode (El, E2) soit nulle ou de signe opposé à la différence de tension entre l'électrode (El, E2) qui fait face au second point (Ti') et la première partie de circuit (CDa).
11. Procédé de contrôle (TT2, TT3) selon l'une des revendications 1 à 10, dans lequel le premier point et le second point sont agencés en face de la même électrode (El).
12. Procédé de contrôle (TBl) selon l'une des revendications 1 à 10, dans lequel le premier point est agencé en face de la première électrode (El) et le second point agencé en face de la seconde électrode (E2) ou vice-versa.
13. Procédé de contrôle selon l'une des revendications 1 à 12, comprenant une étape consistant à injecter à l'entrée d'un circuit (MC, MC1, MC2) de mesure du photocourant de test, un courant de compensation (Icomp) apte à neutraliser un courant de commutation parasite (Iabs) apparaissant après un saut de la tension de polarisation (V21) appliquée aux électrodes.
14. Procédé de contrôle selon l'une des revendications 1 à 13, dans lequel l'irradiation est conduite au moyen d'un faisceau laser UV de longueur d'onde inférieure à 250 nanomètres.
15. Procédé de contrôle selon l'une des revendications 1 à 14, dans lequel les premier (Ti) et second (Tl', Ti') sont des terminaux d'un circuit d'interconnexion (10).
16. Procédé de test d'un circuit d'interconnexion comprenant une pluralité de conducteurs, comprenant au moins une étape de contrôle de l'état de conductivité entre deux parties (CDa, CDb) du circuit mise en oeuvre selon le procédé de contrôle de l'une des revendications 1 à 15.
17. Procédé de fabr=ication d'un circuit d'interconnexion comprenant au moins un conducteur à tester, comprenant au moins une étape de contrôle de l'état de conductivité entre deux parties (CDa, CDb) du circuit mise en oeuvre selon le procédé de contrôle de l'une des revendications 1 à 15, et une étape de rejet du circuit d'interconnexion si l'état de conductivité entre les deux parties du circuit est différent d'un état de Io conductivité attendu.
18. Machine (CTM) de test par photoélectricité comprenant . - au moins deux électrodes (El, E2), 15 - une chambre à vide (20) pour agencer entre les électrodes un circuit (CD) comprenant au moins une première partie de circuit (CDa) et une seconde partie de circuit (CDb) électriquement flottantes, de manière qu'au moins un premier point de la première partie de circuit 20 (CDa) et un second point de la seconde partie de circuit (CDb) se trouvent chacun en face de l'une quelconque des électrodes, - au moins un générateur laser (LBG1, LBG2) fournissant un faisceau laser, 25 -des moyens optiques (310, 320) pour irradier le premier point ou le second point du conducteur à tester avec le faisceau laser, - au moins une source de tension (VS1, VS2) pour appliquer une tension de polarisation aux électrodes, 30 - au moins un circuit (MC1, MC2) de mesure de photocourant relié à l'une des électrodes, et - une unité de contrôle (CCU) pour piloter la source de tension, le circuit de mesure, les moyens optiques et le générateur laser, et recevoir des informations de mesure 35 émises par le circuit de contrôle, caractérisée en ce que l'unité de contrôle est configurée pour : - appliquer aux électrodes une première tension de polarisation (V21, Vx), irradier le premier point et porter la première partie de circuit (CDa) à un potentiel de charge électrostatique (DP) au moyen d'un photocourant de charge direct ou inverse, - effectuer un saut de potentiel de polarisation en appliquant aux électrodes une seconde tension de Io polarisation (Vtest, 0) différente de la première tension de polarisation (V21, Vx), - irradier le second point pour faire apparaître un photocourant de test entre le second point et l'électrode se trouvant en face du second point, et 15 - déterminer, à partir du sens de circulation du photocourant de test, si le photocourant de test est un photocourant direct ou inverse, et en déduire l'état de conductivité entre la première partie de circuit (CDa) et la seconde partie de circuit (CDb). 20
19. Machine de test selon la revendication 18, dans laquelle l'unité de contrôle est configurée pour : - considérer que la première partie de circuit (CDa) est en continuité électrique avec la seconde partie de 25 circuit (CDb) si le photocourant de charge est direct et le photocourant de test inverse, ou si le photocourant de charge est inverse et le photocourant de test est direct, et - considérer que la première partie de circuit (CDa) est 30 isolée électriquement de la seconde partie de circuit (CDb) si le photocourant de charge est direct et le photocourant de test direct, ou si le photocourant de charge est inverse et le photocourant de test est inverse. 35
20. Machine de test selon l'une des revendications 18 et 19, dans laquelle l'unité de contrôle est configurée pour tester deux parties de circuit (CDa, CDb) présumées en continuité électrique.
21. Machine de test selon l'une des revendications 18 et 19, dans laquelle l'unité de contrôle est configurée pour tester deux parties de circuit (CDa, CDb) présumées isolées électriquement. io
22. Machine de test selon l'une des revendications 18 à 21, dans laquelle l'unité de contrôle est configurée pour conduire l'étape de charge électrostatique de la première partie de circuit (CDa) jusqu'à ce que le 15 photocourant de charge s'annule.
23. Machine de test selon l'une des revendications 18 à 21, dans laquelle l'unité de contrôle est configurée pour évaluer la croissance du potentiel de charge de la 20 première partie de circuit (CDa) en fonction de la charge transférée, et arrêter l'étape de charge de la première partie de circuit (CDa) lorsque le potentiel de charge électrostatique (DP) évalué est égal à une valeur prédéterminée suffisante pour conduire les étapes de test 25 qui suivent l'étape de charge.
24. Machine de test selon l'une des revendications 18 à 21, dans laquelle l'unité de contrôle est configurée pour conduire l'étape de charge de la première partie de 30 circuit (CDa) pendant un temps de charge prédéterminé correspondant à un potentiel de charge électrostatique (DP) évalué, et arrêter l'étape de charge de la première partie de circuit (CDa) lorsque le temps de charge est expiré. 35
25. Machine de test selon l'une des revendications 18 à 24, dans laquelle l'unité de contrôle est configurée pour mettre à zéro la seconde tension de polarisation.
26. Machine de test selon l'une des revendications 18 à 24, dans laquelle l'unité de contrôle est configurée pour porter la seconde tension de polarisation (Vtest) à une valeur inférieure en valeur absolue à deux fois la valeur évaluée du potentiel de charge électrostatique (DP) de la première partie de circuit (CDa).
27. Machine de test selon l'une des revendications 18 à 26, dans laquelle l'unité de contrôle est configurée pour porter la seconde tension de polarisation (Vtest) à une valeur l'électrode et l'autre opposé à la E2) qui fait face de circuit (CDa).
28. Machine de test selon l'une des revendications 18 à 27, comprenant des moyens pour injecter à l'entrée du circuit de mesure du photocourant de test, un courant 25 de compensation (Icomp) apte à neutraliser un courant de commutation parasite apparaissant après un saut de la tension de polarisation appliquée aux électrodes.
29. Machine de test selon la revendication 28, dans 30 laquelle les moyens pour injecter un courant de compensation (Icomp) comprennent un générateur de courant ou de tension programmable (PVGEN).
30. Machine de test selon la revendication 28, dans 35 laquelle les moyens pour injecter un courant de 20 telle que la différence (El, E2) qui fait face au électrode (El, E2) soit de tension entre second point (Tl') nulle ou de signe différence de tension entre l'électrode (El, au second point et la première partiecompensation (Icomp) comprennent un condensateur (Cin) en série avec le circuit de mesure.
31. Machine de test selon l'une des revendications s 18 à 30, dans laquelle le générateur laser (LBG1, LBG2) fournit un faisceau laser UV de longueur d'onde inférieure à 250 nanomètres.
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|---|---|---|---|
| FR0800806A FR2927703A1 (fr) | 2008-02-14 | 2008-02-14 | Procede de test de conducteurs electriques par photoelectricite, a courant de test non nul. |
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| FR0800806A FR2927703A1 (fr) | 2008-02-14 | 2008-02-14 | Procede de test de conducteurs electriques par photoelectricite, a courant de test non nul. |
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| FR0800806A Withdrawn FR2927703A1 (fr) | 2008-02-14 | 2008-02-14 | Procede de test de conducteurs electriques par photoelectricite, a courant de test non nul. |
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1109029A1 (fr) * | 1999-12-15 | 2001-06-20 | MANIAtech, Inc. | Appareil pour tester des conducteurs électriques utilisant l'effet photoélectrique |
| WO2006082294A1 (fr) * | 2005-02-04 | 2006-08-10 | Beamind | Procede de test d'elements electriques utilisant un effet photoelectrique indirect |
-
2008
- 2008-02-14 FR FR0800806A patent/FR2927703A1/fr not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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