Industrie électronique et des semi-conducteurs
Pour les fabricants et fournisseurs de produits électroniques, il est crucial d’assurer l’efficacité de l’inspection, du contrôle qualité (CQ), de l’analyse des défaillances ainsi que de la recherche et du développement (R&D), y compris l’analyse des coupes transversales et de la propreté. Cet objectif s’applique à la production de circuits imprimés (PCB) et d’assemblages (PCBA), de plaquettes, de semi-conducteurs, de puces à circuit intégré (IC), de composants galvanisés et de systèmes de batteries, ainsi qu’aux produits innovants. Les solutions qui aident les fabricants et les fournisseurs à réaliser une analyse rentable et fiable des défauts ainsi que la préparation de coupes transversales de composants sont avantageuses. Une technologie et des composants de pointe pour des appareils toujours plus performants peuvent être développés à un coût compétitif pour garder une longueur d’avance sur la concurrence.
Quelle est la relation entre les PCB/PCBA et l’électronique ?
Les PCB ou PCBA, cartes de circuits imprimés ou assemblages, jouent un rôle essentiel dans les appareils électroniques tels que les ordinateurs, les smartphones et les véhicules électriques. Un PCBA est simplement un PCB sur lequel sont installés des composants semi-conducteurs. Les PCB et PCBA sont soumis à des inspections cruciales au cours de la production afin de garantir leur qualité et leur fiabilité.
Comment les semi-conducteurs sont-ils utilisés dans l’électronique ?
La fabrication de semi-conducteurs permet de créer des composants tels que les puces à circuits intégrés qui sont utilisées sur les PCB. Ces puces sont fabriquées à partir de couches de films minces déposées sur une plaquette composée d’un matériau semi-conducteur tel que le silicium. L’inspection lors de la production de semi-conducteurs est essentielle pour contrôler les défauts ainsi que garantir la qualité et la fiabilité.
Comment les batteries sont-elles utilisées dans l’électronique ?
Les batteries alimentent une multitude d’appareils, y compris les smartphones, les ordinateurs portables, les véhicules électriques, les outils électriques et les dispositifs médicaux. Elles sont essentielles pour les applications dans les domaines de l’électronique, de l’automobile et des soins de santé. L’inspection des batteries consiste à rechercher les défauts afin de garantir des performances et une fiabilité optimales.
PCB – CQ rapide et fiable
Le contrôle qualité des PCB et PCBA peut nécessiter une inspection, une reprise et une analyse de la propreté. Pour les composants galvanisés, la qualité du revêtement doit être contrôlée. L’inspection du PCB doit permettre de s’assurer que les puces et les composants sont correctement soudés et qu’il n’y a pas d’erreurs. La contamination particulaire des PCB au cours de la production doit être maîtrisée afin de minimiser le risque de mauvaises performances ou de défaillance. Des solutions d’imagerie adaptées permettent de réaliser un contrôle qualité efficace et rentable des PCB.
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![[Translate to french:] To better see fine details and defects, a semiconductor material can be inspected using a microscope with various types of lighting. This image was taken with coaxial illumination.](/fileadmin/content_excellence/solution_overview/industrial-microscopy-markets/electronics_semicondutor/elec-semicon-cat-app-page-inspect-semcon-sec.jpg "[Translate to french:] To better see fine details and defects, a semiconductor material can be inspected using a microscope with various types of lighting. This image was taken with coaxial illumination.")
Inspection efficace des semi-conducteurs
L’inspection et l’analyse des plaquettes (wafers) et des puces à circuits intégrés au cours du développement et de la fabrication des semi-conducteurs doivent être rapides, mais aussi précises, car il est essentiel de prouver la conformité aux spécifications cibles. Pour l’emballage et l’assemblage des puces à circuits intégrés, le contrôle de qualité des fils électrodéposés est également obligatoire.
Ici, vous pouvez comprendre les avantages des différents microscopes par rapport à vos exigences en matière de contrôle qualité et de recherche et développement des semi-conducteurs :
Contrôle qualité et développement de la fabrication des batteries
Le contrôle qualité de la production de batteries nécessite une détection efficace des bavures, une inspection des électrodes et une analyse de la propreté afin d’assurer la fiabilité des performances des batteries, un fonctionnement sûr et une longue durée de vie.
Les bavures sur les bords des électrodes, les défauts critiques sur les électrodes et la contamination particulaire peuvent provoquer des courts-circuits et une surchauffe. Ces problèmes entraînent souvent de mauvaises performances de la batterie ou une courte durée de vie.
Pour les batteries, la détection des bavures, l’inspection des électrodes et l’analyse de la propreté doivent être rapides et fiables. Les bonnes solutions en microscopie peuvent vous aider.
![[Translate to french:] Internal structure of a lithium-nickel-manganese-cobalt oxide/aluminum (Li-NMC/Al) electrode which is used in battery systems. Image of a cross section prepared with the EM TXP and EM TIC 3X systems.](/fileadmin/_processed_/6/0/csm_elec-semicon-cat-app-page-batt-manu-sec-1_d480f6d2f9.jpg "[Translate to french:] Internal structure of a lithium-nickel-manganese-cobalt oxide/aluminum (Li-NMC/Al) electrode which is used in battery systems. Image of a cross section prepared with the EM TXP and EM TIC 3X systems.")
![[Translate to french:] Internal structure of a lithium-nickel-manganese-cobalt oxide/aluminum (Li-NMC/Al) electrode which is used in battery systems. Image of a cross section prepared with the EM TXP and EM TIC 3X systems.](/fileadmin/_processed_/8/5/csm_elec-semicon-cat-app-page-batt-manu-sec-2_d7631343de.jpg "[Translate to french:] Internal structure of a lithium-nickel-manganese-cobalt oxide/aluminum (Li-NMC/Al) electrode which is used in battery systems. Image of a cross section prepared with the EM TXP and EM TIC 3X systems.")
![[Translate to french:] Cross-section preparation and analysis of an integrated-circuit (IC) chip. The cross section was prepared with the EM TXP system and analyzed with DM6 M LIBS 2-methods-in-1 solution.](/fileadmin/_processed_/0/2/csm_elec-semicon-cat-app-page-ic-chip-cross-sec-1_718374b7a8.jpg "[Translate to french:] Cross-section preparation and analysis of an integrated-circuit (IC) chip. The cross section was prepared with the EM TXP system and analyzed with DM6 M LIBS 2-methods-in-1 solution.")
Coupe transversale et analyse des composants électroniques
Pour le contrôle qualité, l’analyse des défaillances ainsi que la recherche et le développement des PCB, des PCBA, des puces IC et des composants de batterie, l’analyse des coupes transversales est un moyen pratique d’examiner leur structure interne. Les matériaux étant souvent opaques, la manière la plus simple d’accéder à la structure interne est de réaliser une coupe transversale du composant. Il peut ensuite être analysé visuellement et chimiquement par microscopie optique et spectroscopie ou même par microscopie électronique et spectroscopie.
En savoir plus sur les solutions pour une préparation rapide et fiable des coupes transversales ainsi que pour l’imagerie et l’analyse optiques :
Questions fréquemment posées sur l’industrie de l’électronique et des semi-conducteurs
Les semi-conducteurs présentent une conductivité électrique qui se situe entre les isolants (verre) et les bons conducteurs (métaux). Les semi-conducteurs intrinsèques, comme le silicium pur, ne contiennent pas d’impuretés. Les semi-conducteurs extrinsèques contiennent des impuretés, comme le bore ou le phosphore, appelées dopage, qui modifient leurs propriétés. Les semi-conducteurs sont utilisés pour produire des diodes et des puces électroniques dans les ordinateurs, les appareils mobiles, les véhicules, les équipements médicaux, etc.
Les semi-conducteurs possèdent de nombreuses propriétés qui peuvent s’avérer extrêmement utiles pour les appareils électroniques. Les composants, les puces à circuits intégrés et les dispositifs fabriqués à partir de semi-conducteurs peuvent rectifier le courant, détecter la lumière et la chaleur en les convertissant en signaux électriques, amplifier ou activer ou désactiver des signaux, émettre de la lumière, etc.
Les propriétés électriques variables des semi-conducteurs sont exploitées pour l’électronique. Les semi-conducteurs dopés présentent une conductivité entre les isolants et les métaux. Ces matériaux dopés sont utilisés pour fabriquer des diodes, des transistors et des puces IC pour rectifier les courants, détecter la lumière et la chaleur, amplifier les signaux, émettre de la lumière, etc.
Les semi-conducteurs sont des matériaux présentant une conductivité électrique entre les isolants et les métaux. Leurs propriétés les rendent utiles pour les composants électroniques qui rectifient le courant, détectent la lumière et la chaleur, amplifient les signaux, émettent de la lumière, etc.
Les composants électroniques tels que les diodes, les transistors, les amplificateurs, les puces à circuit intégré (IC), les capteurs, les processeurs, la mémoire et les dispositifs de stockage de données sont fabriqués avec des semi-conducteurs. Ces composants sont utilisés dans les ordinateurs, les smartphones, les tablettes, les automobiles, les avions, les navires, les appareils électroménagers et les équipements médicaux.
Il existe deux types de base. Les semi-conducteurs intrinsèques sont purs, tandis que les semi-conducteurs extrinsèques sont dopés, c’est-à-dire qu’ils contiennent des impuretés telles que le bore (B) ou le phosphore (P). Un semi-conducteur de type p présente des « trous » supplémentaires ou des charges positives (absence d’électrons), tandis qu’un semi-conducteur de type n possède des électrons supplémentaires.
Les semi-conducteurs sont souvent fabriqués à partir de silicium (Si), de germanium (Ge) et d’arsénide de gallium (GaAs). Cependant, d’autres matériaux sont également possibles.
Les semi-conducteurs constituent un élément essentiel de nombreux composants utilisés dans presque tous les types d’appareils électroniques. Leurs propriétés variables les rendent très utiles pour la fabrication de diodes, de transistors, de puces à circuits intégrés, etc.
