La NASA a récemment publié un bulletin technique concernant des cas rares de fissures sur des résistances CMS (composants montés en surface) en céramique alumine utilisées dans ses projets. Deux incidents ont été observés lors de tests environnementaux combinant vibrations suivies de cycles thermiques sur des cartes électroniques, où les résistances ont subi des fractures transversales liées à la flexion.
Ces fissures sont apparues lors du cycle thermique après la phase de vibration, provoquant des ouvertures intermittentes de circuit à haute température, qui se rétablissaient à température ambiante. Les résistances concernées, installées près du bord des cartes sur deux cartes identiques, présentaient une fracture droite perpendiculaire à leur axe long, indiquant une rupture par flexion ou traction sans torsion.
Initialement, la NASA a suspecté un lot défectueux de résistances, puisque les deux composants provenaient du même lot de production. Cependant, les résistances respectaient la spécification MIL-PRF-55342, et des tests supplémentaires n’ont révélé aucune anomalie ni risque accru de défaut dans ce lot.
Les analyses indépendantes, incluant des examens optiques et en microscopie électronique à balayage, ont confirmé que les fissures résultaient d’une contrainte mécanique de flexion plutôt que d’une fatigue cyclique due aux vibrations. Aucun défaut préexistant ni site d’initiation de fissure n’a été identifié.
Les facteurs contribuant à ces fissures comprennent la flexion du circuit imprimé, l’orientation des composants, un excès de soudure et les contraintes liées au montage. En conséquence, la NASA recommande plusieurs mesures pour limiter ces risques : un placement soigneux des composants, l’utilisation d’analyses par éléments finis pour prévoir les contraintes, le contrôle précis de la hauteur des soudures, une inspection rigoureuse des assemblages, ainsi que des tests fonctionnels de choc thermique.
Ce bulletin souligne l’importance d’une approche intégrée pour garantir la fiabilité des composants électroniques dans des environnements exigeants, particulièrement dans le domaine spatial où les conditions thermiques et mécaniques sont extrêmes.
