En ce qui concerne le processus de fabrication électronique, le lancement réussi de nouveaux produits sur le marché implique des phases comportant à la fois des défis et des complexités, chacune étant étroitement liée aux autres. Il est toutefois courant de constater qu’une excellente idée ne parvient pas à être transformée en produit de manière fluide simplement en raison d’un manque d’attention à une ou plusieurs étapes, ce qui est particulièrement vrai, par exemple, lorsque le concept de produit n’est pas entièrement validé ou se dégrade, ou encore lorsqu’un produit validé n’a pas été optimisé en termes de fabrication et d’assemblage électroniques rentables.
L’introduction d’un nouveau produit (NPI) commence par une idée enthousiasmante qui se transforme en produit électronique final après avoir traversé une conception minutieuse, une fabrication et un assemblage électroniques, ainsi qu’une inspection et des tests rigoureux. Le nouveau produit doit être fondamentalement compatible avec l’exigence suivante :
• Il doit être aussi fonctionnel que ce qui est requis par l’idée initiale ;
• Il devrait être lancé sur le marché à une vitesse fulgurante.
Les deux éléments ci-dessus sont des éléments fondamentaux garantissant la réussite de votre nouveau produit, et tous deux dépendent des capacités et de la fiabilité de votre sous-traitant (CM) et de votre assembleur.
Cet article met en lumière les principaux éléments qui peuvent garantir votre réussite en NPI au cours du processus de fabrication électronique, notamment la vérification DFM/DFA, la disponibilité des composants, les capacités de fabrication/assemblage électronique, l’inspection et les tests, l’inspection et l’approbation du premier article, ainsi que la qualité du service.
Élément n°1 : Vérification DFM/DFA
Une fois que votre idée est convertie en fichiers de conception, vous avez lancé le processus NPI et votre fabrication électronique commence. Différents de la simple réflexion, les fichiers de conception sont plus pratiques et logiques, puisque le produit final sera fabriqué et assemblé sur la base des lots de fichiers générés, comprenant :
•Fichiers Gerber
• Schémas
•Fichiers de perçage NC
•Nomenclature (BOM)
• Dessins CAO
• Instructions de montage, etc.
La plus grande distance dans les services de fabrication électronique est celle qui sépare un ingénieur concepteur d’un ingénieur de fabrication/assemblage électronique, ce qui fournit une nécessité suffisante pourVérification DFM/DFAUn excellent design pour la vérification de la fabrication/assemblage électronique permet de révéler certains problèmes potentiels avant de passer à la ligne de production, de sorte que vos pertes de temps et d’argent soient réduites.
Outre les capacités et les éléments de contrôle DFM/DFA, l’efficacité du contrôle doit également être prise en compte, car elle détermine le délai de mise sur le marché du produit. L’amélioration de l’efficacité des contrôles DFM/DFA découle des efforts menés sur deux aspects : la préparation de vos fichiers de conception et la capacité de contrôle du fabricant/assembleur.
Vos fichiers de conception fournis doivent être aussi complets que possible. Par exemple, une ingénieure DFM m’a un jour raconté qu’elle avait passé toute la journée à générer des fichiers de coordonnées, car leurs clients les fournissaient rarement. Plus tard, lorsque les clients ont été tenus de le faire, son efficacité de contrôle DFM a considérablement augmenté. En ce qui concerne la capacité de contrôle du fabricant/assembleur électronique, les outils de vérification DFM/DFA sont très importants. Jusqu’à présent, la vérification DFM/DFA fournie par la plupart des prestataires de services de fabrication électronique est réalisée manuellement. Néanmoins, certains fournisseurs EMS avancés s’appuient sur un système automatique de DFM/DFA, ce qui augmente considérablement l’efficacité des contrôles.PCBCartdépend du système Valor DFM/DFA pour la réduction des coûts et une haute efficacité.
Élément n°2 : Disponibilité des composants
Dans le processus de fabrication électronique, les composants jouent un rôle clé dans la fonctionnalité électrique et la mise en œuvre des connexions. Par conséquent,la capacité d’un fabricant ou d’un assembleur à gérer les composantsa un impact direct sur le succès du NPI.
Pour être compatible avec des performances optimales dans la fabrication électronique, la gestion des composants doit principalement couvrir trois aspects : l’approvisionnement en composants, l’inspection des composants et le stockage des composants. L’approvisionnement en composants est toujours considéré comme un critère essentiel pour évaluer la capacité d’un assembleur. Une coopération durable et stable avec des distributeurs ou des fabricants de composants agréés doit être garantie afin d’assurer une haute disponibilité des composants à des prix compétitifs. De plus, le personnel chargé des achats doit respecter pleinement les choix de ses clients lorsque des distributeurs de composants spécifiques sont désignés par ces derniers.
Même si les composants sont achetés auprès des distributeurs ou fabricants de composants les plus fiables, ils doivent être soigneusement inspectés avant leur utilisation réelle dans la fabrication électronique. Après tout, le contrôle de la qualité des composants électroniques ne peut jamais être effectué à 100 % à chaque fois, ce qui confère une grande importance à l’inspection des composants, laquelle joue le rôle d’un bouclier supplémentaire protégeant les composants contre le risque de mauvaise qualité.
En dépit de la taille minuscule des composants, ils exigent un environnement et des conditions de stockage rigoureux. La température et l’humidité sont tout à fait essentielles pour la mise en œuvre des performances et des fonctionnalités des composants. Parfois, pour réduire les coûts, un grand nombre de composants sont achetés, mais ils ne sont pas tous utilisés lors d’un seul assemblage, de sorte que les composants restants doivent être temporairement stockés dans l’entrepôt de l’assembleur, ce qui renforce l’importance de conditions de stockage strictes pour les composants.
Élément n°3 : Capacité de fabrication/assemblage électronique
La capacité de fabrication et d’assemblage est l’élément clé qui nous pousse à choisir un prestataire de services de fabrication électronique. Cependant, il est toujours difficile de parvenir à une compréhension réelle de ses capacités de fabrication ou d’assemblage électronique, à moins de s’impliquer concrètement dans les services qu’il fournit, ce qui met en évidence l’importance du prototype. Néanmoins, la qualité du prototype est inférieure à celle des productions en grande série et il est difficile de porter un jugement authentique, ou bien certains fabricants ou assembleurs fiables risquent d’être manqués.
Mais la vérité est que, même si vous savez que la qualité d’un prototype diffère de celle d’une production en série, la qualité réelle ne peut jamais être évaluée tant que les produits ne sont pas entre vos mains ou entre celles de vos clients. Par conséquent, la solution optimale réside dans le fait de choisir un fabricant ou un assembleur offrant une qualité équivalente aussi bien pour les prototypes que pour les productions en volume. Ce n’est pas facile, mais c’est sûr.
Passons maintenant à certains aspects sur lesquels vous devriez vous concentrer lorsque vous essayez d’évaluer votre partenaire de fabrication électronique.
• Capacité de fabrication électronique
En termes de fabrication électronique, la capacité de fabrication de circuits imprimés représente la majeure partie et occupe une place centrale.Processus de fabrication des PCBest un processus si complexe comprenant de nombreuses étapes de fabrication électronique, dont chacune contribue aux performances finales des produits finis.
En ce qui concerne les capacités de fabrication de circuits imprimés (PCB), les points suivants doivent être mis en avant :
1. Niveau de qualité. Le choix du grade de qualité auquel se conformer est un outil direct d’évaluation de la qualité des circuits imprimés, car les réglementations compatibles avec le grade de qualité concerné déterminent et influencent tous les détails de fabrication électronique. De manière générale, la fabrication de circuits imprimés par des fabricants fiables respecte la norme IPC Classe 2.
2. Nombre de couchesCet aspect est toujours négligé dans la fabrication électronique, car il a tendance à être tenu pour acquis. Un fabricant véritablement fiable doit être capable de produire des cartes dont le nombre de couches varie de 1 à plusieurs. Outre les PCB simple ou double face qui sont les plus largement utilisés, d’autres nombres de couches doivent également être disponibles, en particulier pour les produits nécessitant une haute densité et une miniaturisation.
3. Matériau du substrat. Le matériau du substrat détermine la température de la carte et sa capacité de résistance mécanique. Les fabricants doivent être en mesure de traiter différents matériaux de substrat, notamment le FR4 standard, le Rogers, le Téflon, etc.
4. Poids du cuivreL’épaisseur de cuivre peut être en outre subdivisée en épaisseur de cuivre de couche externe et épaisseur de cuivre de couche interne, qui doivent être respectivement calculées et mises en avant. Étant donné que l’épaisseur de cuivre est directement liée à l’épaisseur de la carte, elle doit être déterminée avec soin.
5. Traçage/Espacement minimumLe tracé/l’espacement est un élément délicat qui reflète la capacité de fabrication électronique du fabricant, car il est associé à la taille de la carte et au niveau de densité. Pour les concepteurs de PCB, il est essentiel d’être pleinement conscients du tracé/de l’espacement minimum afin d’optimiser leurs fichiers de conception de PCB en termes de fonctionnalité et de taille.
6. Vernis épargneLe vernis épargne ne se résume pas à des couleurs. Un vernis épargne avancé, un vernis épargne pelable ou un masque carbone, par exemple, peuvent être utilisés pour évaluer les capacités de fabrication électronique de votre partenaire.
7. Finition de surface. Diversfinitions de surfacesont disponibles avec leurs propres avantages et inconvénients en termes de performances, de coût et d’applications. De plus, la compatibilité RoHS est importante pour les produits qui doivent être respectueux de l’environnement.
8. Autres éléments. Les autres éléments sont principalement associés à certaines capacités avancées de fabrication électronique, telles que les vias borgnes/enterrés, les vias dans les pastilles, les doigts d’or, la métallisation de bord, les trous fraisés/lamés, etc. En ce qui concerne les paramètres des vias ou des trous, l’attention doit surtout être portée au diamètre des vias, car il reflète directement si les capacités du fabricant peuvent répondre aux exigences de votre conception.
• Capacité d’assemblage
Au fur et à mesure que les circuits imprimés sont fabriqués, l’assemblage des composants intervient ensuite, jouant un rôle central dans la garantie d’une connexion électrique fluide. Pour les clients finaux des produits électroniques, l’apparence peut être plus importante que tout autre élément, mais il va de soi que la compétitivité essentielle réside dans la connexion électrique interne entre les composants et la carte mère.
En ce qui concerne la capacité d’assemblage des PCB, les points suivants doivent être mis en avant :
1. Niveau de qualité. Similaire àFabrication de circuits impriméspour obtenir des cartes assemblées de haute qualité, il convient également de respecter une classe de qualité élevée. Il est préférable d’en savoir plus à ce sujet avant de signer un contrat avec un assembleur.
2. Types d’assemblageLes types d’assemblage constituent l’épine dorsale d’un fabricant d’assemblages impliqué dans la fabrication électronique professionnelle, indiquant directement son niveau d’assemblage. À ce jour, deux principaux types d’assemblage sont disponibles : PTH et SMT. Le premier est appliqué à l’assemblage de composants traversants, tandis que le second est destiné aux composants montés en surface. Lorsqu’il s’agit de conditions complexes, les deux technologies sont simultanément requises et sont utilisées sur les deux faces. Si la séquence d’assemblage est irrationnellement organisée ou si une température de soudure inappropriée est définie, des défauts ou des défaillances peuvent survenir. Ainsi, votre sous-traitant en assemblage doit être capable de maintenir une capacité d’assemblage de haut niveau.
3. Précision d’assemblage. La précision d’assemblage est un autre élément clé pour évaluer les capacités de fabrication électronique d’un assembleur. Depuis que la miniaturisation est devenue l’une des principales tendances de développement dans le domaine de l’électronique, la densité et la précision d’assemblage commencent à jouer un rôle de plus en plus important, qui doit être pris en compte dès le premier ensemble de considérations. Le plus petit composant pouvant être traité, par exemple le 01005, ainsi que le pas minimal des BGA et des WLCSP doivent être connus et confirmés à l’avance.
4. Paquets de composantsDivers types de boîtiers de composants sont disponibles pour répondre à différentes fonctions. Tous les assembleurs ne sont pas capables de traiter tous les types de boîtiers, il est donc nécessaire de s’assurer que les boîtiers dont vous avez besoin, comme les QFN, BGA, CSP, etc., peuvent être assemblés dans votre future usine d’assemblage.
Élément n°4 : Inspection et essai
Pour garantir que vos produits ont été fabriqués conformément à la conception d’origine, l’inspection et les tests sont tout à fait nécessaires. En ce qui concerne les tests de circuits imprimés (PCB), des tests électriques personnalisés, tels que le lit à clous ou la sonde mobile, sont généralement requis. En ce qui concerne les tests d’assemblage de PCB, cependant,AOIouAXIest toujours nécessaire. Au cours du processus de PCBA, l’AOI se présente généralement de deux manières : en ligne et hors ligne. Pour garantir une haute qualité de NPI et de fabrication électronique, il convient de vérifier si les deux types sont disponibles chez l’assembleur.
Élément n°5 : Inspection du premier article
L’inspection du premier article est l’une des étapes cruciales avant la production électronique de masse. Le produit disponible pour l’inspection et l’approbation du premier article peut être entièrement considéré comme une répétition générale avant sa performance officielle sur la scène du marché.
Pour tirer le meilleur parti de la fonctionnalité d’inspection du premier article, vous devez vous assurer que votre sous-traitant ou assembleur est en mesure de fournir un service d’inspection du premier article et dispose de listes d’inspection dédiées auxquelles se conformer. Vous devriez ensuite établir vos propres listes d’inspection et exigences afin de répondre à vos besoins spécifiques, tels que les environnements extrêmes auxquels vos produits doivent résister ou les préoccupations liées au respect de l’environnement.
Élément n°6 : Vitesse et Réactivité
Cet élément se réfère principalement à la qualité de service fournie par les assembleurs. La fabrication et l’assemblage de circuits imprimés ne sont pas aussi simples que les Lego, qui passent simplement d’une idée à une construction réelle. Il s’agit toutefois d’un processus de haute technologie et très professionnel, qui nécessite de multiples validations entre les fabricants et leurs clients tout au long de la chaîne. En outre, l’efficacité est extrêmement cruciale pour l’entrée d’un nouveau produit sur le marché. Par conséquent, la manière de minimiser les validations et de maximiser la rapidité du NPI au cours du processus de fabrication électronique constitue les deux objectifs des deux parties.
Une communication fluide est la base d’une coopération à long terme. À cet égard, la langue joue généralement un rôle important, ce qui est particulièrement vrai pour la production à l’étranger. Néanmoins, la barrière linguistique est en train d’être brisée grâce à la large utilisation de l’anglais dans le monde entier.
Chaque prestataire de fabrication électronique jure qu’il est centré sur le client. La réactivité est un détecteur de mensonge évident. Essayez simplement de soumettre vos demandes ou questions et voyez en combien de temps ils vous répondent. Ensuite, vous pourrez en juger par vous-même.
PCBCart : Votre fournisseur fiable de services de fabrication électronique
Depuis 2005, PCBCart s’efforce de fournir aux entreprises du monde entierservices de fabrication et d’assemblage de produits électroniques de première qualitéEn se concentrant sur les hautes technologies et des services dédiés, PCBCart est en mesure de fournir des solutions PCB complètes, de la fabrication de circuits imprimés à l’approvisionnement en composants et à l’assemblage de PCB, avec de nombreux services à valeur ajoutée, notamment le prototypage, l’assemblage accéléré, l’inspection du premier article, etc. Cliquez sur le bouton ci-dessous pour demander un DEVIS GRATUIT pour vos besoins en fabrication électronique.
Demande de devis GRATUIT pour la fabrication de produits électroniques
Ressources utiles
•Exigences relatives aux fichiers de conception pour garantir une fabrication électronique efficace
•Comment obtenir un devis précis pour vos besoins en fabrication de produits électroniques
•Quelques méthodes pratiques pour évaluer les capacités des fabricants d’électronique
Rédigé par Dora, rédactrice de PCBCart, cet article a été initialement publié surMagazine Design007, numéro de février 2018.
