Il existe de nombreuses raisons pour qu'une entreprise utilise des circuits imprimés Rigid Flex au lieu de circuits imprimés rigides. M. Kunert, développeur de matériel informatique au sein de la société di-soric, sait exactement de quoi il parle.
En tant que groupe d'entreprises familiales, di-soric a conservé sa position de fabricant établi dans le domaine de l'automatisation industrielle depuis près de 40 ans.
di-soric développe, produit et distribue une large gamme de capteurs innovants, de composants de traitement d'images performants, d'éclairages de machines et de signaux LED de haute qualité ainsi que des produits issus du domaine de la technologie de sécurité. L'étendue de la gamme de produits est complétée par leur flexibilité pour des solutions spécifiques aux clients.
Les produits di-soric sont principalement utilisés dans les domaines de l'assemblage et de la manutention, de la robotique, de l'emballage, des machines-outils et des mesures et tests. À cet égard, l'accent est mis sur les industries de l'automobile, de l'alimentation et des boissons, des produits pharmaceutiques et cosmétiques et de l'électronique.
Interviewer (Int) : " Monsieur Kunert, le cœur de métier de di-soric réside dans la technologie des capteurs. Vous travaillez chez di-soric en tant que développeur de matériel pour les systèmes embarqués au sein du département développement. Tout d'abord, examinons spécifiquement les raisons techniques en faveur d'une solution de PCB Rigid Flex.
Quels ont été les arguments techniques qui vous ont poussé à choisir la technologie des circuits imprimés Rigid Flex pour votre solution produit la plus récente ?"
M. Kunert : "Dans le cadre de ce projet, trois cartes de circuits imprimés, logées dans différents boîtiers, doivent être connectées. Les connexions par fiches n'étaient pas envisageables pour diverses raisons. Les principaux arguments techniques en faveur de l'utilisation d'une solution de circuit imprimé Rigid Flex étaient néanmoins nombreux et variés.
Cela va de la taille des pastilles à souder à la main, qui peut rapidement entraîner des problèmes d'espace, en particulier sur les petits circuits imprimés, à une charge de travail de soudage considérablement réduite et simplifiée et aux économies de coûts associées. Il va sans dire qu'il y a moins de pièces individuelles sans câbles de raccordement et que la résistance d'isolation peut également être mieux atteinte dans des conditions d'installation serrées. En outre, la susceptibilité aux erreurs lors de la connexion avec une solution de PCB Rigid Flex est nettement plus faible que lors du soudage manuel de fils individuels, qui peut facilement entraîner un mélange accidentel de fils individuels."
Int : " Ce sont de solides raisons que vous énumérez. Est-ce que la taille du produit a aussi joué un rôle ou est-ce que, par exemple, le rayon de courbure était aussi quelque chose que vous aviez à l'esprit ?
M. Kunert : "La taille du produit, ou plus précisément des produits individuels au sein de la famille de produits, n'a pas eu d'impact direct sur la décision d'utiliser cette technologie PCB.
Toutefois, il faut dire qu'avec l'augmentation de la taille ou les pièces flexibles très longues, il faut garder à l'esprit l'efficacité économique. Les longues pièces Flex, en particulier lorsqu'elles sont conçues pour être utilisées comme câbles d'interconnexion, nécessitent de grandes empreintes de fabrication dans la fabrication des circuits imprimés, ce qui augmente les coûts ainsi que l'utilisation efficace de l'empreinte. La stabilité du panneau pendant le processus d'assemblage et de soudage est un autre aspect, car la partie Flex n'offre pratiquement aucune stabilité. Le rayon de courbure a joué un rôle quelque peu mineur, car les petits rayons de courbure ne sont pas nécessaires."
Int : "Quel rôle la nature de l'application, par exemple l'utilisation du produit dans un environnement difficile, a-t-elle joué dans votre réflexion ?"
M. Kunert : "Aucunement. Le fait que nos produits soient principalement encapsulés signifie que la nature de l'application n'a eu aucune influence sur la décision pour ou contre une solution de PCB Rigid Flex. L'utilisation de matériaux spéciaux ou la durabilité du produit n'étaient pas non plus des facteurs majeurs."
Int : "Il aurait alors été possible en principe de réaliser ce projet sur la base d'un circuit imprimé rigide en utilisant des connecteurs et des câbles, non ? Pourquoi avez-vous quand même décidé de ne pas le faire ?"
M. Kunert : "C'est vrai ! Mais comme nous en avons discuté au départ, l'utilisation de fiches et de câbles présente des inconvénients évidents. Les fiches prennent beaucoup de place et sont assez chères. De plus, elles posent
des problèmes lorsqu'ils sont utilisés avec de la pâte à joint, car la force de ressort de la fiche peut être réduite, ce qui peut entraîner une connexion électrique défectueuse. Et les câbles doivent être préassemblés, impliquent un grand nombre de connexions manuelles par soudure, nécessitent beaucoup d'espace sur le circuit imprimé sous forme de pastilles de soudure et sont plus susceptibles d'erreurs (risque de mélange)."
Int : "Comment avez-vous appris à connaître cette technologie. La norme IPC-2223 a-t-elle eu un rôle à jouer dans ce domaine ?"
M. Kunert : "Nous sommes déjà familiarisés avec cette technologie, qui est utilisée avec succès dans divers produits. Nous avons donc une grande expérience de la production de CMS et de l'assemblage. Et en cas de questions techniques, nous nous sommes directement adressés au spécialiste, en l'occurrence Fineline. Bien entendu, la norme IPC-2223 a joué un rôle dans la création des layouts".
Int : "Quelle a été l'importance de la sélection du partenaire technologique qui fabriquerait et fournirait le PCB Rigid Flex ?"
M. Kunert : "Il est particulièrement important pour nous d'avoir un partenaire compétent à nos côtés lorsqu'il s'agit de technologies telles que le PCB Rigid Flex. Fineline, en tant que grand acteur dans le domaine de la fabrication de PCB, était naturellement le partenaire idéal pour cela, et nous avons déjà travaillé avec eux sur une grande variété de projets. Et l'assistance technique fournie par Fineline a été tout simplement exceptionnelle depuis le premier jour."
Int : "Examinons brièvement les raisons économiques. Il est de notoriété publique que les circuits imprimés Rigid Flex sont intrinsèquement plus chers que les circuits imprimés rigides standard. Mais si vous prenez en compte un produit complet, y compris les composants utilisés, la production, les tests, la maintenance et la durée de vie, alors l'utilisation d'un PCB Rigid Flex peut avoir un effet de réduction des coûts par rapport à un PCB rigide.
Avez-vous effectué une analyse coûts-avantages ? Et si oui, quel département en était responsable ?"
M. Kunert : "Oui, nous avons préparé cette analyse en tant que département de développement en coopération avec le génie industriel, la gestion allégée et la fabrication."
Int : "Quelle a été l'importance du sujet de la fabrication du produit, c'est-à-dire le montage du circuit imprimé et son installation dans le boîtier, dans l'analyse coûts-avantages ?"
M. Kunert : "Vous résumez très bien la situation. L'installation dans le boîtier ainsi que l'assemblage ont été des points très importants et cruciaux pour la décision en faveur de la technologie PCB Rigid Flex.
Il était également important de prendre en compte le montage du circuit imprimé car, comme nous l'avons déjà décrit, une attention particulière doit être accordée à la stabilité du panneau."
Int : " Pouvez-vous accorder plus d'importance aux facteurs techniques ou économiques ?
M. Kunert : "Pas vraiment. L'utilisation de la technologie des circuits imprimés Rigid Flex est absolument logique, tant sur le plan technique qu'économique."
D'un point de vue technique, l'assemblage et la probabilité d'erreurs sont considérablement simplifiés ou minimisés. Les économies réalisées sur les pièces supplémentaires, comme les câbles pré-assemblés, sont également bénéfiques du point de vue de la gestion allégée.
La fiabilité du processus s'en trouve également accrue. D'un point de vue économique, le temps gagné sur le seul brasage est d'environ 85%.
Le résultat final de ce projet est que les coûts plus élevés du PCB Rigid Flex sont largement compensés par les économies de production. Associée à la fiabilité accrue du processus, l'utilisation de cette technologie présente donc des avantages évidents par rapport à une solution basée sur des PCB rigides, tant sur le plan technique qu'économique."
Int : "M. Kunert, merci beaucoup pour votre temps !"
Tim Kunert
Développeur de matériel pour les systèmes embarqués
Si vous avez des questions sur les circuits imprimés Flex-Rigid ou sur les circuits imprimés en général, n'hésitez pas à contacter Patrick Caruso - Manager NPI Central Europe. Envoyez-nous un e-mail à patrick.caruso@fineline-global.com
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