HARTING a développé des supports-composants pour remplacer les circuits imprimés flexibles
26/05/2020
Grâce à cette nouvelle innovation HARTING basée sur la technologie 3D-MID, les composants électroniques peuvent être montés directement sur le support, en évitant ainsi l’utilisation d’un circuit imprimé flexible. Le support de composants sert d'élément de connexion entre le circuit imprimé (PCB) et les composants électroniques, tels que LED, CI, photo-diodes et autres capteurs.
Les supports de composants assemblés sont ensuite livrés en bandes et bobines (Tape & Reel). En version standard, les supports peuvent être traités par des machines d'assemblage automatique, comme tous les autres composants CMS (composants montés en surface). Deux tailles de supports sont actuellement disponibles, et peuvent accueillir des composants électroniques jusqu’au format standard SO8. En outre, HARTING peut également s´adapter aux dimensions spécifiques du client.
La technologie 3D-MID comme alternative aux circuits imprimés flexibles
Grâce à la technologie 3D-MID (3D Mechatronic Integrated Device, ou dispositif intégré mécatronique 3D), les composants électroniques peuvent être montés directement sur une forme tridimensionnelle, sans utiliser de circuit imprimé ni de câbles de connexion. Le corps du support est moulé par injection, à partir de thermoplastique contenant un additif inorganique non-conducteur. Pour intégrer des circuits électriques au sein du matériau thermoplastique, les additifs qu’il renferme sont "activés" localement par structuration directe au laser (LDS ou Laser Direct Structuring en anglais). Au cours du processus LDS, le faisceau laser trace les zones qui doivent devenir des pistes conductrices, et crée une structure micro-rugueuse. Les particules métalliques libérées durant le processus servent de support à une métallisation chimique ultérieure.
Ce processus permet de créer des pistes électriques à travers la forme tridimensionnelle. Le plastique utilisé offre une grande stabilité thermique et supporte donc le passage en four de refusion. HARTING dispose en interne d’une ligne de production 3D-MID depuis plus de 10 ans, permettant d’aller du projet jusqu’au produit assemblé en série. Cette technologie trouve des applications dans des domaines comme le médical, l'électronique industrielle et l'électronique grand-public, et même dans des composants liés à la sécurité dans l'automobile. La division 3D-MID de HARTING est le plus grand fournisseur de composants 3D-MID hors d'Asie. Les supports de composants produits à l’aide de ce procédé conviennent à diverses applications. Ils peuvent être équipés de plusieurs capteurs qui, si nécessaire, sont alignés dans trois directions pour prendre des mesures selon trois axes (X, Y, Z). Des composants peuvent être montés simultanément sur deux surfaces parallèles, en face avant et en face arrière, ainsi que sur la face opposée. HARTING a déposé une demande de brevet pour son support de composants.
Le support de composants permet de réduire les coûts de deux tiers
Dans le cadre de son processus automatisé, HARTING place les composants tels que des LED, des circuits intégrés, des photo-diodes et des capteurs, directement sur le support de composants. Le coût total du support de composants est inférieur de deux tiers à celui d’une solution à base de circuit imprimé flexible. C’est dû au fait que le support évite les manipulations souvent complexes qu'impliquent les circuits imprimés flexibles, notamment pour le placement, la refusion et l'assemblage. Le procédé est même intéressant pour les petites séries, car le support de composants peut servir à plusieurs applications sans modification, en évitant les coûts d'un nouveau moule d'injection. Par rapport à un circuit imprimé flexible, le support permet un positionnement plus précis des composants, une plus grande répétabilité et une meilleure qualité.
Les supports de composants HARTING présentent un autre avantage, à savoir leur faible délai de livraison. Dans la mesure où le support en plastique reste le même, il suffit de définir de nouvelles spécifications pour le placement des composants. Les experts en technologie 3D-MID n’ont plus qu’à utiliser ces spécifications pour proposer une implantation optimisée pour la production. Il suffit d’éditer le programme laser pour modifier les pistes électriques en fonction de l'application concernée. Une fois que le client a approuvé la conception et que les composants nécessaires ont été réceptionnés, les premiers échantillons de production peuvent être expédiés sous deux à trois semaines - voire plus rapidement, si nécessaire.
