La qualité dans la fabrication électronique

La qualité des produits est indispensable si vous voulez vous imposer sur le marché et satisfaire vos clients. Cependant, la qualité n'est pas un terme absolu. Selon la norme en vigueur pour la gestion de la qualité, EN ISO 9000:2005, la qualité est définie comme "le degré auquel un ensemble de caractéristiques inhérentes répond aux exigences". La qualité indique donc dans quelle mesure un produit, un bien ou un service répond aux exigences existantes.

"Ces exigences peuvent désormais varier en fonction du produit", explique Hermann Schweizer, directeur général de Bavaria Digital Technik GmbH. "Dans ce contexte, la qualité ne peut être réalisée que dans la mesure où elle correspond à l'utilisation prévue d'un produit. Tout le reste serait des frais généraux techniques que personne ne devrait payer en fin de compte". Dans

Pas de frais généraux techniques

Dans ce contexte, l'IPC-A-610, lancé par l'American Association Connecting Electronics Industries (IPC), est intéressant, car il a désormais un statut très élevé dans le monde entier dans la chaîne de processus complète pour la fabrication de produits électroniques.

La qualité doit correspondre à l'utilisation prévue

Par exemple, la CIB avec les critères d'acceptation des assemblages électroniques est la ligne directrice pour de nombreux partenaires contractuels, et ce dans tous les pays, qu'il s'agisse des États-Unis, de l'Asie ou de l'Europe. Elle fixe des normes quasi mondiales pour l'ensemble du processus de fabrication des appareils électroniques et définit les sujets pertinents tels que le matériau, la conception, la production, l'assemblage, les données, etc. En outre, elle distingue en principe trois classes de qualité : les produits électroniques ordinaires (classe 1), les produits électroniques destinés à un usage spécifique (classe 2) et les produits électroniques à hautes performances (classe 3).

"En tant que prestataire de services dans la fabrication électronique, nous parlons dans ce contexte d'une dualité d'exigences de qualité", poursuit M. Schweizer. Car si l'on exclut pour une fois les "produits électroniques ordinaires", nos clients proviennent de deux domaines : Soit nous développons et fabriquons pour eux des produits destinés au secteur industriel avec des exigences de fiabilité élevées, soit il s'agit d'électronique haute performance pour des domaines d'application particuliers, par exemple l'aérospatiale, la technologie médicale, etc.

Pour ces deux domaines, les spécialistes de Bavaria Digital-Technik ont défini les processus de développement de produits correspondants, qui sont ensuite appliqués en étroite collaboration avec le client concerné et adaptés au produit en question (fig. 2). Les différentes étapes de développement et de production gardent toujours à l'esprit le produit final et sont conçues pour produire la qualité qui est finalement souhaitée. Critères importants

La qualité à chaque étape

sont le temps (le plus court possible) nécessaire à la réalisation, la minimisation des rejets, la reprise et la réparation ainsi que la sécurité et le taux d'échec.

"Après tout, nos clients veulent avoir eux-mêmes des clients satisfaits et, si possible, ne plus jamais revoir un produit après son expédition", déclare M. Schweizer.

Se concentrer sur le produit final dès le départ

Les différentes étapes du processus suivent les recommandations du CIP et concernent les achats et la logistique ainsi que la gestion de la chaîne d'approvisionnement (GCA). Les bases des exigences de qualité du produit final sont donc déjà posées dans la phase de développement et de conception, par exemple avec les spécifications des matériaux, des surfaces et des matériaux auxiliaires, une évaluation de la production et la définition des processus d'accompagnement de la qualité tels que l'AMDEC (analyse des modes de défaillance et de leurs effets). La classification, la manutention, l'emballage et l'expédition des composants utilisés sont d'autres points qui doivent être pris en compte dès le début du processus de développement et de conception. Pour certains produits, par exemple, certains composants ne doivent pas entrer en contact avec l'humidité, que ce soit pendant le transport ou le stockage, afin d'éviter un retraitement (coûteux). Pour d'autres produits, cependant, la situation est moins critique.

Les critères d'acceptation et les qualifications des fournisseurs doivent donc également être inclus dès le départ. "Ce qui n'a pas été pris en compte à un stade de la chaîne de processus est difficile, voire impossible à rectifier à un autre moment", résume M. Schweizer. "Nous maintenons donc les risques à un faible niveau dès le départ, ou nous les contrôlons consciemment, afin qu'il n'y ait pas de surprises par la suite et nous développons des produits selon la classe 1 ou la classe 2 de la CIB, qui peuvent alors également convaincre en termes de qualité et de prix". En fonction de l'utilisation prévue du produit final, par exemple, les géométries et les surfaces doivent être calculées dans la phase de conception, les impédances et l'isolation nécessaire doivent être définies, la dissipation de la chaleur et les surfaces de connexion doivent être planifiées et les aides à la production doivent être spécifiées.

Une chaîne de processus avec beaucoup de savoir-faire

Production et test

Les processus et technologies de production utilisés sont ensuite soumis à des critères conformes à la CIB, car la "classe" exige différents niveaux de sévérité lorsqu'elle est remplie. Cela signifie que les exigences de la classe 2 ne seraient pas suffisantes pour la classe 3. Cela s'applique, par exemple, aux caractéristiques des chemins conducteurs, à la conception des soudures, à la longueur des broches ou aux fixations mécaniques. "La tendance ici est de toujours essayer de répondre à l'exigence la plus élevée", poursuit M. Schweizer. "Cependant, il est certain que le prix est plus élevé si nous pouvons faire fonctionner les machines pour l'assemblage SMT ou THT plus rapidement pour les produits de classe 2, par exemple.

Les critères du CIP entrent également en jeu dans la phase finale de test et de remaniement. "Il faut ici beaucoup de savoir-faire", souligne M. Schweizer, "car, par exemple, dans le cas du contrôle optique (fig. 3), il ne faut pas se contenter des seules valeurs seuils définies. Notre "bibliothèque d'apprentissage de l'inspection" nous aide beaucoup ici". Les spécialistes de l'électronique font ensuite à nouveau la démonstration de leur savoir-faire en matière de classification lors de l'étape finale de la chaîne de processus, où il s'agit de retravailler. La manipulation, le nettoyage, les techniques de réparation et les outils utilisés doivent également être orientés vers la classification respective ici. "Au terme de ce processus, il y a alors un produit qui est techniquement et économiquement convaincant parce qu'il correspond exactement aux classifications requises pour son utilisation prévue", poursuit M. Schweizer. Il existe des exemples de ce genre dans tous les secteurs. Exemple : une unité de commande pour l'éclairage automobile est conforme à la norme IPC-A-610 classe 2. Lors de la refonte d'une carte de circuit imprimé simple face, un point essentiel a été l'optimisation des coûts combinée à des exigences de fiabilité élevées. Dans le cas de l'électronique développée pour le secteur de la sécurité (Fig. 4), qui est conforme à la classe 3, l'accent a été mis sur la résistance mécanique et l'insensibilité aux influences environnementales.