De la conception des indicateurs et des transmetteurs de poids à l’essai et à la commercialisation des produits finis : chez LAUMAS, nous prenons en charge toutes les phases de production de nos électroniques de pesage, garantissant ainsi un haut niveau de qualité à chaque étape.

Mais voyons de plus près comment naît un transmetteur de poids TLB PROFINET IO.

Nous accordons une attention particulière à la traçabilité des composants électroniques qui seront soudés sur le circuit imprimé.
À l’acceptation, nous étiquetons chaque composant avec un code QR unique qui en identifie l’ensemble de la chaîne d’approvisionnement : le code d’enregistrement du producteur, le lot de production et les références du document de transport.

Nous choisissons les composants que nous achetons dans le respect rigoureux du Conflict Mineral Policy Statement.
En réponse à la violence et aux violations des droits de l’homme dans l’extraction de certains minéraux dans l’est de la République démocratique du Congo, nous nous sommes engagés à promouvoir la traçabilité de ces minéraux et la transparence dans la chaîne d’approvisionnement en garantissant l’utilisation de matériaux et de composants exclusivement « conflict free ».

La préparation de tous les composants nécessaires à la production du transmetteur de poids est suivie du réglage des machines.

Machine de sérigraphie

L’opérateur place dans la machine la feuille de sérigraphie, une plaque d’acier percée de trous précis correspondant aux pads prédéfinis du circuit imprimé sur lesquels les composants devront être positionnés et soudés.
La feuille fait office de pochoir : à travers les trous, la machine distribue avec précision, sur les pads du PCB, la pâte d’étain nécessaire à la soudure.

Pick and Place

L’opérateur sélectionne les chargeurs (feeders) en choisissant leurs dimensions selon le type de composant à installer.
Il introduit ensuite les bobines avec les composants dans les feeders correspondants et les positionne dans un ordre de numérotation précis indiqué par la machine.

C’est au terme des opérations de préparation que l’on entame la réalisation de la carte électronique.

Le processus de sérigraphie

La machine de sérigraphie dépose la pâte à souder à l’étain dans les trous du pochoir, c’est-à-dire aux endroits de la carte où la machine Pick and Place positionnera les composants à souder.

Il s’agit d’un dispositif de haute précision : avant de distribuer la pâte, un logiciel de gestion de la machine vérifie que la feuille de sérigraphie est parfaitement centrée sur la carte.

Machine à sérigraphier pour la distribution de la pâte d’étain sur le PCB.

La machine Pick and Place

Extrêmement rapide et précise, la machine Pick and Place procède à l’assemblage des composants SMD sur la carte électronique.

Grâce à un système d’aspiration, la machine prélève les composants.

Une caméra vidéo élabore une image du processus qui évalue la conformité de chaque composant individuel sur la base de paramètres tels que les dimensions et la rotation.

On dépose le composant sur la carte s’il est conforme, sinon on le jette dans la « dump box » (boîte à rebuts).

Détail de la machine Pick and Place en fonction.

La première carte électronique assemblée quitte les machines et passe entre les mains de l’opérateur qui l’analyse et vérifie que tout correspond au projet indiqué sur la nomenclature (BOM ou « Bill Of Materials ») : le document officiel qui spécifie le type et la valeur de chaque composant à chaque emplacement de la carte.

Si la première carte passe parfaitement le contrôle, elle devient la « golden board », à savoir la carte étalon de référence, vérifiée et validée, qui répond à toutes les normes de conception prévues.

La « golden board » servira de point de référence dans le processus de production pour garantir que les cartes produites par la suite lui sont conformes, assurant ainsi l’uniformité de la qualité et des performances globales du produit final.

La carte électronique validée comme 'golden board' avec la liste des matériaux.

Après l’étalement de la pâte d’étain et l’assemblage, la carte électronique entre dans le four à refusion pour la soudure des composants.

Le four à refusion est un système avancé conçu pour garantir un processus de chauffage et de refroidissement hautement contrôlé, idéal pour la fusion et la refusion d’alliages métalliques présents dans la crème d’étain.

Le four se compose de 8+8 zones de chauffage (dans la partie aussi bien supérieure qu’inférieure) et de 2 zones de refroidissement.

Four à refusion avec 8+8 zones chauffantes + 2 zones de refroidissement.

La pâte à souder est refondue dans le four où elle passe de l’état liquide à l’état solide selon un profil thermique bien précis, indiqué par les fabricants de la crème elle-même.

En effet, chaque pâte à braser a ses propres caractéristiques et, pour obtenir un profil de soudure correct, elle doit rester dans les différentes zones du four à des températures précises et des temps définis.

Pour s’assurer que le profil thermique est toujours correct, il est contrôlé périodiquement à l’aide de profileurs de température ajustés et certifiés par des organismes compétents.

La pâte d’étain utilisée est elle aussi toujours certifiée, ce qui garantit que tous les paramètres de soudure, qui garantissent sa qualité, son étanchéité et sa fiabilité dans le temps, sont respectés.

Après avoir soudé les composants sur le circuit imprimé, l’on effectue l’inspection optique automatique (AOI 3D) des cartes électroniques.
L’opérateur insère les cartes dans une machine de haute technologie qui analyse tous les composants et en reconstruit une image tridimensionnelle détaillée.

Cela lui permet de contrôler minutieusement chaque  composant et sa soudure, et de vérifier plusieurs facteurs :

• la présence ou l’absence de composants sur la carte et leur polarité ;
• le joint de soudure et sa conformité aux paramètres requis par les normes de qualité IPC.

Machine pour l’inspection optique 3D des cartes électroniques.

Il est également possible de combiner l’utilisation de machines AOI et celle des machines à rayons X.
L’analyse par rayons X de la carte électronique permet de visualiser la précision des interconnexions internes des composants, d’identifier les défauts, de vérifier l’intégrité des soudures et d’analyser la disposition des circuits.

Machine pour l’analyse par rayons x de la carte électronique.

Les composants positionnés manuellement doivent eux aussi être soudés ensuite. L’on utilise 2 machines différentes en fonction du type de carte électronique :

Au terme de la production de la carte électronique, l’on effectue les derniers contrôles après la soudure et l’on procède aux étapes suivantes :

• l’étiquetage et l’assemblage de l’écran;
• la programmation, qui consiste à installer le firmware dans le microprocesseur du transmetteur de poids;
• le test du bus de terrain.

Les cartes électroniques sont ensuite fermées mécaniquement et rangées dans des boîtiers spécifiques.
Cette étape a lieu avant l’essai final afin de s’assurer qu’après avoir passé le test, le produit n’est plus manipulé et d’éviter ainsi tout risque d’endommagement.

L’essai final des transmetteurs de poids est la dernière phase de la production.

La station d’essai utilisée pour vérifier le bon fonctionnement des transmetteurs de poids.

L’opérateur introduit le produit dans la station d’essai, où un système coulissant sur des guides linéaires se connecte aux borniers de l’instrument par l’intermédiaire de contacts dorés.

L’opérateur indique alors dans le logiciel de test le modèle de la carte de l’instrument à tester (dans ce cas TLB PROFINET IO), auquel est associée une série de paramètres à vérifier.

Le test commence par les contrôles les plus simples, tels que les alimentations, les entrées, les sorties série et analogiques, les absorptions de la carte.

Le test prévoit ensuite la simulation à tous les niveaux du fonctionnement de l’instrument moyennant un simulateur de capteurs de pesage qui contrôle l’ajustage théorique, la linéarité et tout ce que le département de recherche et développement considère comme essentiel pour garantir une fiabilité et une répétabilité maximales du transmetteur de poids.

En même temps, l’opérateur vérifie les DEL, l’écran et les touches.