Remerciement Je tiens à remercier dans un premier lieu, toute l’équipe pédagogique d’ELEONETECH et les intervenants professionnels responsables de la formation dans le secteur CMS, pour l’aide et les conseils concernant les missions évoquées dans ce Rapport. Je tiens à remercier tout particulièrement et à témoigner toute ma reconnaissance aux personnes suivantes Mr le directeur générale Slim Sallemi et Mr faouzi ben fadhel aussi bien Bouras Saber et Mr Mohamed Cherif Romdhan , pour l’expérience enrichissante et pleine d’intérêt qu’elles m’ont fait vivre durant ce mois au sein de la société : ELEONETECH. Mon encadreur monsieur faouzi ben fadhel responsable du service MAINTENANCE BATIMENT & INFRASTRUCTURE, pour son accueil et la confiance qu’il m’a accordé dès mon arrivée dans l’entreprise et pour le temps qu’il m’a consacré tout au long de cette période, sachant répondre à toutes mes interrogations ; sans oublier sa participation au cheminement de ce rapport. Je remercie aussi l’ensemble du personnel pour leur accueil sympathique et leur coopération professionnelle tout au long de ce mois. ELEONETECH --- FAOUZI BEN FADHEL Introduction générale La carte électronique sert de structure à un ensemble complexe et très technique qui est aujourd'hui le chef d'orchestre de tous nos appareils technologiques. La carte électronique sert en effet de support aux circuits imprimés et aux composants électroniques qui vont pouvoir non seulement y prendre place mais aussi interagir les uns avec les autres grâce aux propriétés isolantes de la carte électronique combinés avec un courant électrique. L’intégration de plus en plus poussée dans la production électronique a conduit au développement de nouveaux procédés de fabrication. L’électronique s’est ainsi orientée vers la technologie CMS, implantée aujourd’hui à plus de 60% dans la production électronique. La caractéristique principale des CMS (Composants Montés en Surface) réside dans le fait qu’il ne possède pas de broche de connexion et qu’ils sont en fait soudés directement sur la surface du circuit imprimé. De plus leur taille et très petite permet une utilisation accrue dans un très grand nombre de domaines. C’est dans ce cadre que se situe notre travail : « les étapes d’intégrations des composants montés en surface d’une carte électronique». Ce travail est organisé en trois chapitres : le premier chapitre est consacré à la présentation du cadre de travail, le deuxième chapitre contient une description des différentes sections de production. Enfin, le dernier chapitre est le travail demandé. ELEONETECH --- FAOUZI BEN FADHEL Chapitre I : Présentation de la société ELEONETECH --- FAOUZI BEN FADHEL I. Introduction : Le secteur de l’électronique en Tunisie est un champ en la pleine révolution. Le groupe OneTech, acteur important dans ce secteur, ne cesse d’agrandir son commerce et sa capacité de production. Le groupe compte plusieurs sociétés dans Tunis, Grombelia, Bizerte et récemment Le Maroc. Dans ce chapitre, on présentera ELEONETECH qui en fait partie. II. Présentation de l’entreprise d’accueil ELEONETECH est le fruit d’un partenariat industriel entre le groupe ONETECH, BSE et le groupe ELEMASTER. Acteur majeur dans le domaine d’assemblage électronique HIGH-TECH, la société opère dans les secteurs aéronautiques, médicaux et ferroviaires. Axant sa stratégie de développement sur la moyenne série de haut niveau technologique. ELEONETECH compte aujourd’hui 550 employés, avec un taux d’encadrement de 30%. Note usine s’étant sur une superficie de 4800m² et se trouve sur le pôle industriel du groupe ONETECH spécialisé dans la mécatronique. ELEONETECH propose une prestation globale de fourniture d’ensembles ou de sous ensembles électroniques. Pouvant assurer le routage de la carte électronique. ELEONETECH est spécialiste de la pose manuelle et/ou automatique, et du brasage sous azote sans ou avec plomb, des composants CMS ou traditionnel, elle offre le vernissage manuel et sélectif, le résinage et l’intégration complète de produit électronique. Dans le cadre de sa démarche qualité << zéro défaut>>, ELEONETECH présente également des solutions de test insitu, fonctionnel, d’isolement, à sondes mobiles et de dévernissage. Enfin sous délégation d’achat ou d’approvisionnement, ELEONETECH assure à travers sa local chain supply, européenne et asiatique, la logistique complète de la matière et des composants électronique. L’objectif d’ELEONETECH est de satisfaire ses clients à travers une maitrise totale des couts de fabrication et un niveau de qualité conforme aux exigences des secteurs industriels, automobiles, ferroviaires. ELEONETECH bénéficie d’un environnement stable qui marie de manière optimale une production à bas cout, des compétences à la hauteur des plus hauts standards et une ELEONETECH --- FAOUZI BEN FADHEL proximité géographique avec l’Europe. Membre de groupe ONETECH, ELEONETECH propose également le concept ONE STOP SHOP en mettant en disposition de ses clients les activités complémentaire à l’assemblage électronique : Fabrication des circuits imprimés : Injection plastique ,Assemblage mécanique et câblage L’ELEONETECH tend à atteindre les objectifs suivants : Le maintien d’une relation de confiance avec le client à travers la conformité des produits aux exigences proposées. L’information, la formation et la motivation du personnel. La flexibilité vis-à-vis la clientèle. L’amélioration continue. L‘amélioration de la gestion interne et externe des résidus. Figure 1: Le groupe ONETECH, BSE et le groupe ELEMASTER III. Les clients de l’entreprise ELEONETECH : La prospérité d'une entreprise dépend de la satisfaction de ses clients et de sa capacité à traiter leurs réclamations. Les méthodes pour identifier, satisfaire, attirer et conserver les clients relèvent du marketing. ELEONETECH propose une prestation globale de fourniture d'ensembles ou de sousensembles électroniques. Elle assure aussi le routage de la carte électronique. L’entreprise ELEONETECH est caractérisée par une grande variété de clients, elle produise des petites et grandes séries de cartes électroniques. Parmi ses clients, on compte : Valeo, DELPHI, SIAME, VESTEL, etc. ELEONETECH --- FAOUZI BEN FADHEL : Figure 2:Clients d'ELEONETECH IV. Certification : Figure 6 : les Certifications V. Les constituants d’une carte : Un circuit électronique est un ensemble constitué des composants (résistances, condensateurs, transistors, circuits intégrés) relié électriquement entre eux par des ELEONETECH --- FAOUZI BEN FADHEL conducteurs de cuivre. Pour réaliser un circuit imprimé, on utilise un support isolant (résine époxy, bakélite...) sur lequel semble collé des bandes de cuivre. En pratique une feuille de cuivre (épaisseur courante 35 microm ou 70 microm) est collée sur la totalité de la surface du support. Il existe deux types des cartes : Des plaques multicouches Des plaques simples couches VI. Les produits fabriqués par L’ELEONETECH : Ce produit est utilisé dans la commande des armoires électriques. Ce produit est utilisé dans les panneaux de commande de climatisation. Ce produit est utilisé dans les clés à télécommande de véhicule. ELEONETECH --- FAOUZI BEN FADHEL Exemple de flan de PCB d’une carte : Figure 3:Flanc d'une Carte Exemples des composants CMS constituants une carte : Figure 4:Composante d'une carte Figure 5:Des Circuits intégrées VII. Conclusion : Dans ce chapitre, on a présenté l’organisme d’accueil ELEONETECH, ainsi que le cadre du projet qu’on va y réaliser. La démarche de réalisation sera explicitée dans le chapitre suivant. ELEONETECH --- FAOUZI BEN FADHEL Chapitre II : Description des différentes sections de production ELEONETECH --- FAOUZI BEN FADHEL I. Introduction : Dans ce chapitre on va présenter les différentes sections de production tel que la section CMS et THT ainsi tous les autres sections et leurs principes de travaille. II. Schéma synoptique de production : Figure7 : schéma synoptique de production III. les Services fonctionnels : 1. Le magasin : Deux principales activités sont assurées au niveau du magasin La réception des composants et leur stockage. A cette étape se fait le contrôle quantitatif, l’identification (PRF) et le contrôle qualitatif par le service AQF (Assurance Qualité Fournisseur). Les composants acceptés sont stockés dans les rayonnages dédiés. La préparation des ordres de fabrication (OF). Pour être utilisés en production, les composants qui sont montés sur un produit sont collectés ensemble sous forme de kits (ou ordre de fabrication).Ces kits sont transportés ensuite vers les différentes sections de fabrication. 2. La section Préparation : Cette étape consiste à préparer les composants traditionnels (traversant) selon un mode opératoire élaboré et suivi par la direction Méthodes/Industrialisation. ELEONETECH --- FAOUZI BEN FADHEL 3. La Section THT : Les composants THT (Through-Hole Technology): ce type de composants est dit aussi traversant, il possède des pattes qui traversent le circuit imprimé. Il est inséré (manuellement ou automatiquement) dans le circuit imprimé préalablement perforé, puis fixé par soudure. Figure 8 : Montage de composants type THT 4. La section CMS Pose de composants CMS : 8000 composants/Heures en condition optimale. 4 lignes de pose CMS (CHIP 01005, Fine Pitch < 0,4mm, BGA, µBGA) Ligne Panasonic dernière génération avec deux chip-shooters et un module multi fonctionnel pour pose de µBGA. Sérigraphie et collage composants CMS. Refusions sans/avec plomb sous azote. ELEONETECH --- FAOUZI BEN FADHEL Figure 9 : Schéma du principe de CMS Cette étape consiste à faire monter les composants CMS (composant monté en surface) grâce à un nouveau procédé de soudage contrairement différent à l’ancienne méthode qui consiste à faire des petits trous pour la fixation des composants et puis la soudure. Du ce faite vient la différence entre l’électronique et la microélectronique. Tout ça pour minimiser les dimensions des circuits imprimés sans perdre ses performances. Figure 10 : Section CMS ELEONETECH --- FAOUZI BEN FADHEL i. La sérigraphie : Le principe de la sérigraphie consiste à placer de la crème à braser ou de la colle suivant le processus utilisé (la refusions ou la polymérisation) sur le circuit imprimé. Figure 11 : La machine de sérigraphie L’outil utilisé s’appelle un pochoir : il contient des ouvertures au niveau des emplacements des composants pour déposer l’alliage de soudure ou la colle. ii. La pose des composants : Consiste à monter les composants dans leurs endroits appropriés sur les circuits imprimés, grâce à des machines de pose. Plusieurs machines de différentes marques sont utilisées. Figure 11: La machine JUKI ELEONETECH --- FAOUZI BEN FADHEL iii. Le passage au four : Cette étape a pour rôle de faire sécher la crème à braser (soudure) ou la colle (fixation). Il est à noter que le profil du four varie suivant le processus utilisé, Refusions : utilisation de la crème à braser ou Polymérisation : utilisation de la colle. Cet équipement bénéficie d'un transfert thermique optimum grâce à ses 8 zones de chauffe et ses 2 zones de refroidissement iv. Contrôle après four Le contrôle se fait soit manuellement en utilisant une loupe soit à travers l’AOI viscom. Si les cartes sont conformes ils seront prêts à l’exportation sinon les cartes semi prêtes seront en attente de réparation. Contrôle visuel en sortie de four, Chaque opérateur dispose en sortie de four d'une caméra microscope de type "TAGARNO Magnus hd zip". Cet équipement lui permet de détecter rapidement un éventuel défaut de fabrication grâce à une capture d'image affichée en haute résolution sur un écran. Ce sont les premiers moyens de contrôle après fabrication de la carte : ils sont systématiquement effectués. ELEONETECH --- FAOUZI BEN FADHEL Figure 12:Contrôle manuelle 5. Section Insertion Manuelle : Dans cette section se fait l’insertion du composant traditionnel (avec des pattes dans les trous au circuit imprimé. Le mode opératoire définit par la direction Méthodes est le guide des opérateurs : ce mode se compose d’un schéma du circuit et d’un tableau de désignation qui se compose de la couleur du composant électrique traditionnels, la position de la composant et le nombre dans chaque plaque après avoir terminé l’insertion. L’opérateur met le cadre sur le convoyeur qui le transporte vers la machine de soudure à vague. 6. La soudure à la vague : A cette étape on fixe les composants montés à l’insertion manuelle par la soudure. La machine s’appelle une machine de soudure à la vague, qui soude les composants pour les maintenir on bonne position. Figure 13:La vague ELEONETECH --- FAOUZI BEN FADHEL 7. La section Finition Cette section s’occupe de deux principales opérations : La reprise A cette étape on fait les opérations de soudure qui ne se font pas à la vague tel que la Recharge des soudures des composants. Le Contrôle Les taches qui se font faites sont : -Vérification de la présence et le bon emplacement de tous les composants. - Vérification des soudures ainsi l’état de chaque composant. 8. La section Dépannage et Réparation Cette section consiste à réparer les cartes électroniques selon le défaut qui le trouve. Il y a des défauts qui concernent le placement des composants, ceux qui concernent la soudure de ces composants, les défauts qui concernent les références des composants et finalement des défauts concernant les composants eux même. Les défauts qui peuvent être détectés dans une carte électronique : Court-circuit Manque soudure Soudure sèche Décalage sérigraphie Patte en l’air Effet Manhattan Soudure Microbille Excès de soudure Composant décalé Composant endommagé Composant mal placé Composant inversé Composant erroné PCB brulé 9. La section Maintenance Cette section répare toutes les machines qui tombent en panne ce quand appelle la maintenance corrective. Le personnel fait aussi les maintenances préventives tel que : Graissage et lubrification des machines. ELEONETECH --- FAOUZI BEN FADHEL Nettoyage des vagues de brasages. Dans cette étape : Identifier les circuits pneumatiques et hydrauliques. Les types de maintenances quotidiennes et préventives. Aider à faires le câblage des circuits pneumatiques. L’analyse des machines graphiquement (les systèmes asservies). 10. Le département Audit qualité Dans la section CMS l’auditeur interne a pour rôle de : Vérifier des paramètres sérigraphie par rapport au plan de surveillance sur le formulaire de lancement du produit en CMS. Vérifier la nature de la crème utilisé : Sans plomb ou avec plomb. Vérifier la quantité de la colle. Voir si la crème est en bon emplacement sur les plages d’accueil. Validation du produit. Vérifier chaque bobine selon l’emplacement dans la machine. Vérifier le code client et le code de la société. Contrôle avant four : les composants sont à leur place sur la plage d’accueil si elles sont décalées un peut-on les corriger avec la pincette et voir s’il y a un composant manquant. Contrôle après four : vérification en général... 11. La section Test : Le test est un des phases les plus importantes dans l’assemblage des cartes électroniques. Une fois le circuit imprimé est complètement assemblé, il doit subir un test pour s’assurer qu’il est fonctionnel. Une fois la carte est fonctionnelle elle continue son enchaînement de production normale, qui se manifeste par un contrôle final et l’emballage. Dans le cas échéant, le circuit imprimé doit être dépanné selon les résultats du testeur. Une fois dépannée elle doit être testée pour une deuxième fois. a) L’importance du test dans l’industrie électronique Dans l’industrie électronique, une chaine de production de cartes électroniques est constituée de plusieurs machines permettant le montage des composants : composants montée sur ELEONETECH --- FAOUZI BEN FADHEL surface ou Ball grid array (CMS ou BGA). Dans le processus de production, les circuits imprimés et les composants sont validés par leurs fabricants. Mais d’une part, ils peuvent arriver des problèmes au niveau du stockage ou bien pendant le transfert du produit entre les différentes machines. D’autre part, on peut avoir des défauts relatifs à la calibration des machines de pose et parfois à la conception du système de production. Pour faciliter le diagnostic et la détection des erreurs on installe après chaque machine une unité de test qui permettra de vérifier la conformité du produit. D’où cette procédure est indispensable dans l’industrie vu qu’elle garantit le suivi et le contrôle de la qualité. Ainsi, il existe plusieurs méthodes de test qui dépendent des caractéristiques et des grandeurs à tester. b) Les différentes techniques de test On distingue deux types de test, le premier consiste au contrôle de la structure de la carte et le deuxième permet la vérification de son fonctionnement. Dans la suite on va détailler les différentes techniques de test. Test par Inspection Visuelle : Il existe deux types de test par inspection visuelle automatique : Le test par inspection visuelle optique et le test par inspection aux rayons X. Ces deux tests interviennent dans la phase de montage des CMS sur la carte. Ces composants sont montés en surface, et ne traversent pas la surface de la carte au cours de leur montage, contrairement aux composants classiques. Cela entraîne que la fixation de ces composants sur les cartes est assurée soit par crème à braser soit par colle, et non par soudure. Ainsi, la vérification de la qualité de la colle ou de la crème posée est un élément fondamental pour s’assurer de la qualité de production des cartes. Après avoir mis la colle ou la crème à braser grâce à une machine de sérigraphie, vient la phase de pose des composants qui est réalisée grâce à des machines de poses automatisées : la carte est fixée par un dispositif et une tête mobile place les composants selon des coordonnées à deux dimensions. Dans ce cas aussi, on a intérêt à vérifier si le composant a été posé exactement (ou avec une certaine tolérance) à son emplacement. Ces tests, à savoir la vérification de la colle/crème et la vérification de la qualité de pose des composants, sont réalisés par les tests de vision : le test par inspection visuelle optique AOI et le test par inspection aux rayons X AXI. Test par Inspection Visuelle Optique AOI : Le test par inspection visuelle optique (AOI) est toujours présent dans une ligne de ELEONETECH --- FAOUZI BEN FADHEL production CMS : une caméra de vision réalise un balayage de la carte, suivant un programme de test réalisé par un technicien de production, exécutant plusieurs opérations de traitement d’image. Le programme de test comporte les données sur le produit comme les coordonnées et les bibliothèques des composants, ainsi que les différentes opérations de traitement d’image à réaliser. Test par inspection aux rayons X : Le test par inspection aux rayons X est un test basé sur les mêmes principes que celui par Inspection Visuelle Optique à la différence d’utiliser les rayons X comme source, au lieu de la lumière ordinaire. Ce test est utilisé pour inspecter les composants dont les connexions sont en dessous du circuit intégré et qui ne sont pas visibles. C’est le cas par exemple des circuits intégrés dont le boitier est de type matrice à billes (en anglais BGA : Ball grid array) Le test in-situ : Le test in-situ (en anglais ICT : In-circuit TesT) est un test de type par boite blanche (white box testing en anglais), dans lequel on ne se préoccupe pas de tester le fonctionnement de la carte en soi, mais de tester la structure interne de la carte et si elle était correctement fabriquée et assemblée. Ainsi, on va tester tous les composants de la carte un à un, vérifier s’il existe des coupures et détecter les circuits ouverts et les courts circuits. 12. La section Vernissage On effectue le vernissage en utilisant un mélange de vernie Et de délions ou bien par un mélange de résine afin de protéger les composants de la carte contre l’humidité et la poussière. Il existe 3 types de vernissage : Vernissage par pistolet Vernissage par trempage Vernissage automatique à l’aide d’une machine de vernissage sélectif Cette opération ne s’effectue qu’après la couverture des composants sensible (à ne pas vernisser) par la résine. ELEONETECH --- FAOUZI BEN FADHEL Figure 14: Test par sondes mobiles 13. La section Lean Manufacturing La section amélioration des phases les plus importantes dans l’industrie électronique vue que le développement et la progression de la société est l’unique but. On peut citer ainsi les différentes méthodes d’amélioration des produits : Muda Hunting Hoshine : Son objectif est de réduire le temps du cycle par heure c.-à-d. augmenter le taux de cadence/h de l’insertion manuelle, la soudure et l’emballage La SMED : (single minute exchange of die= change d’outil au moins de 10 min) Il permet de un gain de temps lors de changement de production pour optimiser les opérations en les réalisant en un temps masqué (opération externe). La méthode de 5S : L’application des 5S sert plusieurs buts. Chaque S a un objectif propre : Supprimer : alléger l’espace du travail de ce qui est inutile Situer : Organiser l’espace de travail de façons efficace. Nettoyer : Améliorer l’état de propreté des lieux. Standardiser : Prévenir l’apparition de la saleté et de désordre. Suivre : Encourager les efforts allant dans ce sens : auto-disciplinaire. La méthode Kanban : Cette méthode est appelé méthode juste à temps, consiste à limiter la production d’un poste en amont d’une chaine de travail aux besoins exacte du poste aval.Permettent d’assurer la production ou l’approvisionnement d’un composant à la consommation quand est faite ; le support de l’ordre de reconstitution est une étiquette accrochée à chaque lot qui est produit ; lorsque le lot est consommé. IV. Conclusion Dans ce chapitre, on a présenté l’organisme d’accueil ELEONETECH, ainsi que le cadre du projet qu’on va y réaliser. La démarche de réalisation sera explicitée dans le chapitre suivant. ELEONETECH --- FAOUZI BEN FADHEL Chapitre III : Tache Réalisé ELEONETECH --- FAOUZI BEN FADHEL ELEONETECH --- FAOUZI BEN FADHEL
