Moins de défaillances dues aux particules : l'expert en moulage par injection réagit à l'évolution des exigences de l'industrie des circuits imprimés

Pour éviter les dysfonctionnements des composants électriques, des exigences de propreté de plus en plus strictes sont imposées aux fabricants ainsi qu'aux fournisseurs. L'expert en moulage par injection Hans Geiger Spritzgießtechnik GmbH, dont les produits sont notamment intégrés dans des circuits imprimés, répond à cela avec une ligne de production entièrement conçue en interne, cloisonnée, qui remplit efficacement tous les critères d'une salle blanche sur une surface réduite. (Source : Hans Geiger Spritzgießtechnik GmbH)

Les contaminations par des particules présentent un risque accru, en particulier pour les assemblages électroniques : la Fédération centrale de l'industrie de l'électrotechnique et de l'électronique (ZVEI) mentionne dans son guide « Propreté technique en électrotechnique » neuf perturbations possibles telles que des courts-circuits ou des isolations électriques, qui peuvent entraîner une défaillance du fonctionnement. (Source : Tomizak/pixelio.de)

Les contaminations particulaires représentent un risque accru, en particulier pour les assemblages électroniques : la Fédération centrale de l'industrie de l'électrotechnique et de l'électronique (ZVEI) mentionne dans son guide « Propreté technique dans l'électrotechnique » neuf perturbations possibles telles que des courts-circuits ou des isolations électriques, pouvant entraîner une défaillance du fonctionnement. (Source : Thomas Wolter/pixabay.com)

Les particules de poussière représentent un risque accru, en particulier pour les assemblages électroniques : la Fédération centrale de l'industrie de l'électrotechnique et de l'électronique e.V. (ZVEI) mentionne dans son guide « Propreté technique dans l'électrotechnique » neuf perturbations possibles telles que les courts-circuits ou l'isolation électrique, qui peuvent entraîner une défaillance du fonctionnement. Les causes sont des phénomènes quotidiens faciles à négliger, qui peuvent se déposer sur, par exemple, des contacts électriques — cheveux, squames de peau, pollen. Afin de prévenir cela, des exigences de propreté de plus en plus strictes sont imposées aux fabricants, mais aussi aux fournisseurs tels que l'expert en moulage Hans Geiger Spritzgießtechnik GmbH. Ses produits sont notamment intégrés dans des circuits imprimés qui doivent répondre à des normes de qualité très élevées. L'entreprise y répond aujourd'hui par une ligne de fabrication auto-conçue, entièrement cloisonnée, qui garantit efficacement et sur peu d'espace tous les critères d'une salle blanche. Cela permet une fabrication propre selon des spécifications individuelles, sans coûts ou délais supplémentaires pour les clients liés à un nettoyage supplémentaire des pièces.

« La liberté de particules est une pratique courante dans de nombreux secteurs depuis longtemps. Même dans l'électrotechnique, ce n'est pas un critère nouveau, mais les exigences concernant les composants intégrés aux circuits imprimés se sont considérablement renforcées ces dernières années », explique Eva Söhnlein, responsable de la gestion chez Hans Geiger Spritzgießtechnik GmbH. « Maintenant que de plus en plus de connecteurs de circuits imprimés sont utilisés, la demande de liberté de particules s'applique également à nos composants. Car seule la transformation de composants presque exempts de particules permet de produire un produit final de haute qualité. » La principale source de contamination lors du processus de moulage par injection est l'air ambiant. Selon l'environnement, différents particules et fibres peuvent s'y trouver, comme la poussière, les cheveux, le pollen ou les squames de peau. Une autre source potentielle de corps étrangers est l'outil lui-même, car par abrasion, des copeaux métalliques peuvent se former. Si ces particules se déposent sur les pièces, cela peut entraîner des perturbations importantes du fonctionnement, comme une friction modifiée ou une réduction des distances de sécurité aériennes et de glissement. Afin de prévenir cette situation et de produire des pièces moulées en qualité salle blanche, Hans Geiger Spritzgießtechnik GmbH a étendu sa production en octobre 2017 avec une ligne de fabrication propre.

Fabrication propre sans effort supplémentaire

L'idée a germé dès 2016 : « Au début, notre équipe commerciale, en collaboration avec le département d'ingénierie des procédés, a analysé l'augmentation des domaines d'application des pièces techniquement propres au cours des dernières années. Au cours de cette analyse, de nombreux futurs champs d'application pour ce type de fabrication ont été identifiés. C'est pourquoi il était logique d'investir dans cette technologie », remarque Söhnlein. Plusieurs options pour produire des produits techniquement propres étaient envisageables : par exemple, la transformation complète de pièces de bâtiment en salle propre ou salle blanche. La nettoyage industriel des pièces, intégré à la production, figure également parmi les variantes privilégiées. Cependant, Geiger a opté pour le cloisonnement d'une ligne de fabrication en plexiglas : « Nous avons rejeté les approches classiques, car la mise en place d'un bâtiment entier aurait été très coûteuse, et le lavage représenterait une étape supplémentaire, qui aurait finalement coûté du temps à nos clients », explique Söhnlein.

Grâce à deux boîtes de flux laminaire, fixées sur le cloisonnement entièrement fermé, un surpression constante et un flux d'air uniforme empêchent les particules de se déposer dans la zone propre. « Étant donné que l'installation est fermée et équipée de ses propres filtres, aucune exigence particulière n'est à respecter pendant la processus de fabrication », précise Söhnlein. Seules une nettoyage complet de l'installation lors du démarrage de la production et du changement d'outil sont nécessaires. Pour éviter la formation de particules perturbatrices lors des processus — par exemple par abrasion — tous les éléments de glissement et de mouvement des outils sont spécialement revêtus et fonctionnent sans lubrifiant.

Réalisations selon les exigences spécifiques du client

L'installation comprend une ligne de fabrication compacte complète : une machine de moulage par injection, un robot de déchargement et une station d'emballage. De cette manière, les pièces moulées peuvent être fabriquées à l'intérieur du cloisonnement, déchargées par le robot sans risque de contamination, puis déposées sur la ligne de refroidissement. Ensuite, les produits finis sont automatiquement comptés et emballés, garantissant leur arrivée propre chez le client. « Le processus de fabrication sur cette installation est maîtrisé, reproductible et conforme aux audits », indique la direction avec satisfaction.

Une propreté équivalente à la classe 7 des salles blanches peut être atteinte globalement. Cependant, Geiger a choisi de ne pas appliquer une classification standard, car de nombreux grands clients ont leurs propres exigences en matière de propreté technique. « Nous vérifions soigneusement les critères individuels de nos clients à chaque demande et les évaluons en fonction de leur faisabilité dans notre entreprise », décrit Söhnlein. Lorsqu'un contrat est conclu et que la production commence, chaque lot de fabrication est ensuite testé par un laboratoire externe pour vérifier la conformité aux valeurs requises, avant que les pièces ne soient expédiées au client.

Depuis la mise en service l'année dernière, l'installation a déjà fait ses preuves à plusieurs reprises : « Nous sommes heureux de pouvoir présenter un résultat dont nous sommes fiers, après un processus de développement d'environ 18 mois », conclut Söhnlein.