Défis liés à la mise à l'échelle de la fabrication d'électronique imprimée : Partie 1

Partie 1 : Qualité d'impression irrégulière

Alors que la demande en électronique imprimée ne cesse de croître, les fabricants sont confrontés à un défi de taille : augmenter efficacement la production tout en maintenant la qualité du produit et la rentabilité. Pour y parvenir, vous devez d'abord comprendre les défis les plus courants auxquels les entreprises sont confrontées. Ensuite, nous pourrons présenter des solutions pour rendre la transition vers des volumes plus importants plus transparente, et donc moins coûteuse. Pour faciliter la compréhension, nous allons procéder étape par étape. Tout d'abord, expliquons pourquoi les fabricants peuvent être confrontés à une qualité d'impression irrégulière et ce qu'il est possible de faire pour y remédier.

L'un des défis les plus urgents lors de l'augmentation de la production d'électronique imprimée est le maintien d'une qualité d'impression constante. À mesure que les volumes de production augmentent, les variations dans le dépôt d'encre, l'alignement et les processus de durcissement peuvent entraîner des défauts et des incohérences dans le produit final.

Défis liés au maintien de la qualité d'impression

1. Complexité et variabilité accrues : Lorsque le volume de production augmente, la complexité et la variabilité du processus d'impression tendent à augmenter également. Des facteurs tels que les propriétés du substrat, les conditions environnementales et les paramètres de l'équipement peuvent introduire des variations dans le dépôt de l'encre, le repérage et le durcissement. Ces variations peuvent entraîner unerésistance irrégulière , des problèmes de tolérance de l'épaisseur de l'encre et une diminution des rendements globaux.
2. Entretien de l'imprimante et de l'écran: En cas de production en grande quantité, l'équipement d' impression subit une usure plus importante etnécessite une surveillance fréquente. Au fil du temps, cela peut entraîner des problèmes tels qu'une pression irrégulière de la raclette, un mauvais alignement du circuit , des problèmes d'alimentation dus à la statique, une usure prématurée de l'écran et des défauts esthétiques généraux. Une maintenance régulière devient essentielle pour garantir une qualité d'impression constante, ce qui peut réduire les temps d'arrêt et les coûts d'exploitation.
3. Cohérence des encres et des matériaux : La constance des encres conductrices et des autres matériaux est cruciale pour une production fiable d'électronique imprimée. Les variations de la viscosité, de la taille des particules et de la composition de l'encre peuvent entraîner des modifications des propriétés électriques, ce qui affecte les performances des circuits imprimés. L'uniformité de l'épaisseur et des dimensions globales du substrat est également essentielle. De nombreux substrats sont prétraités pour intégrer le rétrécissement avant d'être mis en production.
4. Défis en matière d'alignement et de repérage : L'alignement et le repérage précis de plusieurs couches d'encre sont essentiels pour l'électronique imprimée multicouche. Au fur et à mesure que la production augmente, il devient de plus en plus complexe d'assurer un repérage précis, en particulier lorsqu'il s'agit de substrats souples ou de dessins complexes.
5. Processus de durcissement et de séchage : Le durcissement ou le séchage adéquat des couches imprimées est essentiel pour obtenir les propriétés électriques et mécaniques souhaitées. L'augmentation de la production peut nécessiter des ajustements des processus de séchage, ce qui peut affecter l'uniformité du séchage sur de grands substrats ou des rouleaux continus.L' obtention d'undébit plus rapide peut être limitée par le temps de séjour (durée et température), en particulier lorsqu'une couche d'encre plus épaisse est souhaitée. La température ne peut être augmentée que jusqu'à un certain point en raison du substrat. Le temps est limité à la longueur du four tunnel et à la vitesse de la bande.
   

Solutions pour une qualité d'impression irrégulière

1. Surveillance et contrôle en temps réel : Votre fabricant utilise-t-il des systèmes de surveillance en temps réel qui contrôlent en permanence les principaux paramètres d'impression, tels que la viscosité de l'encre, la température et l'alignement ? Cela peut permettre d'identifier et de rectifier les variations au fur et à mesure qu'elles se produisent.
2. Automatisation et robotique : L'intégration de l'automatisation et de la robotique dans le processus d'impression peut améliorer la précision et la cohérence, en particulier pour les tâches telles que la manipulation, l'alignement et l'inspection du substrat.
3. Protocoles de contrôle de la qualité : Ne négligez jamais l'importance d'une bonne défense. Discutez avec votre fabricant de ses protocoles de contrôle de la qualité, notamment des procédures d'essai et d'inspection régulières. Vous voudrez travailler avec quelqu'un qui a mis au point un plan solide et complet pour identifier et traiter les incohérences avant qu'elles n'aient un impact sur le produit final. La mise en place de mesures de protection adéquates peut permettre d'éviter des erreurs coûteuses.
4. Normalisation, maintenance et formation : La normalisation des processus et la formation des opérateurs permettent de minimiser les erreurs humaines et de garantir que le processus d'impression est exécuté de manière cohérente entre les équipes et les lignes de production. Vous devrez faire preuve de diligence raisonnable lorsque vous choisirez un fournisseur. Comme pour la plupart des processus de fabrication, la maintenance préventive est essentielle pour maintenir votre équipement à un niveau de performance optimal et garantir laproduction de produits de la plus haute qualité. Un programme de maintenance préventive complet est indispensable.
5. Ingénierie et approvisionnement en matériaux : Travailler en étroite collaboration avec les fournisseurs de matériaux pour mettre au point des encres et des substrats sur mesure présentant des propriétés homogènes permet de réduire les variations dues aux incohérences des matériaux. Celapermet également de lutter contre les problèmespotentiels dedurée de conservation et les exigences particulières en matière de stockage, telles que la réfrigération.

Pour relever le défi d'une qualité d'impression irrégulière lors de l'augmentation de la production d'électronique imprimée, il faut combiner des technologies de pointe, l'optimisation des processus et des mesures rigoureuses de contrôle de la qualité. En travaillant avec un partenaire de fabrication qui identifiera et atténuera de manière proactive les sources de variabilité, vous pouvez vous assurer que vos efforts de production à grande échelle se traduiront par des composants et des dispositifs électroniques imprimés fiables et de haute qualité.