Les services de fabrication électronique (EMS) sont fournis par des entreprises qui conçoivent, assemblent, produisent et testent des composants électroniques et des assemblages de cartes de circuits imprimés (PCB) pour les fabricants d’équipement d’origine (OEM).
Les entreprises EMS peuvent fournir une variété de services de fabrication, y compris la conception, l’assemblage et les tests. Les sociétés EMS peuvent être contractées à différents points du processus de fabrication. Certaines sociétés n’ont besoin que d’un fichier de conception de la part du client avant de procéder au développement du produit, de s’approvisionner en composants auprès d’un distributeur de confiance, et d’assembler et de tester le produit. Par ailleurs, les fournisseurs EMS spécialisés dans l’assemblage peuvent demander au client de fournir la conception, les composants nécessaires à la fabrication et un échantillon assemblé. Les entreprises EMS peuvent fournir des services supplémentaires sur place, comme la gravure de circuits imprimés, ou fournir ces services par l’intermédiaire d’un autre entrepreneur.
La fabrication électronique implique différents niveaux d’automatisation, selon l’entreprise et le projet. Les entreprises qui produisent de grandes séries de produits utilisent généralement une fabrication fortement automatisée. Les prestataires qui se spécialisent dans les prototypes ou les petites séries de production assemblent généralement les PCB manuellement afin d’économiser le temps et les coûts liés à la mise en place d’un équipement d’assemblage automatisé.
Cette vidéo détaille le processus d’assemblage automatisé d’un fabricant.
Crédit vidéo : Clear Automation
Services de conception et de test
De nombreux prestataires de services conçoivent et testent les produits électroniques en plus de les fabriquer.
Conception
Les services de conception englobent plusieurs actions connexes qui se produisent après la détermination des spécifications ou des besoins en produits d’un client et avant la fabrication ou l’assemblage. La société EMS peut d’abord fournir un concept de produit détaillant les principaux objectifs du projet et les spécifications préliminaires. L’entreprise peut effectuer des recherches en interrogeant les utilisateurs du produit, en consultant des experts et en explorant les produits connexes existants. Après ces deux étapes, le produit est ensuite développé, visualisé et testé, et un prototype est envoyé au client pour approbation. 
Testing
Les entreprises d’EMS peuvent fournir un ou plusieurs types de tests de produits après avoir terminé un prototype ou une exécution du produit.
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Les tests de conformité aux agences garantissent que le produit répond aux directives de sécurité et de qualité des normes d’une certaine agence.
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Les tests analytiques en laboratoire aident au contrôle de la qualité, à l’investigation des défaillances, ainsi qu’à la recherche et au développement.
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L’inspection optique automatisée utilise un ordinateur pour analyser un circuit imprimé afin de localiser les défauts, notamment les traces brisées, les excès de soudure, les problèmes de gravure ou le mauvais enregistrement des trous.
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Les tests environnementaux simulent l’environnement prévu d’un produit. Les tests environnementaux peuvent faire varier la température, l’humidité et les vibrations de l’environnement pour tester la résistance du produit.
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Les tests fonctionnels simulent le fonctionnement normal de l’assemblage pour tester ses caractéristiques opérationnelles globales.
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Les tests en circuit consistent à sonder les composants individuels du circuit pour tester leur fonctionnement.
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Les essais aux rayons X utilisent des techniques d’imagerie non destructives pour fournir une analyse approfondie d’un assemblage.
Capacités de fabrication et de production
Les entreprises de fabrication électronique peuvent se spécialiser dans un ou plusieurs domaines de la technique de fabrication et de la taille de la production.
Fabrication
La fabrication électronique englobe plusieurs types différents de produits électroniques.
Cartes de circuits imprimés
Les cartes de circuits imprimés, ou PCB, sont des cartes plates qui contiennent des composants électroniques. Les prestataires EMS peuplent les PCB de composants pour créer des ensembles de circuits imprimés (PCA), et peuvent avoir la capacité de travailler avec plusieurs types de cartes différents. Les PCB sont supposés être rigides et fabriqués comme une carte dure et inflexible. Les PCB flexibles peuvent se plier et accueillir des circuits flexibles utilisés dans les applications d’instrumentation, automobiles et médicales. Les PCB rigides-flexibles sont des cartes rigides avec des interconnexions flexibles.
Les entreprises de l’EMS peuvent également se spécialiser dans l’un des deux types de technologie de PCB : le trou traversant (THT) et le montage en surface (SMT).
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La technologie du trou traversant consiste à monter les composants en insérant leurs fils dans des trous percés dans la carte. Les fils sont ensuite soudés en place sur le côté opposé de la carte. Les composants THT sont généralement soudés à la main ou à la vague sur un PCB dans une ligne de production.
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Les composants de la technologie de montage en surface sont soudés sur le dessus de la carte, et sont généralement plus petits et moins chers que les composants THT. Du point de vue de la fabrication, les équipements modernes de prélèvement et de placement peuvent monter les composants SMT rapidement et avec précision.
De gauche à droite : connecteurs à trous traversants, composant SMT sur un circuit imprimé. Crédit image : Samtec ; Electronique sur mesure
Pour plus d’informations sur la fabrication de circuits imprimés, visitez le site Services de fabrication de circuits imprimés sur Engineering360.
Microélectronique
Comme son nom l’indique, la microélectronique traite de la fabrication de très petits composants semi-conducteurs et comprend les puces à flip chip et les dispositifs à puce sur carte. Les flip chips sont des circuits intégrés (IC) qui se connectent à des circuits externes à l’aide de bosses de soudure déposées sur la puce. Elles sont souvent utilisées dans les téléphones cellulaires, les téléavertisseurs et autres petits appareils électroniques. Les dispositifs à puce sur carte (COB) impliquent le collage de puces nues sur des circuits imprimés.
Optoélectronique
Les dispositifs optoélectroniques impliquent l’approvisionnement, la détection ou le contrôle de la lumière. Les entreprises EMS peuvent assembler des commutateurs optiques, des émetteurs et des récepteurs à fibre optique et des modules laser.
RF/Wireless
Les dispositifs à radiofréquence (RF) ou sans fil sont fréquemment utilisés dans les applications de télécommunications et de transfert de données. Les fournisseurs EMS peuvent assembler des dispositifs d’identification par radiofréquence (RFID) et d’autres technologies de télécommunication et sans fil.
Production
Les entreprises EMS peuvent se spécialiser dans plusieurs niveaux et vitesses de production, en fonction des équipements et des capacités dont elles disposent.
Prototypage
Certains prestataires construisent des prototypes, qui sont des échantillons précoces réalisés pour tester le concept d’un produit, après la phase de conception. Le prototypage permet de s’assurer que le produit servira à l’usage prévu après sa fabrication dans le cadre d’une série de production plus importante. Les prototypes sont souvent construits avec des matériaux moins chers que ceux utilisés dans le processus de production. Dans le passé, les fabricants d’électronique produisaient des prototypes à l’aide de planches à pain et de composants THT, mais la disponibilité généralisée de circuits imprimés prototypes personnalisés permet désormais aux fabricants de produire des prototypes qui reflètent fidèlement le produit prévu. Le prototypage peut se produire plusieurs fois à divers moments des étapes de conception et de planification d’un projet.
Volume
Les entreprises de systèmes électroniques précisent souvent leurs capacités de volume de production. Bien que les statistiques de volume de production soient relatives, des lignes directrices générales peuvent être spécifiées :
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Les fournisseurs à faible volume produisent de petites quantités, généralement de 1 à 100 produits. Le faible volume est souvent similaire ou synonyme de prototypage.
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Les fournisseurs à volume moyen sont capables de produire environ 100 à 10 000 produits par an.
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Les fournisseurs à volume élevé peuvent produire plus de 10 000 unités par an.
Production spécialisée
Les fabricants d’électronique peuvent également spécifier des techniques de production spécialisées, notamment la production à rotation rapide et les services de câblage. Les fabricants à rotation rapide peuvent assembler des circuits imprimés dans un délai court, généralement 48 heures, après avoir reçu tous les composants. Les fabricants de câblage fixent les câbles aux assemblages électroniques.