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Plastronique et
technologie 3D-MID
dans l’automobile
M. Maël Moguedet
Responsable BU Plastronique
04 74 81 81 10 / 06 27 70 11 30
[email protected]
PEP in figures
Centre technique et d’innovation en plasturgie
Au cœur de la « Plastic Vallée » à Oyonnax
Expert en injection thermoplastiques et en composites
Agréé Crédit Impôt Recherche (CIR)
Certifié ISO 9001- v2008
Vers la création d’un Centre Technique Industriel (CTI)
pour la profession
75 collaborateurs (docteurs, ingénieurs, techniciens)
Chiffre d’affaires 2012 : 7.5 M€
50 % en Recherche & Développement
50 % en services aux entreprises
5 Business Units :
Conception, Procédés et outillages, Matériaux, Formation composites, Plastronique
La Plastronique
Enjeu majeur pour les produits plastiques : augmenter la VA !
Enjeux actuels pour les équipements électroniques
Marché des équipements électroniques (source Décision):
 1100 Md € en 2010
 27 Md€ pour la France
Les équipements électroniques sont construits autour :
 de Fonctions Electroniques : capteurs/microsystèmes, connecteurs, circuits
imprimés, Systèmes Intelligents Intégrés (SSI)…
 de Fonctions Plastiques : supports, packaging, ergonomie/design, étanchéité…
Challenges à relever:
 Miniaturisation et allègement des systèmes,
 Intégration ergonomique de multiples fonctions en 3D,
 Fiabilisation et performance des produits,
 Réduction des coûts de fabrication et limitation des assemblages.
L’activité Plastronique au PEP
Plastronique : de la valeur ajoutée “intelligente” dans les produits
plastiques grâce à l’intégration d’électronique
Axe 1: Fonctionnalisation par la surface et maîtrise la
dimension et les tolérances de nos produits plastiques


Pour rendre compatible leur utilisation avec les besoins de
l’électronique
Pour créer des micro et nanostructures contrôlées :
propriétés optiques, de surfaces, d’adhésion…
Axe 2: Interconnexions électroniques et report de composants
sur des surface 3D complexes (3D-MID)


Pour fonctionnaliser les produits plastiques
Pour offrir de nouvelles solutions de packaging électronique
Axe 3: Réalisation de microsystèmes sur plastique


Pour permettre à la microélectronique de nouvelles fonctions
plastiques bas coûts (passives, capotage, packaging, …)
Silicium ou organique
3D-MID Technologies
DEFINITION
Definitions
Molded Interconnect Devices (MIDs) are injected moulded thermoplastic parts
with integrated, selectively metalized circuit traces.
The MID-technology combines the integration of mechanical, electrical and
packaging functions in one subassembly.
3D-Substrate
3D-MID
3D-Circuit
Function integration, miniaturization, design freedom, cost reduction,
Weight reduction, increased reliability, flexible adaptation to changes
3D-MID Technologies
PROCESSES
2-shot moulding technology
Process Flow of 2-shot MID
Pressure Sensor Assembly
(Bosch)
3D-MID Technologies
PROCESSES
Laser Direct Structuring : the LPKF-LDS® process
Injection moulding
IR-Laser
structuring
Cleaning
Electroless Cu
Electroless Ni
Immersion Au
Process Flow of LDS MID
Switch for Motor Cycle Handlebar
(source : Kromberg & Schubert)
3D-MIDs for the Automotive market
Existing MID applications in Automotive market
ESP Sensor:
User : BOSCH
Technology : 2K-injection molding
Benefits : Miniaturization / Integration (50%)  modular
approach “one fits all” !
APPLICATIONS
3D-MIDs for the Automotive market
Existing MID applications in Automotive market
ESP Sensor:
User : BOSCH
Technology : 2K-injection molding
Benefits : Miniaturization / Integration (50%)  modular
approach “one fits all” !
MID part
Assembly
APPLICATIONS
3D-MIDs for the Automotive market
APPLICATIONS
Existing MID applications in Automotive market
Steering-wheel switches:
TRW for BMW
Technology : Laser Direct Structuring
Benefits : Wire substitution / MID validation
Initial concept
First prototype
Serial Version
3D-MIDs for the Automotive market
Existing MID applications in Automotive market
Adaptative cruise control:
HARTING Mitronics for Continental
Technology : Laser Direct Structuring
Benefits : Miniaturization / Weight reduction /
3D integration
APPLICATIONS
3D-MIDs for the Automotive market
APPLICATIONS
Existing MID applications in Automotive
market
Rotating Sensor for ABS:
User : BOSCH
Technology : LDS + Flip chip
LED Lighting
Kro&Schu for BMW
Technology : LDS
Benefits : Weight and size reduction
MID product
Longer life time / Integrated cooling
/Maintenance free
Initial product
Conclusion