Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
La plastronique permet de combiner des fonctions électriques et mécaniques sur des pièces plastiques 3D. Ainsi, elle répond aux besoins croissants de miniaturisation, d’ergonomie, d’allègement et de fiabilité des dispositifs électroniques dans de nombreux secteurs (automobile, médical, objets connectés, aéronautique, etc.). Cet article présente un panorama du domaine de la plastronique et de ses technologies. Pour trois d’entre elles (injection bi-matière, Laser Direct Structuring et In-Mould Electronics), un descriptif détaillé est proposé, ainsi que leurs principales caractéristiques et limitations. Les problématiques de conception des produits plastroniques sont traitées dans une dernière partie.
Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.
Lire l’articleABSTRACT
Plastronics technologies enable the combination of electrical and mechanical functionalities on 3D plastic parts. They answer the need for improved miniaturization, ergonomics, lightweight and reliability of electronic devices for a large set of applications (automotive, medical, IoT, aeronautics, etc.). This article provides an overview of Plastronics and the related technologies. For three of them (2-shot moulding, Laser Direct Structuring, and In-Mould Electronics), the processes are described in details and the main characteristics and limitations are discussed. The challenges related to the design of 3D-MID’s are covered in the last part of the article.
Auteur(s)
-
Lionel TENCHINE : Responsable programme – Axe « Smart » - IPC – Centre Technique Industriel de la Plasturgie et des Composites, Bellignat, France
INTRODUCTION
Au carrefour de la plasturgie et de l’électronique, la plastronique couvre en réalité un domaine bien plus vaste. Plus qu’une simple technologie visant à intégrer des fonctions électriques et électroniques à la surface ou à l’intérieur de pièces plastiques 3D, il s’agit davantage d’une discipline nécessitant la coopération de plusieurs métiers complémentaires : plasturgie, mécanique, chimie, électronique, logiciel, etc.
Suscitant l’intérêt croissant des industriels en quête de fonctionnalisation de pièces plastiques, de miniaturisation, d’ergonomie, ou encore de réduction de coûts, la plastronique trouve des applications dans tous les secteurs d’activité : automobile, médical, télécommunications, internet des objets, aéronautique, etc. Depuis les applications grand public à très fort volume telles que les antennes de smartphones, jusqu’aux produits à très forte valeur ajoutée pour la défense et le spatial, la diversité des procédés plastroniques permet de répondre à un grand nombre des demandes industrielles. Sans chercher à remplacer les technologies standards de l’électronique, ils proposent des solutions complémentaires afin de pallier les limites de ces dernières.
Face à la diversité des technologies plastroniques et leurs spécificités individuelles, l’ingénieur peut rapidement manquer de repères. Qu’apportent les technologies plastroniques et quelles caractéristiques les distinguent les unes des autres ? Sur quels critères baser le choix d’une technologie plutôt qu’une autre ? Quelles sont les principales règles de conception liées aux différentes technologies ? Dans ce contexte, le présent article vise à proposer une vue d’ensemble du domaine de la plastronique, en soulignant tout particulièrement la diversité des technologies qu’elle recouvre. Pour une sélection d’entre elles (l’injection bi-matière, le Laser Direct Structuring et l’In-Mould Electronics), une description plus détaillée est donnée. Les problématiques transverses liées à la conception et la fiabilité des produits plastroniques sont traitées dans la dernière partie de l’article.
L'expertise technique et scientifique de référence
KEYWORDS
2-shot moulding | Laser Direct Structuring | In-Mould Electronics | 3D-MID
DOI (Digital Object Identifier)
CET ARTICLE SE TROUVE ÉGALEMENT DANS :
Accueil > Ressources documentaires > Électronique - Photonique > Électronique > Électronique de puissance : conversion et gestion > Plastronique - Fonctionnalisation électronique des pièces plastiques > Conception des produits plastroniques
Accueil > Ressources documentaires > Matériaux > Plastiques et composites > Applications des plastiques > Plastronique - Fonctionnalisation électronique des pièces plastiques > Conception des produits plastroniques
Cet article fait partie de l’offre
Optique Photonique
(221 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Présentation
Conclusion
En anglais
3. Conception des produits plastroniques
3.1 Enjeux de la conception en 3D
Les technologies plastroniques se distinguent de l’électronique standard par le caractère tridimensionnel des circuits. Là où l’électronique traditionnelle se limite à des architectures planaires empilées, la plastronique conduit à des formes complexes pour les circuits. Dès lors, les outils numériques traditionnels de conception électroniques ne sont pas adaptés à la conception des pièces plastroniques.
La conception de dispositifs plastroniques est complexe car elle combine la conception électronique et la conception mécanique, et le procédé de mise en forme du produit. Les influences étant mutuelles, ces deux aspects de la conception doivent être menés de concert. Ceci peut dès lors nécessiter de nombreuses itérations, en particulier du fait de la multitude de phénomènes physiques à prendre en compte (mécanique, thermique, électromagnétique, etc.), associée à la grande variété de matériaux utilisés . À ce titre, les déformations du substrat polymère ou les problématiques de différences de coefficient d’expansion thermique (CTE) peuvent entraîner l’apparition de microfissures ou de délamination dans les circuits, conduisant à une perte de fonctionnalité. Ces phénomènes peuvent se produire pendant la phase de fabrication ou celle d’utilisation du dispositif.
L’association d’outils ECAD (E pour électronique) et MCAD (M pour mécanique) constitue la principale méthode de conception actuelle des produits plastroniques. Grâce à l’interopérabilité permise par certains formats de fichiers d’exports, les modèles 3D peuvent être successivement transférés d’un outil à l’autre afin d’y apporter les modifications nécessaires. La principale limite de cette méthode est la perte à chaque export de l’historique des modifications effectuées. Il n’est donc pas possible de revenir en arrière dans la conception.
Pour remédier à ce problème,...
L'expertise technique et scientifique de référence
Cet article fait partie de l’offre
Optique Photonique
(221 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Conception des produits plastroniques
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - GOTH (C.) et al - MID Technology and Mechatronic Integration Potential. - Dans FRANKE (J.) – Three-Dimensional Molded Interconnect Devices (3D-MID) Materials, Manufacturing, Assembly, and Applications for Injection Molded Circuit Carriers. Hanser Publications (2014).
-
(2) - CHEVAL (K.) - Étude et réalisation de circuits imprimés sur substrats polymères 3D (MID 3D) par microtamponnage. - Thèse de Doctorat, Université Claude Bernard Lyon 1 – https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01280884/ (2015).
-
(3) - * - https://www.tactotek.com/technology
-
(4) - * - https://elippse-project.com/
-
(5) - MAALDERINK (H.) et al - 3D Printed structural electronics : embedding and connecting electronic components into freeform electronic devices. - Plastics, Rubber and Composites (2017).
-
...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
Conducting path structures situated on a non-conductive support material, especially fine conducting path structures and method for producing same : WO99/05895
Conductor track structures and method for production thereof : US 2004/0241422
Method for manufacturing an electromechanical structure and an arrangement for carrying out the method : WO 2015/044523
HAUT DE PAGE2.1 Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs (liste non exhaustive)
S2P – Smart Plastic Products http://www.s-2p.com/temp/fr/
TactoTek https://www.tactotek.com/
Clayens NP https://www.clayens-np.com/
HARTING https://www.harting.com/FR/fr
LPKF Laser & Electronics https://www.lpkf.com/en/
QUAD Industries https://www.quad-ind.com/fr/...
L'expertise technique et scientifique de référence
Cet article fait partie de l’offre
Optique Photonique
(221 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
