Présentation de Morpho (SAFRAN) :

Morpho (Safran) est leader mondial des solutions d’identité et de sécurité. Nous employons plus de 8 600 collaborateurs dans 55 pays et avons généré en 2014 un chiffre d’affaires supérieur à 1,5 milliard d’euros. Fort d’une expérience de plus de 40 ans dans le domaine de la biométrie, notre expertise unique réside dans le développement de technologies innovantes pour un large éventail de marchés et d’applications destinés aux personnes, aux gouvernements et aux entreprises. Nous accompagnons nos clients dans leurs problématiques de gestion d’identité et de fourniture de services en ligne de confiance. Nous contribuons également à la protection des frontières, à la sécurité des biens et des personnes. Dans un monde résolument numérique et connecté, nos solutions assurent la sécurité, des identités uniques et la confidentialité, pour un quotidien plus sûr et plus simple.

Afin de proposer à nos clients des solutions toujours plus performantes et adaptées à leurs besoins, nous investissons massivement en Recherche et Développement. En 2014, 8% du chiffre d’affaires ont été consacrés à la R&D. Actuellement, plus de 30% des effectifs travaillent dans nos centres de recherche à travers le monde. La diversité de nos équipes et leur savoir-faire remarquable nous permettent ainsi de maintenir notre position de leader technologique sur le marché. Nos sites de production répartis sur tous les continents nous permettent d’être flexibles et réactifs afin de répondre le mieux possible aux attentes spécifiques de nos clients. Nous fournissons une gamme étendue de services depuis la conception jusqu’au support et à la maintenance des installations. Les relations de confiance établies avec nos clients permettent d’anticiper les besoins futurs tout en soutenant les efforts entrepris dans l’innovation.

Le site Morpho de Saint-Etienne du Rouvray en France, référent en industrialisation et production de terminaux et de systèmes, est reconnu pour ses compétences en matière d’industrialisation de nouveaux produits et processus, de transfert de production, de support à ses partenaires et clients.

Partenariat entre Morpho et Vi TECHNOLOGY :

Le partenariat entre nos deux sociétés existe depuis Juillet 2013, date à laquelle Morpho, avec son site de Saint-Etienne du Rouvray, s’est porté volontaire pour la phase de tests de la machine PI PRIMO, de Vi TECHNOLOGY, destinée à l’inspection de la pâte à braser (SPI – Solder Paste Inspection) ainsi que de la suite logicielle SIGMA Link permettant de nous ouvrir la voie vers l’industrie du futur.

Avant d’acquérir PI, nous utilisions un contrôle 2D par échantillonnage intégré à notre ancienne machine de sérigraphie, la mesure de la hauteur du dépôt de crème à braser était ensuite vérifiée sur un moyen déporté d’ancienne génération permettant de mesurer la hauteur du dépôt au travers de la déformation d’un faisceau laser. Dans cette configuration, il était difficile d’identifier en début de ligne les défauts comme le manque de crème lié à une ouverture de l’écran bouchée ou comme les ponts de crème entre deux plots.

Nous avons immédiatement apprécié l’ergonomie de l’Interface Homme Machine (IHM) de PI car elle permet à un opérateur de prendre en main la machine en moins d’une journée et de rapidement démarrer l’inspection des cartes.

De plus, nous avons su tirer pleinement parti des fonctionnalités spécifiques de PI permettant de catégoriser des groupes de plots en fonction de leur taille et de leur forme, ce qui permet ensuite de significativement simplifier le paramétrage des limites pour les mesures de volume, hauteur, aire, position X Y, forme 2D, forme 3D et coplanarité.

Vue de l’interface tactile de PI:

Photo : Thierry Mamberti / SAFRAN.

Ainsi, la phase de test de PI a été un véritable succès tant sur le plan de l’acceptation du nouvel équipement par les équipes de production, que par la précision de mesure du volume des plots de crème à braser, nous permettant de détecter au plus tôt sur la ligne une grande partie des défauts et d’anticiper le niveau de qualité en sortie de ligne de production.

Nous avons donc pu confirmer et quantifier que l’épaisseur du dépôt de crème à braser était en fait liée à 3 paramètres principaux : • le ratio d’aire AAR, (Area Aperture Ratio), définissant le lien entre l’épaisseur de l’écran et la dimension de l’ouverture du pochoir, • le couple vitesse de raclage et pression de raclage de la machine de sérigraphie, • la position des pions de centrage de notre système anti-flambage dans la machine de sérigraphie.

Exemple d’un écran de sérigraphie :

Photo : Thierry Mamberti / SAFRAN.

Fort de ce constat, nous avons fait évoluer le design de nos écrans de sérigraphie (revue des diamètres d’ouverture en fonction des résultats ARR) tout en retravaillant nos paramètres de sérigraphie (fréquence de nettoyage, pression et vitesse de raclage). PI, nous a donc permis de rapidement acquérir de nouveaux savoirs techniques tout en mettant sous contrôle notre processus de sérigraphie. La machine a permis également de traiter au plus tôt les défauts sur PCBA afin de minimiser les coûts de réparation.

Suite à cette expérience concluante avec le SPI de Vi TECHNOLOGY, nous avons acquis une machine d’inspection optique de composants (AOI – Automated Optical Inspection) appelée « 2K » et positionnée en fin de ligne CMS afin de traquer les défauts après l’étape de refusion.

Afin de simplifier et réduire les temps de programmation, nous avons opté pour le logiciel SIGMA Import, faisant partie de la suite logicielle SIGMA Link, qui permet de générer, à partir de fichiers Gerber, VIS, CAD xy, les programmes des machines SPI « PI » et AOI « K » sur la même interface homme machine (IHM) et de créer une base de données unifiée facilitant la traçabilité. A ce jour, le temps moyen de programmation sur SIGMA Import est de 30 minutes pour une carte complexe (carte avec de l’intelligence et des composants sur les deux faces), et de 10 minutes pour une carte simple (carte d’éclairage LED, carte de multiplexage-démultiplexage, etc…). Une fois le programme généré, il reste à définir les limites « process » sur la machine PI (entre 5 et 15 minutes de travail) et à finaliser la programmation de l’AOI avec le logiciel Vision 64 (le temps de programmation dépend du nombre de nouvelles références sur la carte, il faut compter 30 minutes pour une carte sans grandes nouveautés).

Vue de l’interface de SIGMA Import:

Depuis le début de l’année 2015, nous évaluons également le logiciel SIGMA Review, permettant de faire la revue simultanée, sur une seule station de travail, des défauts sanctionnés par le SPI et par l’AOI, et de comparer ces défauts avec des images de référence afin de significativement faciliter la décision des opérateurs. Ce logiciel nous permet de valider la corrélation des données AOI/SPI afin de mieux détecter et comprendre certains défauts comme les « tombstones » et les « offsets », par exemple des composants qui sont correctement placés alors que leurs empreintes de crème à braser sont légèrement décalées. SIGMA Review nous a donc permis de gagner toujours plus en réactivité sur la détection et la mise sous contrôle des défauts de fabrication.

Vue de l’interface de SIGMA Review:

Plutôt que d’utiliser des outils comme Matlab ou Minitab pour filtrer les données « process » et identifier des tendances statistiques en fonction des paramètres machine, nous avons également acquis début 2015 le logiciel SIGMA Analysis. Cet outil permet de mettre à portée de main d’un technicien supérieur, l’analyse de données nécessaire à la recherche des défauts en production, détectés par PI (SPI) et/ou K (AOI) ainsi qu’à l’identification de leur cause. Ainsi, la traçabilité des données et le logiciel SIGMA Analysis nous permettent de contribuer à l’amélioration continue de notre procédé de fabrication, en permettant d’identifier de manière efficace les informations « process » importantes : • top 10 des défauts récurrents sur la carte • localisation géographique des défauts sur la carte • affichage 3D des défauts d’une carte • analyse temps réel de la performance de la ligne • Cp / Cpk et histogramme de l’ensemble des paramètres Ce logiciel est particulièrement intéressant en phase de qualification ou de mise au point de nouveaux procédés. D’une part, car il permet d’évaluer précisément le comportement d’une crème à braser face à plusieurs paramètres machine, mais également de comparer les performances statistiques des différentes solutions essayées. SIGMA Analysis permet donc de simplifier et de faire gagner du temps en phase d’analyse d’un plan d’expérience.

Vue de l’interface de SIGMA Analysis pour PI :

Au travers de ses équipements SPI (famille de produits PI), AOI (famille de produits K), et de sa suite logicielle SIGMA Link, Vi TECHNOLOGY nous a permis de détecter au plus tôt chaque défaut, de comprendre sa cause et d’apporter la réponse appropriée au meilleur coût. Ainsi Vi TECHNOLOGY a contribué à l’amélioration de la qualité de notre ligne de fabrication. L’amélioration continue menée sur notre ligne de fabrication, depuis plus d’un an et demi, nous a permis de réduire de 120ppm à 80ppm les défauts en sortie de la ligne de fabrication.