Depuis sa création en 1987, le cœur de métier de CAO CONCEPT est la conception de circuits imprimés, aussi appelée placement et routage de cartes électroniques. Au fur et à mesure de la prise en compte des contraintes d’industrialisation, l’entreprise a développé des compétences dans le choix des fabricants de PCB ainsi que dans le suivi des premières fabrications de ceux-ci. En 2001 et en réponse à la demande, CAO CONCEPT a investi dans un atelier de câblage pour accompagner ses clients dans la conception d’une carte électronique complète. Focus sur cette activité spécifique de prototypage.

Qu’est-ce qu’un prototype de carte électronique ?

Un prototype de carte électronique est la première concrétisation de la conception et du développement d’une version de carte électronique qu’elle soit destinée ou non à la production en série. C’est l’aboutissement des activités suivantes, effectué en amont :

• Définition de l’architecture électronique : schéma fonctionnel
• Choix des composants : Bill Of Materials (BOM), nomenclature
• Liaison des composants : schéma électronique
• Prise en compte des contraintes électroniques liées à l’empilage, la ségrégation des signaux ainsi que l’isolement
• Simulation mécanique, thermique, CEM (compatibilité électromagnétique) et intégrité de signaux

Nos clients utilisent plusieurs appellations en fonction de la phase du projet et de l’utilisation finale de ces prototypes : preuve de concept (POC), maquette, prototype, pré-série…

Quel est l’objectif du prototypage d’une carte électronique ?

L’objectif premier d’un prototype de carte électronique est de vérifier le bon fonctionnement (la mise au point) conformément aux attendus clients selon son cahier des charges.

Aujourd’hui, des outils logiciels (simulation post schéma), des demo boards, les préconisations des fabricants de composants, le calcul, des abaques permettent de vérifier la bonne mise au point en amont du premier prototypage.

Dans le cas de cartes électroniques complexes, il est important de ne pas considérer le bon fonctionnement du produit comme seul objectif.

Cette étape dans le développement d’une carte électronique sert aussi à :

• Mettre au point la fabrication du PCB pour la série (gamme de fabrication et de contrôle, programme machine, outillage)
• Mettre au point l’assemblage de cartes (brasage des composants, gamme de fabrication brasage des composants, gammes de test et de contrôle, programme machine, outillage…)
• Mettre point la carte par les concepteurs électroniques
• Vérifier l’intégration mécanique
• Optimiser le design suite aux retours des fabricants PCB, opérateurs de câblage et d’intégration
• Mettre au point le logiciel : cette phase cruciale est le lien entre le monde du hardware et celui du software
• Vérifier la compatibilité électromagnétique (CEM) et exécuter les tests des qualifications pour faciliter et valider les obtentions des certifications.
• Vérifier les performances du produit

Quelles sont les étapes-clés du prototypage d’une carte électronique et pourquoi choisir CAO CONCEPT ?

Ces étapes clés sont maitrisées par toutes les parties prenantes de la réalisation d’un prototype.

Souvent, le point de douleur de nos clients se situe dans l’interfaçage des différents métiers qui interviennent au cours du processus de conception d’une carte électronique. Son savoir-faire et son expertise positionnent CAO CONCEPT au croisement de ces interfaces.

Interface avec les bureaux d’études électroniques, mécaniques et de certification

CAO CONCEPT travaille pour des bureaux d’études dans de multiples domaines d’activités. Nous nous adaptons à toute demande. Lors de l’étape initiale, nous orientons le besoin client grâce aux premiers échanges avec une checklist de questions préétablies.

Par la suite, nous établissons un plan d’actions selon l’identification des risques et des opportunités techniques : celui-ci est suivi au fil du projet et vérifiés avec tous les acteurs.

Interface avec le concepteur du circuits imprimés

Le cœur de métier de CAO CONCEPT étant le design de PCB, les contraintes de prototypage et plus largement d’industrialisation sont prises en compte par nos soins dès la conception.

Notre atelier de câblage interne permet de prendre en compte et de valider la création de nos empreintes composants dès le démarrage du projet.

L’objectif de nos routeurs est de trouver la solution la plus adaptée à vos besoins dès l’entame du processus.

Interface avec les fabricants de PCB

CAO CONCEPT entretient des liens étroits avec tous les fabricants de PCB français ainsi qu’un large panel de fabricants européens et asiatiques.

Notre équipe est ainsi en mesure de :

• Conseiller son client vers les fabricants PCB les plus adéquats pour avoir d’emblée un résultat optimal
• Définir, en amont, un empilage et une technologie des vias pertinentes au regard des différentes contraintes de coûts, de délais et de qualité
• Garantir la fabricabilité de la carte électronique
• Assurer le suivi des premières fabrications de A à Z
• Faire bénéficier nos clients de ses retours d’expérience

Interface avec les câbleurs, les intégrateurs, les testeurs

CAO CONCEPT réalise 20% de son CA avec des EMS de renom dans des domaines d’activités différents. Nous connaissons bien leurs contraintes et en faisons aussi bénéficier nos clients.

Cela réduit le délai de fabrication des prototypes y compris sur des projets non matures. Dès l’étape des prototypes, le savoir-faire de nos câbleurs garantit un niveau de qualité régi par la norme IPC- A-610.

CAO CONCEPT réalise aussi les premiers tests des cartes afin de garantir un prototype fonctionnel à la livraison au client.

Lorsque que le projet requiert les compétences d’un EMS (Electronic Manufacturing Services), nous travaillons en collaboration avec SNEES : cet EMS est l’une des quatre sociétés du Groupe WAE auquel appartient également CAO CONCEPT. Il possède une ligne de pose CMS automatique entièrement dédiée aux prototypages et délais courts.

Interface avec nos clients

L’enjeu de tout développement de produit (y compris un produit électronique) est de répondre au besoin de l’utilisateur final au bon moment afin de respecter la notion de « time to market ».

Le facteur temps étant un aspect important, l’objectif de CAO CONCEPT est de réduire le nombre d’itérations des prototypes pour ne pas allonger le délai et de trouver le bon compromis entre les bénéfices et les risques.

Cela passe par une communication claire et transparente avec nos clients. Nous les informons en temps réel, en envoyant – par exemple – des photos et vidéos via notre station de contrôle caméra. Nous échangeons sur nos contraintes et éventuels points bloquants.

Notre interlocuteur nous partage aussi son planning client général pour avoir une vision globale afin de :

• Réaliser les prototypes en parallèle d’autres tâches
• Anticiper des éventuelles évolutions

Prototypage de carte électronique : quels sont les bénéfices client ?

Le prototypage reste un moyen efficace de valider son design en compléments des phases amont. En démarrant la démarche prototype tôt dans un projet, on limite les risques de non-conformité, non-tenue des délais et des coûts objectifs. Cette méthode agile est depuis longtemps maitrisée par CAO CONCEPT.

En nous choisissant comme partenaire, vous bénéficierez d’un service complet de la conception PCB à la production.

Et quoi de plus satisfaisant que de voir son produit en physique ? C’est le couronnement des étapes d’un développement électronique durant parfois plusieurs mois !

Concrétisons ensemble vos produits de demain : contactez-nous via notre plateforme de devis en ligne !

Vous êtes à la recherche d’un service de prototypage ou de production en petite série de cartes électroniques ? Société du Groupe WAE, CAO CONCEPT complète son offre de services en intégrant un nouveau four de refusion, au sein de son atelier de câblage, basé à Angers. L’équipement vient d’être mis en service après une phase de qualification. Présentation.

Quel est le principe de fonctionnement d’un four à refusion ?

Un four de refusion, également aussi appelé four CMS ou four d’établi en raison de sa portabilité, est utilisé pour braser avec rapidité et précision les composants électroniques sur un circuit imprimé (PCB).

Il constitue un outil d’assistance au câblage manuel : cette compétence était déjà maîtrisée par l’équipe CAO CONCEPT pour le prototypage de cartes électroniques. Cet investissement étend les possibilités de production de l’entreprise, avec des garanties de conformité et qualité pour les clients, du prototype à la très petite série.

Dans le détail, un four à refusion permet d’assembler des cartes de technologie CMS. Après avoir déposé la pâte à braser à l’aide d’un pochoir et placé les composants sur le circuit imprimé, les cartes passent dans le four.

À quel besoin répond cette nouvelle intégration et comment le four à refusion s’intègre-t-il dans la chaîne de valeur ?

Auparavant, CAO CONCEPT réalisait l’assemblage manuel des cartes électronique à l’aide d’un fer à souder. Pour le brasage des composants plus délicats et difficilement accessibles avec un tel outil manuel (par exemple dans le cas de composants avec un thermalpad), les techniciens CAO CONCEPT utilisaient une table de refusion. Celle-ci, contrairement au nouveau four de refusion, ne permettait pas un contrôle optimal de la température, ni le passage d’une carte entière.

L’introduction d’un four à refusion dans le processus CAO CONCEPT vise à garantir la production de cartes électroniques offrant fiabilité et performances, en évitant cet écueil.

Le four à refusion va élargir la capacité à répondre à de nouvelles demandes concernant des cartes électroniques qui n’étaient pas encore prises en charge, en répondant aux normes de qualité exigées afin de satisfaire les demandes des clients.

Comment le processus de qualification a-t-il été réalisé ?

Le processus de qualification du four à refusion a été réalisé par CAO CONCEPT sur des designs existants, faisant appel à l’expertise de son équipe. Un formulaire a été établi avec les caractéristiques d’entrées des essais et les résultats obtenus. Des sessions régulières de formation sont prévues toujours dans l’idée de renforcer la capacité à répondre de manière optimale aux besoins des clients.

Découvrez notre service de devis en ligne « PCB et câblage »

Intéressé(e) ? Vous pouvez, dès maintenant, faire une demande de devis PCB et câblage via notre formulaire en ligne.

En six étapes et quelques clics, indiquez-nous :

1. 1. Si vous souhaitez signer préalablement un accord de confidentialité (NDA)
   2. Le descriptif de votre projet
   3. Les plans du circuit imprimé
   4. Les composants pour approvisionnement
   5. Le câblage de la carte électronique
   6. Vos coordonnées

Nous prendrons contact avec vous dès que nous aurons analysé votre demande.

L’équipe  technique CAO CONCEPT participait, le 16 octobre dernier, à la présentation et aux ateliers AFNOR SPEC 2212, au sein des locaux de We Network à Angers. Tous les acteurs, partie prenante de la conception de circuits imprimés étaient représentés : acteur de la normalisation, grands donneurs d’ordres, concepteur et designer PCB (placement et routage), association dans le domaine électronique…

Un sujet en adéquation avec l’ADN de CAO Concept et plus largement de WAE Group dont l’entreprise est l’une des composantes depuis 2017 :

• Simplifier la fabrication des PCB dès le design et optimiser les coûts de production pour favoriser une approche vertueuse Made in France ;
• Impliquer tous les acteurs de la filière électronique française (petits et grands) pour apporter notre contribution en phase avec les ambitions du plan national France Relance ;
• S’informer sur les nouveaux outils ainsi que les nouvelles normes pour être à la pointe de la technologie… cela pour pour apporter le meilleur support à nos clients dans le respect de notre approche Customer first !

Face à la demande croissante de conception de circuits imprimés complexes (high speed, modélisation 3D…), CAO Concept a investi dans les licences et la formation avec eCadstar. Ce logiciel de CAO électronique, proposé par l’éditeur Zuken, vient compléter l’offre Cadstar entre CR5000 et CR8000, deux outils déjà en service au sein de CAO Concept et maîtrisés par l’équipe technique.

Le gestionnaire de contraintes eCadstar, très proche de celui de CR8000, a permis au bureau d’études CAO Concept d’être opérationnel rapidement et de bénéficier des avantages de ce nouveau module avec deux objectifs principaux :

• Atteindre les performances électroniques,
• Minimiser les reprises de design.

Avec la version Advanced High-Speed, via eCadstar, CAO Concept met d’autant plus en œuvre son savoir-faire, fruit de 36 ans d’expérience de l’entreprise, quant à la conception des cartes numériques avec une architecture complète pouvant contenir à la fois des :

• Composants FPGA (Microchip® – IGLOO®2, XILINX® Versal^TM, Intel® Cyclone®10…)  incluant dorénavant des processeurs d’application, processeurs temps réel, des moteurs IA (intelligence artificielle), des moteurs DSP et  mémoire intégrée capable d’être de véritable alternative au CPU (Central Processing Unit) et GPU (Graphic Processing Unit).
• Périphériques QSPI (Quad serial peripheral interface) permettant la communication avec un périphérique de mémoire flash externe avec des fréquence de travail jusqu’à 200MHz
• Mémoires SDRAM DDR avec des bus de 32 à 72 lignes fréquences de travail allant de 800Mhz à 1.6GHz avec des topologies différentes
• Paires différentielles HSSL (High speed Serial Link) de 12.5 à 32GHz
• Paires différentielles LVDS (Low Voltage Differential Signaling) jusqu’à 400MHz
• Emetteur-récepteur PHY Ethernet 1000Base-T (Physical Layer Transceiver)
• Bus opérationnels de terrain tels que CAN, I2C, JTAG, RS485
• Gestion des plans d’alimentation de quelques centaines de milliampères à plusieurs dizaines d’ampères

Un logiciel et outil CAO électronique très complet pour le designer PCB

Le logiciel eCadstar fournit au designer PCB tous les modules nécessaire pour un routage de qualité :

• Library Editor est l’application de gestion de bibliothèque, c’est un élément clé pour la création des composants simples au plus complexes (BGA) avec la mise en perspective 3D
• eCadstar dispose de module la configuration des isolements (clearances) et la vérification des lignes de fuite (creepages) en 3D afin de garantir les contraintes électriques et normatives (IPC, ECSS)
• Les règles de routage par zone, proposées par eCadstar, permettent de réaliser des conceptions à routage dense et d’améliorer la fabricabilité des circuits imprimés
• Le gestionnaire de contraintes commun (constraint browser) permet de définir des règles dans l’éditeur de schéma  puis de les compléter dans le PCB

Couplé à une bonne maîtrise des méthodologies de routage par CAO Concept et à une bonne connaissance des contraintes industrielles, eCadstar permet d’effectuer tout type de design de carte électronique de manière rapide et sûr pour réduire le nombre d’itération des prototypes.

Fin 2022, l’entreprise a passé et validé son audit de renouvellement. La poursuite d’un cycle Qualité débuté en 2007. Explications détaillées du processus et des bénéfices clients avec Philippe Jacob, chargé d’affaires et responsable Qualité, à l’origine de la première certification et en charge du suivi de l’ISO 9001 chez CAO CONCEPT.

CAO CONCEPT a été récemment confirmé ISO 9001 pour trois ans… quelle est l’historique de cette norme au sein de l’entreprise ?

Philippe Jacob : « CAO CONCEPT a été certifiée ISO 9001 pour la première fois en 2007, puis renouvelé à chaque audit intermédiaire et audit principal (tous les 3 ans). »

De façon synthétique comme le système Qualité de CAO CONCEPT s’organise-t-il ?

Philippe Jacob : « Notre système qualité est décrit de façon pyramidale dans la documentation dédiée. En haut, nous avons le manuel Qualité : il détaille notre métier autour de la CAO électronique, placement, routage et câblage. Nous y trouvons l’organisation de nos flux internes, de l’interrogation par le client à la livraison de la commande réalisée. Cela avec des procédures pilotées :

• Management et direction
• Ordonnancement (opérationnel)

Plus nous avançons dans le détail, plus nous décrivons étape par étape : ce sont nos processus. Ils sont au nombre de onze dont CAO électronique, documentation, achats et sous-traitance, RH…

A chaque processus est attaché un pilote métier dédié.

Ensuite, on peut trouver des instructions pour décrire une étape particulière d’un processus. Tout en bas, à la pointe, sont répertoriés les formulaires de devis, les comptes-rendus de réunions… »

L’ISO 9001 est une assurance qualité pour les clients de CAO CONCEPT

Comment la mise en œuvre de l’ISO 9001 se traduit-elle au quotidien chez CAO CONCEPT?

Philippe Jacob : « L’élément entrant, c’est le processus commercial : la réception et l’analyse des documents puis l’établissement d’un devis. Selon la nature du projet et les processus opérationnels à mobiliser, nous réalisons ensuite les opérations selon un schéma pré-établi sous forme de logigramme. »

Quels sont les bénéfices clients d’un tel système qualité ?

Philippe Jacob : « Le processus ISO 9001 est maîtrisé par nature… il s’agit d’une assurance qualité pour nos clients. Chaque étape doit être remplie et validée selon une check-list paraphée pour la CAO, et par une fiche de conformité pour du câblage, il n’y a pas d’exception possible.

Ce système qualité ISO 9001 est aussi l’assurance d’un référentiel partagé quand nous intégrons de nouveaux collaborateurs. Ils peuvent s’imprégner tout de suite des règles communes à l’entreprise et les suivre. »

L’ISO 9001 est-il un argument concurrentiel différenciant ?

Philippe Jacob : « Oui, sur le plan de la commercialisation de nos services (CAO électronique, placement et routage) et produits (câblage) car tous les acteurs du marché ne sont pas ISO 9001.

L’avantage concurrentiel est également lié aux effets internes positifs de l’ISO 9001 au sens de l’amélioration continue : notre courbe de non conformité est à un niveau bas et en constante réduction. Certains clients exigent l’ISO 9001, d’autres ne le demandent pas… Ce n’est pas indispensable mais cette certification s’affirme comme un élément de rassurance fort sur les secteurs d’activités stratégiques. »

• En savoir plus : consulter nos cas clients et retours d’expérience

Après deux exercices 2020 et 2021 en situation de crise sanitaire, le point sur l’activité de l’entreprise en compagnie de Frédéric Fabre, CEO de WAE Group dont CAO CONCEPT est l’une des trois composantes. Un retour aux chiffres de 2019 est anticipé. La PME mise sur la logique de groupe pour booster encore plus son développement et sur le digital pour gagner en visibilité globale. Illustration de son dynamisme et ses ambitions : trois recrutements sont en cours pour renforcer l’équipe.

Quel est le bilan général pour CAO CONCEPT au terme de l’exercice 2021?

Frédéric Fabre : « CAO CONCEPT a traversé les deux années de crise sanitaire en restant solide : 2021 a été un exercice de transition avec des perspectives en 2022 sur nos trois métiers :

• • Etude et conception de cartes électroniques

• • Prototypage

• • Production

Durant cette période, l’entreprise a investi dans le digital, en procédant à la refonte complète de son site internet, lancé en septembre dernier pour gagner en visibilité. La version de la plateforme en langue anglaise va être déployée dans les prochaines jours.

En vue d’accélérer, l’arrivée d’un nouveau commercial expérimenté est imminente. Deux postes sont également ouverts, l’un à Angers et l’autre à Rennes, afin de renforcer l’équipe de nos techniciens en CAO électronique. »

Quelles sont justement les perspectives 2022 ?

Frédéric Fabre : « L’activité est forte dès ce mois de janvier 2022 avec beaucoup de demandes. Il semble néanmoins y avoir encore une influence du variant Omicron. Certains clients attendent de voir la réalité de la situation avec un temps de latence entre leur déclaration d’intention et le démarrage effectif du projet. La tendance est néanmoins à l’optimisme. Nous anticipons de revenir aux chiffres de 2019.

Les problèmes d’approvisionnement en matière première, dont ceux relatifs aux semi-conducteurs, ont-ils un impact sur l’activité ?

Frédéric Fabre : La CAO électronique n’est pas impactée. Cela se ressent sur la partie câblage de l’activité. Sur certaines cartes électroniques, même s’il s’agit d’une petite série, si le composant est manquant et non remplaçable par un autre, nous sommes bloqués… Je ne vois pas de retour à la normale avant 2023. »

CAO CONCEPT : une PME agile au sein de WAE Group, porteur d’une offre globale en électronique, logiciels embarqués et mécanique

Quelle est aujourd’hui la place de CAO CONCEPT au sein de WAE Group ?

Frédéric Fabre : « Il y a une symétrie des attentions entre CAO CONCEPT et WAE Group. CAO CONCEPT est l’une des trois composantes du Groupe, avec QUASAR CONCEPT et SERETEC. L’entreprise contribue à l’offre globale, que nous avons résumé sous le concept d’accélérateur industriel : de l’idée au marché, du design à la vie série d’un produit électronique.

WAE Group a vocation à générer un volume d’affaires supplémentaires pour CAO CONCEPT qui permet, par son expertise, son savoir-faire et ses compétences, d’aller adresser de nouveaux clients. »

Si vous deviez citer trois qualités de CAO CONCEPT ?

Frédéric Fabre : « Réactivité, flexibilité et expertise.

• • Réactivité car les clients de CAO CONCEPT peuvent nous demander un devis avec une réponse à donner de façon immédiate pour démarrer à j+1

• • Flexibilité car les projets ne sont jamais linéaires. L’équipe CAO CONCEPT doit s’adapter en temps réel selon les changements des points de vue techniques des clients jusqu’à la validation finale

• • Expertise car CAO CONCEPT délivre un service de haut niveau avec des compétences reconnues qui lui permettent de travailler dans tous les secteurs dont les plus exigeants comme l’aérospatial. »

• En savoir plus : consulter nos cas clients et retours d’expérience

Le logiciel de CAO électronique CR-8000, proposé par l’éditeur Zuken, vient aux côtés de la version CR-5000 qui est déjà en service au sein de CAO Concept et maîtrisée par l’équipe depuis de longues années.

Un gestionnaire de contraintes complet

Cette nouvelle version offre notamment une modernisation de l’interface graphique. Elle dispose  d’une panoplie d’extensions qui permettent de rentrer un grand nombre de contraintes liées aux cartes électroniques de tous les types. Cette montée en puissance du gestionnaire de contraintes procure à l’outil un niveau de performances accru. Des vérifications des règles de conception sont aussi le gage d’une prévention en amont des erreurs… pour une optimisation de la productivité et maîtrise des coûts.

Cet investissement de l’entreprise, ainsi que la formation des techniciens qui l’accompagne, ont été réalisés pour accompagner le besoin et la demande des clients en matière de conception et routage de cartes électroniques.

• En savoir plus sur Zuken CR-8000