Avantages de l’IME
Depuis l’apparition des smartphones tactiles, les utilisateurs se sont accoutumés à toucher et à glisser des doigts sur des surfaces planaires et sans reliefs. Inventés à l’origine pour offrir des écrans de plus en plus grands et une utilisation plus intuitive, la technologie tactile est en marge de devenir un standard incontournable dans les interactions Homme-Machine.
Outre l’accoutumance générationnelle, la technologie tactile offre tout de même des avantages considérables comparé aux boutons mécaniques traditionnels. Ces derniers sont en effet coûteux, encombrants et relativement vieillissants dans le temps.
L’absence de mouvements mécaniques ainsi que la simplicité de conception et de fabrication rendent la technologie tactile, capacitive en particulier, plus pérenne, moins encombrante et moins coûteuse comparée aux technologies conventionnelles.
L’abondance progressive des écrans et boutons tactiles au détriment des boutons mécaniques est une conséquence de facteurs humains et industriels
Technologie capacitive
Comme solution bas coût, le PCB-FR4 ou le PCB-Flex sont souvent utilisés pour créer des surface ou boutons tactiles capacitifs pour des IHM peu exigeantes en termes d’esthétique et d’ergonomie. En effet, comme ni le PCB-FR4 ni le PCB-Flex ne sont transparents, il est très souvent compliqué de rétroéclairer des symboles ou des pictogrammes de manière homogène. Majoritairement, seuls des témoins lumineux sont utilisés pour indiquer l’état du bouton à proximité. Un coverlay sur lequel sont imprimés ou gravés des symboles est collé sur le PCB pour former l’interface utilisateur.
Lorsque la qualité perçue et l’ergonomie sont des facteurs non négligeables d’une IHM, les substrat PCB sont remplacés par un film transparent ou translucide, souvent du PET, sur lequel sont imprimés à la fois des électrodes capacitives transparentes et des pistes conductrices pour former un ensemble de capteurs connectés à une électronique de pilotage. Cette solution offre la possibilité d’avoir un rétroéclairage de qualité comparé aux PCB classiques. Ce film est ensuite collé sur un coverlay (généralement plastique ou verre) graphique uniquement transparent ou translucide dans les zones à rétroéclairer sur l’IHM.
Solution Symbiose :
Grâce à notre maitrise de la technologie IME, nous proposons une nouvelle façon de réaliser des IHM qui sont à la fois modernes, intuitives et élégantes.
Notre solution consiste à fabriquer par sérigraphie deux films distincts : le film d’aspect et le film technique. Le premier contient des éléments d’aspect, un logo, des pictogrammes, etc, tandis que le second contient des capteurs capacitifs (tactiles) et accessoirement des LEDs pour rétroéclairage. Ces deux films sont ensuite thermoformés si nécessaire pour épouser parfaitement la forme 3D de la pièce plastique à réaliser. En phase d’injection plastique, les deux films sont placés de part et d’autre du moule d’injection. Le premier est placé sur la face avant utilisateur et le second sur la face arrière. La matière plastique est ensuite injectée entre les deux films pour former la pièce plastique finale ou l’IHM.
Cette solution tire à la fois les avantages de la technologie tactile (capacitive) et de la technologie de surmoulage de film :
- Liberté de design : surface 3D homogène et sans relief.
- Processus de fabrication/production : réduction drastique des procédés et des opérations d’assemblage.
- Réduction du volume/poids : très peu de pièces d’assemblage, épaisseur drastiquement réduite.
- Robustesse et pérennité : pas de collage et pas de mouvements mécaniques, étanchéité.
- Rapport qualité/prix : qualité perçue très avantageuse au regard du coût.
Exemples de produits
SMART SURFACE
Ce produit illustre parfaitement le savoir-faire de Symbiose et sa maîtrise complète de la chaîne de valeur pour le développement d’un produit plastronique IME. Il s’agit d’une interface homme-machine (IHM) automobile comprenant des boutons tactiles et un slider capacitif, tous rétroéclairés, pour le contrôle de fonctions.
Symbiose a développé deux films. Le premier est décoratif et indicatif comprenant les différents symboles de chaque fonction. Le second est purement fonctionnel embarquant des circuits imprimés, des capteurs capacitifs ainsi que des composants électroniques (RLC et contrôleur) et des LEDs. Les différents processus et compétences mis en œuvre pour la réalisation de cette interface sont :
- Conception du produit et des outillages : design, électronique, optique et plasturgie
- Impression par sérigraphie des encres graphiques et électroniques sur les deux films
- Thermoformage du film de décoration
- Report par Pick’n Place et dispense de colles sur le film fonctionnel
- Surmoulage des deux films par injection plastique
À travers ce produit, Symbiose a démontré encore une fois l’intérêt de la technologie IME dans la réduction des coûts, de la complexité et de l’encombrement comparée à une architecture conventionnelle. Par ailleurs, grâce à une méthode brevetée, Symbiose est capable de gérer les fuites de lumières entre symboles adjacents et d’atteindre des luminances supérieures à 650cd/m² par symbole.
Notre technologie IME se distingue principalement par :
- Une haute densité d’intégration (nombre de fonctions par unité de surface)
- La gestion des fuites de lumière, homogénéité et luminance aux standards automobile
- La maîtrise du report de composants avec des pas de 0.5mm
SmartEEs
Actuellement, Symbiose participe au projet européen SmartEEs qui finance la promotion de l’électronique imprimée à travers des projets collaboratifs entre des industriels et des institutions de recherche. Nous sommes en charge du développement d’une nouvelle IHM automobile réalisée avec notre technologie IME. L’objectif est de proposer et de développer une solution élégante, qualitative et respectant les spécifications du secteur automobile et de l’électronique grand public.
Symbiose souhaite apporter de nouvelles innovations et de les mettre en œuvre dans le démonstrateur qui sera réalisé dans le cadre de ce projet, notamment, l’ajout de la fonctionnalité de détection de force pour la validation des appuis.
INLIGHT
Le concept InLight propose l’association de la lumière au décor dans une solution compacte et intégrée ayant comme objectif d’offrir une fonctionnalité à des pièces d’aspect souvent inertes (ex. planche de bord d’un véhicule côté passager) et une personnalisation instantanée pour l’utilisateur.
La technologie InLight propose d’utiliser une partie de la structure de la pièce (PC transparent) comme guide de lumière associée à deux films faisant office de miroirs et diffuseurs de lumière. Cette technique a l’avantage de pouvoir éclairer près de 95% de la surface de la pièce, réduire l’encombrement et diminuer le coût total de la pièce en réduisant drastiquement les opérations d’assemblage (injection bi-matière).
La diversité couleur, matière, aspect et forme offerte par cette technologie donne une liberté plus élargie aux designers pour laisser s’exprimer leur créativité souvent ralentie par les limites technologiques. De plus, la capacité de la technologie InLight à éclairer la quasi-totalité de la pièce de manière homogène offre la possibilité de diversifier le décor sur la même base du produit, donnant ainsi, à moindre coût, plus de flexibilité de segmentation en fonction de la série et/ou de la gamme du produit.
