Aperçu du futur design de LPRINT dans sa version commerciale
Si l’impression 3D électronique avance à bas bruit, elle trace déjà le sillon d’une transformation majeure dans la manière dont nous concevons et fabriquons nos circuits imprimés (PCB). Bien qu’encore en phase émergente, cette technologie a le potentiel de révolutionner leur production en offrant davantage d’agilité, de localisation et de personnalisation à ses acteurs. Compte tenu de l’omniprésence de l’électronique dans notre quotidien et celui de l’industrie – des smartphones aux voitures, en passant par les chaînes de production, et la montée en puissance de l’IA – la capacité à produire des cartes PCB de manière plus efficace et durable, est un enjeu stratégique. Par sa grande souplesse de fabrication et sa consommation de matériau réduite au stricte nécessaire, l’impression 3D à toutes les cartes en main pour venir bouleverser la chaîne de valeur traditionnelle. En France, l’un des acteurs avec lequel il va falloir sérieusement compter dans les années à venir est LPRINT. Pour vous faire découvrir cette jeune pousse soutenue par l’Inria (Institut national de recherche en sciences et technologies du numérique), je suis allé à la rencontre de ses deux fondateurs Inna Pykhova et Artem Perov. (English version here)
« Je crois profondément que, tout comme l’impression 3D a révolutionné le prototypage et le développement mécanique, elle transformera également la manière dont l’électronique est conçue »
Bonjour Inna / Artem, pourriez-vous nous raconter le parcours qui vous a conduit jusqu’à LPRINT ?
Artem Perov
Artem : J’ai une formation en dispositifs et systèmes optoélectroniques, avec plus de 12 ans d’expérience dans les systèmes embarqués, la conception de PCB et les technologies laser avancées. Au fil des années, j’ai dirigé des équipes de R&D dans des centres de recherche, développé des PCB rigides-flexibles multicouches complexes pour des applications optoélectroniques, et enseigné des cours sur les systèmes optiques et laser à l’Université technique d’État Bauman de Moscou.
Tout au long de ma carrière, l’itération rapide a toujours été essentielle — mais le prototypage de PCB ralentissait systématiquement tout le processus. Je me surprenais souvent à envier les ingénieurs mécaniques, qui pouvaient imprimer en 3D et tester leurs conceptions en quelques heures, alors que, dans l’électronique, il nous fallait attendre des semaines pour une simple révision de carte. Cet écart a toujours été une source de frustration.
Finalement, j’ai commencé à me demander : et si nous pouvions apporter la vitesse et la flexibilité de l’impression 3D à l’électronique ? À mesure que la fabrication additive transformait d’autres industries, je me suis rendu compte que la fabrication de PCB était restée bloquée dans le passé. C’est à ce moment-là que l’idée derrière LPRINT a vraiment commencé à prendre forme — non pas comme une innovation “sympa”, mais comme une solution nécessaire à un problème auquel je me heurtais encore et encore.
Inna Pykhova
Inna : Mon parcours est dans le business et l’entrepreneuriat. Avant LPRINT, j’ai développé et fait croître une startup EdTech qui a atteint plus de 20 000 professionnels dans la région CEI, entièrement en autofinancement. J’étais également responsable du développement et de la croissance à l’international d’un produit technique — une plateforme de développement rapide d’applications — ce qui m’a donné une compréhension approfondie des défis auxquels sont confrontées les équipes produits sous forte pression de délais.
Lorsque Artem m’a présenté l’idée de LPRINT, j’en ai immédiatement perçu le potentiel. J’avais vu de mes propres yeux comment une itération lente peut tuer la dynamique du développement produit. C’est alors que nous avons décidé de nous engager et de construire LPRINT ensemble.
« L’idée de pouvoir créer des objets physiques à partir de conceptions numériques, aussi rapidement et librement, honnêtement, cela m’a époustouflé »
Vous souvenez-vous dans quelles circonstances vous avez découvert l’impression 3D ? Perceviez-vous déjà le potentiel de cette technologie ?
Artem : Oui, je me souviens très bien de la première fois où j’ai vu une imprimante 3D en action — c’était il y a de nombreuses années, une imprimante basique à filament. Étant toujours passionné par la création d’objets, l’impression 3D a immédiatement attiré mon attention.
L’idée de pouvoir créer des objets physiques à partir de conceptions numériques, aussi rapidement et librement — honnêtement, cela m’a époustouflé. C’était comme ouvrir une nouvelle dimension créative.
Je crois profondément que, tout comme l’impression 3D a révolutionné le prototypage et le développement mécanique, elle transformera également la manière dont l’électronique est conçue, fabriquée et intégrée dans le monde qui nous entoure.
« En 2021, Artem est venu me voir avec une idée : une imprimante 3D capable de produire de véritables PCB fonctionnels »
Comment l’histoire de LPRINT a t-elle débuté ?
Inna : Nous nous connaissons depuis plus de 17 ans. En 2021, Artem est venu me voir avec une idée : une imprimante 3D capable de produire de véritables PCB fonctionnels. Le concept a immédiatement trouvé un écho en moi. Le besoin était évident, et le marché appelait clairement à une manière plus rapide, plus flexible et plus localisée de fabriquer de l’électronique.
À ce stade précoce, nous nous sommes fortement concentrés sur la recherche des technologies existantes, la compréhension de leurs limites, et l’identification des lacunes qu’elles laissaient ouvertes. Cette exploration approfondie nous a permis de définir l’approche technologique unique qui allait devenir la base de notre produit.
Début 2023, nous avions construit une preuve de concept fonctionnelle, démontrant avec succès le dépôt de matériaux multiples. Nous avons pu imprimer de simples structures de test, ce qui a confirmé que notre idée de base était techniquement viable. Depuis, nous avons conçu notre prototype de laboratoire et développé une tête d’impression innovante capable de déposer deux matériaux. Ces avancées ont jeté les bases de notre stade actuel de développement.
À la fin de l’année 2023, nous avons entamé des discussions avec Inria (Institut national de recherche en sciences et technologies du numérique) et leur programme de soutien aux startups, Inria Startup Studio. En 2024, nous avons officiellement rejoint le programme et nous nous sommes installés au centre Inria de Saclay, avec le soutien de l’Université Paris-Saclay et de son fablab.
Cet environnement a joué un rôle clé en nous permettant d’affiner notre prototype de laboratoire et de faire progresser le développement de notre technologie. Pendant cette période, nous avons également lancé le processus de dépôt d’un brevet en collaboration avec Inria pour protéger les innovations clés de notre procédé. En parallèle, nous avons commencé à collaborer avec des partenaires industriels qui se préparent à tester les premiers échantillons produits par notre prototype.
« La réalité est que la fabrication traditionnelle de PCB est optimisée pour la production de masse, pas pour la flexibilité, la personnalisation ou la durabilité »
Quelles problématiques rencontrées avec les PCB traditionnels cherchez-vous à résoudre avec votre solution d’impression 3D ?
Carte PCB traditionnelle
Inna : Lorsque nous avons commencé à réfléchir sérieusement à LPRINT, notre objectif n’était pas seulement d’accélérer la production de PCB — c’était de répondre à un ensemble de problèmes profonds et systémiques qui existent dans l’ensemble de l’industrie et que nous avions rencontrés à plusieurs reprises dans notre propre travail.
La réalité est que la fabrication traditionnelle de PCB est optimisée pour la production de masse, pas pour la flexibilité, la personnalisation ou la durabilité. Le processus est soustractif, intensif en produits chimiques et fortement dépendant de fournisseurs externes. En fait, environ 94 % de la production mondiale de PCB est actuellement basée en Asie. Cela entraîne de longs délais, des coûts de transport élevés et des préoccupations majeures en matière de résilience de la chaîne d’approvisionnement et de protection de la propriété intellectuelle.
Pour les équipes développant le matériel de nouvelle génération, en particulier dans des secteurs dynamiques comme l’aérospatial, la défense ou la R&D, ce modèle traditionnel n’est plus viable. Ces équipes ont besoin de cycles d’itération rapides, d’une confidentialité stricte et de capacités de production à la demande — des éléments presque impossibles à obtenir avec le modèle actuel d’externalisation.
Nous avons vu d’innombrables exemples où des équipes devaient attendre plus de trois semaines simplement pour recevoir une révision de carte de base. Dans de nombreux cas, une petite erreur de conception signifiait repartir de zéro, entraînant une perte de temps, de budget et de dynamique. C’est un énorme goulet d’étranglement — et cela freine directement l’innovation. Dans tous les secteurs, il y a une tendance croissante à relocaliser la production, à mieux contrôler la propriété intellectuelle et à réduire l’impact environnemental.
Artem : La fabrication de PCB n’a fondamentalement pas changé depuis plus de 40 ans. Pendant ce temps, l’électronique évolue rapidement. Les dispositifs deviennent plus petits, plus complexes, et nécessitent souvent des circuits imprimés de formes non planes, en 3D — ce que la fabrication traditionnelle de PCB n’est tout simplement pas conçue pour faire.
Avec LPRINT, nous avons voulu résoudre ce problème en développant une technologie qui libère l’électronique des contraintes bidimensionnelles. Notre système permet la fabrication additive de circuits avec des chemins conducteurs dans pratiquement n’importe quelle configuration — y compris intégrés à l’intérieur du volume même du circuit. Les interconnexions verticales et la métallisation des bords sont intégrées de manière transparente dans le processus, sans ajouter de complexité ni de temps.
Ce nouveau niveau de liberté géométrique ouvre des possibilités de conception entièrement nouvelles. Les ingénieurs peuvent désormais créer des circuits qui épousent la forme du produit, au lieu de forcer le produit à s’adapter à l’électronique. Dans le même temps, notre approche permet de réimprimer des cartes obsolètes pour des systèmes existants et d’accélérer considérablement la validation de conception et les cycles d’itération.
« Grâce à un système activé par laser, le procédé permet un contrôle fin des caractéristiques à l’échelle du micron, tout en éliminant les contraintes mécaniques typiques des méthodes basées sur des buses »
Explique-nous le fonctionnement de votre imprimante 3D et le type de composants pouvant être imprimés avec ?
Inna Pykhova et le prototype de laboratoire de l’imprimante 3D LPRINT
Artem : Bien sûr. Notre imprimante 3D a été développée pour repenser fondamentalement la manière dont les circuits imprimés sont fabriqués. Au lieu de s’appuyer sur des procédés traditionnels soustractifs, elle imprime les PCB de manière additive, couche par couche, en déposant avec précision des matériaux conducteurs et isolants.
Grâce à un système activé par laser, le procédé permet un contrôle fin des caractéristiques à l’échelle du micron, tout en éliminant les contraintes mécaniques typiques des méthodes basées sur des buses. Cela ouvre de nouveaux niveaux de liberté de conception, de précision et de fiabilité.
Le flux de travail a été conçu pour être intuitif pour les ingénieurs. Les cartes sont créées à l’aide d’outils ECAD standards comme Altium, Cadence ou KiCad. À partir de là, les fichiers Gerber et les données de stack-up sont importés dans notre logiciel propriétaire, qui les transforme en un modèle 3D complet, découpe le design en couches imprimables et génère les instructions machine nécessaires à la fabrication.
Pendant l’impression, le système alterne avec une grande précision le dépôt de matériaux conducteurs et diélectriques, permettant la création de structures multicouches complexes, de vias intégrés, d’interconnexions denses et même de conceptions tridimensionnelles non planes — le tout dans un processus intégré unique.
Notre prototype de laboratoire actuel est capable de produire des cartes rigides avec des architectures avancées, incluant des interconnexions verticales et internes, une métallisation des bords, et des éléments autoportants qui dépassent le format traditionnel plat et rectangulaire des PCB. La plateforme a été conçue pour être évolutive, permettant aux futures versions de supporter des volumes de fabrication plus importants et des géométries encore plus complexes.
Nous développons le système LPRINT en trois grandes étapes. La première phase — notre prototype de laboratoire actuel — est axée sur la validation du procédé fondamental et de la compatibilité des matériaux. Les étapes suivantes, comprenant les unités alpha et bêta, introduiront une automatisation renforcée, une fiabilité améliorée et une préparation pour les applications du monde réel. La version industrielle finale offrira des capacités étendues, des surfaces d’impression plus grandes et un support élargi pour une gamme plus large de matériaux afin de répondre aux besoins exigeants de la fabrication.
« même dans sa forme actuelle, elle est déjà comparable à ce que peut offrir la fabrication traditionnelle de PCB »
Quel est le niveau de conductivité et de résolution de vos traces imprimées ?
Logo de la start-up LPRINT
Artem : Pour le moment, nous travaillons avec un prototype de laboratoire, et nous prévoyons d’obtenir nos premiers résultats d’échantillons physiques d’ici cet été. L’objectif principal de cette phase est de valider la fonctionnalité de base de notre système : la capacité à déposer à la fois des matériaux conducteurs et diélectriques dans un processus additif entièrement intégré.
Pour cette première version, nous avons délibérément choisi de ne pas investir dans des composants haut de gamme. Notre objectif n’était pas d’optimiser la résolution dès le départ, mais de prouver que l’ensemble du système — de la gestion des matériaux au contrôle du laser en passant par le logiciel — fonctionne de manière cohérente. Naturellement, cela signifie que la résolution n’est pas encore à son niveau maximal. Cependant, même dans sa forme actuelle, elle est déjà comparable à ce que peut offrir la fabrication traditionnelle de PCB, ce que nous considérons comme un point de départ très prometteur.
Les tests de conductivité pour le prototype de laboratoire sont toujours en cours, et nous serons en mesure de partager des valeurs plus précises une fois les mesures terminées. En regardant vers la version bêta, nous visons beaucoup plus haut. Le système est conçu pour atteindre des niveaux de conductivité proches de ceux du cuivre pur, grâce à une combinaison de matériaux conducteurs développés sur mesure et d’un processus d’impression finement optimisé. En parallèle, nous améliorons la résolution en intégrant des composants matériels plus performants et des systèmes de contrôle plus précis.
Un autre développement important concerne les matériaux diélectriques. La nouvelle formulation est conçue pour résister à des contraintes thermiques supérieures à 300 °C, permettant ainsi une compatibilité totale avec la soudure sans plomb et d’autres applications industrielles exigeantes.
« une plateforme de fabrication interne haute performance, répondant aux exigences de rapidité, de qualité et de montée en échelle de l’électronique moderne — de la conception à la production. »
Comparée à des solutions existantes, je pense notamment à Nano Dimension, quelles sont les spécificités et atouts de votre système ?
Artem et Inna au salon Electronica 2024, l’un des événements internationaux plus importants du secteur de l’électronique.
Inna : Lorsque nous avons commencé à construire LPRINT, nous savions dès le départ que nous ne voulions pas créer simplement un outil de prototypage de plus. Ce qui nous a vraiment poussés, c’était l’idée qu’un PCB imprimé en 3D devait être plus qu’une simple preuve de concept — il devait être suffisamment performant pour être intégré directement dans un appareil réel. Sinon, la valeur reste très limitée.
Si votre PCB imprimé n’est pas comparable à un PCB traditionnel en termes de performances, alors les concepteurs doivent créer deux versions de chaque produit : une pour votre imprimante et une autre pour la production réelle. Cela représente deux fois plus de temps, deux fois plus de coûts —et dans le marché actuel, personne ne peut se le permettre.
Leur approche, basée sur l’impression jet d’encre, est innovante à bien des égards, mais elle présente des limitations inhérentes. Les procédés à jet d’encre nécessitent des matériaux à faible viscosité, ce qui impose naturellement des contraintes sur la conductivité, la résistance mécanique et la résistance thermique. En conséquence, les PCB qu’ils produisent sont bien adaptés au prototypage basse puissance et aux démonstrations de première phase, mais ils sont souvent insuffisants pour des applications réelles où la vitesse, la résistance thermique et la précision sont essentielles.
Nous avons adopté une approche totalement différente. LPRINT est basé sur un procédé d’impression activé par laser. Cela nous offre une bien plus grande flexibilité dans la formulation des matériaux et nous permet d’atteindre une conductivité plus élevée, une meilleure résistance mécanique, une meilleure résistance thermique, et des performances globales supérieures par rapport aux méthodes basées sur le jet d’encre.
Notre objectif est de produire des PCB répondant aux normes IPC et pouvant être intégrés directement dans des systèmes d’aéronautique, de télécommunications ou de défense.
Au-delà des performances, il y a aussi la vitesse. Notre procédé est rapide — chaque couche est imprimée en quelques minutes. Cela signifie que nous pensons également à l’évolutivité. Dès le départ, nous voulions une solution capable de servir aussi bien pour le prototypage agile que pour des séries de production, sans compromis sur la qualité.
LPRINT est conçu pour combler ce vide : une plateforme de fabrication interne haute performance, répondant aux exigences de rapidité, de qualité et de montée en échelle de l’électronique moderne — de la conception à la production.
« Avec LPRINT, nous réduisons le temps d’itération d’un PCB de plusieurs semaines à seulement quelques heures »
En matière de délai de fabrication et d’impact environnemental, avez-vous des bénéfices chiffrés à nous donner ?
Artem : Absolument — et c’est l’un des aspects du projet qui nous enthousiasme le plus. Avec LPRINT, nous réduisons le temps d’itération d’un PCB de plusieurs semaines à seulement quelques heures. Au lieu d’attendre que les cartes arrivent de l’étranger, les équipes peuvent concevoir, tester, ajuster et réimprimer localement — souvent dans la même journée. Ce type d’agilité transforme la cadence de l’innovation et permet aux ingénieurs d’avancer beaucoup plus rapidement sans compromettre la qualité.
Inna : Et les bénéfices environnementaux sont tout aussi transformateurs. Même si nous en sommes encore aux premières étapes pour obtenir des données à grande échelle, nous avons réalisé des analyses du cycle de vie et des simulations internes qui montrent des résultats très prometteurs. Nos estimations suggèrent jusqu’à 90 % de réduction des déchets chimiques, environ 98 % de réduction de la consommation d’eau, et environ 50 % de réduction de la consommation énergétique par rapport aux méthodes soustractives traditionnelles. Cela est principalement dû au fait que nous n’utilisons pas de grands bains chimiques, pas de gravure, pas de métallisation — nous déposons uniquement la quantité de matériau nécessaire.
Artem : Du point de vue des émissions de CO₂, nous estimons une réduction d’environ 80 à 85 % par mètre carré de PCB, simplement en éliminant les étapes intensives en produits chimiques et en supprimant les expéditions longues distances sur lesquelles reposent les méthodes traditionnelles. Bien sûr, ce sont des estimations basées sur des données de laboratoire et des références industrielles connues — mais la logique est assez simple. La fabrication additive est intrinsèquement plus économe en ressources. Vous construisez au lieu d’enlever. Vous utilisez moins de matériau, moins d’énergie, et vous générez beaucoup moins de déchets en cours de route.
Inna : Cela correspond également aux tendances que nous observons sur le marché. Les entreprises dans les secteurs de l’aérospatiale, des télécommunications et même de l’électronique grand public cherchent activement à réduire leur empreinte environnementale. Donc, lorsque vous combinez vitesse, durabilité et capacité de production locale — c’est un triple avantage. C’est exactement le type d’impact que nous pensons que LPRINT peut avoir.
« notre ambition est de rendre le développement électronique agile et durable, et de faire entrer la fabrication de PCB dans une nouvelle ère de production »
Pour finir, que pouvez-vous dire sur votre calendrier, vos ambitions pour 2025 et au-delà ?
Inna : 2025 sera une année charnière pour LPRINT. Nous sommes en train d’affiner notre prototype de laboratoire, ce qui nous permettra de démontrer toutes les capacités de notre technologie — de l’impression de PCB multicouches fonctionnels à la validation d’échantillons dans des conditions réelles.
Parallèlement, nous préparons le lancement de nos premiers programmes pilotes avec des partenaires industriels clés dans divers secteurs — R&D, électronique industrielle, énergies renouvelables et défense — tous ayant montré un fort intérêt pour notre solution.
Et d’ici la fin de 2027, notre objectif est de livrer nos premiers systèmes bêta à nos premiers utilisateurs. Pour y parvenir, nous sommes actuellement à la recherche de financements pour soutenir la prochaine phase de développement — cela inclut l’agrandissement de notre équipe technique, la construction de nos premiers prototypes bêta, ainsi que l’investissement continu dans la R&D afin d’améliorer la qualité d’impression, la résolution et les performances des matériaux.
Nous élargissons également notre réseau de partenaires pilotes afin de nous assurer que le produit répond à un large éventail d’applications réelles et d’exigences industrielles.
Artem : À long terme, nous croyons que LPRINT est un système qui permet aux ingénieurs d’innover plus rapidement, de concevoir avec plus de liberté et de produire localement. Notre ambition est de rendre le développement électronique agile et durable, et de faire entrer la fabrication de PCB dans une nouvelle ère de production.
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