Dans l'univers des services de fabrication électronique (EMS), trois termes reviennent sans cesse : PCBA, Turnkey et Box Build. Ces niveaux de service représentent une progression : du simple au complet, du composant au produit fini. Comprendre leurs différences vous permet d'optimiser vos coûts, vos délais et votre charge de travail. Et croyez-moi, choisir le mauvais niveau peut transformer un projet simple en cauchemar logistique.
Les 3 Niveaux en Bref :
PCBA (PCB Assembly)
Assemblage de composants sur le circuit imprimé uniquement
Turnkey Assembly
PCBA + approvisionnement composants + fabrication PCB
Box Build
Turnkey + intégration système + boîtier + câblage + tests
Pyramide des niveaux de service EMS
1. PCBA : L'Assemblage de Base
Le PCBA (Printed Circuit Board Assembly) est le service de base : vous fournissez le PCB nu et les composants, le prestataire EMS effectue l'assemblage. C'est le modèle "consignment" (ou "à façon") où vous gardez le contrôle total sur la supply chain.
Ce qui est inclus dans le PCBA :
Inclus
- • Assemblage SMT (pick & place)
- • Soudure par refusion (reflow)
- • Assemblage THT (traversant)
- • Soudure vague/sélective
- • Inspection AOI/X-ray
- • Montage BGA/µBGA
Non inclus
- • Fabrication du PCB
- • Approvisionnement composants
- • Boîtier/enclosure
- • Câblage/faisceaux
- • Tests fonctionnels système
- • Packaging produit final
Avantages et Inconvénients
| PCBA (Consignment) — Avantages | |
|---|---|
| Contrôle total sur les composants | Vous choisissez vos fournisseurs préférés |
| Pas de markup sur les composants | Économies sur les pièces à forte valeur |
| Flexibilité design | Changements de dernière minute possibles |
| Propriété intellectuelle | Votre BOM reste confidentielle |
| Coût assemblage visible | Facturation claire, pas de coûts cachés |
| PCBA (Consignment) — Inconvénients | |
|---|---|
| Gestion supply chain complexe | Multiples fournisseurs à coordonner |
| Risque de pénurie | Responsabilité sur vous en cas de stock-out |
| Délais rallongés | Attente des composants avant assemblage |
| Charge administrative | Commandes, suivi, réceptions multiples |
| Responsabilité composants | Composants défectueux = votre problème |
💡 Quand choisir le PCBA simple ?
Idéal si vous avez une équipe achats expérimentée, des relations établies avec des distributeurs, ou des composants propriétaires/spéciaux que seul vous pouvez sourcer. Également pertinent pour les petites séries R&D où vous voulez tester différentes variantes de composants.
2. Turnkey : La Solution Clé en Main
Le service Turnkey ("clé en main") va plus loin : le prestataire EMS s'occupe de TOUT — fabrication du PCB, approvisionnement des composants ET assemblage. Vous envoyez vos fichiers (Gerber + BOM + Pick & Place), vous recevez des cartes fonctionnelles. Simple, non ?
Les 3 Variantes du Turnkey
| Type | PCB | Composants | Assemblage | Best For |
|---|---|---|---|---|
| Full Turnkey | ✅ EMS | ✅ EMS (100%) | ✅ EMS | Production série, time-to-market |
| Partial Turnkey | ✅ EMS | ⚡ Mix (EMS + vous) | ✅ EMS | Composants spéciaux + standard |
| Consignment | ❌ Vous | ❌ Vous (100%) | ✅ EMS | Contrôle total supply chain |
Avantages du Full Turnkey
Time-to-Market réduit
Un seul interlocuteur, processus parallélisé
Supply chain optimisée
L'EMS achète en volume, meilleurs prix
Responsabilité unique
Problème = c'est le fournisseur qui gère
Logistique simplifiée
Un envoi, une réception, une facture
Structure de Coût Turnkey
Le coût d'un service turnkey se décompose ainsi :
| Élément | % du coût total | Note |
|---|---|---|
| Composants électroniques | 50-70% | Majoritaire, dépend de la BOM |
| Fabrication PCB | 10-25% | Varie selon complexité (HDI, flex...) |
| Assemblage SMT/THT | 10-20% | Coût fixe + coût par composant |
| Tests & inspection | 5-10% | ICT, FCT, AOI, X-ray |
| Logistique & packaging | 2-5% | Emballage antistatique, expédition |
📊 Analyse coût :
En Full Turnkey, l'EMS applique généralement un markup de 5-15% sur les composants (coût du sourcing, stockage, gestion). Mais ce surcoût est souvent compensé par : (1) des prix composants négociés en volume, (2) l'élimination de vos frais de gestion interne, (3) des délais réduits. Pour une production de 1000+ unités, le Full Turnkey est presque toujours plus économique au total.
3. Box Build : Le Produit Fini
Le Box Build (ou "intégration système") est le niveau ultime : vous recevez un produit prêt à vendre. L'EMS assemble la carte DANS son boîtier, avec tous les câbles, connecteurs, batteries, et effectue les tests système complets. Certains fournisseurs vont jusqu'à l'installation du firmware, la configuration et l'emballage retail.
Ce qui est inclus dans le Box Build :
| Catégorie | Éléments | Service associé |
|---|---|---|
| Électronique | PCBA(s), cartes filles, modules | Turnkey Assembly |
| Câblage | Faisceaux, câbles, harnais | Wire Harness |
| Mécanique | Boîtier, châssis, visserie, dissipateurs | Box Build |
| Affichage | Écrans, LEDs, interfaces | Display Integration |
| Alimentation | Batteries, convertisseurs, connecteurs | Power Integration |
| Protection | Conformal coating, joints, EMI shielding | Conformal Coating |
| Logiciel | Firmware, OS, configuration | Software Loading |
| Tests | FCT système, burn-in, QC final | Testing & Validation |
| Packaging | Emballage, documentation, accessoires | Final Packaging |
Avantages du Box Build
Produit prêt à vendre
Direct du fabricant au client final
Un seul point de contact
Simplification extrême de la gestion
Qualité intégrée
Tests système sur le produit final
Économies d'échelle
Tous les processus optimisés ensemble
Délais maîtrisés
Pas de handoff entre sous-traitants
Expertise mécanique
Ingénieurs boîtier + électronique
Inconvénients et Points d'Attention
Investissement initial élevé
NRE pour outillage, fixtures, tests
Dépendance fournisseur
Tout le know-how chez l'EMS
Moins de flexibilité
Changements = re-qualification
Complexité contractuelle
SLA, garanties, responsabilités
4. Tableau Comparatif Complet
Voici une comparaison détaillée pour vous aider à choisir le bon niveau de service.
| Critère | PCBA Consignment | Full Turnkey | Box Build |
|---|---|---|---|
| Vous fournissez | PCB + composants | Fichiers (Gerber, BOM) | Design complet + specs |
| Vous recevez | Carte assemblée | Carte assemblée | Produit fini |
| Gestion supply chain | Vous (100%) | EMS (100%) | EMS (100%) |
| Nb fournisseurs | Multiples | 1 | 1 |
| Délai typique | 2-3 semaines* | 3-5 semaines | 4-8 semaines |
| NRE/Setup | Faible | Modéré | Élevé |
| Coût unitaire | Plus bas** | Modéré | Plus élevé |
| Volume idéal | Proto, petites séries | 100-10K+ unités | 500-50K+ unités |
| Flexibilité design | ★★★★★ | ★★★☆☆ | ★★☆☆☆ |
| Charge admin. | ★★★★★ | ★★☆☆☆ | ★☆☆☆☆ |
* Hors délai d'approvisionnement composants (votre responsabilité)
** Hors coûts de gestion interne souvent sous-estimés
5. Guide de Décision
Utilisez ces questions pour déterminer le niveau de service adapté à votre projet.
Vous avez une équipe achats composants ?
Volume prévu > 500 unités ?
Produit final = carte seule ?
Besoin de câblage/boîtier ?
Time-to-market critique ?
Composants propriétaires/spéciaux ?
Produit nécessite certifications ?
Budget R&D limité ?
6. Cas d'Usage par Industrie
Chaque secteur a ses préférences en fonction de ses contraintes spécifiques.
| Industrie | Niveau préféré | Raison |
|---|---|---|
| Médical | Box Build | Traçabilité totale, tests système ISO 13485 |
| Automobile | Turnkey → Box Build | Volume, IATF 16949, intégration système |
| Aéronautique | Full Turnkey | Composants qualifiés, documentation stricte |
| IoT / Startup | Turnkey | Time-to-market, pas d'équipe achats |
| Industrie 4.0 | Box Build | Produits complets, robustesse industrielle |
| R&D / Labo | PCBA | Flexibilité, itérations rapides |
7. Conseils pour Bien Choisir
1. Évaluez votre coût RÉEL
Le PCBA semble moins cher, mais comptez vos heures d'achat, de suivi, de réception, de stockage. Un ingénieur qui passe 20h/mois sur les achats coûte probablement plus cher que le markup de 10% d'un service turnkey.
2. Anticipez la croissance
Si vous démarrez en PCBA et passez à 5000 unités/mois plus tard, la transition vers Turnkey peut être douloureuse. Mieux vaut commencer en Turnkey dès que le design est stabilisé.
3. Protégez votre IP intelligemment
Oui, le turnkey partage votre BOM avec le fournisseur. Mais un bon NDA et un partenaire de confiance valent mieux qu'une gestion interne chaotique. Consultez notre politique qualité pour nos engagements de confidentialité.
4. Testez avec un prototype
Avant de vous engager sur 10 000 unités en Box Build, faites un prototype turnkey. Vous validerez le process, la communication et la qualité avant l'investissement massif.
Conclusion
PCBA, Turnkey ou Box Build — il n'y a pas de "meilleur" niveau de service universel. Le bon choix dépend de votre volume, vos ressources internes, votre time-to-market et la complexité de votre produit. La tendance du marché ? Une migration progressive vers le turnkey et le box build, car les entreprises réalisent que leur valeur ajoutée est dans l'innovation produit, pas dans la gestion des achats composants.
🎯 Le conseil WellPCB :
Commencez par définir ce que vous voulez recevoir : une carte, un module ou un produit. Ensuite, évaluez honnêtement vos capacités internes. Si vous hésitez, notre équipe peut analyser votre projet et vous recommander le niveau de service optimal. Contactez-nous via notre formulaire de devis — c'est gratuit et sans engagement.
Sources et Références
- Futaba EMS - PCB Assembly vs. Box Build Services- Comparaison détaillée des niveaux de service
- PCBCart - What is Box Build Assembly in EMS?- Guide complet du Box Build
- JLCPCB - Turnkey PCB Assembly Guide- Full vs Partial Turnkey
- PCBNet - Pros and Cons of Turnkey vs Consignment- Analyse avantages/inconvénients
- GPV Group - Box-Build & System Integration- Services EMS avancés