La fiabilité des systèmes et composants, un enjeu pour de nombreux industriels

Regroupement d’experts de la fiabilité des systèmes et des composants électroniques, le Centre Français de Fiabilité (CFF) concourt à une meilleure fiabilité des systèmes de plus en plus complexes et intégrés, et développés dans des temps de plus en plus courts. Rattaché à la filière NAE, le CFF s’appuie également sur les pôles de compétitivité Astech Paris Région et NextMove, et sur ses financeurs : Région Normandie, Région Ile-de-France, l’ADN (Agence de Développement Normandie) et l’Etat.

fiabilité des systèmes et composants aerobernie Crédit Adobestock
Crédit Adobestock
La fiabilité des systèmes et composants, un enjeu pour de nombreux industriels

Tous les secteurs sont concernés par la fiabilité : l’aérospatial, l’automobile, la défense, le ferroviaire… Le CFF a ainsi défini 3 thématiques prioritaires :

  • La fiabilité des composants électroniques (puissance, radio fréquence, …) et leur packaging ;
  • La fiabilité des technologies liées à la connectique et à l’assemblage (connectiques, PCB[1], Busbars…) ;
  • La fiabilité des systèmes mécatroniques.

Pour ses travaux, le CFF regroupe à l’échelle nationale des entités académiques et industrielles, des laboratoires et des unités de recherche ainsi que des grands groupes et des PME/ETI. Le CFF s’appuie notamment sur une expertise forte du territoire normand pour la conception des composants et systèmes électroniques embarqués. On notera parmi les projets déployés en Normandie :

  • Le projet PISTIS - ProgressIon deS Techniques de fiabIlité préviSionnelle

Portée par des acteurs académiques et industriels*, cette étude collaborative dirigée par la DGA avait pour objectifs d’évaluer l’influence des technologies récentes sur la fiabilité et la durée de vie des systèmes militaires et de comprendre finement les nouveaux mécanismes de défaillance mis en jeu pour en maîtriser les impacts au niveau des systèmes.

PISTIS est la première étude réalisée par des utilisateurs de composants, sur un aussi grand nombre de composants et avec des stress modérés, sur une durée de tests de plus de 2 ans. Les conclusions en 2021 ont permis d’établir la loi de vieillissement et d’ajouter la modélisation et les recommandations concernant les composants DSM[2] au guide FIDES[3].

Le GPM de Rouen a notamment contribué à l’étude des composants hyperfréquence de puissance à base de Nitrure de Gallium [GaN]. Cette étude a démontré que la technologie GaN est très fiable et qu’elle peut intégrer des équipements avec un très haut niveau de fiabilité.

*Partenaires académiques : GPM – Rouen ; INSA – Rouen ; IMS – Bordeaux ; Telecom Paris Tech Paris

Partenaires industriels : THALES - Research & Technology – Palaiseau ; THALES SIX GTS FRANCE SAS – Toulouse ; THALES AVS FRANCE SAS – Valence ; THALES DMS FRANCE SAS – Elancourt ; THALES LAS FRANCE SAS - Ymare ; SAFRAN Electronics & Defense – Massy; SAFRAN Electrical & Power – Moissy Cramayel; Airbus Operations SAS – Toulouse; MBDA France – Le Plessis Robinson

  • Le projet VATHIVAC – VibrAtions, Temperature and High Voltage Analysis for Connectors

Porté par l’Institut Carnot ESP, le CEVAA et l’ESIGELEC IRSEEM, tous trois basés à Saint-Etienne du Rouvray (76), ce projet a pour objet la modélisation multiphysique des connecteurs de puissance pour répondre aux besoins de performance (bande passante) et de tenue en tension, vibrations et températures. Les expérimentations basées sur l’approche ATR (Analyse Tensorielle des Réseaux) ont permis l’élaboration de normes respectant des contraintes avec maîtrise des mesures.

Des temps forts réunissent également les membres du CFF, parmi lesquels le National Reliability Technology Wornshop (NRTW) organisé chaque année. La dernière édition, qui se tenait à Toulouse en octobre 2021, portait sur la fiabilité dans la miniaturisation et l’enfouissement des composants.
51 organismes et entreprises y étaient représentés. La prochaine édition aura lieu les 15 et 16 mars 2023 à Rouen.

Au programme des prochains rendez-vous du CFF :

  • Le 8 février 2022 : Fiabilité des composants COTS[4] dans le Spatial (réservé aux membres du CFF)
  • Le 8 mars 2022 : Éligibilité des éléments de batterie lithium-ion issus de véhicules électriques pour une réutilisation en seconde vie

[1] PCB : Printed Circuit Board

[2] DSM : Deep Sub-Micron

[3] Le guide FIDES est une méthodologie globale d'ingénierie de la fiabilité en électronique

[4] COTS : composants sur étagère (Components-Off-the Shelf)

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T
une seconde vie !
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B
absolument