Présentation


 

ANRLe laboratoire LEM3 et la PME CIMULEC créent un laboratoire commun dédié à la fiabilité des circuits imprimés pour des applications à haute valeur ajoutée. Ce projet, financé par l’ANR pour une durée initiale de 3 ans, a démarré en mars 2015.

Ce nouveau laboratoire commun (dénommé LEMCI pour Laboratoire d’Etudes et de Modélisation pour les Circuits imprimés) développe une synergie de R&D entre le LEM3, laboratoire de recherche public et CIMULEC, PME fabricant de circuits imprimés multicouches et spéciaux.

LEMCI propose de vous accompagner dans le déploiement de projets de recherche et développement. Pour ce faire, nous vous proposons une plateforme caractérisation (machine de traction faible capacité, pelage, TMA, MEB) pour définir le comportement des matériaux présents entre autres dans les circuits imprimés (films minces de quelques dizaines de micromètres d’épaisseur). LEMCI peut aussi mettre à disposition des moyens de CAO et de simulations numériques pour valider les conceptions proposées et anticiper les problèmes potentiels.

Ce Labcom, fruit de la collaboration entre le LEM3 et CIMULEC, permet de créer en Lorraine, un centre de compétences pour les circuits imprimés. Il a pour objectif de proposer des solutions numériques prédictives pour la tenue en service des circuits imprimés avancés.

 Contexte du LabCom

La densification croissante des systèmes électroniques conduit à multiplier le nombre de couches tout en réduisant la taille des pistes conductrices et des trous métallisés dans les circuits imprimés. Simultanément, les exigences de performance et de durée de vie, particulièrement pour les applications soumises à des environnements sévères, nécessitent de mettre en œuvre des matériaux de plus en plus spécifiques.

Au final, un circuit imprimé est toujours un assemblage multi-matériaux multicouches, développé spécifiquement pour une application, et dans lequel les problématiques physiques, et tout particulièrement en mécanique des matériaux (caractérisation, modélisation, simulation) points forts du LEM3, sont omniprésentes. La caractérisation des films minces, les évolutions des microstructures dans le cuivre en chargement thermomécanique, la prédiction des contraintes internes, la tenue des interfaces font parties des verrous scientifiques à investiguer dans le cadre de ce LabCom. Le circuit imprimé est donc un candidat idéal pour combiner recherches fondamentale et applicative.

Depuis son origine, le cycle de développement/fabrication des circuits imprimés est basé sur des représentations 2D (par plans, calques et strates) qui ne permettent pas d’utiliser les moyens modernes de simulation 3D. L’intégration de la troisième dimension permettra de raccourcir le cycle de conception des produits de hautes performances, en réduisant les coûts de développement. Elle constituera une percée majeure pour cette industrie, en anticipant par ailleurs une ouverture plus large aux nouvelles technologies, comme la transition probable vers l’impression 3D ou fabrication additive, pressentie dans un avenir assez proche au moins pour le prototypage rapide.

Le développement de moyens numériques 3D performants et fiables pour développer la solution technologique la plus adaptée à une application spécifique, sans avoir recours à des plans d’expériences lourds et coûteux, est fondamental et décisif pour la compétitivité du fabricant. Ce positionnement en R&D permettra d’affirmer et de développer la singularité de CIMULEC, comme fabricant et support technique aux concepteurs de circuits imprimés les plus exigeants. Ce projet de LabCom est aussi une réelle opportunité pour le LEM3 de développer et transférer des compétences vers un nouveau secteur industriel.

Le LEM3 et CIMULEC ont la volonté de faire émerger au travers de ce LabCom un centre d’excellence pour les circuits imprimés.