Table des matières. Avant-propos... 13

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1 Table des matières Avant-propos Chapitre 1. Optimisation de la conception par la fiabilité Philippe POUGNET et Hichame MAANANE 1.1. Introduction La conception par la fiabilité Evaluation des risques par la fiabilité prévisionnelle Identification des éléments critiques pour la fiabilité du système Détermination de la distribution des contraintes provoquant les défaillances Détermination du niveau de criticité des contraintes Provoquer les défaillances et les analyser Essais hautement accélérés Essais accélérés Analyse de la défaillance Modélisation des défaillances Optimisation de la conception Conclusion Bibliographie Chapitre 2. Caractérisation non destructive par ellipsométrie spectroscopique des interfaces de dispositifs mécatroniques Pierre Richard DAHOO, Malika KHETTAB, Jorge LINARES et Philippe POUGNET 2.1. Introduction Relation entre les paramètres ellipsométriques et les caractéristiques optiques d un échantillon

2 8 Les systèmes mécatroniques embarqués Ellipsomètres à élément tournant ou à modulateur de phase Relation entre les paramètres ellipsométriques et l intensité du signal détectée Analyse des données expérimentales Le modèle structural à empilement Le modèle optique Application de la technique d ellipsométrie Couche mince à base de nanograins d argent frittés sur un substrat de cuivre Analyse des spectres ellipsométriques de polymères sur différents substrats Analyse et comparaison après contrainte Analyse physique de l interaction lumière-matière en termes d énergie de bande interdite Analyse de l interface B1/Quartz Analyse de l interface B1/Aluminium Conclusion Bibliographie Chapitre 3. Méthode de caractérisation de l environnement électromagnétique dans des circuits hyperfréquences encapsulés dans des cavités métalliques Samh KHEMIRI, Abhishek RAMANUJAN, Moncef KADI et Zouheir RIAH 3.1. Introduction Théorie des cavités métalliques Définition Champ électromagnétique dans une cavité parallélépipédique Fréquences de résonance Effet des cavités métalliques sur les émissions rayonnées des circuits hyperfréquences Circuit d étude : ligne microruban 50 ohms Effet sur les paramètres S Effet sur les cartographies du champ magnétique Estimation du champ électromagnétique rayonné en présence de la cavité à partir du champ électromagnétique rayonné sans cavité Principe de la méthode Modèle d émission rayonnée Topographie du modèle Extraction des paramètres Obtention du vecteur initial des paramètres du modèle Optimisation des paramètres... 81

3 Table des matières Modèle du cas testé Résultats et discussions Résultats et analyses Conclusion Bibliographie Chapitre 4. Mesure des déformations et des déplacements statiques et vibratoires par des méthodes plein champ Ioana NISTEA et Dan BORZA 4.1. Introduction Interférométrie speckle Principe de la mesure des champs de déplacements par interférométrie speckle Interférométrie speckle à intégration temporelle Mesure des déformations statiques d origine thermique ou mécanique Description du banc de mesure par interférométrie speckle Exemples de mesures des champs de déplacements statiques Effet du vissage et de l'ordre de vissage sur les déformations d'une carte électronique Deux cartes contrôleur moteur équipées (mesure de déformées suite aux sollicitations thermomécaniques produites par convection) Mesure des déformations avec dissipation thermique sur un boîtier avec des éléments chauffants (résistances) qui simulent les transistors de puissance Exemples de mesures des champs de déplacements vibratoires Exemples de mesures dynamiques Moiré de projection Principes de la mesure des champs de déplacements par moiré de projection Description du banc de mesure par moiré de projection Exemples de mesures des champs de déplacements par moiré de projection Projection de lumière structurée Principes de la mesure de forme par lumière structurée Description du banc de mesure par lumière structurée Exemples de mesures des formes 3D par projection de lumière structurée Conclusion

4 10 Les systèmes mécatroniques embarqués Bibliographie Chapitre 5. Caractérisations de transistors de commutation aux contraintes de surtension électrique Patrick MARTIN, Ludovic LACHEZE, Alain KAMDEL et Philippe DESCAMPS 5.1. Introduction Banc de robustesse aux contraintes électriques ESD/EOV Description du banc TPG Contraintes appliquées sur le transistor Procédure de test Capacités du TPG Résultats de simulation Phénomènes mis en évidence Influence des phénomènes parasites Dispositif expérimental Résultats de mesures et analyse des phénomènes observés Mesures V BR des transistors IR_CR Mesures V BR des transistors IR_CR, BUK_CX et NP110_CE Interprétation des mesures I DS (V DS ) et I DS (V GS ) Conclusion Bibliographie Chapitre 6. Fiabilité des transistors radiofréquence de puissance aux agressions électromagnétique et thermique Samh KHEMIRI et Moncef KADI 6.1. Introduction La technologie GaN Contrainte électromagnétique rayonnée Présentation du banc de contrainte Résultats et analyses Contrainte continue RF CW Présentation du banc de contrainte Résultats et analyses Contrainte thermique Présentation du banc Résultats et analyses Etude à la température T = 90 C Etude à la température T = -40 C Contraintes simultanées : RF CW + EM et Electrique + EM

5 Table des matières Effet de l application simultanée de contraintes électromagnétique et RF Effet de l application simultanée de contraintes électromagnétique et continue DC Conclusion Bibliographie Chapitre 7. Mesure de la température interne des composants électroniques Eric JOUBERT, Olivier LATRY, Pascal DHERBECOURT, Maxime FONTAINE, Christian GAUTIER, Hubert POLAERT et Philippe EUDELINE 7.1. Introduction Dispositif expérimental Résultats des mesures Mesures IR Mesures électriques Calibration de la diode Mesures Mesures optiques Principe Résultats préliminaires Comparaison entre les méthodes de mesures infrarouges et électriques Conclusion Bibliographie Chapitre 8. Fiabilité prévisionnelle des systèmes électroniques embarqués : référentiel FIDES Philippe POUGNET, Franck BAYLE, Hichame MAANANE et Pierre Richard DAHOO 8.1. Introduction Présentation du guide FIDES Modélisation globale Modèle générique Bases mathématiques Justification du taux de défaillance/intensité constant Estimation de λ o Facteurs d accélération Profil de vie Expérimentation au niveau des cartes électroniques Expérimentation au niveau des équipements

6 12 Les systèmes mécatroniques embarqués Expérimentation au niveau «famille de composants» Exemple des transistors de puissance «MOSFET» Choix de la loi de la physique de la défaillance Fiche de traçabilité Calcul FIDES sur système mécatronique automobile Objectifs du calcul FIDES Méthodologie Profil de vie Saisie des données Carte SMI Résultats par type de composants Carte FR Fils connexions entre les cartes SMI et FR Taux de défaillance du convertisseur DC/DC Effet de l amplitude des cycles thermiques sur la durée de vie Comparaison avec les résultats du référentiel UTE C Conclusion Bibliographie Chapitre 9. Etude du contact dynamique entre solides déformables Bouchaib RADI et Abdelkhalak EL HAMI 9.1. Introduction Préliminaires Résultats théoriques Méthode numérique proposée Traitement du contact Schéma en temps Résultats numériques Principe de fonctionnement du moteur piézoélectrique Modélisation et résultats numériques Conclusion Bibliographie Index