Optimisation des propriétés et diminution du coût de composants diélectriques céramiques pour l'électronique – CHEAPCOMPONENTS

Ce projet collaboratif entre l'industriel TEMEX CERAMICS de Pessac et le laboratoire LUSAC de l'université de Caen Basse Normandie, de Cherbourg, vise l'optimisation des propriétés diélectriques et la diminution du coût de composants céramiques oxydes pour l'électronique. L'optimisation des performances de composants est directement liée aux procédés d'élaboration des matériaux céramiques. Toutes les étapes du procédé céramique seront étudiées, avec en particulier les étapes de mélangeage et broyage des poudres où seront comparées les méthodes d'attrition classiques, des méthodes innovantes utilisant des broyeurs à haute énergie avec contrôle de la viscosité de la barbotine, des méthodes encore plus récentes de mécanosynthèse des poudres d'oxydes et des procédés sol-gel utilisant de nouveaux gélifiants issus de l'industrie agroalimentaire fournis par la Business Unit CARGILL Texturizing Solutions de la société Cargill France SAS (notons ici que la société CARGILL est intéressé par le projet à titre gratuit et ne fait aucune demande d'aide. Elle ne sera donc pas considéré comme partenaire industriel). Deux applications industrielles sont particulièrement visées : • Les condensateurs céramiques multicouches ou le challenge sera de pouvoir substituer les électrodes internes en Pd par des métaux non nobles, beaucoup moins coûteux tout en gardant d'excellentes propriétés diélectriques. De plus les métaux comme le Cuivre et l'Argent présentent des conductivités électriques supérieures à celle du Palladium ce qui permet d'améliorer les performances électriques du condensateurs (ESR par exemple) ; • Les matériaux pour résonateurs hyperfréquence de formulation de base Ba(Zn1/3Ta2/3)O3, où il faudra pour diminuer le coût de production, pouvoir substituer le Ta, très cher, ou trouver des matériaux de remplacement ayant les mêmes propriétés diélectriques en hyperfréquence. Les études scientifiques devront apporter des solutions aux problèmes industriels posés ci-dessus et elles s'axeront sur la compréhension des relations procédé, microstructure et propriétés diélectriques. Les procédés d'obtention de poudre que ce soit par broyage ou sol-gel permettront d'obtenir des poudres de tailles nanométriques qui une fois mise en forme et frittées par des méthodes de frittage rapide pourront permettre d'obtenir des matériaux avec des microstructures de grains fins.