Laboratoire d’Etudes et de Modélisation des Circuits Imprimés – LEMCI

Ce projet de laboratoire commun, en réponse à cet appel à projet ANR Labcom, est dédié à la création d’outils de prédiction de la fiabilité des circuits imprimés pour des applications de haute technologie. Il vise à développer une synergie de R&D entre le LEM3, laboratoire de recherche public spécialisé en mécanique des matériaux (caractérisation, modélisation, simulation) et CIMULEC, PME fabricant de circuits imprimés multicouches et spéciaux.

Un circuit imprimé est un assemblage multi-matériaux multicouches, développé spécifiquement pour une application donnée. 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 composant les circuits. 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.

Depuis son origine, le cycle de développement des circuits imprimés est basé sur des phases séquentielles de conception, fabrication et qualification environnementale (cycle thermique en fonction des conditions d’utilisation des équipements électroniques). La prédiction de la fiabilité et durée de vie par simulation numérique de la structure envisagée permettrait de raccourcir le cycle de conception des produits de hautes performances et d’en réduire les coûts de développement. Elle constituerait une percée majeure pour cette industrie.

La simulation numérique nécessite de disposer d’une représentation 3D du circuit imprimé. Cela implique le développement d’outils de CAO 3D dédiés. Actuellement, les plans des circuits imprimés sont basés sur des représentations 2D de chaque couche (par plans, calques ....). L’intégration de la troisième dimension sera donc une innovation 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 de simulations numériques 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, co-concepteur 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 actuellement inexistant dans le paysage industriel français.