Apport de l'impression 3D dans le développemenT de pAckagings foNctionnels et pour l'intégration multi-technoloGies en électrOnique RF – TANGO

Le besoin en miniaturisation de l’électronique est devenu primordial par rapport à l'évolution des marchés dans le domaine de la défense, du spatial, de l’automobile, du médical mais aussi de l'aéronautique. Afin de suivre cette évolution de l'électronique du futur, il est impératif, au niveau français, de mettre des actions en place pour répondre aux besoins émergents et éviter une fuite de toutes les briques technologiques de l’électronique embarquée vers l'Asie.
Le projet TANGO s'intéressera en premier lieu à un marché de niche à forte valeur ajoutée ; les hyperfréquences. Les besoins des systèmes RF et hyperfréquences s'avèrent être de plus en plus élevés compte tenu des contraintes récurrentes d'exploitation optimale des ressources spectrales, les équipements électroniques doivent donc s'adapter.
Dans ce projet TANGO nous proposons de développer de nouvelles techniques de co-intégration permettant de réaliser des modules complexes basés sur des éléments 2D et 3D. Ainsi, nous souhaitons par exemple intégrer des éléments imprimés en 3D à la surface de PCB ou intégrer des fonctions hyperfréquences à l’intérieur des pièces imprimées en 3D. L’objectif étant de montrer l’intérêt de l’apport de l'impression 3D dans le développement de packagings fonctionnels et pour l'intégration multi-technologies en électronique RF.
Le contrat stratégie de la filière électronique (2018-2022) présenté par le gouvernement en Mars 2019 précise qu’il est important de maitriser les technologies de bases puisqu’elles sont à l’origine de la chaine de valeur de l’électronique, de la conception à la réalisation. Ainsi, le projet TANGO s’inscrit pleinement dans cette stratégie.
Ainsi, ce projet a pour ambition un apport à la réalisation de composants innovants pour l’amélioration des chaînes hyperfréquences et de communication, et à l’utilisation de fabrication additive pour la réalisation de composants, d’antennes, de modules électroniques 3D performants.
TANGO est un projet de recherche appliqué de 36 mois qui poursuivra globalement deux objectifs.
- Le premier concerne l’optimisation topologique des composants hyperfréquences en couplant une technologie planaire classique et une technologie volumique en impression 3D. Cette association permettra de libérer les contraintes de conception liées à la fabrication de circuits imprimés et de les répercuter sur le couple PCB/impression 3D en exploitant pleinement la troisième dimension. Pour atteindre cet objectif, on s’appuiera sur l’avantage des techniques de fabrication additives qui permettent de réaliser des composants innovants en forme et peu couteux, à l’inverse des technologies soustractives classiques (type usinage).
- Le deuxième objectif concerne l’intégration et la miniaturisation des dispositifs. Le défi à ce niveau réside dans la capacité à intégrer des fonctions, des composants CMS ou des circuits intégrés dans les blocs imprimés en 3D. Cette encapsulation entièrement additive, remplacerait une liaison filaire. Cette méthode est déjà en cours d’étude pour des circuits imprimés multicouches, mais cette technologie est limitée en ce qui concerne le nombre et la densité d’éléments reportés. L’utilisation de fabrications additives permettra de libérer les contraintes technologiques mais aussi de créer de nouvelles interconnexions 2D/3D, tout en maintenant des coûts réduits.
Pour mener à bien ces objectifs, le consortium est composé de 4 Partenaires, le laboratoire académique lab-STICC (Université de Bretagne Occidentale), deux PMEs, Elliptika et Protecno et un grand groupe THALES. Ce Consortium est complémentaire et couvre le besoin orienté défense, de la recherche à la réalisation. En complément, et pour évaluer l’impact des solutions proposées, le consortium s’appuiera sur des objectifs à atteindre émanant du secteur de l’automobile par l’intermédiaire d’un end-user permettant de couvrir un besoin du secteur civil.