Conception et fiabilité de composants hyperfréquences réalisés en impression 3D – CHYPS 3D

Le domaine des sciences et techniques de l’information et de la communication est en pleine effervescence depuis quelques années et apparait comme un des secteurs clefs de l’économie mondiale. L’évolution des marchés des composants électroniques actifs et passifs montre un besoin grandissant dans les domaines de la défense, du spatial, du médical, de l’automobile, de l’aéronautique, de la télécommunication, mais aussi de l’internet des objets.
Les performances électriques des systèmes radiofréquences et hyperfréquences s’avèrent être de plus en plus sévères compte tenu des contraintes récurrentes d’exploitation optimale des ressources spectrales. Il en résulte que la mise en œuvre matérielle des systèmes communicants et en particulier des extrémités radios dans les gammes radiofréquences et hyperfréquences, qu’ils soient embarqués ou non, se heurtent à des contraintes très fortes en termes de performances, d’encombrement, de coût, de poids et de consommation d’énergie. Les difficultés liées à ces critères antagonistes imposent aux concepteurs de composants radiofréquences de négocier les meilleurs compromis. Cela implique notamment de revoir les chaines de valeurs des industries et de mettre l’accent sur la conception, l’originalité, l’optimisation des matériaux et l’optimisation des formes. L’objectif n’est plus alors de concevoir des dispositifs en se limitant par les contraintes de réalisation, mais de briser ces barrières et de concevoir en se souciant au minimum de ces dernières. Il devient alors nécessaire d’initier un changement d’approche et de miser sur les nouvelles technologies qui permettront de passer outre ses limites.
Dans ce contexte, l’impression 3D a vu ses performances augmenter de manière considérable ses dernières années avec une précision et une finition proche de l’usinage ainsi qu’une variété de matériaux très large. L’augmentation drastique de l’accessibilité des imprimantes 3D, et plus spécifiquement celles utilisant des matières plastiques, montre le développement considérable de ces technologies cette dernière décennie. La société SmarTech, leader dans l’analyse des données industrielles, spécialisée sur la fabrication additive, à publier un rapport dans lequel est présenté l’évolution passée et prédite du marché mondial de la fabrication additive. Cette étude montre un marché mondial (industriel uniquement) s’élevant à plus de 11 milliards de dollars soit plus de 9 milliards d’euros en 2019. Ce montant est supposé presque quadruplé d’ici à 2027, selon leurs prévisions.
Le projet Chyps 3D s'inscrit dans cette dynamique et dans celle du laboratoire commun Lateral (LAb-STICC ThalEs Research ALliance on Smart On-board Sensor) mis en place entre Thales LAS OME et le Lab-STICC. Le but est de poursuivre le développement de technologie d’impression 3D pour la conception de fonctions hyperfréquences. L'approche proposée permettra de maturer les technologies d’impression 3D en termes de process et de fiabilité ainsi que les fonctions hyperfréquences, notamment les antennes conformes et leurs réseaux d’alimentations. Pour mener à bien le projet, le consortium intègre également une PME (Elliptika) spécialisée dans ce domaine et porteuse de la thèse CIFRE Défense de Julien Haumant sur laquelle ce projet s’appuie.