Capteurs intégrés pour la fiabilisation des technologies d'encapsulation en microélectronique

L’entreprise IBM a lancé en 2014 en partenariat avec l’Université de Sherbrooke, un projet de recherche pour introduire de l’intelligence, c’est-à-dire des capteurs, dans des modules micro-électroniques. Le projet vise, à partir des données des capteurs, l’optimisation des procédés d’assemblage, l’amélioration de la fiabilité ainsi que la surveillance in situ des systèmes informatiques de haute performance et de télécommunications. Mon projet consiste à concevoir, caractériser, puis intégrer 109 micro-capteurs, de dimensions 1 x 100 x 100 µm3, de température, humidité et contrainte sur une puce électronique de 2 x 2 cm2. L’objectif est d’obtenir en temps réel la répartition de l’humidité, la température et la contrainte dans l’assemblage, en environnement sévère. Les capteurs à base de nanotubes de carbone réalisés sont très sensibles à l’humidité et la température, avec par exemple une variation de 50% de la grandeur de sortie du capteur pour une variation de -40 à 140 °C. J’ai proposé une méthode novatrice à partir des propriétés de l’impédance du capteur permettant la séparation de la réponse à la température de celle à l’humidité.Abstract: IBM is combining forces with the Université de Sherbrooke to introduce intelligence, which are sensors, in microelectronics module. The project is to make the assembly process of a chip more robust thanks to the sensor data. These microelectronics modules are used in highperformance computing servers or telecommunications. The objectives are to design, characterize and embed 109 micro-sensors, having dimensions below 1 x 100 x 100 μm3. These micro-sensors will be on chip and measure temperature, moisture and strain. Thus these micro-sensors will give the spatial distribution of temperature, moisture and strain into the microelectronics module in severe environments. The carbon nanotube-based sensor realized are very sensitive to moisture and temperature, as example the output quantity value of the sensors is reduced by 50 per cent with a temperature excursions from -40 to 140 ℃. I developed a novel method to separate the temperature response from the moisture one, using the impedance properties of the sensor

Nanostructure of a cold drawn tempered martensitic steel

The carbon atom distribution in a tempered martensitic steel processed by cold drawing was investigated with a three-dimensional atom probe. Data clearly show that cementite starts to decompose at the early stage of deformation. This indicates that the driving force of cementite decomposition during plastic deformation is not related to a strong increase of the interfacial energy. Carbon atmospheres were also analysed. They probably result from pipe diffusion of carbon atoms along dislocations pined by Fe3C carbides.Comment: 12 page

Biomechanical interactions of endodontically treated tooth implant-supported prosthesis under fatigue test with acoustic emission monitoring

International audienc

Homogeneous Cu-Fe super saturated solid solutions prepared by severe plastic deformation

A Cu-Fe nanocomposite containing 50 nm thick iron filaments dispersed in a copper matrix was processed by torsion under high pressure at various strain rates and temperatures. The resulting nanostructures were characterized by transmission electron microscopy, atom probe tomography and M\"ossbauer spectrometry. It is shown that alpha-Fe filaments are dissolved during severe plastic deformation leading to the formation of a homogeneous supersaturated solid solution of about 12 at.% Fe in fcc Cu. The dissolution rate is proportional to the total plastic strain but is not very sensitive to the strain rate. Similar results were found for samples processed at liquid nitrogen temperature. APT data revealed asymmetric composition gradients resulting from the deformation induced intermixing. On the basis of these experimental data, the formation of the supersaturated solid solutions is discusse

De l'industrialisation à l'innovation pédagogique avec une chaîne éditoriale

International audienceThe « Groupe des Ecoles des Mines » (GEM) has experimented and established a publishing chain for the production of educational resources. After an exploratory phase and feedbacks with the first uses of existing tools, the ICTE GEM teams have developed various document models to meet the expectations of teachers and to allow the achievement of media for targeted educational practices. Now, teachers have access to innovative tools enabling the creation of complex resources (supports for smartphones or tools allowing non-linear path).Le Groupe des Ecoles des Mines (GEM) a expérimenté et mis en place une chaine éditoriale pour la production de ressources pédagogiques. Après une phase exploratoire et des retours sur les premiers usages avec les outils existants, les équipes TICE des écoles ont conçu divers modèles documentaires pour répondre aux attentes des enseignants et permettre la réalisation de supports pour des usages pédagogiques ciblés. Ces derniers ont ainsi aujourd'hui à leur disposition des outils innovants autorisant la création de ressources complexes (supports pour smartphones ou outils autorisant des parcours non-linéaires)

A new approach to modeling the flow curve of hot deformed austenite

Available on: https://www.jstage.jst.go.jp/article/isijinternational/51/6/51_6_945/_pdfInternational audienceA new, more physically realistic and practically useful model is presented for the simulation of high temperature austenite flow curves. It is an extension of our earlier empirical model based on the Avrami kinetics of dynamic recrystallization. In the new approach, the normalization parameter is expressed in terms of the fractional recrystallization and not the amount of softening. Compression experiments carried out on a Nb-modified plain carbon steel enable the simulated flow curves and progress of recrystallization predicted by the two models to be compared

Effect of spark plasma sintering and high-pressure torsion on the microstructural and mechanical properties of a Cu–SiC composite

This investigation examines the problem of homogenization in metal matrix composites (MMCs) and the methods of increasing their strength using severe plastic deformation (SPD). In this research MMCs of pure copper and silicon carbide were synthesized by spark plasma sintering (SPS) and then further processed via highpressure torsion (HPT). The microstructures in the sintered and in the deformed materials were investigated using Scanning Electron Microscopy (SEM) and Scanning Transmission Electron Microscopy (STEM). The mechanical properties were evaluated in microhardness tests and in tensile testing. The thermal conductivity of the composites was measured with the use of a laser pulse technique. Microstructural analysis revealed that HPT processing leads to an improved densification of the SPS-produced composites with significant grain refinement in the copper matrix and with fragmentation of the SiC particles and their homogeneous distribution in the copper matrix. The HPT processing of Cu and the Cu-SiC samples enhanced their mechanical properties at the expense of limiting their plasticity. Processing by HPT also had a major influence on the thermal conductivity of materials. It is demonstrated that the deformed samples exhibit higher thermal conductivity than the initial coarse-grained samples

Investigation des dynamiques relaxationnelles dans des systèmes époxy pour apporter une meilleure compréhension des effets de vieillissement physiques et chimiques dans le cadre d'applications structurales.

Epoxy resins are used in civil engineering to ensure the durability of concrete structures. In use, they are subject to both chemical (oxidation) and physical (structural relaxation) aging. The objective of the DUREVE project is to develop a methodology to estimate the lifetime from a multi-scale study of the degradation. The objective of this thesis work was to study structural relaxation aging in order to understand how a thermo-oxidized system undergoes structural relaxation and what effects this may cause. Structural relaxation kinetics of epoxy systems were studied by fast scanning calorimetry, while molecular mobility was studied by dielectric spectroscopy. This study has shown that structural relaxation is dependent on the temperature at which it takes place, both in kinetic terms and in the assumed nature of the associated dynamics (local and cooperative). It is a function of the intrinsic molecular mobility of the relaxing entity, which means that for a thermosetting system such as those we have analyzed, it will depend on the choice of the epoxy but also of the hardener. Finally, it is likely to be both accelerated and aggravated when coupled with aging damaging the covalent structure, which reveals an additional risk for the maintenance of macroscopic properties.Les résines époxys sont utilisées dans le génie civil afin d’assurer la pérennité des ouvrages en béton. En condition d’utilisation elles sont soumises à un vieillissement aussi bien chimique (oxydation) que physique (relaxation structurale). Le projet DUREVE a pour objectif de développer une méthodologie pour estimer la durée de vie à partir d’une étude multi-échelle de la dégradation. Ce travail de thèse a eu pour objectif l’étude du vieillissement par relaxation structurale afin de comprendre comment un système thermo-oxydé subit le vieillissement par relaxation structurale et quels effets cela peut provoquer. Les cinétiques de vieillissement par relaxation structurale de systèmes époxys ont été étudiées par calorimétrie à balayage rapide, tandis que la mobilité moléculaire a été étudiée par spectroscopie diélectrique. Cette étude a montré étude que le vieillissement par relaxation structurale est dépendant de la température à laquelle il s’opère, que ce soit en termes cinétique mais aussi par la nature supposée des dynamiques associées (locales et coopératives). Il est fonction de la mobilité moléculaire intrinsèque de l’entité relaxante cela signifie pour un système thermodurcissable tel que ceux que nous avons analysés, qu’il sera dépendant du choix de l’époxy mais aussi du durcisseur. Enfin il est susceptible d’être à la fois accéléré et aggravé lorsqu’il est couplé aux vieillissements endommageant la structure covalente, ce qui révèle un risque additionnel pour le maintien des propriétés macroscopiques