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- Organisation/Entreprise
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AMPÈRE
- Domaine de recherche
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IngénierieIngénierie » Ingénierie électroniqueTechnologie » Technologie des matériaux
- Profil de chercheur
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Chercheur reconnu (R2)Chercheur principal (R4)Chercheur de première étape (R1)Chercheur établi (R3)
- Pays
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France
- Date limite d’inscription
- Type de contrat
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Temporaire
- Statut du travail
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À temps plein
- Date de début de l’offre
- Le poste est-il financé par le programme-cadre de recherche de l’UE ?
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Non financé par un programme de l’UE
- L’emploi est-il lié au poste du personnel au sein d’une infrastructure de recherche ?
-
Non
Description de l’offre
La Plastronique 3D permet d’associer étroitement des fonctions électroniques à des supports polymères en disposant directement des interconnexions électriques (pistes conductrices) et des composants électroniques sur la surface tridimensionnelle de ces supports. Il est possible ainsi d’assurer une meilleure intégration des différentes fonctions (électronique, mécanique, optique, thermique, etc.) du dispositif (réduction d’encombrement, allégement de masse, élaboration de surfaces intelligentes etc.).
La thèse portera sur l’In-Mold Electronics (IME), qui est un procédé de fabrication de dispositifs plastroniques en émergence dans l’industrie dans des secteurs comme l’automobile, les transports et l’aéronautique. L’IME est basé sur la succession des étapes suivantes : (1) définition des interconnexions électriques (sérigraphie d’encres conductrices et diélectriques) et dépôt de composants électroniques sur un film thermoplastique mince (procédé d’électronique imprimé sur film souple) ; (2) mise en forme en 3D de l’assemblage par thermoformage ; pour finir (3) par une étape de surmoulage de l’électronique par injection de thermoplastique.
L’objectif de la thèse sera d’étudier l’influence des déformations induites par le thermoformage du réseau conducteur sur le polymère. Il convient de mettre en œuvre et d’améliorer un modèle de simulation prédictif multi-physique déjà développé au laboratoire sous Abaqus [i] . Il s’agira notamment d’élaborer et de caractériser des véhicules de test afin d’alimenter et de valider le modèle théorique. Celui-ci permettra d’anticiper et de corriger les déformations 3D du réseau conducteur. Une pré-distorsion numérique du réseau permettra de répondre aux contraintes de conception pour : (i) améliorer la robustesse du routage 3D et du placement des composants (en anticipant les zones de contraintes physiques du substrat), (ii) garantir la géométrie des plages d’accueil des composants à haute densité, (iii) faciliter l’intégration d’antennes radiofréquences.
Les démonstrateurs d’étude seront, dans un premier temps, développés en Polycarbonate (polymère de référence) et étendus, par ajustement des paramètres, à d’autres polymères, notamment des polymères biosourcés [ii] afin de poursuivre la démarche d’éco- conception et de recyclabilité dans laquelle l’équipe est pleinement engagée.
Le doctorant aura accès aux moyens de simulation, fabrication et caractérisation de la plateforme plastronique du laboratoire AMPERE (INSA Lyon, Villeurbanne) ainsi qu’aux moyens de plasturgie du laboratoire IMP (INSA Lyon, Oyonnax). Des moyens de caractérisation (MEB, fluorescence X, mouillage, adhésion, DSC, ATG, FTIR, DRX etc.) ainsi que des moyens de simulations multiphysiques seront mis en œuvre. De nombreux contacts sont prévus avec des industriels partenaires des laboratoires.
Mission :
- Compréhension globale du procédé de fabrication plastronique IME ;
- Modélisation multiphysique : Prise en main des outils de simulations (Abaqus/Explicit) simulations thermomécaniques
- Utilisation et des codes de prédistorsion du motif avant thermoformage. (Python)
- Développement de véhicules de tests plastroniques 3D IME pour valider les résultats des simulations
- Caractérisations : dimensionnelles et électriques des véhicules de tests.
- Définition de règles de routage d’un dispositif plastronique IME
- Réalisation de démonstrateurs afin d’illustrer les avancées suggérées (en collaboration avec les électroniciens du laboratoire).
[i] V. Semet, P. Lombard, H. Cauchy-clerc , JY Charmeau, M. Cabrera, Etude de la variation de résistance des pistes conductrices des circuits IME après thermoformage lors de la fabrication, LOPEC 2024, 5-7 mars 2024, Munich ( pdf HAL en cours d’insertion).
[ii] C. Goument, T. Gerges, P. Lombard, H. Lakhdar, M. Arli, VM Gilmus, SA Lambert, B. Allard, JY Charmeau, M. Cabrera, In-Mold Electronics on Poly(Lactic Acid) : vers une production de masse plus durable de dispositifs plastroniques Int J Adv Manuf Technol 125, 2643–2660 (2023). https://doi.org/10.1007/s00170-023-10878-4 (hal-04069897 avec pdf)
Catégorie de financement : Contrat doctoral
Titre du doctorat : Doctorat en EEA – Electronique, l’Electrotechnique, l’Automatique et le traitement du signal
Doctorat Pays : France
Exigences
Compte-tenu du caractère du sujet, différents profils de candidats pourront être étudiés : spécialiste des matériaux, plasturgiste, mécanicien.
Un très bon niveau d’expression écrite et orale en français et en anglais est attendu, de même qu’un goût marqué pour l’expérimentation et une bonne maîtrise des outils informatiques est indispensable. Des qualités relationnelles sont requises ainsi que de l’autonomie, de la rigueur et de la curiosité scientifique. Une grande capacité de travail est nécessaire. La motivation sera un critère déterminant dans la sélection du candidat.
Le doctorant s’intégrera dans l’équipe interdisciplinaire de chercheurs (physicochimistes, plasturgistes, électroniciens, etc.). Les formations nécessaires seront assurées pour les points spécifiques à la plastronique et à l’électronique.
Où postuler
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Job Features
| Job Category | Doctorat |
