Plateforme 3DPHI
PRÉSENTATION :
La Plateforme 3DPHI sous la tutelle de l’Université Paul Sabatier et du CNRS, a pour objet principal le développement de technologies pour les systèmes intégrés en trois dimensions de l’électronique de puissance.
Actuellement, elle est accueillie dans les locaux de l’Université Toulouse 3 Paul Sabatier (Bâtiment 3R3 salle 157) et bénéficie du soutien du Laplace au niveau de son support technique et administratif. La plateforme est à vocation nationale et ouverte pour participer à des projets de recherches, à des prestations, au développement d’étapes technologiques innovantes autour de l’intégration 3D : Assemblages, mise en œuvre de matériaux spécifiques, connectiques 3D, isolation, transferts thermiques…
La plateforme héberge principalement des moyens de fabrication de parties élémentaires de systèmes de conversion d’énergie. Les moyens de caractérisations (électrique, thermique…) sont généralement la compétence des laboratoires partenaires de la plateforme.
Financement :
Les moyens actuels de la plateforme ont été acquis par les apports des laboratoires partenaires dans le cadre de projets de recherches, grâce au CPER 2007-2013 et au soutien du fond FEDER, de la région Occitanie et du CNRS.
Quelques dates clés :
2006 – 2008 : ANR Blanc 3DPHI -> Volonté d’une plateforme commune
2007 – 2013 : CPER « 3DPHI » -> création de locaux et dotation de 400k€ d’équipements
2011 – 2014 : GIS 3DPHI -> 12 laboratoires et 17 tutelles signataires
2019 -> Regroupement des équipements sur le site UPS
Les enjeux principaux des recherches s’appuyant sur les moyens de la plateforme sont :
• l’augmentation des puissances spécifiques des convertisseurs (kW/kg)
• l’augmentation de l’efficacité énergétique,
• l’augmentation de la fiabilité
Pour atteindre ces objectifs, la communauté scientifique évalue via la plateforme l’impact des nouvelles technologies d’intégration sur l’augmentation des performances électro-thermo-mécaniques tout en assurant une fiabilité accrue.
La plateforme en chiffres :
12 laboratoires aux compétences complémentaires à l’origine du projet :
Laplace : gestionnaire / hébergeur de la plateforme
Personnels en charge :
Vincent BLEY, Co-responsable
Cyril BUTTAY, Co-responsable
Mickael PETIT, Expert technologie
Céline COMBETTES, Responsable Technique
THEMATIQUES TECHNOLOGIQUES
Développement de technologies d’intégration de composants passifs :
• Condensateurs céramiques déposés par sérigraphie
• Ferrites (MnZn et NiZn) découpe, assemblage, formage, intégration dans des substrats de type PCB ou autres.
Développement de technologies d’intégration de composants actifs / passifs :
• Connectiques par micro/nano poteaux de cuivre
• Brasage tendre, frittage, …
• Intégration de composants nus ou packagés
• Isolation périphérique innovante
Elaboration / Préparation de substrats isolants métallisés :
• Céramiques AlN, Al2O3
• Circuits imprimés réalisés intégralement sur la plateforme avec un libre choix des couches pré-imprégnées, des épaisseurs de Cu, du nombre de couches et des éléments à intégrer (substrats céramiques, copper Inlay, composants actifs, passifs… )
MOYENS TECHNIQUES
350m2 de surfaces expérimentales répartis sur 2 bâtiments :
UPS – Laplace – Bâtiment 3R3 Salle 157 (250 m²)
UPS – SCEL – Bâtiment 3SC (100 m²)
Environ 1million d’euros d’équipements :
La valeur de l’ensemble des équipements est estimée à 1 millions d’euros dont 400k€ financés par le CPER 2017-2013
Procédés principaux à disposition :
- Dépôt de matériaux
- Découpe, gravure, usinage
- Formulation, pesée, mélange
- Nettoyages
- Encapsulation, packaging
- Assemblage multifonctionnel
