Qu’est-ce que la Plastronique?
La vidéo suivante présente le domaine de la Plastronique ainsi que l’action de formation actuellement entreprise.
Ce projet à été mené par plusieurs acteurs académique (INSA, UCBL, CPE, Lycée Arbez Carme, FPUL) en partenariat avec des représentant de branches et industriels (Plastipolis, Cirfap, Fédération de la Plasturgie, IPC, S2P)
Cette vidéo a été réalisé grâce au soutien financier du programme Avenir Lyon Saint-Etienne de l’Université de Lyon dans le cadre du Programme Investissement d’Avenir.
La Plastronique a pour objet le développement de dispositifs associant composants électroniques et pièces plastiques dans le but de leur apporter de « l’intelligence » en intégrant des fonctions mécaniques, fluidiques, optiques, thermiques…
L’exemple emblématique d’objet plastronique est la carte à puce, inventée par Roland Moreno en 1974, dont le principe est illustré ci-contre (image banque web). Dans cet exemple, l’électronique, constituée d’une puce en silicium, est reliée aux broches de contact par liaison filaire (wire bonding). Le support utilisé est en polymère phénol-formaldéhyde, en l’occurrence de la bakélite (les cartes modernes sont obtenues par assemblage de plusieurs couches de PolyChlorure de Vinyle ou PVC).
Les circuits imprimés flex (flexibles) sur Polyimide (PI), ou « circuits souples », constituent un autre exemple important d’objets plastroniques (Figure ci-contre, source web). Ceux-ci sont souvent utilisés comme connecteurs pour relier les différentes parties d’un dispositif électronique notamment dans les cas suivants : problème d’encombrement, montage complexe ou lorsqu’un mouvement entre deux pièces est nécessaire. La fonction à assurer est donc au moins une interconnexion électrique avec des pistes conductrices en cuivre. Quelquefois, des circuits intégrés sont brasé sur la partie en PI (ex : Iphone d’Apple).
Un autre exemple, dont l’importance est croissante, est la puce de radio-identification ou RFID (Radio Frequency IDentification) qui permet l’identification automatique d’un objet à distance. Il s’agit d’une étiquette (tag) intégrée à l’objet, qui transmet l’information par voie électromagnétique. Un exemple de puce RIFD sur support polymère doté d’une antenne avec des pistes en cuivre est montré sur la figure suivante (banque web).
Récemment, la Plastronique s’est étendue aux domaines (proches les uns des autres) suivants :
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Electronique organique, dont le but est de concurrencer l’électronique « traditionnelle » sur silicium en mettant en œuvre des substrats en polymère, par exemple du PolyEthelene Terephthalate (PET) (Figure ci-dessous),
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Electronique flexible, dont l’objet est d’utiliser des substrats non rigides afin que le circuit puisse être déformé. Les matériaux usuellement utilisés sont du PI, du polyétheréthercétone (PEEK en anglais), du PolyEthylene Naphthalate (PEN),
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Electronique étirable qui utilise des élastomères comme le PolyDiMéthylSiloxane (PDMS).
De manière générale, dans tout ce qui précède, les substrats des dispositifs sont des polymères plans. Cette caractéristique permet de recourir soit aux techniques classiques de photolithographie et de microtechnologie, soit à des méthodes de fabrication comme l’imprimerie (offset, flexographie,…) et des techniques associées (sérigraphie, impression par jet d’encre…), soit encore au procédé de microtamponnage développé au laboratoire (qui constitue un procédé à part), etc.
Par ailleurs, durant ces dernières années, de nouveaux besoins ont conduit au développement d’objets plastroniques sur des supports rigides à trois dimensions – 3D. Ces dispositifs connus sous le nom de MID (Molded Interconnect Devices) correspondent à une branche de la Plastronique sur support 3D non flexible.
Exemple de réalisation d’un démonstrateur 3D-MID (source FEMTO, technologie Paintcoating + LDS)
