Historique

En raison de la contrainte imposée sur la taille des systèmes électroniques modernes couplée avec une faible consommation énergétique, l'utilisation de circuits avec intégration à très grande échelle (VLSI) est présente dans presque tous les projets du Groupe de recherche en appareillage médical de Sherbrooke (GRAMS).

Le GRAMS évolue dans un environnement multidiscplinaire et multitechnologique allant de la microfabrication 2.5 et 3D en salle blanche, de la conception et fabrication de photodétecteurs, conception de circuits intégrés à application spécifique (ASIC) numériques, analogiques et mixtes. Ces circuits sont encapsulés selon différentes techniques (flip-chip, boitier) et assemblés sur place sur des circuits imprimés à haute fréquence et interposeurs par des techniques de montage en surface (SMT). Des matrices de portes programmables, dont la fonctionnalité est décrite en langage de description matérielle, interface les ASIC avec des systèmes d’acquisition de données utilisant différentes protocoles (USB, Ethernet…) et des interfaces usagers. A priori utilisées pour le biomédical, ces techniques et technologies ont maintenant des débouchés en automobile, en sécurité et en physique des particules et physique nucléaire. Répondre à ces domaines d’application, implique un travail multidisciplinaire où se côtoie le génie (électrique, informatique et mécanique), la physique, la médecine, les mathématique et la biologie dans un environnement très riche depuis les sciences fondamentales jusqu’au travail en industrie. Le GRAMS forme ainsi des professionnels solides et accomplis.

Implant cochléaire

Le GRAMS a été fondé au début des années 1980 par le professeur François Duval. Ce dernier quittait alors l’Université Stanford pour revenir au Québec, avec en poche, des technologies permettant de développer des neuro-stimulateurs. Parmi celles-ci, notons l’implant cochléaire, urinaire et antidouleur. En 1990, le Pr. Jaouhar Mouine prend la direction du groupe et développe davantage l’implant cochléaire. Le GRAMS s'est concentré principalement sur le développement de ces technologies pendant près de deux décennies. 

LabPET I

En 2002, le professeur Réjean Fontaine succède à la direction du GRAMS et l’oriente vers la conception de systèmes électroniques/logiciels embarqués dans le domaine de l'imagerie médicale. Le Pr Fontaine en collaboration avec le Centre d’imagerie moléculaire de Sherbrooke réalisera deux générations de scanners de tomographie d’émission par positrons.

Le professeur Jean-François Pratte se joint au groupe en 2009. Fort de son expertise en électronique frontale à très faible bruit acquise au laboratoire américain Brookhaven National Laboratory (BNL, NY, Ministère de l’Énergie du Gouvernement Américain), il développe des technologies d’électroniques empilées en 3D et initie des travaux visant la mesure de photons uniques avec des résolutions temporelles de la dizaine de picosecondes.  

En 2010, le professeur Serge Charlebois vient compléter l’équipe avec ses compétences en dispositifs semi-conducteurs et micro-nanofabrication notamment. Son expérience supportera la microfabrication de l’empilement en 3D de circuits intégrés particulièrement sur la soudure des circuits intégrés et des vias à travers le silicium (TSV), une étape cruciale pour une intégration optimale des photodétecteurs et de l’électronique.

Aujourd’hui, les expertises des Pr Charlebois, Pratte et Fontaine permettent de couvrir la conception de systèmes électroniques complexes, microélectroniques, micrologiciels, jusqu’à leur réalisation et commercialisation.

Empilement 3D

Les activités du groupe couvrent actuellement la détection de photons dans un très large spectre d’énergie allant du visible jusqu’au Mégaélectronvolt en passant par le rayon x. Les technologies développées sont utilisées dans des applications médicales, de l’instrumentation en physique des particules, en physique des hautes énergies et en physique quantique. Des applications grand public comme le LIDAR pour les véhicules autonomes sont également sur la table.