Intégration hétérogène et microfabrication avancée

Présentation

L'intégration hétérogène et la microfabrication avancée représentent l'art d'assembler différentes technologies et matériaux pour créer des dispositifs et circuits miniaturisés ainsi que des systèmes ultra-performants. Cette approche permet de combiner les meilleures propriétés de chaque composant – qu'il s'agisse de puces électroniques, photoniques ou de capteurs – dans un seul système optimisé.

Au LN2, cet axe transforme les innovations développées dans nos laboratoires en systèmes finaux, prêts pour des applications concrètes. Les équipes de recherche maîtrisent l'ensemble de la chaîne des interconnexions à l’assemblage et l'encapsulation des puces.

Les applications sont vastes et touchent notre quotidien : calcul haute performance pour l'intelligence artificielle, systèmes quantiques fonctionnant à des températures extrêmes, capteurs antipollution pour l'automobile, et dispositifs de puissance pour la gestion énergétique. 

Cette expertise permet de relever des défis technologiques tels que la miniaturisation croissante des composants, l'amélioration de leur efficacité énergétique et leur adaptation aux conditions environnementales les plus exigeantes, tout en développant des solutions durables pour l'électronique de demain.

Historique

L'expertise du LN2 couvre des domaines de pointe : développement de techniques plasma pour l'assemblage sans flux, caractérisation de matériaux d'interconnexion pour les températures cryogéniques, et création de condensateurs haute densité à base de nanoparticules. Cette expertise scientifique se traduit par des collaborations avec des partenaires industriels et une formation de personnel hautement qualifié.

Le laboratoire se distingue particulièrement dans le développement de solutions pour les défis technologiques émergents : intégration 3D, packaging haute température (jusqu'à 1000°C), et technologies d'assemblage réversibles pour la réutilisation des composants.

Projets en cours

Les projets actuels du LN2 en intégration hétérogène visent à contribuer dans plusieurs secteurs clés. Le développement d'une plateforme FOWLP (Fan-Out Wafer-Level Packaging) permettra d'intégrer des systèmes MEMS, optoélectroniques et photovoltaïques concentrés avec une flexibilité et des performances accrues. Cette innovation pourrait réduire les coûts de production tout en améliorant les performances des dispositifs.

Un projet phare de cet axe concerne le développement d'époxy et de résines biosourcées pour remplacer les matériaux traditionnels en microélectronique. Cette initiative s'inscrit dans une démarche de développement durable, visant à réduire l'empreinte écologique de l'industrie électronique tout en maintenant des performances équivalentes ou supérieures.

L'axe travaille également sur l'intégration de circuits d'intelligence artificielle par des procédés d'assemblage avancés, créant des plateformes reconfigurables pour l’informatique en périphérie (edge computing). 

Les contributions de l’axe incluent l’accélération du traitement des données, la réduction de la consommation énergétique, et le développement de systèmes autonomes plus intelligents. Les collaborations industrielles en cours font en sorte que ces avancées technologiques se traduiront en applications concrètes.