Stage ETUDE DU PHENOMENE DE DECOLLEMENT DE CUIVRE SUR COMPOSITE (ESSAI ET SIMULATION) F/H

Description du stage

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1. Contexte du stage :

Au sein d’EDF R&D, la compétence électronique de contrôle a pour mission l’étude du vieillissement des composants, matériaux et assemblages électroniques et le développement de méthodes de diagnostic.

Dans l’objectif de prolonger l’exploitation des différents centres de production d’électricité, EDF souhaite améliorer ses modèles de prédiction du comportement de ses équipements face au vieillissement. En particulier, les cartes électroniques peuvent être soumises au cours de leur utilisation à des environnements climatiques sévères mais également à plusieurs remplacements de composants électroniques. Ceci peut provoquer l’apparition de différents phénomènes de dégradations du circuit imprimé nu (également appelé PCB) par vieillissement hydro-thermique. En particulier, un décollement des pastilles de cuivre peut être observé.

L’objectif principal du stage est de déterminer les paramètres influents susceptibles d’accélérer la cinétique d’apparition du défaut.



2. Missions du stage :



Le stage s’attachera identifier les contraintes majoritaires pouvant provoquer un décollement du cuivre à l’aide des moyens d’essais et de caractérisation disponibles au laboratoire et d’un modèle de simulation par éléments finis.

Le candidat bénéficiera de l’expertise et des moyens disponibles au sein du groupe de recherche.

Le stage comprend les missions suivantes :

• Réaliser une revue de la littérature sur les effets des modes de fabrication et conditions environnement sur l’évolution des propriétés mécaniques du composite constituant le PCB en vieillissement

• Développer un modèle de simulation par éléments finis (sous Comsol) d’un trou métallisé de PCB permettant d’évaluer les contraintes à l’interface cuivre/composite sous différentes sollicitations thermiques

• Valider le modèle à l’aide d’essais en laboratoire sur des échantillons de PCB. Pour cela, le candidat devra, à partir de l’étude du profil de mission de cartes électroniques en centre de production (conditions de fonctionnements, actions de maintenance,…), définir et mettre en oeuvre un plan d’essai permettant de reproduire différentes contraintes environnementales et évaluer leur impact sur le mécanisme de décollement du cuivre. Le stagiaire aura à sa disposition l’ensemble de moyens d’essais de vieillissement et de caractérisation du laboratoire (IRTF, DSC, banc de traction, microsections, etc.).

• Analyser les résultats et déterminer les paramètres influents et les seuils critiques dont le dépassement engendre le décollement du cuivre