Des circuits imprimés de grande taille, qui résistent à la chaleur

L'initiative Clean Sky est un partenariat public-privé entre la Commission européenne et l'industrie aéronautique, dans le but de réduire l'impact de l'aviation sur l'environnement. Elle s'intéresse à de nombreux concepts innovants en vue de réduire la consommation de carburant et les rejets associés. L'UE finance le projet LHTFPCB («Demonstration of a large, high temperature, flexible printed circuit board») pour soutenir de développement de composants électroniques soutenant ces objectifs.

Les scientifiques travaillent aux matériaux et aux processus qui conduiront à fabriquer des PCB en taille réelle, intégrés et testés au niveau du moteur, avec une maturité technologique (TRL) de niveau 6. Les chercheurs utilisent divers polymères, anciens ou nouveaux, pour augmenter de 200 degrés Celsius la température maximale de fonctionnement. La plage visée s'étend de 260 à 400 degrés Celsius. En outre, les matériaux et les processus doivent permettre ce fonctionnement à haute température pour des formats de grande taille, allant jusqu'à 5 mètres pour un PCB en un seul morceau et à plusieurs couches.

Au cours de la première période de rapport, les chercheurs ont préparé plusieurs échantillons de PCB multicouches à partir de divers polymères perfectionnés. Ils les ont soumis à des cycles thermiques de 260 à 330 degrés Celsius, ainsi qu'à des tests de vibrations aléatoires. Après la campagne de test, les chercheurs ont analysé des microsections et en ont tiré des conclusions importantes sur la dégradation des polymères. Ils ont notamment déterminé le taux de propagation de cette dégradation depuis les bords du PCB, ce qui a facilité la définition de règles de conception pour les PCB. En outre, ils ont constaté que l'oxydation était la principale cause de cette dégradation, et ils cherchent donc à renforcer le blocage de l'oxygène afin d'améliorer les performances des PCB.

Les chercheurs de LHTFPCB comptent fabriquer des PCB flexibles, multicouche, de grande taille (5 mètres de long) et d'une seule pièce, capable de résister au moins jusqu'à 260 degrés Celsius et d'atteindre un TRL de 6 dans des tests au niveau du moteur. Ces PCB soutiendront l'initiative Clean Sky de l'industrie aérospatiale, proposant un remplacement plus léger au câblage actuel. Ils devraient être intéressants pour d'autres secteurs, comme celui du pétrole et du gaz.