Présentation
RÉSUMÉ
La métallurgie est présente dans notre quotidien de manière tellement banalisée que l'on ne s'émerveille pas des prouesses, en termes de maîtrise des matériaux, que recèle toute la technologie qui nous entoure, de la simple boîte métallique boisson à l’ordinateur portable et ses circuits électriques de taille submicronique, en passant par la centrale nucléaire et ses kilomètres de gaines en alliages. L’industrie métallurgique est ainsi définitivement en prise directe avec le développement des sciences, les deux participant pleinement à la marche de notre économie, sur la base de partenariats et de collaborations. Ces méthodes sont de plus en plus ancrées dans la stratégie des entreprises. Le large éventail des domaines où la métallurgie joue un rôle central est exposé. Les orientations de recherche y sont vitales si l'on veut conserver les atouts d'un leadership technologique.
Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.
Lire l’articleAuteur(s)
-
André PINEAU : Membre de l'Académie des technologies - Professeur à l'École nationale supérieure des mines de Paris
-
Yves QUERÉ : Membre de l'Académie des sciences - Professeur émérite à l'École polytechnique
INTRODUCTION
Dans ce dossier, nous ouvrons le large éventail des domaines où la Métallurgie joue un rôle central et montrons en quoi les orientations de recherche sont vitales si l'on veut conserver par devers soi les atouts d'un leadership technologique.
Les divers cas traités ont été regroupés par grands domaines d'activités sans considération des importances socio-économiques relatives.
Ce dossier est extrait du document « La métallurgie-Science et Ingénierie » d'André PINEAU et d'Yves QUERÉ (EDP Sciences 2011)
http://livres.edpsciences.org/ouvrage.php?ISBN978-2-7598-0538-9.
DOI (Digital Object Identifier)
Cet article fait partie de l’offre
Innovations technologiques
(177 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Présentation
13. Microélectronique
On se bornera ici à la microélectronique, une industrie emblématique des technologies de pointe, sans présenter, en dépit de leur importance, les domaines de l'optoélectronique, des micro-ondes et antennes, des nanodispositifs (capteurs et actionneurs, MEMS, etc.). Rappelons cependant l'exemple des condensateurs aluminium/alumine qui avaient posé de redoutables problèmes aux métallurgistes afin d'assurer l'état physique et microstructural de la couche d'alumine.
Les métaux et leurs alliages, en particulier intermétalliques, jouent, en micro-électronique, un rôle fondement pour :
-
les interconnexions métalliques assurant le transport du courant ;
-
la connectique et les techniques de brasage – notamment avec l'interdiction des brasures au plomb ;
-
la juxtaposition de matériaux très différents qui impose la création de barrières de diffusion ;
-
l'élimination de la chaleur due à la réduction d'échelle et aux fortes densités de courant concomitantes.
Les interconnexions en aluminium souffraient d'une rupture due à la formation de cavités résultant de l'électromigration (fortes densité de courant) des atomes qui engendre un flux de lacunes – une maladie qui bloqua un temps la production des supercalculateurs. Ce fut un métallurgiste qui résolut le problème dans les années 1970 grâce à une addition de cuivre qui, en ségrégeant aux joints de grains, bloquait une composante importante de la diffusion par électromigration.
De nombreuses questions fondamentales constituent des verrous scientifiques au développement de la technologie :
-
les interconnexions de cuivre posent le risque de contamination du silicium par diffusion ;
-
les contacts ohmiques par formation de siliciures métalliques reposent le problème de la diffusion réactive (germination sous fort gradient chimique, croissance séquentielle ou simultanée...) ;
-
la miniaturisation des composants pose de nombreux problèmes métallurgiques :
-
microstructures et défauts liés à l'épitaxie,
-
compréhension des effets de confinement sur la plasticité des métaux (joints de grains, dislocations...),
-
présence de très forte contraintes mécaniques (mécanismes de création et de relaxation des contraintes internes et leurs...
-
Cet article fait partie de l’offre
Innovations technologiques
(177 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Microélectronique
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - PINEAU (A.), QUERÉ (Y.) - La métallurgie – Science et ingénierie. - EDP Sciences (2011).
-
(2) - CHINESTA (F.), CUETO (C.) - Advances in material forming : Esaform 10 Years on. - Springer Edition.
-
(3) - Service des études et des statistiques industrielles - Les enquêtes annuelles de branche. - Résultats (2007).
-
(4) - CARREAU (V.) - * - Thèse INPG (2008).
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
Projets ULSAB, ULSAC, ULSAS http://autosteel.org
Projet ULCOS http://www.ulcos.org
HAUT DE PAGE
UIMM Union des industries et des métiers de la métallurgie http://www.uimm.fr
CTICM Centre technique de la construction mécanique http://cticm.com
Mecamat association française de mécanique des matériaux https://www.mecamat.asso.fr/
ESAFORM European Scientific Association for Material Forming https://esaform.org/
DYMAT European association for the promotion of research into the dynamic behaviour of materials and its applications http://dymat.org
Centres de recherches industriels http://www.industrie.gouv.fr/enjeux/so_mate.htm
RWTH Rheinish-Westfälische Technische Hochschule Université technique de Rhénanie-Westphalie http://www.rwth-aachen.de
HAUT DE PAGECet article fait partie de l’offre
Innovations technologiques
(177 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive