Composants et matériels électriques - Essais d’environnement

Lélectricité et l’électronique touchent des secteurs d’activités très divers. Parmi les principaux secteurs d’activités concernés, on peut citer :

• l’énergie ;

• l’industrie ;

• l’aéronautique, l’espace et la défense ;

• le transport (automobile et ferroviaire) ;

• le pétrole et la chimie.

Les besoins sont de plus en plus nombreux, les fonctions réalisées de plus en plus complexes et les exigences de fiabilité et de sécurité de plus en plus strictes. Par ailleurs, pour des raisons d’optimisation des coûts et de l’encombrement, les produits sont souvent utilisés aux maxima de leurs performances dans des environnements très sévères (par exemple, les organes électroniques sous capot moteur dans le domaine automobile). Dans ce contexte, les composants et matériels électriques doivent être qualifiés de manière très fine avant d’être commercialisés. Les essais d’environnement font partie des outils qui permettent de valider l’adéquation entre un produit et les conditions d’utilisation visées. Ces essais sont intégrés au cahier des charges du produit. Ce document contractuel, généralement rédigé par le client, doit comprendre :

• le détail du profil de mission (de la fabrication à l’élimination) ;

• les données d’environnements associées au profil de mission (banques de données) ;

• la justification de l’environnement à simuler (contraintes influentes, niveaux basés sur l’expérience, modèles cinétiques) ;

• la description du programme d’essai d’environnement à réaliser (normes d’essai du domaine).

Généralement, le comportement d’un produit soumis à des contraintes d’environnement est étudié à l’aide d’essais et/ou de séquences d’essai inspirés des normes relatives au domaine d’activité concerné. Le recours à des normes a pour principaux avantages :

• de disposer d’une description précise de l’essai ; la description de l’essai doit comprendre l’ensemble des paramètres pouvant influencer le résultat de l’essai et, de préférence, uniquement les paramètres réellement influents, de manière à optimiser la mise en œuvre de l’essai ;

• d’utiliser un essai reconnu par les principaux intervenants du domaine d’activité concerné.

Les documents normatifs du domaine électrique et électronique sont issus d’organismes tels que :

• au niveau international : International Electrotechnical Commission (IEC), Comité Européen de Normalisation Électrotechnique (CENELEC) ;

• au niveau national : Union Technique de l’Électricité (UTE), Electronic Industry Association (EIA), Joint Electron Device Engineering Council (JEDEC)...

Dans un premier temps, des généralités concernant la définition et les buts des essais d’environnement ainsi qu’une description des principales contraintes d’environnement et de quelques mécanismes de défaillances rencontrés sont données (paragraphe 1). Par la suite, quelques essais d’environnement issus principalement de la IEC sont énumérés en reprenant notamment leurs principales caractéristiques (paragraphe 2). Enfin, le thème de la définition d’un programme d’essais d’environnement pour caractériser la tenue d’un produit est abordé et illustré par quelques exemples (paragraphe 3).