The reliability group expertise and research are focused on the development of innovative reliability methods for components and systems dedicated to embedded and on-board systems, in order to control chip-package interactions, to assess electromagnetic disturbance influence on reliability, to control the durability of wide band gap and power components and novel energy storage systems, to contribute to new qualification standards for components and systems in a specific environment, finally to develop aging models and to add reliability considerations to virtual prototyping.
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Reliability is an essential challenge for remote electronic equipment as found in ICs. It enables cost-effective design (economic aspect), improvement of manufacturing capacity (eco-friendly aspect), lower early failure rate and better management of failure prediction (user-safety and -satisfaction aspects). The Reliability group deals with all of these issues in a component-to-system approach.
The performances of components, assemblies, and systems, keep improving while their integration density keeps increasing. In this context, the technological fields addressed by the Reliability group regard the reliability of all the units that can be intended to all of the integration levels of on-board or embedded electronic equipment from the silicon state to a whole operating system. This research field is thus multidisciplinary and multi-domain by nature (multi-physics, multi-time-domain, multi-material and multi-scale).
The group expertise and research are focused on the development of innovative reliability methods for components and systems dedicated to embedded and on-board systems, in order to:
– control chip-package interactions- assess electromagnetic disturbance influence on reliability
– control the durability of semiconductor-based power components and novel energy storage systems
– contribute to new qualification standards for components and systems in a specific environment
– develop aging models and to add reliability considerations to virtual prototyping
The group develops novel methods for studying reliability based on a theoretical approach through multi-domain simulations on the one hand, and on experiments through the characterization of materials, devices and assemblies, and how they age, to build and feed models with relevant input parameters, on the other hand.
Multiphysics modeling of components and systems
Lifetime prediction methods
Multiphysics characterization of components and systems
Influence of electromagnetic disturbances on reliability, and, of reliability on electromagnetic immunity
Accelerated aging protocols and models, close to actual in-field use conditions
Failure analysis
Design of alternate and innovative interconnect strategies (in either bonding or brazing)
Characterization of materials and of their aging
Partners
For the various research projects underway, the IMS Bordeaux laboratory and its teams rely on strong partnerships and collaborations, which allow for the creation of a synergy of strengths and a sharing of technical and human resources
UMS
OMMIC
SERMA
Renault Group
Safran
Stellantis
Microchip
ST Microelectronics
Thales
NXP
Discover the different research teams in the theme.
La maîtrise de la fiabilité constitue un enjeu fondamental pour des équipements électroniques isolés comme pour ceux intégrés dans un système. Elle permet de réduire les coûts d’usage (enjeux économiques), d’améliorer les rendements (enjeux écologiques), de réduire l’apparition des défauts précoces et de gérer la prédiction de pannes (enjeu : sûreté de fonctionnement). L’ensemble de ces enjeux est abordé par les activités du groupe Fiabilité dans une approche du composant au système.
Dans un contexte où les performances des composants, des assemblages et des systèmes ne cessent de s’améliorer et leur densité d’intégration de s’accroître, les domaines technologiques adressés par le groupe « Fiabilité » concernent l’étude de la fiabilité des modules destinés à l’électronique embarquée à tous les niveaux d’intégration, du silicium jusqu’au système opérationnel. Il est de ce fait fortement pluridisciplinaire et multidomaine (multiphysique, mutlitemporel, multimatériaux et multiéchelle).
L’expertise du groupe Fiabilité et ses travaux sont centrés sur le développement de nouvelles approches de la fiabilité des composants et systèmes électroniques destinés à un environnement embarqué. Ces activités permettent de réaliser les objectifs suivants : maîtrise de l’interaction entre le dispositif et son packaging, évaluation de l’impact des contraintes électromagnétiques sur la fiabilité des composants et systèmes, maîtrise de la robustesse des composants semi-conducteurs grand gap et de puissance et des nouveaux systèmes de stockage d’énergie, rédaction de nouvelles normalisations pour la qualifications de composants ou systèmes dans un environnement donné, développement de modèles de vieillissement et intégration de la fiabilité dans le processus de prototypage virtuel.
Les méthodologies originales mises en œuvre par le groupe sont basées sur une approche théorique par simulations multi-domaines, d’une part, et expérimentale, par des caractérisations de matériaux, des assemblages et de leur vieillissement pour la paramétrisation des modèles, d’autre part.
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