Le Comité pour le Best Paper Award 31e European Symposium on Reliability of Electron Devices, Failure Physics, and Analysis (ESREF 2020) a couronné l’article de Maxime Auchlin, doctorant au CSEM, et de ses co-auteurs, intitulé « Can automotive MEMS be reliably used in space applications? An assessment method under sequential bi-parameter testing ». Cette étude sera présentée en 2021 aux USA dans le cadre de l’International Symposium for Testing and Failure Analysis (ISTFA).
Les travaux ont été conduits par le CSEM, avec le soutien de la Networking/Partnering Initiative à l’Agence spatiale européenne (ESA) et de l’ EPFL Space Center. Elle repose sur les résultats de la thèse de Maxime Auchlin, rédigée au CSEM, au sein du groupe des sciences de matériaux et de fiabilité des composants.
L’article récompensé évalue la possibilité de l’utilisation des capteurs commerciaux de l’industrie automobile pour des applications spatiales. Les centrales inertielles, ou IMU (pour Inertial Measurement Unit) sont des dispositifs typiquement présents dans les correcteurs électroniques de trajectoire des véhicules. Entre autres paramètres, ils mesurent le mouvement avec une combinaison d’accéléromètres et de gyroscopes intégrés.
Extrêmement robustes, ces dispositifs de l’industrie automobile passent généralement les évaluations sans problème. Mais ils peuvent connaître des défaillances s’ils sont soumis à de multiples paramètres de manière cumulée. Par exemple, dans ce cadre de l’étude, un ensemble de systèmes IMU ont été détruits après avoir été soumis à une série de cycles thermiques avant de procéder à des tests de vibration. Aucun dispositif n’a été mis en échec lorsque les deux tests étaient effectués séparément. Mais, soumis à leur stress cumulatif, ils ont figurativement « craqué sous la pression ».
Les évaluations de fiabilité et les tests de qualification conventionnels des capteurs MEMS, tels qu’appliqués par l’industrie spatiale, n’aboutissent pas à des résultats conclusifs à même de définir convenablement la dégradation et la durée de vie d’un dispositif. Quelles que soient les procédures actuellement en cours, des défaillances continuent de survenir en orbite, alors que les tests au sol n’enregistraient aucun défaut notable sur des composants pareillement robustes. Proposée par Maxime Auchlin et ses co-auteurs dans leur article, la nouvelle méthode a pour objectif de régler ce problème, mais aussi d’assurer que les capteurs de l’automobile peuvent effectivement être utilisés pour des applications spatiales du point de vue des deux contraintes de tests mentionnées.
