Une sélection nationale de 14 technologies issues des organismes publics de recherche. Ces technologies sont proposées par les chercheurs aux industriels dans l'objectif d'un transfert technologique ou d'un projet de R&D collaboratifs

1. U N É V É N E M E N T D U P R O G R A M M E C V S T E N E
Une sélection nationale de 14 technos
proposées aux industriels par les chercheurs
8E ÉDITION DES BOURSES AUX TECHNOS
GRENOBLE 22 MAI 2014
THÈME: ÉNERGIE

2. Intéressé par une techno proposée?...
=> Contactez un Business Developer de
l’Institut Mines-Télécom pour être mis en
relation avec le chercheur concerné
CONTACT: DENIS.ABRAHAM@MINES-TELECOM.FR
[ 2 ]

3. Liste des technologies proposées (1/2)
• ACHeaVE: Advanced Clean Heat Valorisation into Electricity - Mines
ParisTech (slide 5)
• Pilote de formage lampes pour application duale : composites et
métaux - Mines Albi (Slide 13)
• Pilote EDyCO - Elaboration Dynamique de Composites Organiques
- Mines Albi (Slide 18)
• SYNERGIE: Système versatile de mesure de l’énergie dans les
réseaux de capteurs - Telecom Lille (Slide 23)
• EnergySlider: Exploitation unifiée des données issues des flux de
réseaux de capteurs énergétiques - Telecom Saint-Etienne (Slide
28)
• Green Energie for mobile devices - Sup’Com Tunis (Slide 33)
• Micro-batterie - CEA Leti (Slide 38)
[ 3 ]

4. Liste des technologies proposées (2/2)
• IDEAL Cell: nouveau concept de Pile à Combustible (PAC) Haute
Température - Mines ParisTech (Slide 43)
• CAGE: Contrôle Automatique de Gain à Efficacité énergétique
améliorée -Telecom Bretagne (Slide 48)
• Ootee: outil logiciel d’aide à la conception de convertisseurs
statiques d’électronique de puissance – Laplace (Slide 53)
• SAMELEC - Spreader A Métal Liquide pour les Composants
Électroniques - Grenoble INP (Slide 60)
• Membranes à nanofils métalliques- Grenoble INP (Slide 65)
• Colaminage de Métaux; substrat IGBT architecturé 3D - Mines
ParisTech (Slide 71)
• AluArmé: Matériaux bi-métalliques architecturés obtenus par
colaminage - Mines ParisTech (Slide 76)
[ 4 ]

5. [ 5 ]
ACHeaVE
Advanced Clean Heat Valorisation into
Electricity
CONSORTIUM DE VALORISATION THÉMATIQUE CVSTENE
CES ARMINES – MINES PARISTECH

6. Identité du porteur du projet
■ Nom : BOU LAWZ KSAYER
■ Prénom : Elias
■ Laboratoire : ARMINES – CES
■ Poste: Responsable de projet, docteur en énergie
■ Lien CV: http://fr.linkedin.com/pub/elias-bou-lawz-
ksayer/74/821/827
■ Co-auteurs/co-inventeurs: Brevet en cours de déposition
6

7. Technologie ACHeaVE
■ ACHeaVE: Récupération optimisée de la chaleur des fumées
industrielles avec intégration de dépollution (Advanced Clean
Heat Vaorisation into Electricity)
■ La technologie consiste à récupérer la chaleur sensible et latente des
fumées industrielles en utilisant des échangeurs à contact direct (à
garnissage) et à dépolluer les fumées en captant principalement les
SOx.
■ La modélisation de la technologie a été développée dans une thèse
soutenue en Septembre 2013. Une preuve de concept optimisée est
en cours de développement.
■ ACHeaVE permet d’avoir des rendements énergétiques globaux
optimisés avec une dépollution poussée des fumées
■ Coûts d’installation et ROI avantageux
7

8. Technologie ACHeaVE : Schéma de
principe
■ Système de récupération
de chaleur fumées – eau
en utilisant un échangeur
à garnissage (CU)
■ Boucle de caloporteur à
eau
■ Unité de traitement d’eau
■ Système de conversion de
chaleur en électricité:
ORC simple optimisé
8
Entrée Fumées
Sortie Fumées
Traitement
d’eau
Entrée
d’eau ds
CU
Sortie
d’eau de
CU
Pompe d’eau
Pompe
Turbine Générateur
Condenseur
Sortie
d’eau
Entrée
d’eau
HEX plaque
Débitmètre

9. Premier pilote ACHeaVE
 Puissance thermique ~1.5 MW
 Puissance électrique ~100 kWe
Système ORC 100 kWe Système de récupération de
chaleur latente et sensible 1.5 MW
9

10. Applications ACHeaVE
■ La technologie, ayant deux volets (récupération d’énergie et
dépollution), vise les fumées industrielles : des chaudières
industrielles, des cimenteries, des incinérateurs, des séchoirs
industriels et des raffineries.
■ Pistes de monétisation possibles
►Piste 1: La valorisation de la chaleur récupérée des fumées qui
sera soit vendue pour le chauffage urbain soit convertie en
électricité via des systèmes de Rankine organique.
►Piste 2: La dépollution des fumées réduira les taxes
écologiques et évitera d’utiliser d’autres systèmes de dépollution
très coûteux.
10

11. Modèle de valorisation et de coopération
envisagées
■ Nature de la transaction
• Vente de licences
■ Périmètre de la transaction
• Brevet, droit d’auteur, savoir-faire, assistance technique
• Recherche avancée sur les nouveaux verrous de la
technologie
11

12. [ 12 ]
Descriptif de la technologie ACHeaVE
▪ Récupération optimisée de la chaleur des fumées industrielles avec
intégration de dépollution
▪ La technologie consiste à récupérer la chaleur sensible et latente des
fumées industrielles en utilisant des échangeurs à contact direct (à
garnissage), à dépolluer les fumées en captant principalement les
SOx et la poussière et en réduisant l’émission de la vapeur d’eau
créant la brume.
▪ ACHeaVE permet d’avoir de l’eau chaude à une température
supérieure à la température de rosée des fumées.
▪ La modélisation de la technologie a été développée dans une thèse
soutenue en Septembre 2013. Une preuve de concept optimisée est
en cours de développement.
▪ Composition de ACHeaVE
▪ Système de récupération de chaleur fumées – eau en utilisant un
échangeur à garnissage (CU)
▪ Boucle de caloporteur à eau
▪ Unité de traitement d’eau pour neutraliser l’eau caloportrice
▪ Système de conversion de chaleur en électricité : ORC simple
optimisé
▪ D’autres caloporteurs que l’eau peuvent être utilisés
Applications - Cas d’usage ACHeaVE
▪ ACHeaVE permet
▪ d’avoir des rendements énergétiques globaux optimisés avec une
dépollution poussée des fumées
▪ d’avoir un coût d’installation et un ROI avantageux
▪ La technologie, ayant deux volets (récupération d’énergie et dépollution),
vise les fumées industrielles
▪ des chaudières industrielles, des cimenteries,
▪ des incinérateurs, des séchoirs industriels et des raffineries.
▪ Pistes de monétisation possibles
▪ Piste 1: La valorisation de la chaleur récupérée des fumées qui sera
soit vendue pour le chauffage urbain soit convertie en électricité via
des systèmes de Rankine organique.
▪ Piste 2: La dépollution des fumées réduira les taxes écologiques et
évitera d’utiliser d’autres systèmes de dépollution très coûteux.
Informations relatives à la valorisation ACHeaVE
▪ Nature de la transaction
▪ Vente de licences
▪ Périmètre de la transaction
▪ Brevet, droit d’auteur, savoir-faire, assistance technique
▪ Recherche avancée sur les nouveaux verrous de la technologie
PORTEUR DE LA TECHNOLOGIE
elias.boulawz_ksayer@mines-paristech.fr www.dep.mines-paristech.fr
CES ARMINES
Avant Après
Entrée Fumées
Sortie
Fumées
Traiteme
nt d’eau
Entrée
d’eau ds
CU
Sortie
d’eau de
CU
Pompe d’eau
Pompe
Turbine Générateu
r
Condenseur
Sortie
d’eau
Entré
e
d’eau
HEX plaque
Débitmè
tre

13. PILOTE de formage lampes pour application duale :
composites et métaux
Institut Clément ADER Albi – Mines Albi
GÉRARD BERNHART
[ 13 ]

14. 1 - La technologie
14
L’originalité du pilote est d’associer un chauffage infrarouge par lampes d’une
plaque métallique ou composite à une mise en forme par une pression de gaz
(gonflage).
Maturité de la technologie : TRL 4 à 6 suivant type de pièces visées
L’application métallique concerne le formage superplastique de tôles d’aluminium
ou de titane. Le pilote procédé vise à démontrer qu’il est possible de ne chauffer que
la tôle, l’outillage restant à basse température ce qui induit ainsi une réduction de
consommation énergétique par rapport au procédé conventionnel. Cette technologie
permet également d’économiser en coûts non récurrents (coûts de moules, d’une
presse à plateau chauffant).
L’application composite concerne le formage des composites thermoplastiques.
L’utilisation des matériaux thermoplastiques est croissante du fait de leur meilleure
tenue au choc et des contraintes hygiène-sécurité-environnement réduites. Ce
pilote a pour objectif principal d’étudier l’application du procédé de
formage/compactage de textiles poudrés ou co-tissés, assemblés sous membrane
à vide, chauffés par infra-rouge puis déformés par gonflage au gaz inerte.

15. 2 - Applications - Use cases
■ Cas d’usage possibles de la technologie :
– Mise en oeuvre de composites à matrice thermoplastique ou de
métaux pour le secteur aéronautique, plus largement pour le
secteur des transports,
– Technologie adaptée à la mise au point de nouvelles technologies
de mise en forme de plaques à haute rempérature,
– Technologie adaptée, en l’état, à la fabrication de pièces de
petites tailles et petites séries (notamment prototypes),
–Technologie accessible à des PME, TPE.
15

16. 3- Modèle de coopération envisagé
■ Objet de la coopération
– Savoir-faire
– Formation avancée à l’utilisation de la technologie
– Base de données
– Etudes rhéologiques
– Optimisation de procédé
– Projet d’innovation collaboratif.
16

17. [ 17 ]
http://www.institut-clement-ader.org/.
Institut Clément Ader
site d’Albi
Campus Jarlard
route de Teillet 81000 Albi
gerard.bernhart@mines-albi.fr

18. PILOTE EDyCO - Elaboration Dynamique de
Composites Organiques
Institut Clément ADER Albi – Mines Albi
OLIVIER DE ALMEIDA
[ 18 ]

19. 1 - La technologie
19
Le pilote EDyCO est un procédé destiné à la fabrication de pièces
composites structurales hors autoclave à matrice thermoplastique ou
thermodurcissable par thermocompression
Il intègre un concept de chauffage de moules par induction développé par
RocTool, particulièrement adapté à la fabrication en grande série de
pièces de tailles petites à moyennes.
Cette nouvelle technologie permet d’atteindre des cinétiques rapides de
chauffage et de refroidissement des moules, ce qui permet de réduire de
manière significative les temps de cycle, et par conséquent les coûts de
fabrication de pièces composites.
Maturité de la technologie : TRL 5 à 8 suivant type de pièces visées

20. 2 - Applications - Use cases
■ Cas d’usage possibles de la technologie :
– Mise en oeuvre de composites à matrice thermodurcissables ou
thermoplastique pour le secteur aéronautique, plus largement pour
le secteur des transports,
– Procédé hors autoclave est particulièrement adapté aux pièces
de tailles petites ou moyennes devant être produites en grande
série,
– Pièces d’intérieur cabine, pièces combinant plusieurs fonctions
(structurales, thermiques, ...)
–Technologie accessible à des PME, TPE.
20

21. 3- Modèle de coopération envisagé
■ Objet de la coopération
– Savoir-faire
– Formation avancée à l’utilisation de la technologie
– Base de données
– Développement de nouveaux matériaux
– Optimisation de procédé
– Projet d’innovation collaboratif.
21

22. [ 22 ]
Chauffage de moules par Induction électromagnétique
6
0
m
m
Le pilote EDyCO est un procédé
destiné à la fabrication de pièces
composites structurales hors
autoclave à matrice
thermoplastique ou
thermodurcissable par
thermocompression.Cette nouvelle technologie permet d’atteindre des cinétiques rapides de chauffage et de refroidissement des
moules, ce qui permet de réduire de manière significative les temps de cycle, et par conséquent les coûts de
fabrication de pièces composites.
Il intègre un concept de
chauffage de moules par
induction développé par
RocTool, particulièrement adapté
à la fabrication en grande série
de pièces de tailles petites à
moyennes.
Technologie Cage System® Technologie 3iTech®
Quelques exemples d’essais de faisabilité déjà réalisés…
Géométries complexes : Coin
de Malle
Reprises de Plis intégrées
Imprégnation de Semi-
produits variés
Feuillards
Inox
Plis de semi-
produit
Consolidation satisfaisante au niveau de la
reprise de pli
TgPEEK = 143°C
TfPEEK = 343°C
Principe
Performances et Limitations
Co-Tissé
Poudré
Co-Mêlé
2 demi-bobines
solidaires de
chaque partie du
moule assurant la
conductivité
électrique de
l’inducteur
lorsque la presse
est fermée.
Avantages:
• Cinétiques de chauffage et
de refroidissement
exceptionnelles en
thermocompression
composites.
• Inertie négligeable
permettant de réaliser des
cycles complexes.
Inconvénients :
•Tolérances dimensionnelles difficiles à respecter en épaisseur faible
(<3mm)
•Gradients thermiques à la surface du moule inhérents à la dissymétrie
de l’inducteur
•Impossibilité de placer des inserts métalliques dans l’entrefer du moule
(câles, surépaisseurs)
Principe
Performances et Limitations
Avantages:
• Tolérances
dimensionnelles satisfaites
même à faible épaisseur
(<1mm)
• Chambre de compression
intégrée
• Homogénéité thermique
de la surface moulante
•Possibilité d’utiliser des
inserts ou des moules
Inconvénients :
•Inertie de chauffage et de refroidissement importante
•Refroidissement délicat (vapeur d’eau sous pression)
Absence de système de chauffage
intrusif ayant permis de placer de
nombreux canaux de
refroidissement dans les
empreintes du moule
Induction générée à l’intérieur du
moule par une tresse de cuivre
faisant des allers retours sous le plan
de moulage
Inducteur souple
de cuivre isolé du
moule par une
gaine de verre et
une gaine de silice
Canaux de refroidissement
perpendiculaires à
l’inducteur et disposés de
part et d’autre du plan
inducteur
Institut Clément Ader
site d’Albi
Campus Jarlard
route de Teillet 81000 Albi
auxtechnologies-énergie

23. Synergie: Système versatile de mesure de
l’énergie dans les réseaux de capteurs
Télécom Lille
LAURENT CLAVIER
ROMAN IGUAL-PEREZ
VIKTOR TOLDOV
[ 23 ]

24. Introduction
24

25. La technologie
25
Mesure de la consommation de l’énergie en temps réel par
composant (Hardware) / par fonction (Software)
Capteur
Microcontrôleur
Microcontrôleur
Communication
RF Module RF basse
consommation
Mémoire externe
Mémoire externe
NŒUD
PLATEFORME DE
MESURE
Connexion série PC
Amplificateurs
différentiels

26. Conclusions
26
Synergie
Capteurs Micro
contrôleur
Communication
RF
Memoire externe
ENERGIE

27. [ 27 ]
Descriptif de la technologie
Informations relatives à la valorisation
PORTEUR DE LA TECHNO
laurent.clavier@telecom-lille.fr www.telecom-lille.fr
TX / RX
Synergie
Capteurs Micro
contrôleur
Communication
RF
Memoire
externe
ENERGIE
Mesure de la consommation de l’énergie en temps réel par composant (Hardware) / par fonction (Software)
Capteur
Microcontrôleur
Microcontrôleur
Communication
RF Module RF basse
consommation
Mémoire externe
Mémoire externe
NŒUD
PLATEFORME DE
MESURE
Connexion série
PC
Amplificateurs
différentiels
0.94 0.95 0.96 0.97 0.98 0.99 1 1.01 1.02 1.03 1.04
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Current(I)
Time(secs)
Current(mA)
XBee
Microcontrôleur
Capteur
SD Card
Temps(
C
ur
re
nt
(m
A)
Applications - Cas d’usage
▪ Déployer de façon fiable et durable un réseau de capteurs
▪ Etudier l’impact d’un environnement spécifique (qualité de
l’environnement radio, interférences…) sur la consommation
des nœuds et sur la durée de vie du réseau
▪ Adapter le réseau pour en optimiser l’usage
AVEC
0 0.5 1 1.5 2 2.5
x10
4
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Courant(I)
Time
Courant(mA)
0.5 1 1.5 2 2.5
x10
4
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
2
Etats
Capteur
Etats
Module RF basse
consommation
Cour
ant
(mA)
E
t
a
t
s
Temps(s)
1
0
m
A
0
m
A
Microcontrôleur
▪ Vendre un service d’aide au déploiement d’un réseau de capteurs
▪ Fournir au client des mesures précises de la consommation de l’énergie
▪ Vendre un outil simple et versatile d’usage pour le monitoring d’un réseau de
capteurs
Nœud et plateforme de mesure de la
consommation de l’énergie
Synergie permet une mesure in situ de la consommation de chaque composant d’un nœud d’un
réseau de capteurs. Il permet d’analyser, de prédire et d’optimiser le déploiement d’un réseau afin
d’évaluer l’impact spécifique de l’environnement.

28. JULIEN SUBERCAZE
CHRISTOPHE GRAVIER
GAUTHIER PICARD
FRÉDÉRIQUE LAFOREST
JULES CHEVALIER
SYED GILLANI
28
EnergySlider

29. Source : IEA,World Energy Outlook 2010
29
•Modèle modernisé de réseau électrique plus efficace
•Intègre des technologies du numérique et de l'information
• Les États-Unis estiment investir entre 338 et 476 milliards de dollars dans le
développement d'infrastructures Smart Grid d'ici 2020
D'ici 2035 la consommat ion élect rique mondiale va doubler
 La capacité, fiabilité, efficacité et durabilité du réseau
électrique seront de plus en plus critiques
L'engagement de l'utilisateur final deviendra
incontournable
Smart Grid
EnergySlider
Evolution de la consommation é le ctrique jus qu'e n 2035

30. EnergySlider
30
Contraintes :
• Gestion des flots de données
colossaux (cap teurs énergétiques)
• Exploitation en temps réel
• Intégration d'information extensible du
fait de la diversité des flux entrants
• Service de consultation interactive pour
les utilisateurs finaux
• Service de surveillance pour les
fournisseurs de service

31. EnergySlider
31
Solutions :
 Modèle d'information Smart Grid
 Utilisation des technologies du Web
Sémantique et de BigData
 Extraction d'événements en utilisant :
 Traitement d'événement complexes
 Raisonnement distribué à l'échelle
du Cloud
 Exploitation unifiée des données de Flux de réseaux de cap teurs

32. [ 32 ]
Descriptif de la technologie
Big data sémantique
 Exploitation unifiée des données issues des flux de réseaux de
capteurs énergétiques et des big data sémantiques.
 Raisonnement distribué à l’échelle du cloud, haute scalabilité
 Traitement temps réel d’événements complexes en large volume
 Ontologie de domaine SmartEnergy
Applications - Cas d’usage
Smart Energy
 Analyse temps réel des données issues des capteurs SmartGrid
 Aide à la décision
 Intégration sémantique du SI
 Modélisation sémantique secteur énergétique
Informations relatives à la valorisation
Du POC à l’exploitation
 Système aujourd’hui à l’état de preuve de concept
 But : exploitation en mode SaaS
 Besoin : industrialisation du POC, financement, montage de
structure
PORTEUR DE LA TECHNO

33. Green Charger for Mobile
CHRAIGUI SOUFIENE
MEDIATRON LABORATORY, SUP’COM TUNISIA.
SOFIENE.CHRAIGUI@SUPCOM.TN
[ 33 ]

34. 1 - Motivation
■ State of the art
■Objectifs:
– Provide « self energy » for mobile devices
– Increase autonomy
34

35. 2 - Green Charger for mobile devices ?
■ Characteristics of mobile devices :
– Mobility
– Low Power
■Our technologie:
– Convert mechanical energy into electrical low power energy
vibrations + rotations  electrical energy
35
Mechanical energy
• Vibration
• rotation
Enercy convertion
• DC Low power
• DC-DC booster
Devices
• Storage (battery)
• Low power transmiter

36. 3- Modèle de coopération envisagé
■ Nature de la transaction envisagée pour la technologie
–Improve the conception for marketing (design, cost and
integration)
–Prototype validation
■ Objet du transfert / de la coopération
– Intellectual Property: publishing and patent registration
– Création d’une start-up
■Perspective
–Generalization on other areas (Sport, Agriculture, Industry,
automotive, ...).
36

37. [ 37 ]
Green Charger c’est quoi ?
L’objet de Green Charger
▪ Produire de l’énergie électrique à partir du mouvement (vibration,
rotation)
▪ Donner plus d’autonomie en énergie aux terminaux mobiles et
Smartphones.
▪ Garantir une recharge permanente des batteries.
▪ Production écologique d’énergie électrique.
▪ Donner une solution de production d’énergie en absence du secteur
(désastre, zone rurale, à bord de mer, désert,…)
Applications – Les Terminaux mobile
q Mobilité
q Low-Power
Les Smartphones
▪ Convertir l’énergie récupérée à travers les activités et mouvements
humains en charge électrique.
▪ L’énergie électrique produite servira à l’alimentation des terminaux
mobiles.
Informations relatives à la valorisation
Business-modèle prévu, maturité, propriété
intellectuelle…
▪ Intégration avec les téléphones portables (constructeurs des
terminaux, batteries).
▪ Chargeurs batteries (grand public).
▪ Améliorer la conception pour la commercialisation (design, coût,
intégration, …).
▪ Propriété intellectuelle : édition et enregistrement du brevet.
▪ Création d’une start-up.
▪ Validation du prototype pour les téléphones portables.
▪ Généralisation sur autres domaines (Sport, Agriculture, industrie,
automobile, …).
Sofiene.chraigui@supcom.tn www.supcom.tn
wireless sensor network
▪ Génération de l’énergie à partir de l’environnement (vibration, rotation,
électromagnétique, …).
▪ Besoin en énergie faible et non permanent.
Propriété
intellectuelle
(brevet )
Pré
commercialisation
(coût, design)
Commercialisation
(Start-up)
PORTEUR DE LA TECHNO

38. Micro-Batteries Embarquées
PHILIPPE PANTIGNY – RAPHAËL SALOT
[ 38 ]

39. 1 - La technologie
■ micro-stockage d’énergie, du µA.h à quelques 10 mA.h, sous des tensions
de 1.5 V à 4V, rechargeable.
– Micro – batterie Lithium rechargeable, sûre et fiable
– Technologie en couches minces ( épaisseur typ. 20 µm )
– Composant en boitier microélectronique standard ou packaging ultra-mince
– Composant (bare die ) pour architectures System In Package (above
IC,3D, intégration hétérogène sur substats flexibles )
– Compatible avec fonctionnement à 0 volt
– Compatible avec techniques d’assemblage > 250°C
– Auto décharge ultra faible (< 3% / an)
– Tenue aux cyclages charge - décharge : 1000 to > 10 000 cycles
– Capacité = 100 µA.h / cm2 (avec pic de courant > 1mA/cm2)
– Protocole de charge en courant ou tension peu complexe
39

40. 2 - Applications - Use cases
■ Créer des µsystèmes autonomes innovants alimentés par des micro-
batteries rechargeables, ultraminces et adaptables à vos designs.
40

41. 3- Modèle de coopération envisagé
■ Objet du transfert / de la coopération
 Co-développement de la technologie en cours entre CEA et ST
Microelectronics (PIA TOURS2015) : TRL4 à 6 selon options
technologiques
 Différents modèles de collaboration avec ST Microelectronics
possibles (de fabricant à solution provider)
 Possibilités de collaboration avec CEA hors domaine ST
Microelectronics ( développement spécifique, prototypage à la
demande)
41

42. [ 42 ]
Boitier BGA 8mm x 8 mm Boitier LGA 5mm x 5 mm System In package “above IC” substrat céramique substrat mica substrat polymère
Descriptif de la technologie
▪ Micro – batterie Lithium rechargeable
▪ Technologie en couches minces ( épaisseur typ. 20 µm )
▪ Sûre & Fiable ( 100% Lithium ion état solide )
▪ Composant en boitier microélectronique standard ou packaging
ultra-mince
▪ Composant (bare die ) pour architectures System In Package
(above IC,3D, intégration hétérogène sur substats flexibles )
▪ Compatible avec fonctionnement à 0 volt
▪ Compatible avec techniques d’assemblage > 250°C
▪ Auto décharge ultra faible (< 3% / an)
▪ Tenue aux cyclages charge - décharge : 1000 to > 10 000 cycles
▪ Capacité = 100 µA.h / cm2 (avec pic de courant > 1mA/cm2)
▪ Protocole de charge en courant ou tension peu complexe
Applications - Cas d’usage
Informations relatives à la valorisation
Maturité de la technologie : TRL 4 à 6 selon les options technologiques
▪ Co-développement de la technologie entre CEA et ST Microelectronics en cours (PIA TOURS2015)
▪ Différents modèles de collaboration avec ST Microelectronics possibles (de fabricant à solution provider)
▪ Possibilités de collaboration avec CEA hors domaine ST Microelectronics ( développement spécifique,
prototypage à la demande)
PORTEUR DE LA TECHNO
philippe.pantigny@cea.fr www.leti.fr
Solution de micro-stockage d’énergie, du µA.h à quelques 10 mA.h, sous des
tensions de 1.5 V à 4V, rechargeable, intégrable en boitiers et sur substrats souples.
batterie
RTC
batterie
RTC
ìì ìì
î
µsystem block diagram, metrics and trends
Créer des µSystèmes autonomes innovants alimentés par des micro-batteries
rechargeables, ultraminces et adaptables à vos designs.
décharge en régime pulsé
Internet
Des
Objets Santé
Bien – être
Sport
Réseaux de capteurs : contrôle de
processus, monitoring
environnement
Horloge
temps réel
Smart
cards

43. Un nouveau concept de Pile
à Combustible (PAC)
Haute Température
Centre des Matériaux de Mines-ParisTech
ALAIN THOREL ET ANTHONY CHESNAUD
43

44. 1 - La technologie
■ Description de la technologie:
•Les Piles à Combustible Haute Température (SOFC et PCFC) sont les plus
efficaces, mais pas encore assez matures (coûts de production élevés, pb de
vieillissement); les limitations sont principalement associées à la formation d’eau à
l’une des électrodes
•La technologie proposée, validée au cours d’un projet européen, rassemble les
avantages des systèmes existants mais évite la formation de l’eau aux électrodes,
d’où:
 Le fuel (côté anodique) ou le comburant (côté cathodique) ne sont pas dilués
 La corrosion des électrodes est fortement limitée
 Chaque compartiment joue un seul rôle et donc peut être facilement optimisé
 Diminution des surtensions d’activation et de concentration aux électrodes
 De l’eau pure valorisable est produite dans la membrane centrale (MC)
 Pressurisation aisée
 Système parfaitement réversible (Pile / Electrolyseur)
• cellules à l’échelle du laboratoire validée (TRL3-4)
44

45. 2 - Applications - Use cases
■ Citez les cas d’usage possibles de la technologie :
• applications stationnaires, système modulable (stack)
• couplage efficace à une source d’énergie renouvelable (RES) en raison de la
réversibilité (Pile / Electrolyseur) ; permet de contourner l’intermittence
• « stand-alone » système
• quelques W à quelques 100 KW
45

46. 3- Modèle de coopération envisagé
■ Nature de la transaction envisagée pour la technologie
– Licence
– Partenariat pour contrat de co-développement
■ Objet du transfert / de la coopération
– Brevet
– Savoir-faire, expertise,
– Projet d’innovation collaboratif (H2020)…
46

47. [ 47 ]
Descriptif de la technologie
▪ Les performances et la durabilité des PAC à oxydes solides (SOFC et
PCFC) sont altérées par la présence d’eau à l’un ou l’autre des électrodes
(anode pour SOFC, cathode pour PCFC)
▪ La technologie proposée, dont le concept a été démontré lors d’un projet
européen du FP7 (IDEAL-Cell), surmonte cet inconvénient. Elle consiste à
joindre le compartiment anodique d’une SOFC au compartiment
cathodique d’une PCFC par l’intermédiaire d’une membrane composite à
conduction duale H+ et O2-.
▪ Les avantages sont :
▪ Le concept a été fortement amélioré par l’utilisation d’un seul matériau
(BCY : cérate de Ba dopé à l’Y) à conduction mixte H+ et O2- : c’est le
concept monolithique, qui diminue fortement les surtensions d’activation,
et dont la symétrie rend la mise en forme aisée et la cellule parfaitement
réversible (pile / électrolyseur)
Applications - Cas d’usage
Informations relatives à la valorisation
▪ 3 brevets « ARMINES » (1 brevet de concept, 2 brevets d’amélioration)
▪ Concept prouvé (validation par la CE)
▪ Performances supérieures à celles des SOFC et PCFC à géométrie et températures équivalentes
▪ Modélisation : potentiellement densité de puissance de ± 1W/cm2
▪ Actuellement cellules de laboratoire (TRL3-4)
▪ En attente de partenariat industriel pour réaliser un stack
2014
alain.thorel@mines-paristech.fr
anthony.chesnaud@mines-paristech.fr
www.mines-paristech.fr
H2
2e-
O2
H2O
H2"2H++2e-
1/2O2+2H++2e-"H2O
- +
c
a
t
h
o
d
e
2e-
H2+O2-"H2O+2e-
1/2O2+2e-"O2-
O2
H2O
H2
O2-
2e-
- +
2e-
a
n
o
d
e
c
a
t
h
o
d
e
H2
-
O2
O2-
+
c
a
t
h
o
d
e
2e- 2e-
H2"2H++2e-
1/2O2+2e-"O2-
H2O
MC
H2O
H
+
H
2
C
M
c
a
t
h
o
d
e
a
n
o
d
e
H2 2H+ + 2e-
½ O2 + 2e- O2-
C
M
c
a
t
h
o
d
eH
2
a
n
o
d
e
2H+ + 2e- H2 O2- ½ O2 + 2e-H2O
H
+
SOFC
PCFC
IDEAL-Cell
n Le fuel (côté anodique) ou le comburant (côté cathodique) ne sont pas dilués
n La corrosion des électrodes est fortement limitée
n Chaque compartiment joue un seul rôle et donc peut être facilement optimisé
n Diminution des surtensions d’activation et de concentration aux électrodes
n De l’eau pure valorisable est produite dans la membrane centrale (MC)
n Pressurisation aisée
Monolithique mode Pile Monolithique mode Electrolyseur
▪ Applications stationnaires, « stand-alone »,
▪ La réversibilité permet le couplage RES et résoudre les problèmes d’intermittence
▪ Modulable : de quelques 100 W à quelques 100 KW
a
n
o
d
e
a
n
o
d
e

48. Contrôle Automatique de Gain à
Efficacité énergétique améliorée
Départements Optique & Micro-ondes
FRÉDÉRIC LUCARZ, DANIEL BOURREAU
48
Technopôle Brest-Iroise - CS 83818 - 29238 Brest Cedex 3 - France
Frederic.Lucarz@telecom-bretagne.eu / Daniel.Bourreau@telecom-bretagne.eu

49. 1 - La technologie
■ Principe : moyens analogiques pour ajuster en temps réel le gain d’un
amplificateur RF selon plusieurs vitesses de réaction
■ Objectif : architecture simplifiée et robuste, sans aucun élément
numérique, contrairement aux solutions identifiées dans l’art antérieur
 consommation énergétique réduite
■ Démonstrateur réalisé en 2012 en laboratoire à partir de composants
discrets dans le cadre d’une thèse (1)
■ Possibilité d’intégration (Si)
49
Pin
Vc
Vset
Pout
Vseuil
RSSI 1 RSSI 2
Cext
Retard
(1) Hexin LIU, « Radio sur fibre : réseaux, couvertures radio, architectures et dimensionnements matériels »,
Thèse de doctorat, Institut Mines-Télécom-Télécom Bretagne-UEB, UMR CNRS 6285 Janvier 2013

50. 2 - Applications - Use cases
■ Modules analogiques d’antennes distribuées (infrastructure à intelligence
centralisée) pour les réseaux sans fil à forte densité d’utilisateurs
■ Wi-Fi, 4G, Wi-Gig
– Optimisation de la couverture radio
– Réduction de la densité d’absorption spécifique
– Minimisation de la consommation d’énergie (pas d’activité numérique énergivore)
■ Invention développée dans le cadre d’une thèse sur l’ingénierie d’un système
d’antennes distribuées par fibre optique
– Application privilégiée dans les systèmes pico-cellulaires à forte densité d’antennes
– Tout système radio-cellulaire où les modules d’antennes restent analogiques
– Architectures à faible coût d’installation, de maintenance et de consommation
– Secteurs visés : transports (trains, navires) et bâtiments intelligents (gares, aérogares,
bureaux) et dans le cadre du développement des villes numériques
50

51. 3- Modèle de coopération envisagé
■ Nature de la transaction envisagée pour la technologie
– Cession ou accord de licences du brevet auprès de
• Concepteurs de circuits
• Équipementiers
pour des solutions d’accès sans fil et mobile
■ Objet du transfert / de la coopération
– Technologie brevetée (2) au nom de l’IMT
• Demande de brevet français déposée en 2012 : FR201260845
• Étendue à l’international par voie PCT en 2013 : PCT/EP2013/073777
– Expertise technique
– Projets collaboratifs
51
(2) Demande de brevet FR201260845 (14.11.2012) et PCT/EP2013/073777 (14.11.2013), D. Bourreau,
P. Pajusco, H. Liu, F. Lucarz, « Circuit à contrôle automatique de gain à temps de réaction variable ajusté
analogiquement et dispositif récepteur comprenant un tel circuit », publiée le 16.05.2014

52. [ 52 ]
3.9dBm par antenne (8) Þ >1 Mbps
Applications - Cas d’usage
Systèmes d’Antennes Distribuées (DAS)
▪ SNR-EVM requis pour la dynamique radio Þ contrôle automatique de gain
▪ Signaux transmis (modulation numérique) : « Burst » à enveloppe non constante
▪ Le design analogique du dispositif
Þ RSSI 1 : réaction rapide (début du burst)
Þ Détection du signal (RSSI 2, retard)
Þ Réaction lente (ne pas déformer l’enveloppe)
contrôle d’un temps de réaction R.Cext1
Þ Fin du burst, bruit
Aucun circuit numérique dans les front-ends radio
▪ Prototype hybride validé et des tests en laboratoire concluants
▪ Proposition originale appréciée du jury et des rapporteurs de la thèse
Descriptif de la technologie
Contrôle automatique de gain à vitesses de réactions multiples contrôlées par voie analogique
Informations relatives à la valorisation
Propriété intellectuelle, business-modèle, maturité
▪ Technologie brevetée au nom de l’Institut Mines Télécoms
• Demande de brevet français FR201260845 déposée le 11/11/2012
• Extension à l’international par voie PCT le 11/11/2013 (PCT/EP2013/073777)
▪ Possibilité de valorisation au sein du consortium international GreenTouchTM d’ici mai 2015
▪ Négociation d’un projet DAS en cours visant à remplacer 200 boxes par 25 boxes ayant chacune 24 antennes distribuées
• Couverture améliorée (600 antennes) avec réduction des coûts (€ : -14%) et de la consommation électrique (W : -15%)
Note : Les réductions (€, W) du réseau d’interconnexion n’ont pas été prises en compte.
• Méthode proposée
Þ Étude bibliographique spécifique puis transfert du savoir au maître d’œuvre
Þ Réalisation d’un démonstrateur à l’échelle dans le cadre d’un projet collaboratif avec des partenaires industriels
▪ Idées originales complémentaires
• Extinction-allumage « analogique » des antennes (réduction de la consommation GLOBALE)
• Développement technologique (réduire le nombre de composants et donc la consommation)
PORTEUR DE LA TECHNO
daniel.bourreau@telecom-bretagne.eu et frederic.lucarz@telecom-bretagne.eu
▪ Objectifs : optimiser la couverture radio, réduire l’exposition RF et minimiser
la consommation énergétique globale
▪ Cas concrets
• Couverture radio d’un bâtiment
Þ Optimisation (coût, pérennité, énergie) Þ Radio-sur-Fibre (RoF)
Þ Nombre d’antennes très élevé : 700 à l’aéroport d’Atlanta (USA)
• Exposition RF liée aux réseaux cellulaires (cf. rapport COPIC)
- Démultiplication des stations de base (X3) Þ coûts, architecture, énergie
▪ Requêtes d’un système DAS
• Liens pérennes et transparents (vis-à-vis de l’évolution des standards radio)
• Chaque « antenne » doit consommer le moins possible
Þ Sans intelligence (aucun circuit numérique Þ intelligence centralisée)
Þ Faible puissance (pas besoin de puissance RF au point d’accès)
• Télé-alimentation
Tx Power = 20dBm min RX level = -93.4dBm
1 antenne : 20dBm Þ > 1 Mbps
11dBm / antenne (8) Þ >12Mbps( )10
110.log 9.
8
dB= -
STx Power = 20.0dBm min RX level = -85.9dBm
STx Power = 12.9dBm min RX level = -93.0dBm
RoF-DAS dans un bâtiment
Michael Sauer et al. : Nov. 2007
RSSI 1
RSSI 2
Switch
Cext1 & retard
VGA
Filtre RF
(Pin)
(Pout)
PIRETotale réduite de 7dB
Pin
Vset
RSSI 1
Cext1
Pout
RSSI 2
retard
CAG analogique
Contrôle des vitesses
Mémoire RC’
Mémoire
RC"
VGA
Contrôle de 2 vitesses
-90
-80
-70
-60
-40
-50
-30
-20
-10
LNA
AGC
Optic link
LNA1 + optic link
AGC + optic link
AGC
LNA + AGC + optic link
AGC
AGC1 + AGC2 + optic link
AGC
LNALNA
30
25
20
15
10
5
0
EVM (%)
RoFlink
Résultats de mesures
Tests EVM : IEEE 802.11g (Wi-Fi 2.5GHz)

53. [ 53 ]
Ootee
Oriented Object Tool for
Electrical Engineering
LAPLACE UMR 5213 CNRS – INPT – UPS
TOULOUSE TECH TRANSFER (SATT TOULOUSE)
GUILLAUME FONTES

54. •Electrical system design
–Which best compromise(s) “weight-efficiency” of power converter
design ?
ON
OFF
LOAD
Flight
Control
Light
De-icing
Power ConverterRam Air Turbine
Lithium-ion battery
ON
OFF
Power
Converter
?
?
losses
weight
 Increasing number of power converter
specifications
(aerospatial, hybrid and electric vehicles, smart
grids…)
 Great number of potential solutions
(topologies and technologies…)
Issue
Toulouse Tech Transfer
Tous droits réservés

55.  Need for “new” simulation tools
 Taking into account
o losses,
o weight,
o cost?
 Multi-domain
 Fast evaluation of
parameter influence
 Optimization
?
losses
weight
?
DC / DC
AC / DC or DC / AC
DC / AC AC / DC
topologies,
modulation and
control scheme
component design
and association
evaluation models
weight and losses
for given semiconductor
and material database
degreesof
freedom
outputs
A new need
Toulouse Tech Transfer
Tous droits réservés

56.  Example with a multi-level Inverter and the number of parallel legs ‘nPar’
Result overlay
Parameter
considered
:
nPar
Command
window
Global view

57. Applications et valorisation
 Applications
 Toutes industries concernées par la conception de systèmes de conversion d'énergie,
• industries expertes du domaine
• mais également industries plus émergentes en électronique de puissance
(automobile, ferroviaire, aéronautique…)
 Type de valorisation envisagée
 licence globale accordée à un concepteur logiciel pour commercialisation vers les utilisateurs finaux,
 …
 Objet du transfert
 Support technique outil logiciel
 Aide au développement de modèles
 Formation continue
 Personnalisation
• problème spécifique
• ajout de nouvelles fonctionnalités
support

58. [ 59 ]
Descriptif de la technologie
Outil d’aide à la conception en électronique de puissance
▪ Evaluation des performances (pertes et masse) des convertisseurs statiques de puissance
▪ Etude de l’influence / sensibilité des paramètres de la topologie sur ces performances
▪ Principales fonctionnalités
▪ convertisseur statique configurable
▪ outil de simulation rapide
▪ détermination du point de fonctionnement à partir du cahier des charges
▪ considérations technologiques (base des données de composants et de matériaux)
▪ balayage de paramètres
Applications - Cas d’usage
Toutes les industries en charge de la
conversion d’énergie électrique
▪ Aéronautique
▪ Automobiles
▪ Ferroviaire
▪ Producteur, transporteur et distributeur
d’énergie électrique
Informations relatives à la valorisation
En cours d’étude
▪ licence globale accordée à un concepteur logiciel pour commercialisation vers les utilisateurs finaux,
▪ …
PORTEUR DE LA TECHNO
guillaume.fontes@laplace.univ-tlse.fr
ON
OFF
L
O
A
DFlight
Control
Light
De-icing
Power ConverterRam Air Turbine
ON
OFF
Power Converter
?
?
losses
weight
Result overlay
Parameter
considered:
nPar
Command
window

59. SAMELEC - Spreader A Métal Liquide
pour les Composants Électroniques
[ 60 ]
Yvan Avenas
Maître de conférence Grenoble INP
Ense3 – G2eLab
04 76 82 64 46
Stéphan Pédèche
Chargé d’affaires Greentech
Gate1
06 73 17 55 36

60. 1 - La technologie
■Description de la technologie
• Objectif : améliorer le refroidissement des composants
électroniques à fortes pertes (diminution volume, augmentation
durée de vie et/ou rendement)
•Technologie : circulation d’un métal liquide dans le boîtier du
composant.
•Circulation du fluide par pompe électromagnétique (autonome).
■ Maturité
•Démonstrateur de laboratoire
61
Fabricants du
composant
électronique
Packaging 1 Samelec
Intégrateurs,
Fabricants de
Système

61. 2 - Applications - Use cases
■ Domaines d’utilisation :
• Domaines de l’électronique avec fortes puissances dissipées et
fortes densités de puissance :
–Electronique de puissance
–LED de puissance
–Laser…
•Tout autre domaine comportant des sources de chaleur
intenses de taille relativement petite.
62

62. 3- Modèle de coopération envisagé
■ Nature de la transaction envisagée pour la technologie
–Partenariat
•Dans un premier temps: Co-création avec un partenaire de produits
intégrant le système de refroidissement
•Dans un second temps: production de systèmes de refroidissement par une
start-up ou vente de licence de la technologie à une entreprise
■ Objet du transfert / de la coopération
–Brevet, savoir-faire,
–Projet d’innovation collaboratif
63

63. [ 64 ]
Descriptif de la technologie
▪ Améliorer le refroidissement des composants
électroniques à fortes pertes (diminution volume,
augmentation durée de vie et/ou rendement)
▪ Circulation d’un métal liquide dans le boîtier du
composant : épanouissement de la chaleur et
amélioration des performances des boîtiers.
▪ Circulation du fluide par pompe électromagnétique : pas
de pièce d’usure, possibilité d’un système autonome
▪ Avantage concurrentiel : fortes densités de pertes
Applications - Cas d’usage
▪ Electronique de puissance.
▪ LEDs de puissance
▪ Laser
▪ Microélectronique
▪ Toute autre application où les densités de puissance sont
importantes avec des dimensions assez réduites
Informations relatives à la valorisation
▪ Maturité : démonstrateur de laboratoire
▪ Partenariat, projet d’innovation collaboratif :
▪ Co-création avec un partenaire de produits intégrant le système de
refroidissement
▪ Production de systèmes de refroidissement par une start-up ou vente de
licence de la technologie à une entreprise
▪ Objets du transfert
▪ Brevets
▪ Savoir-faire
PORTEUR DE LA TECHNO yvan.avenas@g2elab.grenoble-inp.fr
stephan.pedeche@gate1.fr
www.g2elab.grenoble-inp.fr
Refroidisseur
Plaque en céramique
Circulation du métal liquide
Polymère, Plastique
Electrodes Céramique métallisée
Composant
Aimant permanent

64. 65
Membranes à nanofils métalliques
« Énergie » - 22 mai 2014 - Grenoble
Basse consommation,
performances électriques
Co-inventeurs/co-auteurs : Anne-Laure FRANC (INPT-ENSEIHT,
Toulouse), Ariana SERRANO (Univ. De Sao Paulo, Brésil), Florence
PODEVIN (Grenoble-INP, Grenoble), Emmanuel PISTONO (UJF,
Grenoble), Gustavo REHDER (Univ. De Sao Paulo , Brésil), Laurent
Cagnon (Institut Néel, Grenoble), Philippe FERRARI (UJF, Grenoble)

65. 1 / 4 - Contexte applicatif
■ Marché de masse / projet amont : interposeurs millimétriques
■ Historique : interposeurs hautes densité microprocessing
■ Développement : fonctionnalisation millimétrique, faible pertes
■ Applications :
66

66. 2 / 4 - Technologie
67
 Commercialized nanoporous
membrane by Synkera
 Thickness: 50 µm.
 Top oxyde thickness: 1 µm SW-µTLs on MnM

67. 3 / 4 - Intérêt
68
■ Miniaturisation des dispositifs passifs
■ Optimisation des performances électriques (dans le jargon
des hyperfréquences : moins de pertes, meilleure
adaptation, meilleur facteur de qualité, large gamme
d’impédances)
■ Fonctionnalisation : accordabilité, intégration des
antennes
■ Intégration 3D : report de puces, interconnexions vias

68. 4 / 4 - Modèle de transfert/coopération envisagé
■ Nature de la transaction envisagée pour la technologie
–Licencing ou collaboration industrielle pour la réalisation
d’un prototype pré-industriel
■ Objet du transfert / de la coopération
–Transfert d’un brevet « Ligne de propagation
radiofréquence à ondes lentes » du 24/04/2012 et de
savoir-faire
69

69. [ 70 ]
Microstrip line
Ground pad
IMS Tampa Bay 2014
ISCDG Grenoble 2012
Descriptif de la technologie
Une membrane d’alumine à nanofils métalliques à fortes
performances électriques
Applications - Cas d’usage
Toutes les applications propres aux interposeurs
actuels pour l’électronique hybride 3D :
▪Optimisation du lien entre puces numériques (moins de
pertes, moins de déformation du signal)
▪Fonctionnalités très hautes fréquences directement
intégrées dans la puce
▪Exemple d’applications
• backhaul télécom, liaison internet wireless (60GHz)
• réseau domestique WHDMI, WiGiG (60 GHz)
• radar de reculs 77 GHz
• Imagerie millimétrique (>120 GHz)
Informations relatives à la valorisation
Business-modèle prévu, maturité, propriété
intellectuelle…
▪ Technologie encore très amont
Þ Business model de type
• Licencing
• Partenariat pour la réalisation d’un prototype pré-industriel
▪ Objet du transfert / de la coopération
Þ Transfert d’un brevet « Ligne de propagation radiofréquence à
ondes lentes » du 24/04/2012 et de savoir-faire
LABORATOIRES
PORTEURS DE LA TECHNO
: florence.podevin@grenoble-inp.fr : http://imep-lahc.grenoble-inp.fr/
Co-inventeurs/co-auteurs : Anne-Laure FRANC (INPT-ENSEIHT, Toulouse), Ariana SERRANO (Univ. De Sao Paulo, Brésil),
Florence PODEVIN (Grenoble-INP, Grenoble), Emmanuel PISTONO (UJF, Grenoble), Gustavo REHDER (Univ. De Sao Paulo ,
Brésil), Laurent Cagnon (Institut Néel, Grenoble), Philippe FERRARI (UJF, Grenoble)
▪ Une membrane d’alumine emplie de nanofils métalliques sert de
support à des dispositifs très hautes fréquences à base de lignes
microrubans et de vias traversant. Dans le domaine des ondes
millimétriques (30 GHz à 300 GHz), ces dispositifs sont à l’état de
l’art en termes de performances électriques et de pertes
énergétiques.
▪ Cette membrane a vocation d’interposeur optimisé pour favoriser le
lien entre puces numériques pour le traitement des données,
capteurs MEMS ou bio-sensors et liens analogiques nécessaires à
la communication (circuits hybrides 3D). Il s’agit d’un domaine
transverse à celui de l’énergie mais pour lequel la réduction de la
consommation énergétique est toujours prégnante.
2.4 GHz 8-10 GHz 60 GHz
Wifi, 3G,
LTE,
PA size reduction
UWB WiHD, WiGiG
1-7 Gbps
Courtesy of IPDIA
77 GHz
Radar anti collision
> 120 GHz
Imagerie haute
résolution /
scanners corporels
Crédit photo Wikipedia

70. Nom de la techno
Colaminage de Métaux; substrat IGBT architecturé 3D
Nom du labo:
Centre des matériaux Mines-ParisTech
NOM DU CHERCHEUR : Yves Bienvenu,
[ 71 ]

71. 1 - La technologie:
72
■ Description de la technologie:
– Matériaux bi-métalliques architecturés obtenus par colaminage
pour applications dans l’électronique de puissance
– Associer dans un tri-couche la conduction du cuivre et la faible
dilatation de l’invar®
– La percolation des couches d’invar à travers des perforations de
l’invar (architecture 3D) permet un bon compromis des deux
qualités, mise en œuvre semblable à celle du cuivre,
– L’architecture 3D est optimisée par modélisation
thermomécanique
– Procédé adapté à la production en grande série

72. 2 - Applications - Use cases
■ Cas d’usage possibles de la technologie :
– Substrat pour électronique de puissance > 50 kW par semi-conducteur
• Véhicules hybrides et électriques avion plus électrique
• Installations stationnaires
73

73. 3- Modèle de coopération envisagé
■ Nature de la transaction envisagée pour la technologie
– Commercialisation engagée sur un premier besoin,
– Optimisation du produit pour les besoins particuliers en
collaboration,
■ Objet du transfert / de la coopération
–Le consortium est ouvert à discussions sur cession de licences
74
Substrat pour module électronique de
puissance
Chip Solder
Diode
Electrical insulator Epoxy mold
Bus bar
Silicone gel
faible dilatation,
bonne conductibilité,
mise en œuvre et recyclage facilités

74. [ 75 ]
Descriptif de la technologie
▪ Matériaux bi-métalliques architecturés obtenus par
colaminage pour applications dans l’électronique de
puissance
· Associer dans un tri-couche la conduction du cuivre et la
faible dilatation de l’invar®
· La percolation des couches d’invar à travers des
perforations de l’invar (architecture 3D) permet un bon
compromis des deux qualités,
· L’architecture 3D est optimisée par modélisation
thermomécanique
· Procédé rapide dévelopé pour les applications de grand
volume
Applications - Cas d’usage
▪ Substrat pour électronique de puissance > 50 kW par semi-conducteur
▪ Véhicules hybrides et électriques avion plus électrique
▪ Installations stationnaires
Informations relatives à la valorisation
▪ Production sur pilote industriel après modélisation
et essais laboratoire,.
▪ Optimisation du produit pour les besoins particuliers en collaboration,
▪ Commercialisation engagée sur un premier besoin,
▪ Le consortium est ouvert a discussion sur cession de licences
Yves.bienvenu@mines-paristech.fr www.mat.mines-paristech.fr
1
Substrat pour module électronique de
puissance
Chip Solder
Diode
Electrical insulator Epoxy mold
Bus bar
Silicone gel
faible dilatation,
bonne conductibilité,
mise en œuvre et recyclage facilités
140
160
180
200
220
240
260
280
300
320
0 1 2 3 4 5 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
340
360
380
390
400
ThermalConductivity(W/m.°K)
Coefficient Thermal Expansion (10-6/°K)
Copper
MoCu30
MoCu50
WCu 10
WCu 15
WCu 20
AlN DBC
6 7
MoCu15
Al2O3 DBC
AlSiC-30%
AlSiC-60%
WCu : Tungstene Copper Composite
MoCu : Molybdene Copper composite
DBC : Ceramic Composite
AlSiC : Silicon Carbide Composite
: Architected Composite
PORTEUR DE LA TECHNO

75. Nom de la techno: AluArmé
Nom du labo: Centre des Matériaux
Mines-ParisTech
NOM DU CHERCHEUR : Yves Bienvenu
[ 76 ]

76. 1 - La technologie
Composite Aluminium / grille de fer / Aluminium léger et
avec une perméabilité magnétique,
– Le colaminage avec un taux de réduction élevé assure la liaison
et la percolation Al/Al dans les ouvertures de la grille.
– Résistance mécanique ajustable par traitement thermique,
supérieure à celle de l’aluminium 1050,
– Blindage électromagnétique supérieur à celui du cuivre de même
masse.
– Mise en œuvre semblable à celle de l’aluminium,
77

77. 2 - Applications - Use cases
•Les propriétés de C.E.M. et de légèreté peuvent intéresser les
applications boitiers pour l’électronique de puissance avec le
format « tôle » , épaisseur > 1 mm
•De même les applications blindage de câbles électriques avec le
format « tissu » < 200µm,
•Le tissu peut aussi être incorporé dans les revêtements de salles avec
des exigences CEM,
•Actuellement la fraction massique de fer est d’environ 10% mais
d’autres teneurs sont possibles et la modélisation du comportement
CEM est une aide à la conception,
78

78. 3- Modèle de coopération envisagé
■ Nature de la transaction envisagée pour la technologie
–Le procédé est validé sur un laminoir pilote et est prêt pour transfert
chez un (ou plusieurs) lamineur industriel,
• Objet du transfert / de la coopération
– Le consortium est ouvert aux discussions en vue de cessions de
licences.
– et aux collaborations sur d’autres applications de ce type de
composite
79

79. [ 80 ]