Innovation : L'innovation fondée sur les hautes ...
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Innovation : "L'innovation fondée sur les
hautes technologies et la pluridisciplinarité"
Prof. Olivier Bonnaud
Directeur général du GIP-CNFM
FINMINA, Formations INnovantes en
MIcroélectronique et NAnotechnologies
Groupement d’intérêt Public : Coordination nationale pour la formation en microélectronique et Nanotechnologies
RUE’2015, Paris France
18-19 mars 2015
M. Gilles Rizzo
Délégué général de l’ACSIEL
Alliance des composants et systèmes pour l’Industrie Electronique
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Introduction
Les Hautes Technologies
Domaines d’application
La microélectronique en France
Innovation et pluridisciplinarité
Conclusion
SOMMAIRE
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INTRODUCTION
La réduction exponentielle des dimensions minimales contrôléestechnologiquement a permis une intégration croissante grâce à uneamélioration constante des procédés et techniques de conception et defabrication devenus de plus en plus complexes.
Ces procédés ont ensuite permis notamment au niveau de l’assemblage laréalisation et la diversification des systèmes.
Ceci aboutit actuellement à un croissance de la complexité :
- en combinant plusieurs technologies (structures hétérogènes),
- en jouant sur l’assemblage au niveau des puces et entre puces,
- en concevant des composants élémentaires et des circuitstridimensionnels,
- en élargissant les domaines d’application.
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INTRODUCTION
L’innovation est gouvernée actuellement par la diversité des domainesd’applications ce qui entraîne la pluridisciplinarité de la formation et descompétences dans les entreprises.
Objectif de cette présentation :
- faire un point sur l’évolution des technologies,
- mettre en évidence l’évolution pluridisciplinaire et les besoins desentreprises et de la formation des ingénieurs, masters et docteurs,
- présenter le réseau national de formation soutenu par le programmeIDEFI,
- donner des exemples de cette évolution.
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La microélectronique et les nanotechnologies ont bénéficié d’une évolutionfulgurante depuis plus de 50 ans. Cette évolution suit la « Loi de Moore».
LES HAUTES TECHNOLOGIES
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La réduction des dimensions a permis d’atteindre le domaine desnanotechnologies (un milliardième de mètre).
LES HAUTES TECHNOLOGIES
drainSource
Grille
Substrat
Oxyde enterréCanal
drain
Source Grille
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LES HAUTES TECHNOLOGIES
L’amélioration de l’interconnexion, de l’assemblage et de la mise en boîtierpermet de regrouper un grande nombre de fonctions dans un mêmeboîtier.
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LES HAUTES TECHNOLOGIES
Les puces peuvent être empilées. L’intégration devient hétérogène.
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LES HAUTES TECHNOLOGIES
Diversification des applications à différents domaines. Cette évolution estintitulée « More than Moore ».
SoC
SiP
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communications
environnement
transport
santé
énergie
sécurité
Objets communicants
appliqués
Principaux domaines d’applications des nouvelles technologies répondantaux besoins sociétaux.
DOMAINES D’APPLICATION DE LA
MICROÉLECTRONIQUE
La pluridisciplinarité devient un besoinéconomique au service de l’innovation.
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Les développements récents ont permis notamment la mise en place denouveaux systèmes intégrés destinés à :
- contrôler la production et la consommation d'énergie et les picsd'énergie des bâtiments,
- gérer la sûreté et la sécurité des personnes (handicapés à domicile,bâtiments publics, etc.)
- contrôler à distance et à assister des gestes, par exemple en chirurgie,
- réguler un protocole médical par l’intermédiaire d’une puce implantée(biopuces)
- donner assistance dans le transport (conduite, sécurité)
- développer la domotique (habitations, locaux industriels)
- vérifier à distance la qualité de l’environnement (eau, air,contaminations chimiques, etc.).
DOMAINES D’APPLICATION DE LA
MICROÉLECTRONIQUE
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Ra
pp
ort
de
3
0Fournisseurs – services, santé, environnement
transport, énergie, agriculture, sécurité
Manufactures – production
Autom., Aéronautique, Défense
Systèmes électroniques
équipement
Composants
6300B US$
700B US$
320B US$
Applications
Business
Electronique
Microélectronique
1600B US$
DOMAINES D’APPLICATION DE LA
MICROÉLECTRONIQUE
Activité économique mondiale en 2014 des applications pilotées parl’industrie des composants microélectroniques et nanoélectroniques.
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ACTIVITÉ MICROÉLECTRONIQUE EN
FRANCE
Industrie et formation
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Laboratoires de recherche
CMP
Etablissements de formation -
plateformes
GIP-CNFMSN
Education Entreprises Recherche
RTB
ACSIELFIEECAPIE
Activités socio-économiques
Ecosystèmes techniques, technologiques et de formation
ÉCOSYSTÈME INDUSTRIE-FORMATION
EN FRANCE
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PARIS
LYONLIMOGES
ORSAY
LILLE
MONTPELLIER
PCB
CIMIRLY
CEMIP
PMIPS
PLFM
PLM
CCMO
PACA
Brest
TOULOUSEMARSEILLE
MIGRESTRENNES
Nantes
CaenNancy
Rouen
Angers
Toulon
Nice
Metz
Valenciennes
Valence
DijonBesançon
CIME
STRASBOURG
GRENOBLE
GIP-CNFM
BORDEAUX
PCM/SN
Tours
BidartAIME
Services CAO
Centres et salles blanches
Centres
Siège du CNFM
Suisse
Espagne
Belgique
Allemagne
G.B.
Italie
FORMATION MICROÉLECTRONIQUE
EN FRANCE : LE GIP-CNFM
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FORMATION MICROÉLECTRONIQUE
EN FRANCE : LE GIP-CNFM
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FORMATION MICROÉLECTRONIQUE
EN FRANCE : LE GIP-CNFM
Le GIP-CNFM au cœur du dispositif de formations innovantes etpluridisciplinaires en coordination avec les entreprises du domaine.
Technologies
H2020
Indicateurs de performance : emplois
CAO et test
Technologies de base
FPGATechnologies innovantes
Internationalisation
Pluri-disciplinarité
Objets innovantscommunicants &
intelligents
CAO de base
Test industrielSécurité
numérique
Stratégies nationale et européenne
Objectifsde la
formation
SNRMinistères
DGESIPFIEECACSIEL APIE
Actions des pôles du GIP-CNFM
Stratégie de formation du GIP-CNFM
Partenariats industriels
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Le syndicat des industries microélectroniques : Alliance des Composants etSystèmes pour l’Industrie Electronique
INDUSTRIE MICROÉLECTRONIQUE EN
FRANCE
ACSIEL a été créée le 27 septembre 2013
Fusion de deux syndicats :
ACSIEL : Alliance des Composants et Systèmes pour l’Industrie Electronique
Président : Gérard Matheron(Directeur STMicroelectronics Crolles)
Groupement professionnel des Industries de Composants et de systèmes Electroniques
Syndicat des Industries de Tubes Electroniques et Semiconducteurs
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Pourquoi ACSIEL ?
INDUSTRIE MICROÉLECTRONIQUE EN
FRANCE
Doter le nouveau Syndicat d’une taille critique suffisante, vecteur de reconnaissance sur laplace industrielle et auprès des instances publiques nationales et internationales
Augmenter la représentativité de la profession auprès des clients de nos membres
Assurer les garanties d’un équilibre financier pérenne du nouvel ensemble
Dynamiser et fédérer l'ensemble des acteurs de la filière électronique
Positionner ACSIEL en leader sur tous les marchés irrigués par l'électronique et ainsirenforcer sa visibilité
Attirer et retenir les talents à travers la stimulation du tissu industriel par l'innovation, parl'éducation et la formation professionnelle aux métiers de l'électronique
Valoriser et Renforcer la filière transverse des composants
et systèmes électroniques
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Les membres d’ACSIEL : entreprises de l’électronique, de lamicroélectronique et des structures de recherche et développement
INDUSTRIE MICROÉLECTRONIQUE EN
FRANCE
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INNOVATION ET PLURIDISCIPLINARITÉ
Dispositifs micromécaniques pour des applications de capteurs etactionneurs mis en œuvre dans les formations.
Capteur de mouvement(GPS, accéléromètre) pourle transport, la sécurité
Poutre vibrante pour ladétection de molécules etcellules biologiques (santé,environnement, etc.)
Capteur de pressionpour le transport, lebâtiment, etc.
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Gate
Gate
SourceDrain
(b)D S
G
(c)
Polysilicium
Substrat de verreSource
Drain
Grille
(a)
INNOVATION ET PLURIDISCIPLINARITÉ
Dispositifs de détection d’espèces en phase gazeuse et liquide réalisés par les étudiants sur les plateformes
Capteur de molé-cules et cellulespour la médecine etl’environnement
Formation debiologiste à lamicroélectroniqueet ses applications
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INNOVATION ET PLURIDISCIPLINARITÉ
Système de contrôlede la consommationd’énergie
Composants et systèmes appliqués à l’énergie
Cellules photo-voltaïques ensilicium (énergie)
Cellule photovol-taïque sur substratflexible
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Composants et systèmes appliqués aux communications et objets communicants réalisés par les étudiants.
Antennes pour lescommunications et lesobjets communicants
Drône : objet communicantappliqué à la sécurité
INNOVATION ET PLURIDISCIPLINARITÉ
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500
1 000
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Année académique
Formations innovantes
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Formation initiale
Recherche
Formation continue
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400 000
450 000
2010 2011 2012 2013 2014
No
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eu
res
xu
tili
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Année académique
Formations innovantes
Total
Formation initiale
Recherche
Formation continue
BILAN INNOVATION ET
PLURIDISCIPLINARITÉ EN FORMATION
Courbes illustrant l’évolution suivie par les formations innovantes depuis cinq ans : importance de FINMINA depuis 2012
FINMINAFINMINA
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CONCLUSION
Les composants et systèmes microélectroniques ont suivi une évolutionfulgurante depuis un demi-siècle en suivant la loi de Moore.
Les performances actuelles permettent de concevoir et fabriquer desobjets très complexes remplissant de nombreuses fonctionssimultanément.
Ces nouveaux composants et systèmes s’appliquent à de très nombreuxdomaines économiques et sociaux qui engendrent l’innovation.
Les milieux industriels et académiques doivent s’adapter à cetteévolution. L’innovation correspondante associée est basée sur lamaîtrise de la pluridisciplinarité.
Le GIP-CNFM en coordination avec les industries du domaine répond àces besoins
Le projet IDEFI-FINMINA s’inscrit dans cette stratégie par le biais deprojets innovants pluridisciplinaires.