Études et développements de procédés de "transfer printing" pour l'intégration de jauges de contrainte au sein et à la surface de matériaux complexes (Studies and development of transfer printing processes for integration of strain gauges within and on the surface of complex materials) Herry, Gaëtan - (2023-04-13) / Université de Rennes  - Études et développements de procédés de "transfer printing" pour l'intégration de jauges de contrainte au sein et à la surface de matériaux complexes Accéder au document :  https://ged.univ-rennes1.fr/nuxeo/site/esupversion...

Langue : Français Directeur(s) de thèse:  Le Bihan , France; Harnois, Maxime Discipline : Électronique Laboratoire :  IETR Ecole Doctorale : MATISSE Classification : Sciences de l'ingénieur Mots-clés : Impression par transfert, transfert hydrographique, jauges de contrainte silicium, électronique 3D, matériaux composites Jauges de contrainte Électronique Composites 3D

Résumé : Ce travail de thèse porte sur l'étude et le développement d'un procédé d'intégration de jauges de contrainte sur et dans les matériaux complexes, basé sur l'impression par transfert, aussi appelé "Transfer Printing". La première partie de ce travail a consisté à définir l'environnement dans lequel le sujet s'inscrit afin de comprendre les enjeux qui poussent à développer de nouveaux procédés de fabrication non-conventionnels d'électronique. Dans un deuxième temps, des jauges de contrainte piézorésistives en silicium microcristallin dopé ont été réalisées sur un premier substrat adapté à leur fabrication, pour être ensuite transférées sur de la fibre de verre dans le but d'être utilisée en tant que renfort d'une future pièce composite. Afin de présenter le procédé dans une démarche applicative, nous nous sommes intéressés à la surveillance de l'intégrité des structures ; le SHM (Structural Health Monitoring), notamment pour la mesure de déformation dans les matériaux composites. La pièce composite instrumentée et ses capteurs ont été caractérisés sous des tests en flexion, en traction et en température. Dans une dernière partie nous présentons une étude prospective sur l'impression hydrographique d'électronique ; aussi appelé "Water Transfer Printing", où des questions plus générales sur le domaine de l'électronique transférées ont pu être soulevées. Abstract : This thesis presents the study and development of a new process based on transfer printing for integrating strain gauges on and within materials of complex shape and nature. The first part of this work identifies and investigates the context of the subject, in order to understand the challenges that drive the development of a new processes of nonconventional manufacturing of electronics. Secondly, piezoresistive strain gauges made of n-doped microcrystalline silicon have been deposited on a suitable substrate and then transferred on fiberglass used as a reinforcement of a future composite. In order to present the process in an applicative approach, we were interested in SHM (Structural Health Monitoring), in particular for measuring the deformation in composite materials. The instrumented composite part and its sensors have been characterised under bending, tensile and temperature tests. In a last part, we present a prospective study on water transfer printing of electronics, and discuss general questions and approaches in the field of transferred electronics.