Nous suivre Industrie Techno

abonné

Les Mems font leur révolution industrielle

Juliette Raynal

Sujets relatifs :

,
Ils sont quasiment invisibles, et pourtant omniprésents. Après s'être immiscés dans nos voitures et nos smartphones, les capteurs Mems inertiels se faufilent dans tous les objets connectés. Cette technologie, de plus en plus performante, séduit également les industriels pour des applications de navigation dans l'avionique, le spatial ou encore les véhicules autonomes.

Tronics, Sagem, Airbus DS, Thales, Ixblue, le CEA Leti, l'Onera... Tous se sont réunis, le 27 novembre dernier, au centre de recherche et technologie Safran Tech sur le plateau de Saclay. Objectif de cette journée ? Présenter les dernières avancées technologiques et tendances autour des capteurs Mems pour l'inertiel.

Ces microsystèmes électromécaniques, constitués d'un capteur de mesure et de capacités de calcul, sont apparus en 1984. Cette année-là, le CEA Leti invente le premier accéléromètre Mems à deux peignes situés face à face et interdigités. Le premier est fixé sur le composant tandis que le second est mobile. Lorsqu'il y a un mouvement, les deux peignes se rapprochent, ce qui induit une variation de capacité entre les deux parties. Celle-ci peut être détectée de manière électronique. Dix ans plus tard, le MIT présente le premier gyromètre. Puis, dès les années 90, les capteurs Mems se généralisent dans l'électronique automobile.

Une baisse spectaculaire des coûts des capteurs Mems

Si la technologie n'est pas nouvelle, le marché, lui, connaît un véritable engouement. Selon les prévisions du cabinet français Yole Développement, 30 milliards de capteurs Mems devraient être vendus en 2020. Parmi eux, 7,3 milliards seront dédiés à l'inertiel (accéléromètres + gyroscopes + systèmes combinant différents capteurs inertiels, dits « combos inertiels »). Des ventes essentiellement soutenues par des usages grand public. « Aujourd'hui, on trouve entre cinq et dix capteurs Mems dans un smartphone. Et un milliard d'unités sont produites dans le monde chaque année. Ce sont bien les applications grand public qui tirent le marché », note Philippe Robert, chef du département Mems et packaging au CEA Leti. L'essor de ces applications est lié à une baisse spectaculaire des coûts. « Au milieu des années 90, un accéléromètre un axe coûtait environ 10 dollars. Aujourd'hui un accéléromètre trois axes, avec son packaging, coûte environ 30 centimes ».

Plusieurs leviers ont permis cette évolution. Le premier repose sur la miniaturisation. Plus on produit de capteurs sur une même surface, plus le coût de production va diminuer. C'est cette logique qui a donné naissance à un autre concept : les M&Nems. Développée par le CEA Leti, cette technologie consiste à combiner des Nems (nanoelectromechanical systems) aux Mems. Ici, la masse reste à l'échelle micrométrique pour générer un signal suffisamment fort tandis qu'un nanofil de silicium piézorésistif est utilisé pour mesurer l'effort appliqué sur la masse (sous l'effet d'une accélération par exemple), qui se traduit par une variation de sa résistance. Plus la section du nanofil est petite, plus sa sensibilité augmente.

Un autre levier consiste à combiner différents axes et différents capteurs sur une même puce. On parle de « combo sensors ». Là encore, le CEA Leti se distingue. Le laboratoire de recherche est parvenu en 2015 à réaliser un combo sensors 6 axes, regroupant 3 accéléromètres et 3 gyromètres, sur une puce de seulement 4 mm2. Le capteur a d'ores et déjà été transféré chez Tronics Microsystems, PME iséroise[…]

Pour lire la totalité de cet article, ABONNEZ-VOUS

Déjà abonné ?

Mot de passe perdu

Pas encore abonné ?

vous lisez un article d'Industries & Technologies N° 0985

Découvrir les articles de ce numéro Consultez les archives 2016 d'Industries & Technologies

Nous vous recommandons

RGPD : les technos pour respecter la réglementation

RGPD : les technos pour respecter la réglementation

C'est un tournant majeur pour bon nombre d'entreprises ayant des activités numériques. Plus aucune fuite de données[…]

CYBERSECURITE : LE SECTEUR ÉNERGÉTIQUE SOUS TENSION

CYBERSECURITE : LE SECTEUR ÉNERGÉTIQUE SOUS TENSION

Enedis se mobilise après le passage d'Irma

Enedis se mobilise après le passage d'Irma

Le quantique entre dans l'ère industrielle

Le quantique entre dans l'ère industrielle

Plus d'articles