Projet GLACIER " GLAss CuttIng and Removal " : découpe et enlèvement de couches minces sur verre optique par laser femtoseconde
L’enlèvement de couches minces et la découpe de verre sont des étapes clés pour la fabrication de produits dans des marchés stratégiques :
La découpe de verres multicouches est actuellement limitée par l’épaisseur :
- à grosse difficulté < 300 µm et sur les formes complexes
- à défauts sur les arêtes induisant des casses lors du renforcement chimique
L’enlèvement de couches supérieures limité par la conservation de la qualité optique du substrat.
Le projet " GLACIER " propose un processus laser versatile complet conçu sur la base de la mise en forme de faisceaux laser femtoseconde permettant :
Enlèvement sélectif de couches minces sur substrat en verre d’épaisseur entre 0,1 et 20 µm
- Découpe de verres traités d’épaisseur jusqu’à 30 µm selon toutes formes 2D
- Contrôle de la qualité des différentes étapes : manipulation, découpe, qualité du substrat
- Optimisation des procédés (vitesse, manipulation)
Innovation du projet
La solution GLACIER propose plusieurs niveaux d’innovation :
- Utilisation des sources ultracourtes permettant de sublimer et/ou travailler la matière dans sa masse en modifiant le volume et préservant la qualité des surfaces
- Capacité d’usiner une large gamme de matériaux
- Capacité de monitorage in-operandi et automatisation des procédés pour rendre plus de versatilité et de précision
- Versatilité et capacité de reconfiguration, permettant d’exercer plusieurs opérations avec la même machine laser : découpe et enlèvement de couches minces (decoating)
HEF, à la tête de ce projet innovant,
- Maitrise industrielle de la découpe et de l’enlèvement de couches minces, Maitrise du process de manutention, nettoyage et emballage
- Développement d’un nouveau procédé de traitement de surface.
- Vente de prestation de découpe et d’enlèvement de couches minces + proposition de machines “shop in shop”.
Contact
Valentin Maffeis
vmaffeis@hef.group
Projet ECOCLIN – Economie Circulaire et Efficacité Energétique Appliquée aux Procédés de Nitruration en Bains de Sels – Avril 2021
L’objectif de ce projet est l’amélioration de l’empreinte environnementale des procédés existants de nitruration par bains de sels et moderniser et digitaliser les lignes et unités de production existantes.
Différents enjeux à relever pour améliorer la compétitivité du procédé CLINTM grâce au procédé de recyclage ECOCLIN :
- Réduire les déchets
- Réduire l’utilisation de matières premières
- Réduire l’utilisation d’eau
- Réduire les rejets azotés (Contexte réglementaire mondial)
L’objectif principal du projet ECOCLIN est de développer un procédé innovant de recyclage des effluents issus de la nitruration en bain de sels fondus afin d’améliorer son empreinte environnementale en favorisant une démarche d’économie circulaire.
Déroulement projet :
Mise en place d’un démonstrateur à l’échelle 1 opérationnel au sein de notre site industriel TECHNIQUES SURFACES ANDREZIEUX :
- Validation du procédé et de la qualité des sels issus du recyclage
- Création de centres de recyclage régionaux <> recyclage local
- Réduction de l’empreinte carbone
- Analyse du Cycle de Vie
Un projet innovant, le procédé ECO-CLIN propose plusieurs niveaux d’innovation :
- Les déchets issus des lignes de nitruration deviennent des ressources grâce au procédé de recyclage ECOCLIN
- Réduire la consommation d’eau
- Stopper les rejets azotés
- 5 brevets déposés / en cours de dépôt
Le rôle d’HEF dans le projet,
- Développer un nouveau procédé de recyclage
- Déployer des centres de recyclage dans les principales régions (Europe, Inde, Chine, Amériques)
- Concevoir et fournir les équipements ECO-CLIN
- Proposer des prestations de recyclage pour les licenciés
Contact
Frédéric Garcia
fgarcia@hef.group
Développement de billes d’interconnexions destinés à l’assemblage par soudure de boîtiers BGA " ball grid array "
Le projet SUPERBALL a démarré en octobre 2021 pour une durée de 2 ans et un montant de 800K euros. Ce projet lauréat de l’AAP R&D BOOSTER de la Région Auvergne Rhône-Alpes est porté par IREIS (centre R&D du groupe HEF), et regroupe également le laboratoire Georges Friedel de l’École des Mines de Saint-Étienne, et les entreprises Nicomatic et THALES AVS FRANCE SAS
Ce projet vise à développer et industrialiser une filière française de billes d’interconnexions (type PCSB) hautes performances utilisées dans le report de composants électroniques sur cartes.
Les billes de soudure à cœur polymère sont un produit clés pour :
- l’assemblage par soudure de boîtiers à matrice de billes (BGA " Ball Grid Array " CBGA " Ceramic Ball Grid Array ") sur des circuits imprimés.
Le projet SUPERBALL vise le marché des billes PCSB des équipements électroniques à hautes performances pouvant fonctionner dans des conditions sévères d’utilisations (fortes variations de températures et de pressions, sollicitations mécaniques extrêmes, atmosphères corrosives…) on peut par exemple les trouver dans le domaine aéronautique civile et militaire.
Les billes de soudures à cœur polymère permettent d’améliorer la durée de vie du contact électrique pour les assemblages BGA sur les cartes électroniques.
Avantages :
- Alternative aux billes de soudure traditionnelles en alliage d’étain avec ou sans plomb
- Limiter l’impact du stress thermo-mécanique sur les jonctions
- Supprimer l’utilisation d’underfill
- Améliorer la fiabilité et la réparabilité
- Compatible avec la refusion de la soudure selon la norme IPC-J-STD-001
- Miniaturisation
- Design flexible avec différents revêtements / finitions possibles
- Excellente résistance à la corrosion avec une durée de vie prolongée (jusqu’à 1 an)
- Peut être monté à l’aide de colle conductrice (ICA) ou de pâte à braser (compatible sans plomb)
- Maîtrise du dimensionnel (pitch & stand off) des assemblages grâce à l’utilisation de billes non fusibles
- Technologie sans plomb
- Gain de masse
La projet SUPERBALL propose plusieurs niveaux d’innovation :
- Accroître la fiabilité des assemblages par l’utilisation de billes de soudures non fusibles à cœur polymère permettant d’améliorer la résistance thermomécanique des jonctions
- Capacité de réaliser différents revêtements sur les billes de soudures
- Proposer une gamme de différents diamètres de billes pour adresser différents marchés
- Adresser un produit réparable ne nécessitant pas l’utilisation d’underfill permettant ainsi le rebillage des composants BGA
Le rôle d’HEF dans le projet,
Maitrise industrielle des poudres fonctionnalisées.
Développement d’un nouveau produit.
Développement commercial des billes de soudures
Contact
Sébastien Bucher
sbucher@hef.group
Lancement du projet TRIDEN : Tribologie pour des énergies décarbonées (Nov. 2023 – Oct. 2026)
Avec le projet de recherche et développement TRIDEN conduit par IREIS (Institut de Recherche du groupe HEF), le rôle des matériaux de surfaces et leurs propriétés dans le secteur de la mobilité et de la production d’énergie est repensé pour faciliter le déploiement d’énergies plus respectueuses de l’environnement. Il vise à développer des compétences et des connaissances scientifiques et techniques pour améliorer la durabilité et l’efficacité des matériaux de surfaces.
Les applications visées sont les moteurs thermiques à hydrogène (stockage et distribution, composants d’injection, chambre de combustion) et les composants des circuits de refroidissement des centrales nucléaires (vannes, etc.).
Ce projet répond aux nouveaux enjeux en matière d’environnement de travail des systèmes mécaniques sur le plan de la tribologie : pression et atmosphère réductrice ou ionisante, modification des lubrifiants ou absence de lubrification, tenue (ou fragilisation) des matériaux (surtout en présence d’hydrogène).
Co-financé par l’État dans le cadre de France 2030 et par l’Union européenne – Next Generation EU dans le cadre du plan France Relance, TRIDEN figurera parmi les pionniers des nouvelles normes d’excellence et d’innovation dans le domaine de la tribologie.
Contact :
Etienne Macron
emacron@hef.group
