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Électronique imprimée sur thermoplastiques 2D et 3D pour applications radiofréquences

Publié le 25 mai 2022
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Soutenance 6 avril 2022

Camille Delfaut, doctorante du LGP2, a soutenu sa thèse : "Intégration de fonctions électroniques imprimées sur des thermoplastiques 2D et 3D pour des applications radiofréquences".

Cette thèse de doctorat a été préparée à l'Université Grenoble Alpes sous la direction de Nadège Reverdy-Bruas, Maître de Conférences HDR (Grenoble INP-Pagora / LGP2) et la co-direction du Professeur Tan Phu Vuong (Grenoble INP-Phelma / IMEP-LAHC). La thèse a été co-encadrée par Denis Curtil, Enseignant-chercheur (Grenoble INP-Pagora / LGP2).

Camille Delfaut a présenté les résultats de sa recherche intitulée Intégration de fonctions électroniques imprimées sur des thermoplastiques 2D et 3D pour des applications radiofréquences.

Cette thèse s’inscrit dans le programme de recherche, initié en septembre 2015, de la Chaire d’Excellence industrielle MINT (innovating for molded & printed electronics) soutenue par la Fondation Grenoble INP et ayant pour mécène Schneider Electric. En effet, le groupe industriel s’est engagé avec deux laboratoires de recherche, le LGP2 et l’IMEP-LAHC, dans le développement de fonctionnalités électroniques sur des thermoplastiques 3D.

Objectif de la thèse : développer un procédé de fabrication additive afin de fonctionnaliser des thermoplastiques tridimensionnels dans le contexte de l’Internet des Objets et donc, de la communication sans fil.
La thèse s’articule autour de trois axes. Dans un premier temps, une étude bibliographique détaille les procédés plastroniques et une classification de ces derniers parmi les technologies de fabrication additives 3D maîtrisées est proposée. Des dispositifs réalisés par procédé plastronique sont présentés pour chacun des domaines abordés.

Puis, le procédé Jetting et sa caractérisation géométrique et électrique sont présentés. Les paramètres d’impression sont étudiés et des stratégies d’optimisation pour une impression robuste sont mises en place.

Enfin, à travers une caractérisation de lignes de transmission coplanaires en 2D et en 3D, les performances radiofréquences des impressions par Jetting sont évaluées. Des lignes coplanaires en 2D sont simulées et imprimées. Le procédé est optimisé en imprimant des plans de masse maillés. Des lignes coplanaires sont également imprimées sur des substrats 3D comportant des angles à 90° et à 130°, puis mesurées. Des applications radiofréquences sont ensuite détaillées sur des substrats 2D et 3D tels qu’une antenne LoRa, un tag RFID et un radôme pour antenne 5G montrant le potentiel d’applications de la technologie développée dans le domaine des antennes imprimées sur les objets 3D.
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mise à jour le 25 mai 2022

Université Grenoble Alpes