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Chapitre 1 : Les composants de forte puissance pour la traction électrique. Notions de fiabilité ct durée de vic
Dans le cas des composants électroniques, et notamment des modules de puissance, cette
détermination n'est pas chose aisée. D'une part, parce que leur fonctionnement est complexe,
et d'autre part, parce qu'ils font intervenir un grand nombre de matériaux dont les
comportements thermiques et mécaniques de chacun diffèrent et varient au cours du temps. 11
paraît donc évident que les modes de défaillances sont complexes, plus ou moins importants,
et surviennent à divers moments au cours de leur vie.
Néanmoins, plusieurs méthodes de détermination peuvent être employées pour l'obtention de
la durée de vie. La figure 18 recense et détaille succinctement ces différentes méthodes sous
la forme d'un schéma synoptique. Quatre méthodes d'analyses, représentées par les branches
verticales peuvent être employées, indépendamment ou conjointement. Ces quatre
déterminations de la durée de vie sont regroupées en deux méthodes distinctes; méthode de
prédiction, basée sur le calcul, et d'estimation, basée sur l'expérimentation.
4.3.1 Les méthodes de prédiction
Ces méthodes, basées sur l'analyse statistique et l'analyse physique, diffèrent par leur
approche du problème. Alors que la première est basée sur l'analyse de bases de données
issues de nombreuses campagnes d'essais, la deuxième propose l'étude du comportement
thermomécanique du composant. Le terme de prédiction est employé dans ce cas, puisque
qu'aucune expérimentation n'est effectuée pour obtenir les résultats requis.
4.3.1.1 Etude statistique
Cette méthode d'étude, très répandue pour la détermination de la durée de vie dans le
domaine de l'électronique basse puissance, s'appuie sur des bases de données recueillies par
des industriels, des fabricants, des laboratoires et organismes, comme le Centre National
d'Etude en Télécommunications (CNET) ou l'U.S. Army. Citons parmi ces recueils, les plus
connus.
Nom du recueil Oreanlame
Rdf95 France Telecom - CNET
UE C 80810 (2000) France Telecom - CNET
MIL-HDBK-217 000, V.S. Army
HRD British Telecom
Tab.6: Principales bases de données pour l'étude statistique de la durée de vie
Dans ces bases de données, est répertorié un très grand nombre de composants, actifs comme
passifs, avec non seulement leur taux de défaillance mais également bien d'autres
informations sur les paramètres intrinsèques des composants. Ils permettront aux spécialistes
comme aux novices de prédire de façon rapide la fiabilité et la durée de vie de leur système.
Cependant de nombreux inconvénients sont à noter. En plus d'être fastidieux, ces calculs, de
tendance souvent pessimiste, ne s'appliquent qu'à des composants de technologie obsolète
puisque ces bases de données ont été recueillies lors d'anciennes études. Ils ne conviennent
donc pas aux composants de technologie récente. Enfin le plus grand inconvénient tient du
fait que cette méthode ne peut s'appliquer aux composants de forte puissance, puisque leur
nombre est trop peu nombreux dans ce domaine pour être compilable dans une base de
données fiable. En effet, alors que les petits composants se trouvent aisément dans tout
appareil contenant de l'électronique, les composants de plus fortes puissances se dénombrent
en moins grandes quantités.
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