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Programme de la Séance plénière du jeudi 31 Août- 08:30 à 09:30
Amphi Papillon

 

"Méthodologie de Fiabilité prévisionnelle FIDES,  bilan et perspectives"

michel Giraudeau

M. Michel Giraudeau

 Résumé : FIDES est une méthodologie de fiabilité prévisionnelle des composants électroniques. Celle-ci a été développée pour sa première version de 2001 à 2004.

FIDES est le résultat d’une étude proposée par la DGA, cofinancée et réalisée par un consortium constitué d’industriels majeurs du domaine de l’Aéronautique et de la Défense : NEXTER, MBDA, AIRBUS et THALES. Ceci pour couvrir l’ensemble des différents domaines de stress physiques observés en utilisation opérationnelle.

Le premier objectif du projet FIDES était de développer une nouvelle méthodologie d’évaluation de la fiabilité des composants, prenant en compte les nouvelles technologies de composants. Un second objectif concernait la constitution d’un guide d’ingénierie destiné à l’usage des concepteurs, pour optimiser la fiabilité de leurs Systèmes Electroniques.

Le guide FIDES devint une norme française en 2005. Disponible en Français et Anglais, elle fut citée comme meilleure pratique des méthodes de prévisions de fiabilité pour les systèmes électronique par le Système de référence des documents normatifs de défense européen EDSTAR en 2011.

Depuis plus de 12 ans, FIDES est utilisée par de nombreux industriels issus de différents domaines avec Succès (Aéronautique, Défense, Energie, Automobile…) et a démontré sa conformité entre les prévisions et les observations sur le terrain.

Pour formaliser ce retour d’expérience, la DGA à proposé une étude baptiser REX,  visant à comparer les mesures de fiabilité observées par rapport aux prévisions réalisées avec FIDES.

Cette étude, qui s’est déroulée sur 42 mois, a combiné les aspects définition d’un processus de retour d’expérience et collectes/analyses des données.

Les différentes pratiques ont également été détaillées (ex : liste des données à collecter ou pratiques des analyses de défaillance). Ceci étant destiné à s’assurer de la précision des mesures de fiabilité observées.

En complément, une comparaison des fiabilités observées et prédites par FIDES et la Mil -HDBK-217  au niveau familles de composant a été réalisée.

Les résultats de cette étude montrèrent une très bonne adéquation entre les fiabilités observées et les prévisions réalisées avec FIDES.

Pour conserver la bonne précision de FIDES, il est nécessaire de remettre à jour régulièrement ses modèles et (ou) taux de défaillances de bases utilisés par les modèles. Pour cette raison, une nouvelle étude a démarrée en 2015 pour mettre à jour et compléter les modèles pour les technologies électroniques émergentes.

L’accroissement de l’intégration des systèmes embarqués, et le besoin de prendre en compte les spécifications techniques toujours plus exigeantes, exigent une haute efficacité thermique des systèmes électroniques. Pour maintenir cette aptitude, il est nécessaire d’utiliser les dernières technologies disponibles qui utilisent très souvent de nouveaux processus de fabrication et de nouveaux matériaux. Un manque certain d’expérience d’utilisation sur le terrain de ces technologies apporte une méconnaissance de leur fiabilité opérationnelle.

Le projet d’étude PISTIS, réalisé pour la DGA, couvre différentes nouvelles technologies telles que les DSM (Deep Sub-Micron) : FPGA, SDRAM-DDR3, le GaN, et les transistors de puissance : MOSFET et IGBT. L’objectif étant de disposer de modèles pour ces nouvelles technologies.

L’étude est basée sur des tests de durée de vie de longue durée (2 ans), pour identifier le mécanisme de défaillance principal et les dérives critiques des paramètres électriques.

A partir de la physique de défaillances et de la compréhension des mécanismes, il sera défini des modèles liés à d’éventuels phénomènes d’usure observés.

Le projet PISTIS intègre aussi la révision de l’audit Processus par la mise à jour et des compléments de recommandations d’ingénierie de la Fiabilité.

La mise à jour globale du guide FIDES est également prévue en 2019.

Le dernier point concerne la normalisation internationale de FIDES : L’IEC vient de démarrer un projet de normalisation de FIDES approuvé par 81% des pays en mai 2017. Une équipe de 15 experts internationaux a été constituée pour réaliser ces travaux.

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