Réflexions finales: ingénierie créative et nouvelles menaces à surmonter

Depuis l'avènement des composants électroniques dans les produits et systèmes grand public, industriels, commerciaux et militaires, faire face à des environnements de plus en plus rudes a toujours posé problème. Cela s'explique en grande partie par l'augmentation des performances que l'électronique peut apporter à de nombreux systèmes, d'où son utilité, sa popularité et, finalement, sa nécessité croissantes dans tous types d'applications.   

En 1897, la diode à vide fut inventée par J.A. Fleming, marquant le début de l'ère de l'électronique. Les triodes suivirent, ainsi que les tubes tétrodes et pentodes, jusqu'à la Seconde Guerre mondiale. Beaucoup a été écrit sur le rôle stimulant de la guerre dans le développement technologique, et l'effort de guerre a contribué à faire naître une nouvelle ère de l'électronique avec l'invention du transistor à jonction en 1948.

Les circuits intégrés sont apparus dans les années 1950, bouleversant encore davantage la conception en regroupant tout un circuit sur une seule puce. Cela a permis des économies considérables en coût, taille et poids, ce qui a naturellement permis d'intégrer toujours plus de fonctionnalités dans les produits et systèmes, tant pour le secteur militaire que pour le secteur industriel. Le développement des JFET et des MOSFET dans les années 1950 a renforcé la fiabilité et la puissance des transistors.

Les vingt années suivantes ont vu la densité des composants et des circuits sur une seule puce augmenter, en phase avec les progrès des technologies de fabrication permettant la production de masse de circuits intégrés numériques et analogiques. En 1969, Intel a introduit le microprocesseur, ce qui a permis l'introduction de l'intelligence informatique dans des produits autonomes ainsi que l'essor des ordinateurs personnels et de l'informatique mobile.

Parallèlement au développement de la puissance informatique, on a assisté à une explosion des composants système environnants qui logent, protègent, soutiennent, font communiquer, refroidissent, connectent et alimentent toute cette capacité de traitement.

Cette évolution des composants électroniques de base a encore modifié et enrichi les fonctionnalités des produits et systèmes, leur permettant d'accomplir bien plus de tâches, souvent dans des environnements rudes et hostiles. L'augmentation de l'intelligence de traitement et des fonctionnalités des composants a également considérablement élargi la liste des applications réelles pour les systèmes à contenu électronique, rendant nécessaire le développement de composants et systèmes toujours plus petits, plus robustes et plus rentables. En un sens, la technologie nourrit sa propre croissance.

De nos jours, un environnement rude peut désigner une caméra portée par un policier, dotée d'un circuit imprimé robuste conçu pour résister aux chocs, aux vibrations, à l'humidité et à la chaleur. Cela peut aussi être un réseau de capteurs sur une chaîne d'assemblage robotisée, conçu pour résister aux étincelles, aux vibrations, aux débris, aux fumées et aux produits chimiques. Ou encore les câbles, connecteurs, câblages, capteurs, relais et interrupteurs robustes qui soutiennent et contrôlent le fonctionnement d'une aciérie moderne.

À titre d'illustration, le secteur automobile grand public, qui n'est pas habituellement considéré comme un exemple d'environnement rude, est un domaine où les composants doivent littéralement fonctionner dans des conditions extrêmes. Les systèmes automobiles fonctionnent dans une plage de température de -40 °C à +160 °C, et dans une plage d'humidité de 0 % à 100 %, avec un taux de défaillance cible, notamment pour les systèmes de sécurité, de 0 %. Le contenu des systèmes électroniques dans les véhicules grand public devant atteindre 50 % du coût total d'une voiture d'ici 2030, il n'est pas difficile de se rendre compte de l'ampleur du développement de composants qui sera nécessaire.

Dans l'ensemble de l'industrie, les ingénieurs de conception, soutenus par des scientifiques des matériaux, des ingénieurs logiciels et des spécialistes de la fabrication, ont fait preuve de créativité, d'adaptabilité et d'un travail acharné pour surmonter les défis et faire progresser les choses, en particulier dans le domaine des produits dotés de systèmes électroniques avancés fonctionnant dans des conditions exigeantes. Cette demande de performances avancées, pour un nombre croissant d'applications, ne cessera de croître.

 

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