Thèse Année : 2024

Evaluation and qualification of the reliability of components and electronic assembly processes for medical applications

Evaluation et qualification de la fiabilité des composants et des procédés d’assemblages électroniques pour applications médicales

Résumé

Electronics in AIMDs expose patients to risks in case of component failure. Unlike aeronautics, where redundancy is common, AIMDs face constraints like miniaturisation that hinder its application. Additionally, the "medical grade" of components lacks standardization, complicating qualification. The absence of specific standards and limited studies on AIMD environments makes mission profile development challenging. To address this, a state-of-the-art review defined a mission profile integrating environmental constraints critical for reliability tests, as these strongly influence component failures. A methodology based on the mission profile, FMMEA, experimental designs, and accelerated tests was developed to qualify SMD components, including resistors, ceramic capacitors, inductors, and integrated circuits. This solves two key issues: designing efficient accelerated tests to detect latent quality defects and demonstrating reliability aligned with the mission profile. This work is part of the R&D project "RECOME".
L’électronique des DMIAs expose les patients à des risques en cas de défaillance d’un composant. Contrairement à l’aéronautique, où la redondance est courante, les dispositifs médicaux implantables actifs sont confrontés à des contraintes telles que la miniaturisation, qui entravent leur application. En outre, « le grade médical » des composants n’est pas normalisé, ce qui complique la qualification. L’absence de normes spécifiques et le nombre limité d’études sur les environnements des DMIAs rendent difficile l’élaboration de profils de mission. Pour y remédier, une étude de l’état de l’art a défini un profil de mission intégrant les contraintes environnementales critiques pour les essais de fiabilité, car elles influencent fortement les défaillances des composants. Une méthodologie basée sur le profil de mission, la FMMEA, les plans d’expériences et les essais accélérés a été développée pour qualifier les composants CMS, y compris les résistances, les condensateurs céramiques, les inductances et les circuits intégrés. Cette méthodologie résout deux problèmes majeurs : la conception d’essais accélérés efficaces pour détecter les défauts de qualité latents et la démonstration d’une fiabilité conforme au profil de la mission. Ce travail fait partie du projet de R&D « RECOME ».
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Dates et versions

tel-04918270 , version 1 (29-01-2025)

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  • HAL Id : tel-04918270 , version 1

Citer

Fatima-Ezahra Indmeskine. Evaluation et qualification de la fiabilité des composants et des procédés d’assemblages électroniques pour applications médicales. Electronique. Université d'Angers, 2024. Français. ⟨NNT : 2024ANGE0029⟩. ⟨tel-04918270⟩
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