IBM

Le projet de IBM :

Développement d’une écotechnologie au service de solutions énergétiques intelligentes

En bordure des Cantons de l’Est du Québec se trouve la petite ville de Bromont. Comptant à peine 8 000 habitants, cette municipalité est un pôle d’innovation de réputation mondiale soutenu par des sociétés multinationales. Son technoparc accueille des géants technologiques tel IBM, qui a choisi d’y établir sa plus grande usine d’encapsulation et d’essais de semiconducteurs au monde. Les micropuces et les systèmes fabriqués dans cette usine se retrouvent dans un éventail de produits – consoles de jeu vidéo, matériel de télécommunications et serveurs haut de gamme.

L’usine d’IBM à Bromont fonctionne jour et nuit. Des centaines d’ingénieurs et de techniciens travaillent à l’assemblage de millions de micropuces qui génèrent des revenus annuels pouvant atteindre un demi-milliard de dollars. En raison de la forte concurrence qui se joue dans ce secteur d’activité et la rapide obsolescence de la technologie, les gains de productivité revêtent une grande importance. C’est pourquoi IBM Bromont s’applique à accroître son efficience, à réduire ses coûts de fabrication et à augmenter sa productivité. L’entreprise s’est également engagée à atténuer son impact sur l’environnement.

IBM Bromont cherche en effet à développer un procédé de mise en boîtier plus écologique qui réduira la consommation d’énergie, d’eau et de produits chimiques. L’entreprise pourrait ainsi fournir aux marchés mondiaux des micropuces plus « vertes » utilisables dans une foule de produits. Au nombre des applications possibles, mentionnons les réseaux électriques intelligents verts mis au point par Trilliant, un fournisseur mondial de plateformes de communications pour réseaux électriques intelligents qui a vu le jour au Québec et qui a maintenant des bureaux à travers le monde, dont Silicon Valley en Californie. La plateforme de Trilliant prend en charge la gamme des applications associées aux réseaux intelligents – distribution intelligente, compteur intelligent, consommateur intelligent – à partir d’un même réseau puissant. L’entreprise maintient une équipe de R-D à Granby (Québec) qui joue un rôle de premier plan dans la prestation de solutions énergétiques intelligentes pour le compte d’entreprises de services publics du monde entier. Enthousiasmés par les perspectives de collaboration en matière de R-D, IBM Bromont et Trilliant ont uni leurs efforts dans le cadre d’un projet Équation visant à faire de cet objectif global une réalité. Les entreprises, qui bénéficient d’une aide du gouvernement du Québec, versée par l’intermédiaire d’Équation, se sont données deux objectifs dans le cadre de ce projet :

  • IBM Bromont veut mettre au point un procédé d’encapsulation des micropuces qui soit plus respectueux de l’environnement;
  • Trilliant entend exploiter le nouveau procédé d’encapsulation d’IBM et se procurer les puces spécialisées nécessaires à la fabrication de ses produits énergétiques intelligents.

IBM – Mise au point d’un procédé d’encapsulation plus écologique

IBM Bromont se spécialise dans l’encapsulation et l’assemblage de petits dispositifs qui rapportent gros : les micropuces. Ces minuscules composants faits de silicium servent à la conduction, transmission et réception de signaux électriques. Au terme du processus de fabrication, les micropuces sont fixées à un support de faible poids appelé « substrat ». Grâce à l’emploi de matériaux spéciaux, les micropuces peuvent transmettre des signaux au monde extérieur tout en restant à l’abri des dommages et de la corrosion. Ce procédé d’encapsulation assure le fonctionnement des connexions internes des puces une fois celles-ci intégrées à un appareil, tel un téléphone cellulaire ou un autre système ou dispositif électronique.

Au cours de l’encapsulation, IBM Bromont a recours à plusieurs produits chimiques qui facilitent le soudage de la micropuce au substrat. L’entreprise procède ensuite à un nettoyage chimique particulièrement gourmand en énergie et en eau. Dans le cadre du projet Équation, IBM Bromont souhaite développer des matériaux et des méthodes d’encapsulation capables de fixer le dispositif à son substrat moyennant une utilisation minimale de produits chimiques, d’eau et d’énergie. Entre autres, l’entreprise envisage de recourir à des techniques de soudage par pression à chaud reconnues pour leur efficacité. Cette solution éliminerait l’étape du nettoyage chimique et réduirait de beaucoup la consommation d’eau et d’énergie qui lui est associée. Cependant, pour atteindre cet objectif, l’équipe doit surmonter plusieurs obstacles techniques.

« L’assemblage en boîtier permet à une micropuce de fonctionner au sein d’une application ou d’un produit, explique M. Étienne Lemieux, gestionnaire de l’Unité de développement de l’encapsulation chez IBM Canada à Bromont. Il peut y avoir jusqu’à 20 000 connexions entre une puce et son substrat. Notre nouvelle solution doit assurer un soudage robuste de ces éléments et un fonctionnement fiable de toutes ces interconnexions. Il suffit qu’une seule d’entre elles soit défectueuse pour que la puce ne serve plus à rien. Si nous parvenons à créer un assemblage  efficace, qui exige moins de produits chimiques et d’eau et présente un bon rendement énergétique, cela réduira ainsi le temps et les coûts associés à l’assemblage. Une telle avancée nous rendrait plus concurrentiel, assurerait la durabilité de nos activités sur le plan environnemental, et constituerait un héritage pour les générations futures au Québec. »

Au cours de la dernière année, l’équipe a évalué diverses méthodes d’encapsulation. Les essais ont réuni des ingénieurs chevronnés d’IBM Bromont et des étudiants postdoctoraux tel que Mamadou Diop, de l’Université de Sherbrooke. « Au cours de la dernière année, j’ai examiné d’autres procédés d’encapsulation et des nouveaux traitements de surface des micropuces qui sont moins énergivores et moins coûteux pour IBM, explique Mamadou Diop. Ces méthodes favorisent également un assemblage plus rapide des micropuces et contribueront à accroître la productivité générale de l’usine. Le projet Équation m’a donné la chance de travailler directement avec un chef de file de l’industrie et, du coup, m’a permis de mieux comprendre la filière de la microélectronique. Cette expérience pratique m’ouvrira certainement des portes dans ma carrière d’ingénieur. »

IBM Bromont compte mettre à l’essai une solution d’encapsulation écologique d’ici la fin de 2014. L’entreprise collaborera étroitement avec Prompt, le coordonnateur du projet Équation, afin de créer de nouveaux partenariats à l’appui de cet objectif.

Trilliant – Une écotechnologie au service des produits énergétiques intelligents

Trilliant fait partie des entreprises susceptibles de tirer avantage du nouveau procédé de conditionnement d’IBM Bromont. S’étant classée, pour une quatrième année consécutive, au palmarès des 100 meilleures entreprises mondiales du secteur des technologies propres, Trilliant cherche à s’associer à des fournisseurs qui partagent son dévouement pour la protection de l’environnement. Ce qui inclut notamment des concepteurs de composants évolués dont l’entreprise a besoin pour produire son compteur intelligent de prochaine génération. Le projet Équation est l’occasion pour Trilliant de collaborer à l’élaboration des spécifications visant le procédé d’encapsulation écologique d’IBM et des spécifications visant les puces évoluées dont Trilliant a besoin pour fabriquer ses produits intelligents.

Au sein du portefeuille de plateformes de communications de Trilliant figure un dispositif de communication baptisé Trilliant Communications Hub (ou Trilliant Hub) qui s’adresse au marché énergétique européen. Ce dispositif dont la distribution est assurée par les sociétés d’énergie permet aux clients de mieux suivre leur consommation de gaz et d’électricité et de prendre des décisions éclairées relativement à leur consommation future. Ainsi, il fournit des renseignements qui pourraient inciter un propriétaire à opter pour une consommation d’énergie durant les heures creuses (p. ex., à minuit), plutôt que durant les heures de pointe (p. ex., à 17 h). Ce système permet donc de réduire la facture des consommateurs tout en aidant les sociétés d’énergie à mieux gérer leur distribution.

Trilliant a mis au point la première édition du Hub en 2012 et a ensuite décroché un premier contrat avec la société d’énergie British Gas, qui a aujourd’hui entrepris d’installer plusieurs de ces dispositifs chez ses clients au Royaume-Uni. Prenant en considération la rétroaction de la clientèle, Trilliant s’apprête à créer la seconde édition du Hub, qui sera dotée de nouvelles fonctionnalités. Pour offrir les capacités requises, il lui faudra des micropuces évoluées, l’objectif à long terme étant de les faire fabriquer à l’usine d’IBM Bromont à l’aide du procédé d’encapsulation écologique qui aura été perfectionné dans le cadre du projet Équation.

De l’avis d’Éric Bourget, directeur de l’ingénierie du matériel informatique chez Trilliant (Québec) : « Le projet Équation confère aux 60 employés de notre bureau de Granby un mandat stratégique. Il nous permettra également d’élargir notre expertise interne et de créer jusqu’à 15 nouveaux emplois. Nous pourrons ainsi affirmer notre rôle au sein de l’équipe multinationale de R-D de Trilliant et accroître nos retombées sur l’économie locale. En contribuant au développement de solutions destinées aux réseaux électriques intelligents vendus partout dans le monde, nous aidons à générer des revenus mondiaux qui retournent au Québec. Plus important encore, notre partenariat avec IBM Bromont nous permet de contribuer à définir de nouvelles pratiques opérationnelles qui aident à préserver l’environnement ».

En ce qui concerne l’avenir, Trilliant et IBM Bromont se réjouissent à l’idée de collaborer avec Prompt à l’établissement de nouvelles alliances susceptibles de faire avancer les objectifs du projet Équation. En somme, l’équipe du projet Équation est en train de développer une technologie intelligente qui sera mise au service de solutions énergétiques intelligentes. Il s’agit d’une formule d’innovation unique en son genre qui comporte des avantages économiques, sociaux et environnementaux pour les résidents du Québec et maintes autres personnes ailleurs dans le monde.