Certification professionnelle

Objectifs et contexte de la certification :

Le secteur de la microélectronique est stratégique car directement corrélé à ceux de l’automobile, de l’aéronautique, des objets connectés, de la défense et de la grande consommation (PC, Smartphones, etc.), ainsi que de l’intelligence artificielle. La consommation de puces électroniques est en très forte croissance dans le monde entier, et l’Europe a pris conscience, à l’occasion des crises récentes, de sa forte dépendance de zones géographiques vues comme peu fiables.

Il existe depuis plusieurs années une pénurie importante d’ingénieurs dans le domaine de la microélectronique. Les grandes entreprises ont même parfois dû mettre en place leur propre programme de formation.

Assez méconnu du grand public, ce n’est que très récemment que la microélectronique est revenue sur le devant de la scène. A la faveur de la crise sanitaire, les enjeux internationaux ont repositionné ce secteur stratégique au cœur de la politique française d’abord puis européenne. En effet, en février 2022, Thierry Breton annonçait le lancement du "Chips Act" de la Commission européenne qui prévoit un investissement public-privé de 43 milliards d'euros d'ici à 2030, dont 11 milliards en R&D, afin d'atteindre 20 % de parts de marché de l'industrie des puces électronique. La Commission Européenne a très récemment acté la mise en œuvre d’un paquet législatif permettant sa mise en application (https://commission.europa.eu/strategy-and-policy/priorities-2019-2024/europe-fit-digital-age/european-chips-act_fr). Cette procédure permet aux Etats membres d’investir directement dans la création de nouvelles capacités, jugées stratégiques pour le continent, sans enfreindre la règle de base d’absence d’aide publique dans les entreprises.

La volonté de placer cette industrie au cœur de la stratégie industrielle française est déjà bien présente dans le contrat de filière établi en mars 2019. Ainsi, on peut y lire : « L’industrie électronique française dans sa volonté d’être « l’Industrie électronique » du futur, a et doit avoir un niveau d’excellence reconnu mondialement en capitalisant sur ses compétences dans les technologies du numérique pour se développer de manière performante et innovante et en maitrisant la chaine de valeur complète depuis les composants jusqu’au nouveaux usages, intégrant les activités de conception et de production. »

Parmi les axes prioritaires identifiés à l’échelle européenne à travers le chip act ou française à travers le contrat de filière, on note bien sûr celui du maintien des savoir-faire, et de la formation :

Plus qu’un maintien, il s’agit précisément de :
- Renforcer l’attractivité des métiers de l’électronique, de la microélectronique et du logiciel embarqué, notamment auprès des jeunes, car elle conditionne sa capacité à innover durablement.
- Augmenter de plus de 50% le nombre d’alternants de la filière, estimé à ce jour à 10% du nombre d’alternants du secteur de la métallurgie (chiffre de 2019).
- Structurer et renforcer l’offre de formation continue.

Présente sur l’ensemble des secteurs d’activités français, l’électronique représentait déjà en 2016 (selon une étude INSEE) plus de 440 000 emplois.

La certification dans la spécialité Génie Physique et microélectronique forme des ingénieurs destinés à l'ensemble des entreprises du secteur de la microélectronique et de l'électronique. La formation couvre à la fois les fondements de la physique de l'état solide, nécessaires à la compréhension des procédés de fabrication des circuits microélectroniques, ainsi que la conception, la réalisation et le test de systèmes électroniques et microélectroniques complexes.

Les diplômés peuvent ainsi être amenés à intervenir à différents niveaux de la chaîne de valeur, notamment dans les domaines suivants :
- Procédés de fabrication : fabrication de puces sur wafers pour des technologies avancées (28 nm FDSOI, BCD, etc.) ;
- Conception et programmation de cartes électroniques pour des applications automobiles ou radiofréquences (SoC RF, architecture RISC-V, implémentation d'algorithmes d'IA, etc.) ;
- Réalisation et test de systèmes intégrant des microsystèmes et des microcapteurs : conception en salle blanche, développement des interfaces avec des microcontrôleurs STM32, etc.

Activités visées :

Conception des architectures de systèmes électroniques complexes

Participation à la définition de l’architecture électronique, déclinaison et allocation des exigences sur les circuits électroniques numériques et analogiques

Réalisation ou supervision de la conception et la réalisation de blocs de systèmes de capteurs hautes performances

Développement des étages de circuits de conditionnement et traitement des signaux capteurs

Élaboration, conception de nouveaux algorithmes de traitement de l’information

Implémentation d’algorithme de traitement des données dans des circuits dédiés et pour différentes applications cibles

Développement des blocs de circuits intégrés d’interfaces de conversion des signaux

Conception des architectures intégrés de systèmes électroniques analogiques et mixtes avancés (pour des applications RF, automobile, etc)

Développement des blocs électronique de gestion de l'alimentation et gestion d'énergie

Programmation microcontrôleur (STM32H7 en particulier), gestion du stockage des données, et implémentation des protocoles de transmission RF

Développement des schémas électroniques, cartes de circuits imprimés et liste des composants

Réalisation et développement des cartes électroniques (conception et routage, et test des cartes).

Coordination des activités de conception du service de R&D

Test et Vérification des circuits numériques avancés (méthodes : UVM et outils associés: Xcelium/ Modelsim)

Prototypage des circuits numériques avancés (émulation/ FPGA) : implémentation et tests, Maintenance et amélioration

Vérification niveau bloc IP ou system des systèmes sur puces (SoC)

Implémentation de fonctions spécifiques dans un environnement de simulation en langage VHDL/Verilog ou SystemVerilog

Développement de modèles comportementaux en HDL, en SystemVerilog ou en langage C.

Participation à la rédaction des plans de vérification et de validation sur FPGA, codage RTL suivant les règles métiers

Élaboration de l'environnement de simulations (testbenchs, scenarii de tests), réalisation des simulations fonctionnelles (Modelsim/QuestaSim), et amélioration de la couverture de test

Réalisation de tests sur maquette FPGA de prototypage et définitions des contraintes de timing, jusqu’à la synthèse et placement routage

Conception, simulation (ex: TCAD, Sentaurus, Synospys) et développement de circuits à base de nouvelles technologies (FinFet, FDSOI) et différentes structures (verticales, latérales, multi-pièces, monolithiques).

Pilotage et gestion de projet de conception de circuit

Élaboration de solutions pour répondre aux besoins des clients

Veille technologique

Analyse des dysfonctionnement et élaboration des solutions aux problèmes

Management d'équipes techniques et multidisciplinaires

Communication avec les parties prenantes techniques et multidisciplinaires externes et internes voire multiculturelles

Gestion de projets de microélectronique

Compétences attestées :

L’ingénieur diplômé en physique et système microélectronique est capable de :

Réaliser toutes les étapes de conception : analyse de faisabilité à la demande du client et/ou du marché, au regard des paramètres des spécifications liées au domaine d’application (automobile, spatiale, etc), en choisissant parmi les technologies les plus avancées du moment, les différentes structures de l'état de l'art et en proposant le meilleur compromis

Modéliser des systèmes électroniques complexes en utilisant des langages de description matériel et les outils appropriés au niveau d’abstraction souhaité

Établir un flot de conception adapté pour la simulation de circuits intégrés (analogique, numérique ou mixte) en utilisant différents outils de simulation dédiés (Cadence, Synopys, Siemens, LTSpice)

Utiliser l’outil informatique, les langages de programmations et des outils systèmes en vue de l’automatisation de processus pour la conception microélectronique

Concevoir des architectures de systèmes électroniques complexes, jusqu'à des niveaux de maturité élevés; organiser et hiérarchiser les développements techniques.

Établir la justification de conception (rédaction des documents justificatifs de performances)

Élaborer et réaliser des protocoles de tests, superviser des campagnes de mesure et de tests

Analyser et interpréter les résultats des campagnes de test sur des systèmes électroniques avancés afin de corriger et réaliser des optimisations de bloc ou du système complet

Interagir avec les autres membres d’une équipe projet pour assurer l'intégration des différents blocs

Rédiger des rapports de conception et de tests, documenter, respecter et faire respecter des règles de codage

Assurer des missions de supervision technique au sein d'un projet, incluant la hiérarchisation des tâches, le reporting, la prise de décision technique, la participation aux comités techniques des projets

Participer aux revues de conception internes, avec les fournisseurs et le client et collaborer avec les équipes de test et de production pour assurer la qualité et la conformité des produits finis.

Analyser les performances de nouvelles technologies de l'état de l'art pour en identifier le potentiel, les limites, et les nouvelles applications possibles

Intégrer les problématiques économiques, sociales, environnementales et éthiques en lien avec le domaine de l’électronique et de la microélectronique en s’appuyant sur un ensemble de connaissances en sciences humaines économiques et sociales

Entreprendre des activités ou des projets innovants dans l’entreprise ou dans le cadre de la création d’entreprise.

Mettre ses compétences dans le domaine de l’électronique et de la microélectronique au profit des projets d’innovation sociétale et environnementale

Écouter, intégrer les critiques et suggestions, travailler en équipe, solliciter les interlocuteurs et animer un groupe, utiliser les nouvelles technologies et plateformes de collaboration

Saisir les informations essentielles d’un message oral ou écrit en français ou en anglais dans le domaine de l’électronique et de la microélectronique spécifiquement et en établissant les liens pertinents avec d’autres domaines connexes (physique, mécanique, fluidique, etc)

S’organiser, s’adapter, travailler en autonomie, rendre un travail de qualité tout en respectant les échéances et en utilisant le large panel des outils numériques de manière responsable

Aptitude à travailler en contexte international et capacité à communiquer en anglais dans des situations variées et complexes avec une aisance particulière dans les sujets de sa spécialité.

Management d'équipe

Formation et développement des collaborateurs

Maitrise des techniques de gestion de projets

Modalités d'évaluation :

Contrôles de connaissances / écrits / QCM

Résolution de problèmes inspiré des problématiques des entreprises mettant en jeu les connaissances / écrits

Évaluation des travaux pratiques / observation des manipulations et évaluation de l’exploitation des résultats à travers des comptes rendus

Évaluation de la maitrise des outils de simulation, de tests et de mesures des systèmes électronique

Évaluation des travaux de projets d’analyse, conception et développement / évaluations d’un rapport écrit et d’une présentation orale

Évaluation des périodes en entreprise / évaluations d’un rapport écrit et d’une présentation orale / évaluation des compétences professionnelles par le maître d’apprentissage

Anglais : Contrôle continu et certification niveau B2 sur le référentiel CECRL

Gestion de l’humain : contrôle continu des Sciences Humaines économiques et sociales / évaluation des compétences professionnelles par le maître d’apprentissage

Prise en compte des étudiants en situation d'handicap :
Les élèves en situation de handicap (temporaire ou permanent) bénéficient, sur demande, d’aménagements d’études et lors des évaluations; ces aménagements sont adaptés à leur handicap.
Par ailleurs CPE Lyon propose aux élèves qui le souhaitent, un parcours optionnel sur les 3 années de la formation traitant du management du handicap. Après validation de ce parcours, l’élève obtient un Certificat en management du handicap.