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Dissertations / Theses on the topic 'Micro-composants'
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Meyer, Yann. "CONTRÔLE ACTIF DE MICRO-COMPOSANTS ELECTRONIQUES." Phd thesis, Université de Franche-Comté, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00172199.
Full textAbstract:
La miniaturisation constante de composants électroniques, essentiels aux cartes de commande, tels que les générateurs de fréquences, les gyro-vibrants voire certains accéléromètres engendre la diminution de leur masse utile. Ces composants électroniques deviennent alors très sensibles aux sollicitations extérieures et perdent, de manière très importante, leur efficacité et la précision de leurs mesures. Deux stratégies peuvent alors être mises en oeuvre afin de résoudre ce problème : la stabilisation interne active du composant ou son isolation par rapport au support vibrant.<br />Notre étude nous a conduit aux validations, théorique et expérimentale, de ces deux méthodes de contrôle sur des composants sensibles réels. De plus, nous étendons, via une méthode de pénalisation, le champ d'application d'un critère d'optimisation structural de stratégies IFF au cas de stratégies DVF. Par ailleurs, une structure d'isolation originale fondée sur une loi de contrôle utilisant une mesure mixte en accélération absolue et en déplacement relatif est développée.
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Meyer, Yann. "Contrôle actif de micro-composants électroniques." Besançon, 2005. http://www.theses.fr/2005BESA2083.
Full text
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Savard, Stéphane. "Fabrication et étude de composants micro-ondes planaires supraconducteurs." Sherbrooke : Université de Sherbrooke, 2004.
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Savard, Stéphane. "Fabrication et étude de composants micro-ondes planaires supraconducteurs." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2004. http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/4608.
Full textAbstract:
Ce mémoire de maîtrise a pour principal objectif d'établir la base d'un projet de longue haleine qui consiste en l'étude de composants planaires supraconducteurs. Étant donné qu'aucun composant de ce type n'avait jusqu'à présent été fabriqué à l'Université de Sherbrooke, une procédure de fabrication a été développée. Les techniques de croissance par ablation laser, de photolithographie et de gravure humide ont été utilisées pour la fabrication des composants planaires supraconducteurs à base de YBCO. À la toute fin, exploitant la flexibilité du porte échantillon développé dans ce projet, le rôle du plan de masse est mis en évidence. L'utilisation d'un plan de masse supraconducteur contribue substantiellement à l'augmentation de la qualité des propriétés micro-ondes du résonateur microruban par rapport à un plan de masse en Au (normal). De plus, en comparant les effets des deux types de plan de masse sur les propriétés du résonateur, un couplage additionnel de type inductif entre les deux conducteurs du résonateur semble être présent lorsque le plan de masse supraconducteur est utilisé. Cet aspect encore inexpliqué pourrait se révéler important pour l'explication, la modélisation et la conception de nouveaux composants micro-ondes supraconducteurs."--Résumé abrégé par UMI.
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Lafontan, Xavier. "Application des micro-technologies aux composants de commutation électrique : études et performances de micro-relais MEMS." Montpellier 2, 2001. http://www.theses.fr/2001MON20225.
Full text
6
Bogdan, Ioana Corina. "Modélisation et commande de systèmes linéaires de micro-positionnement : application à la production de micro-composants électroniques." Thesis, Metz, 2010. http://www.theses.fr/2010METZ018S/document.
Full textAbstract:
Dans le cadre du développement d’une machine de micro-bobinage caractérisée par une haute précision de micro-positionnement, nous avons élaboré une méthodologie phénoménologique pour l’identification du modèle d’un axe linéaire soumis à des frottements au niveau de l’entraînement et du guidage. Deux guidages linéaires l’un avec transmission par vis à billes pré-contraint et l’autre par transmission vis-écrou compliant à rattrapage du jeu ont été étudiés. Le moteur est asservi en position par un micro-contrôleur qui effectue également l’acquisition des données entrée-sortie. L’étude a permis la modélisation du système mécanique, la modélisation des frottements et l’identification des paramètres mécaniques. La modélisation mathématique a conduit à un système d’équations complexes, ayant des nombreux paramètres à identifier. Une hypothèse de simplification a conduit à réduire le modèle du système à une équation du 4eme ordre correspond à une inertie couplée à une masse par une raideur longitudinale et soumis à des force et couples de frottement non-linéaire. La méthode des moindres carrés a permis de fournir une base d’informations pour l’initialisation de l’identification paramètrique du système. Pour étudier la précision du modèle, les frottements du système mécanique doivent être correctement modélisés et identifiés. Différents modèles de frottements dynamiques pour le mouvement de translation et un modèle statique pour la rotation du moteur ont été simulés. Un nouveau modèle de frottement a été proposé, qui permet d’introduire l’effet de hystérésis dépendant de l’accélération en tenant compte de l’effet Stribeck et du phénomène de stick-slip. L’identification paramétrique est ensuite réalisée par une méthode d’identification en boucle fermée. Les résultats expérimentaux montrent que le modèle Proposé demande moins des calculs et offre une précision légèrement meilleure en comparaison avec les autres modèles de frottement. Ce travail a permis de valider une démarche d’élaboration de modèles de systèmes mécaniques, incluant une modélisation fine des phénomènes de frottement<br>Within the development context of a winding machine having a high precision of micropositioning, we have elaborated a phenomenological methodology for the identification of a linear axis subjected to frictions at driving and guideway level. Two linear guideways were studied, the first one with ball-screw transmission, and the second one with compliant nut-screw. The brushless motor is controlled by a position micro-controller which realize the input/output data acquisition. The study allowed the mechanical system modeling, the friction modeling and the parameter identification. The mathematical modeling is conducted for a complex equations system, having a large number of parameters to be identified. A simplification hypothesis is conducted to reduce the model system to a 4th order equation corresponding to an inertia coupled with a mass by a longitudinal stiffness and subjected to non-linear friction forces and torques. The least square method allowed to provide information data about the initialization of the parameters identification of the system. In order tostudy the model precision, the mechanical system friction should be correctly modeled and identified. There were simulated different dynamic friction models for the translation displacement and one static friction model for the motor rotation. In addition to this, a new friction model was proposed in order to introduce the hysteresis effect depending on the acceleration, taking into account the Stribeck effect and the stick-slip phenomenon. A closed loop identification method is used to identify parameters. The obtained experimental results show that the proposed model requires less computational time and provides more precision in comparison with other friction models. This work allowed to validate an approach in the development of mechanical system models, including a fine modeling of friction phenomena
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Rolland, Xavier. "Modélisation de micro-diffuseurs diphasiques pour le refroidissement de composants électroniques compacts." Lyon, INSA, 2004. https://theses.insa-lyon.fr/publication/2004ISAL0083/these.pdf.
Full textAbstract:
Le travail présenté dans ce mémoire concerne les modélisations hydrodynamique et thermique d’un micro-diffuseur thermique diphasique. Un modèle numérique a été réalisé pour étudier son comportement en fonction de différents paramètres. Les résultats de cette étude ont permis de comprendre son fonctionnement et d’en déduire une géométrie optimale et adaptée à son utilisation. La géométrie étudiée se compose d’un canal vapeur unique et d’une rangée de 62 rainures de section trapézoïdale. Le fluide utilisé est l’eau. La surface occupée par l’évaporateur est de 10*10 mm2 et celle du condensateur de 50*10 mm2. La limite capillaire atteinte pour cette géométrie est de 180 W. Les performances obtenues sont caractérisées par la résistance thermique du diffuseur entre l’évaporateur et le condensateur, égale à 0,2 K/W. Plusieurs types de diffuseurs thermiques diphasiques ont été intégrés dans un modèle complet de composant électronique compact. Les résultats ont permis de déterminer l’intérêt de l’utilisation de tels diffuseurs dans les systèmes de refroidissement de composants 3D en terme de performances thermiques. Le gain par rapport à des technologies plus classiques comme les ailettes métalliques est de l’ordre d’une dizaine de degrés<br>The work presented in this report relates to hydrodynamic and thermal modelling of a diphasic thermal micro heat spreader. A numerical model was developed to study its behaviour according to various parameters. The results of this study made it possible to understand its operation and to deduce an optimal geometry. The studied geometry is composed of a single vapour channel and an array of 62 grooves of trapezoidal section. The fluid used is water. The surface occupied by the evaporator is 10*10 mm2 and that of the condenser 50*10 mm2. The capillary limit reached for this geometry is 180 W. The performances obtained are characterised by the thermal resistance of the heat spreader between the evaporator and the condenser, equal to 0. 2 K/W. Several types of diphasic thermal heat spreaders were integrated in a complete model of compact electronic components. The results made it possible to determine the interest of the use of such heat spreaders in the cooling systems of compact components in term of thermal performances. The improvement compared to more traditional technologies as the metal fins is about ten degrees
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Arenas, Osvaldo. "Fabrication, caractérisation et modélisation de composants passifs micro-ondes en couche épaisse." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2008. http://hdl.handle.net/11143/5492.
Full textAbstract:
La croissance de la demande de systèmes de communication sans fil à fréquences micro-ondes impose l'utilisation de technologies de production en masse. Le secteur industriel des circuits micro-ondes fait face au défi de trouver des méthodes de fabrication qui lui permet d'optimiser la performance des dispositifs, leur fiabilité et les coûts de production. Pendant des années, la fabrication en couche mince s'est imposée comme la technologie qui a dominé les marchés des circuits sans fil micro-ondes. Cependant, dans les années récentes, les progrès obtenus dans les matériaux utilisés pour la fabrication en couche épaisse et les avantages que cette dernière offre à la production en masse a provoqué une résurgence de cette technologie dans la fabrication de circuits de communication sans fil micro-ondes. Dans ce contexte, on a réalisé un mémoire de maîtrise qui vise à appliquer la technologie de fabrication en couche épaisse pour obtenir des lignes microruban à faibles pertes et des composants passifs micro-ondes fonctionnels. Ainsi, on a commencé par développer une méthode de fabrication qui utilise la sérigraphie comme système d'impression. Par la suite on a utilisé des instruments avec technologie de pointe pour caractériser les lignes microruban. Les résultats démontrent clairement que la méthode de fabrication développée permet de réaliser des lignes capables de fonctionner au-delà de 10 GHz tout en ayant des faibles pertes. Grâce à ces résultats, on a été capable d'utiliser la méthode de fabrication développée pour réaliser des composants passifs micro-ondes. Ainsi, on a fabriqué et caractérisé des microcâblages, des inductances et des filtres à lignes couplées. Les résultats obtenus à partir de la caractérisation des dispositifs démontrent que les composants fabriqués sont fonctionnels et qu'ils pourraient être utilisés dans plusieurs applications micro-ondes. Par conséquent, on a réalisé une modélisation préliminaire des microcâblages et des inductances afin de les inclure dans la bibliothèque des composants du logiciel de CAO. Ces modèles proposés permettront de réaliser des simulations des circuits. Les résultats permettent de confirmer que la technologie de fabrication en couche épaisse présente le potentiel nécessaire pour s'établir comme une technologie de choix pour la fabrication de circuits à fréquence micro-ondes.
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Lanzarini, Julien. "Elaboration et caractérisation thermo-physique de micro-composants fonctionnels à base de poudres magnétocaloriques." Thesis, Besançon, 2016. http://www.theses.fr/2016BESA2053.
Full textAbstract:
Les travaux de cette thèse proposent le développement d’un procédé de fabrication de composants micro-structurés à base d’unmatériau magnétocalorique. A plus long terme, ces composants de type lame mince seront intégrés à des dispositifs deréfrigération magnétique. Leur réalisation par les procédés conventionnels tels que l’usinage n’est pas envisageable dansl’optique d’une industrialisation. La solution envisagée est basée sur la mise en forme de composants par réplication d’uncomposite magnétocalorique. Ce micro-composite est défini par le mélange des poudres magnétocaloriques hydrogénées detype La(Fe,Si)13 dans une matrice thermoplastique (PP, LDPE). Cette technique permet de bénéficier des avantages desprocédés de mise en forme des polymères comme l’extrusion ou le moulage par injection. Le développement d’un tel procédéest divisé en deux parties. La première partie concerne l’élaboration et la caractérisation du micro-compositemagnétocalorique. Les tests réalisés en mélangeur ont permis de proposer plusieurs formulations micro-compositesmagnétocaloriques selon différents taux de charge. Cette première partie du développement étudie les différents aspects dumatériau micro-composite comme la rhéologie et les propriétés magnétocaloriques des mélanges. La caractérisationrhéologique basée sur les tests au rhéomètre capillaire est réalisé afin d’évaluer la capacité de mise en forme des mélangesassociée au procédé d’extrusion-conformage. Les propriétés propres aux matériaux magnétocaloriques telles que la variationde température adiabatique (ΔT) et la température de Curie (Tc) sont investiguées. Le contrôle de la Tc par mesure DSC a misen évidence des problématiques de déshydrogénation des poudres liées à la température d’élaboration. L’impact du taux decharge en poudre est étudié par la mesure des ΔT permettant d’estimer les performances finales du micro-composite. Ladeuxième partie traite du développement du procédé de mise en forme par extrusion-conformage. Une ligne d’outillages dédiéeà l’extrusion-conformage des lames micro-structurées a été réalisée et validée à l’échelle du laboratoire. La stabilité de latempérature de Curie a été vérifiée tout au long du processus d’élaboration des composants micro-structurés. Les paramètresd’extrusion tels que la température d’extrusion ont pu être définis afin d’éviter la déshydrogénation des poudresmagnétocaloriques. Les composants extrudés sont caractérisés en termes d’homogénéité du taux de charge en poudre et detolérances géométriques aboutissant à la<br>This thesis proposes the development of a method of manufacturing micro-structured components made of a magnetocaloricmaterial. In the long term, these blade-type components will be integrated in magnetic refrigeration devices. On an industrialscale, their production by the conventional process, machining, is not possible. The solution proposed is based on shaping thecomponent by a replication process via a magnetocaloric composite material. This micro-composite is defined by the mixtureof hydrogenated magnetocaloric powders of La(Fe,Si)13 in a thermoplastic matrix (PP, LDPE). This technique allowsutilization of the polymer shaping process, extrusion. The development of this process is divided into two parts. The first partconcerns the development and characterization of the magnetocaloric micro-composite. Results from tests performed with themixer allow the proposal of several micro-composite formulations under different loading rates. These formulations are thenstudied for various aspects of micro-composite material. The rheological characterization based on capillary rheometer tests istaken to evaluate the shaping ability of the mixtures associated with the extrusion process. Specific properties ofmagnetocaloric materials such as the adiabatic temperature variation (ΔT) and the Curie temperature (Tc) are also investigated.The control of the Tc by DSC measurement highlighted problematic dehydrogenation of the powders as a result of theelaboration temperature. The impact of loading rate is studied by measuring the ΔT in order to estimate the final performanceof the micro-composite. The second part deals with the development of the shaping process by extrusion. A tooling linededicated to extrusion of the micro-structured blades is carried out and validated at the laboratory scale. The stability of Tc ischecked throughout the elaboration process of the micro-structured components. The extrusion parameters are defined to avoidthe dehydrogenation of magnetocaloric powders. The extruded components are characterized in terms of homogeneity of thepowder loading rate and geometric tolerances resulting in the validation of the developed process. The industrial transfer isnow possible to a large scale production
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Zerounian, Nicolas. "Etudes experimentales et modelisation de composants micro-ondes bipolaires et a effet de champ sige." Paris 11, 2000. http://www.theses.fr/2000PA112067.
Full textAbstract:
Cette these a pour objet l'etude du comportement haute frequence de nouveaux transistors iv-iv a heterostructures si/sige, qu'ils soient bipolaires (tbh) ou a effet de champ, en fonction de la temperature entre 300k et 50k. Quatre technologies differentes de transistors compatibles avec une production industrielle, sont etudiees : - deux filieres de tbh a base sige abrupte, l'une pour des circuits rf hybrides (temic), l'autre pour des circuits mmic (daimlerchrysler), - une filiere de tbh a base sige graduelle integree aux circuits bicmos (cnet cns/ stmicroelectronics) et, - des transistors a effet de champ sige canal n (n-modfet) (daimlerchrysler). Une masse importante de donnees experimentales est obtenue par la mise en oeuvre d'outils de mesure et de traitement semi-automatique. Des simulations hydrodynamiques 2d a elements finis sont realisees et les resultats sont compares aux experiences afin d'aider a la comprehension des phenomenes physiques qui sont responsables des excellentes performances dynamiques. L'etude a temperature cryogenique des tbh a base sige abrupte a mis en exergue les phenomenes d'exodiffusion de bore a partir du contact de base extrinseque, et l'amelioration des performances dynamiques avec une frequence de transition du gain en courant de 213ghz a 80k, ce qui constitue un record mondial. L'etude en fonction de la largeur du doigt d'emetteur des tbh a base sige graduelle, conduit a des valeurs de frequence de coupure de 45-50ghz a 300k. L'analyse des n-modfet si/sige a montre les performances de ces transistors voues a jouer un role de tout premier plan dans le monde des micro-ondes a moyen terme.
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Gensbittel, Aurélie. "Etude de structures supraconductrices et composites (conducteur/ferroélectrique) en vue de réaliser des composants micro-ondes commandables." Paris 6, 2003. http://www.theses.fr/2003PA066135.
Full text
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Brunet, Magali. "Composants passifs intégrés dédiés à la conversion et au stockage de l'énergie." Habilitation à diriger des recherches, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00874018.
Full textAbstract:
Les travaux présentés traitent de l'intégration des composants passifs pour la conversion et le stockage de l'énergie dans un contexte général de l'électronique nomade. Le développement de la micro-électronique conduisant à la miniaturisation des circuits électroniques a permis le boom de l'électronique nomade (smart phones, tablettes, appareils photos numériques, etc.) et l'émergence des réseaux de capteurs communicants (intelligence ambiante). Les enjeux des années à venir sont : toujours plus de fonctionnalités et l'augmentation de l'autonomie énergétique de ces différents objets. La miniaturisation et l'approche de l'intégration hétérogène 3D font partie des solutions pour lever les verrous technologiques associés à ces défis. Concernant les circuits de puissance assurant la conversion et la gestion de l'énergie, la taille des convertisseurs est définie par l'encombrement des éléments passifs les constituant. Je présenterai les travaux réalisés depuis 2005 au LAAS-CNRS permettant l'intégration sur silicium de composants passifs (bobines, condensateurs) pour ces systèmes de gestion de l'énergie. Les travaux sont axés sur la conception, le développement des topologies et des filières technologiques pour micro-bobines (L) et condensateurs intégrés (C). Ainsi, pour des condensateurs à forte densité (au-delà des 500 nF.mm-2), les technologies de gravure du silicium ont été explorées associées à la synthèse et la caractérisation de matériaux à forte permittivité diélectrique. En ce qui concerne les micro-bobines, pour répondre au cahier des charges des convertisseurs fonctionnant autour du watt, les développements se concentrent sur l'intégration du noyau magnétique ainsi que les technologies de dépôts épais d'isolants et de métaux. A long terme, pour produire des alimentations toutes intégrées sur puce, l'intégration et l'empilement de puces multi-fonctionnelles sont à concevoir. Nous montrerons quelques pistes d'intégration : puce passive (contenant bobine et condensateur sur le même substrat), ou co-intégration passif-actifs au sein de la filière d'intégration fonctionnelle. Dans un deuxième volet, nous aborderons la thématique de l'autonomie énergétique des microsystèmes (capteurs ou autre). De nombreux travaux de recherche ont émergé depuis le début des années 2000 sur les microsystèmes de récupération de l'énergie ambiante : solaire, thermique, mécanique, acoustique. Etant donné la nécessité d'un stockage tampon de l'énergie récupérée, la solution la plus pertinente est d'utiliser un supercondensateur, élément de stockage présentant des durées de vie quasi-illimitées. Je présenterai les activités de recherche liées à l'intégration de micro-supercondensateurs sur silicium. Les premiers dispositifs à base de charbon actif et autres carbones nanostructurés ont montré des performances intéressantes : près de 250 mJ.cm-2 d'énergie et 200 mW.cm-2 de puissance. Finalement, les perspectives de recherche sur ces thématiques seront proposées et discutées.
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Thevenot, Alexandre. "Réalisation de composants passifs à base de technologie AlGaN/GaN pour des applications millimétriques." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2014. http://hdl.handle.net/11143/5428.
Full textAbstract:
Les demandes du marché sont toujours plus exigeantes dans le domaine de la micro-
électronique. Les besoins en termes de fréquence de fonctionnement (> 10GHz) des dispositifs ainsi qu'en termes de puissance délivrée (> 1W/mm) sont en constante augmentation. De ce fait, on commence à atteindre les limites du matériau silicium. Ceci présente une grande opportunité pour les matériaux III-V, en particulier ceux à base de nitrure de
gallium (GaN) qui offrent un très grand gap (3.4 eV) et une très bonne mobilité grâce au 2DEG (1500-2000 cm[indice supérieur 2]/V.s) [Touati, 2007].
Bien que ce soient les composants actifs (transistors) qui définissent les performances d'un circuit, les composants passifs doivent être correctement étudiés afin de ne pas nuire au reste du circuit. Le matériau de base étant fixé : le GaN, il est ici question de développer le procédé de fabrication des dits composants passifs.
L'objectif est donc ici de déterminer et d'adapter les procédés de fabrication permettant
d'obtenir des composants passifs fonctionnant à hautes fréquences (30-300GHz) dans l'optique de réaliser des circuits MMIC (Monolithic Microwave Integrated Circuit). La durée d'une seule maîtrise ne permettant pas d'étudier une technologie de fabrication dans son ensemble, nous nous focaliserons sur une série restreinte d'étapes de fabrication. Les dites étapes seront la fabrication et la caractérisation de résistances à base de NiCr (Nickel-Chrome), l'étude de la gravure de diélectriques (SiO2, Si3N4) ainsi que la réalisation et la caractérisation de capacités et d'inductances. Pour ce qui est des résultats attendus, la littérature montre qu'on est déjà capables de fabriquer des composants passifs fonctionnant au moins jusqu'à 40GHz. On peut noter par
exemple, des capacités MIM (Métal Isolant Métal) allant de 0,5 à 10 pF, des inductances
spirales allant de 0,25 à 12 nH, des résistances de plusieurs centaines d'Ohms ou encore des lignes de transmissions de différentes longueurs (quelques micromètres jusqu'à quelques millimètres) [Martin, 2007; Richard, 2009].
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David, François. "Etude de composants micro-coaxiaux à fort facteur de qualité pour applications en bande Q/V." Thesis, Limoges, 2017. http://www.theses.fr/2017LIMO0095/document.
Full textAbstract:
Les travaux présentés dans cette thèse concernent l’étude et la fabrication de composants passifs hyperfréquence possédant un facteur de qualité important sur les bandes Q et V. Pour cela, nous nous sommes orientés vers la fabrication de composants volumiques à air. Des lignes coaxiales à section rectangulaire à air ainsi que des filtres à cavité métalliques à air ont été réalisés. Aussi, ces travaux consistent à définir une méthode de fabrication permettant d’obtenir les composants cités précédemment. Plusieurs techniques de micro-fabrication additives ont ainsi été établies afin de répondre à la problématique<br>This work concerns the study and the fabrication of passive RF components with a high quality factor on Q/V bands. The components were fabricated with an air-filled 3D architecture. Air-filled rectangular micro-coaxial lines and air filled cavity filters were demonstrated. Also, micro-additive fabrication processes were demonstrated for the realization of the 3D air-filled components
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Escotte, Laurent. "Contribution à la caractérisation et à la modélisation en bruit des composants actifs aux fréquences micro-ondes." Habilitation à diriger des recherches, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 1999. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00132431.
Full textAbstract:
Ce mémoire présente une synthèse de nos activités de recherche menées dans le domaine de la caractérisation et de la modélisation du bruit de fond dans les composants actifs aux fréquences micro-ondes. La première partie est consacrée à la mesure des paramètres de bruit et décrit les moyens expérimentaux mis en place au laboratoire jusqu'en bande K. La précision des méthodes d'extraction de ces paramètres, l'instrumentation utilisée et les principes de mesure sont abordés, ainsi que les différents développements effectués, que ce soit pour la mesure de bruit à basse température, ou encore celle dans des gammes de fréquences plus basses (bandes L et S, VHF). La deuxième partie décrit la modélisation du bruit de fond effectuée dans les composants actifs hyperfréquences. Les techniques d'obtention des schémas équivalents en petit signal ainsi que la modélisation des sources de bruit des transistors à effet de champ et des transistors bipolaires à hétérojonction sont décrites. L'analyse physique du comportement en bruit des composants à basse température ou lorsqu'ils sont soumis à un éclairement est également abordée au cours de cette partie
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Royer, Alexandre. "Etude, caractérisations et développement de mélanges de polymères biosourcés chargés de poudre d'Inconel 718 pour l'élaboration de composants et micro-composants via moulage par injection de poudres métalliques." Thesis, Besançon, 2016. http://www.theses.fr/2016BESA2058/document.
Full textAbstract:
Ces travaux de thèse concernent l’étude du comportement thermo-physique de mélanges de polymères biosourcés chargés de poudre d’Inconel 718 mis en forme par Moulage par Injection de poudre Métallique. Des matériaux et procédés innovants pouvant permettre une amélioration du procédé ont été étudiés. L’utilisation de polyéthylène glycol (PEG), choisi pour ses propriétés de solubilité dans l’eau, et de polymères biosourcés, pour diminuer l’impact environnemental, ont été choisi. Les nuances de polymères biosourcés ont été choisies adaptées aux conditions du procédé de moulage par injection, il s’agit d’acide polylactique et de polyhydroalcanoates. De même, l’utilisation du CO2 à l’état supercritique comme solvant, a pour objectif de diminuer le temps de déliantage ainsi que d’augmenter la qualité des composants réalisés. Les résultats obtenus ont montré une dégradation du PEG et de l’acide stéarique lors des cycles de mélangeage de de moulage par injection dans les conditions d’utilisation des polymères biosourcés. L’utilisation des mélanges chargés composés de polymères biosourcés ont permis d’améliorer l’homogénéité des composants injectés, mais ont engendré des défauts lors de l’étape de déliantage. Ces défauts ont pu être éliminés par l’utilisation de CO2 à l’état supercritique comme solvant du PEG. Ce dernier procédé a permis une diminution importante du temps de déliantage ainsi qu’une amélioration de la qualité des composants finaux. Les composants densifiés possèdent les propriétés mécaniques correspondantes à l’Inconel 718<br>The works done during this PhD focuses on the study of the thermo-physical behavior of bio sourced polymer blends loaded with Inconel 718 powder (feedstock) to be shaped by the Metal Injection Molding process (MIM). First, a review of the researches related to the MIM process was conducted to identify innovative materials and processes that can improve the MIM process. Thus, the use of polyethylene glycol (PEG), selected for its properties of solubility in water, and bio sourced polymers, in order to reduce the environmental impact, were selected. The bio sourced polymers have been selected in accordance with the conditions of the injection molding process, and the choice was made to use polylactic acid (PLA) and polyhydroalkanoates (PHA and PHBV). Similarly, the supercritical CO2 as solvent was chosen to reduce the time of binder removal as well as increasing the quality of components produced. Thermo-physical, mechanical and rheological characterizations were made to determine the behavior of the different feedstock formulations. The results showed a degradation of the PEG and of the stearic acid under the conditions of use of the biopolymers, during the mixing and the injection stages. The use of feedstock made of bio sourced polymers have improved the homogeneity of the injected components, but they have generated defects during the debinding step. These defects have been eliminated by the use of CO2 in the supercritical state as solvent of the PEG. This method has significantly decrease the time of binder removal and improved the quality of the final components. Finally, densified components have the mechanical properties corresponding to Inconel 718
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Gribaldo, Sébastien. "Modélisation non-linéaire et en bruit de composants micro-ondes pour applications à faible bruit de phase." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00339514.
Full textAbstract:
Cette thèse présente tout d'abord le travail effectué sur la modélisation non-linéaire et en bruit d'amplificateurs micro-ondes appliquée à la conception d'oscillateurs à très haute pureté spectrale. Les composants actifs faisant l'objet d'une caractérisation en bruit en régime nonlin éaire et d'une optimisation en bruit de phase, sont des transistors SiGe. Le but de ce travail est principalement de comprendre comment modéliser le bruit dans ces transistors en fonctionnement non-linéaire afin de calculer de fa¸con précise le niveau de bruit de phase des amplificateurs utilisés dans une boucle d'oscillation. Cette modélisation fine nous permet de concevoir un amplificateur en bande X présentant une performance en bruit de phase très intéressante pour une application d'oscillateur. De plus, la topologie utilisée pour cet amplificateur est des plus simples car n'utilisant que deux transistors en cascade. Nous obtenons ainsi un très bon compromis gain/bruit de phase. Un autre problème concerne l'application de ces mêmes techniques de caractérisation et de modélisation aux résonateurs FBAR et SMR. Ces résonateurs sont utilisés depuis peu pour la réalisation de sources hyperfréquences intégrées de grande qualité. Ils apportent cependant leur propre contribution de bruit au système, et doivent faire l'objet d'une approche de modélisation non-linéaire et en bruit. Ce manuscrit de thèse présente tout d'abord les différentes techniques de mesure de bruit des composants actifs, qu'il s'agisse de transistors ou encore de résonateurs intégrés. Il décrit ensuite des techniques de modélisation de composants en régime non-linéaire, incluant les sources de bruit. La conception et l'optimisation d'un amplificateur à faible bruit de phase est ensuite détaillée. Cet amplificateur en technologie hybride présente une excellente performance en bruit de phase pour une consommation réduite. Enfin, les techniques de mesures et de modélisation précédemment décrites sont appliquées aux résonat eurs SMR et FBAR afin d'extraire leur contributions en bruit, ainsi qu'un modèle non-linéaire et en bruit de ces composants. Ce travail démontre ainsi la faisabilité d'une modélisation fine du bruit en régime nonlin éaire. Celle-ci peut être très utile pour concevoir et optimiser des circuits destinés à être intégrés dans des sources stables ou ultrastables, que ce soit pour des applications tempsfr équence pour lesquelles une très haute pureté spectrale est nécessaire, ou pour des applications MMIC où la pureté spectrale et le fort niveau d'intégration doivent être obtenu simultanément.
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Quinard, Cédric. "Expérimentation, modelisation et simulation dans le domaine de l'élaboration de micro-composants injectés à partir de poudres." Besançon, 2008. http://www.theses.fr/2008BESA2053.
Full textAbstract:
Le procédé de Moulage par Injection de Poudres Métalliques (MIM) permet la réalisation de composants métalliques de formes complexes. Ce procédé se soustrait à d’autres procédés de fabrications plus complexes et plus couteux pour la production de pièces en moyennes et grandes séries. Les travaux de thèse ont permis d’apporter des contributions au niveau des méthodologies d’élaboration de mélanges dédiés au MIM et au μMIM avec des poudres de granulométries fines (5 μm) pour plusieurs nuances (acier inoxydable, fer et fer/nickel). Ces travaux ont aboutis à l’élaboration et la caractérisation des mélanges, la maîtrise des étapes d’injection, de déliantage et de densification et à l’obtention de micro-composants métalliques exempts de défauts. Une base de données expérimentale comportant des informations sur les paramètres procédés et les conditions opératoires a été construite. Une partie de ces travaux a fait partie d’un contrat de recherche avec transfert industriel en partenariat avec la société Paul Wurth S. A. (Luxembourg). D’un point de vue numérique, les contributions portent sur l’identification d’une loi de comportement de poudres de fines granulométries et la simulation de l’étape de densification appliquée aux cas de microcomposants pour prédire les dimensions et la densité finale<br>The Powder Injection Moulding process (PIM) permits the realisation of metallic components with complex shape. The PIM is used, compared with other processes more complex and costly, for the production in medium and important series. The thesis works have contributed for mixing method to realise the feedstock, dedicated for PIM and μPIM, with fine size powder (5 μm). This work led to the development and characterization of the feedstock, control of injection, debinding and sintering stages and obtaining of micro-metallic components to get an experimental database containing information on the process parameters and operating conditions. Part of this work corresponds to a research contract with the industrial transfer with Paul Wurth S. A. (Luxembourg). From a numerical point of view, the contributions focus on the identification of a law of behaviour of fine size powder of and simulation of sintering stage to predict the size and final density
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Tisserand, Stéphane. "Interet de l'implantation de titane dans les verres de silice pour la realisation de micro-composants optiques." Aix-Marseille 3, 1998. http://www.theses.fr/1998AIX30100.
Full textAbstract:
Le potentiel de l'implantation de titane dans les verres de silice, massifs ou en couches minces, pour la realisation de micro-composants optiques est examine. Plusieurs techniques optiques et non optiques sont utilisees pour caracteriser les materiaux implantes titane. La microscopie electronique, les analyses eds (energy dispersive spectroscopie) et sims (secondary ion mass spectroscopie) d'une part, et une modelisation developpee dans ce travail d'autre part, permettent de montrer que le profil d'indice de refraction suit de pres la distribution des ions titane dans le materiau hote. Des mesures de pertes par optique guidee et par photothermie viennent completer ces analyses. Les techniques d'implantation et de recuit sont ainsi optimisees pour obtenir des materiaux faiblement diffusants et faiblement absorbants. Les materiaux etudies sont la silice amorphe, le pyrex, la silice en couches minces deposee sur silice ou pyrex et la silice en couches minces obtenues par croissance thermique sur silicium. L'implantation de titane conduit a la formation d'un melange tio2/sio2 dont on peut controler l'indice de refraction en jouant sur la dose de titane. L'indice peut ainsi etre augmente de 1. Des guides plans qui presentent des pertes inferieures a 1 db/cm sont realises. La faisabilite de micro-composants est etudiee a travers deux axes : l'optique integree (micro-guides passifs) et l'optique diffractive (reseaux). Techniques d'implantation et techniques de masques sont combinees pour realiser des guides canaux et des jonctions y. Apres optimisation des structures guidantes par voie numerique, une technologie originale de microphotolithographie est developpee en collaboration avec l'institut de microtechniques de mayence (allemagne) pour realiser les masques. Enfin, la possibilite de realiser des reseaux efficaces par implantation de titane est etudiee. Une etude numerique montre que l'implantation d'un reseau dans une cavite multicouche type fabry-perot permet d'obtenir des efficacites de diffraction depassant 25%. La realisation pratique de ce type de composant est discutee.
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Sankaré, Simon. "Développement d'un procédé de fabrication rapide de composants mécaniques en alliages de titane par micro-rechargement laser." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2007. http://www.theses.fr/2007STR13243.
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Tchangoulian, Ardaches. "Utilisation de matériaux composites magnétiques à nanoparticules pour la réalisation de composants passifs non réciproques micro-ondes." Thesis, Saint-Etienne, 2014. http://www.theses.fr/2014STET4016/document.
Full textAbstract:
Dans les systèmes des télécommunications, beaucoup d’études ont été entreprises pour intégrer des composants passifs non réciproques. Le bon fonctionnement des circulateurs exige souvent des aimants volumineux et lourds qui assurent une orientation uniforme des moments magnétiques du matériau ferrite. Pour tendre vers l’intégration et la miniaturisation des circulateurs, les nanotechnologies peuvent offrir des solutions intéressantes. L’objectif de cette thèse a été de développer un circulateur coplanaire auto-polarisé. L'approche choisie est fondée sur la réalisation de substrats composites à «nano-fil ferrimagnétiques». Elle consiste à faire un dépôt par magnétophorèse ou dip-coating de nanoparticules de ferrite de cobalt dans des membranes d’alumine poreuses et de les orienter sous champ magnétique de manière uniforme. Des substrats composites magnétiques ont été fabriqués à partir de nanoparticules CoFe2O4 dispersées dans une matrice sol-gel de silice en utilisant la technique de Dip-coating avec et sans un champ magnétique appliqué. De nombreuses études ont été faites afin d'étudier le comportement magnétique et diélectrique de ces substrats : VSM, polarimétrie spectrale, MFM et autres. Les cycles d'hystérésis montrent une forte différence des valeurs des champs coercitifs (μ0Hc) et rémanents (Mr/Ms) si, durant la fabrication, un champ magnétique est appliqué ou non, démontrant ainsi l'orientation (ou non) des nanoparticules. Ce nano-composite est un candidat intéressant pour la fabrication de circulateurs même si la concentration et l’orientation des particules sont insuffisantes. Des circulateurs ont été conçus, modélisés et simulés à l'aide du logiciel HFSS. Suite à des résultats de simulation intéressants; un premier prototype a été fabriqué et caractérisé en hautes fréquences. Les résultats de mesure ont montré un phénomène de circulation, qui reste très faible en raison du faible pourcentage de nanoparticules magnétiques dans le composite et de leur orientation imparfaite. Les verrous technologiques ont été clairement identifiés et ne permettent pas, pour l’instant, de réaliser un circulateur opérationnel<br>In telecommunications systems, many studies have been undertaken to integrate non-reciprocal passive components. The proper functioning of circulators often requires large and heavy magnets that ensure a uniform orientation of the magnetic moments of the ferrite material. To work towards the integration and miniaturization of circulators, nanotechnology can offer interesting solutions. The aim of this thesis was to develop a self-biased coplanar circulator. The approach is based on the production of composite substrates "ferrimagnetic nanowire." It consists in a magnetophoresis or a dip-coating deposition of cobalt ferrite nanoparticles in porous alumina membranes and orienting them in a magnetic field uniformly. Magnetic composite substrates were made from CoFe2O4 nanoparticles dispersed in a matrix of silica sol-gel using the dip-coating technique with and without an applied magnetic field. Many studies have been made to study the magnetic and dielectric behavior of these substrates: VSM, spectral polarimetry, MFM and others. The hysteresis loops show a strong difference in the values of coercive fields (μ0Hc) and persistent (Mr / Ms) if, during the fabrication, a magnetic field is applied or not, therefore showing the orientation (or not) of nanoparticles. This nano-composite is an interesting candidate for the fabrication of circulators even if the concentration and the particle orientation are insufficient. Circulators were designed, modeled and simulated using the HFSS software. Following the interesting results of simulation; a first prototype was fabricated and characterized at high frequencies. The measurement results showed a circulation phenomenon, which is very low due to the small percentage of magnetic nanoparticles in the composite and their imperfect orientation. Technological barriers have been clearly identified and do not allow for the time to achieve an operational circulator
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Debéda, Hélène. "Etude et microstructuration de composants et microsystèmes en couches épaisses." Habilitation à diriger des recherches, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00994767.
Full textAbstract:
Ces activités de recherche sont principalement orientées vers la conception et la microstructuration des composants et microsystèmes à l'aide de technologies alternatives mais souvent complémentaires à la technologie Silicium. Elles comportent quatre périodes principales. En 1992, mes travaux de thèse au Laboratoire IXL de Bordeaux (devenu IMS) concernent la mise au point de dispositifs multi-capteurs sélectifs au méthane fiables, la technologie couche épaisse de sérigraphie ayant été utilisée pour la fabrication de ces microcapteurs. En 1996, lors d'un séjour post-doctoral en Allemagne à l'IMT Karlsruhe (Institut de MicroTechnologie), je m'intéresse aux microactionneurs piézoélectriques et m'initie à la technologie LIGA pour le développement d'un nouveau procédé technologique intégrant des microstructures sur un substrat piézoélectrique. En 1998, de retour au laboratoire IXL devenu ensuite IMS, je travaille à nouveau sur la technologie couches épaisses sérigraphiées avec des études sur l'influence de la porosité des couches et des interactions entre les éléments constituant les composants (électrodes, couches sensibles) sur les propriétés de composants. Puis en 2003, je me focalise plutôt sur les procédés de mise en œuvre de microstructures mobiles avec un nouveau procédé breveté dit de la couche sacrificielle et les applications en découlant. En parallèle avec ces études, une mise en valeur de matériaux novateurs de taille micrométrique ou nanométrique est réalisée avec le développement de composants basés sur des couches composites sérigraphiées. Enfin, depuis Juin 2012, une évolution naturelle vers l'électronique organique se fait puisque l'équipe PRIMS (Printed Microelectromechanical Systems) à laquelle je suis rattachée fait partie du groupe Electronique Organique et MEMS, et participe au LABEX AMADEUS et à l'EQUIPEX ELorprintec.
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Paris, Mickaël. "Conception et commande de systèmes d'alimentation en composants de petites tailles pour micro-usine d'assemblage de haute précision." Phd thesis, Université de Franche-Comté, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00367421.
Full textAbstract:
L'alimentation en composants est un problème majeur dans la conception des systèmes de production et plus particulièrement d'assemblage. Un système d'alimentation doit garantir la position et l'orientation des composants qu'il fournit au système d'assemblage, quelle que soit la taille des composants. En revanche, le niveau de précision sera généralement d'autant plus important que les composants sont petits. Nos travaux ont été réalisés dans le contexte de l'alimentation en composants de taille millimétrique à microscopique avec des objectifs de modularité et de haute précision de positionnement. La première contribution de la thèse a consisté à élaborer une stratégie pour l'alimentation de haute précision en composants millimétriques pour une architecture ouverte, flexible et standardisée, proposée par un projet européen EUPASS (Evolvable Ultra Precision ASembly System). Un système standard a ainsi été développé. Il est modulaire, reconfigurable pour différents types de minicomposants et permet leur maintien micrométrique. Sur la base de ces travaux, nous avons étendu notre étude aux systèmes de micro-assemblage (microusine). L'objectif était de déplacer dans un plan des micro-objets jusqu'à une position donnée. L'idée retenue se fonde sur l'utilisation des vibrations pour entraîner ces micro-objets par inertie. Il a donc été nécessaire de caractériser les interactions entre la surface du système d'alimentation et la surface du micro-objet. Pour cela nous avons élaboré une méthode pour évaluer directement la force concernée qui est la force de friction. Le contrôle des vibrations du système a ensuite été conçu. Le pas de déplacement d'un micro-objet en fonction de ses caractéristiques est alors maîtrisé. Enfin, une boucle d'asservissement permet de contrôler le déplacement des micro-objets jusqu'à une position consigne.
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Djuric, Bojan. "Contribution à l'interconnexion de composants actifs intégrés dans des substrats laminés : apport des interfaces micro ou nano-structurées." Thesis, Toulouse 3, 2020. http://www.theses.fr/2020TOU30070.
Full textAbstract:
Les convertisseurs de puissance occupent une place importante dans l'ingénierie des systèmes électriques. Les puissances nominales augmentent et les convertisseurs statiques doivent répondre à ces besoins notamment en termes de compacité. Cette amélioration s'explique notamment par l'utilisation de dispositifs semi-conducteurs à large bande interdite (WBG) à base de carbure de silicium (SiC) et de nitrure de gallium (GaN) qui autorisent des fréquences de découpage et une température de fonctionnement nettement plus élevées. Cependant, les temps de commutation plus courts qui en découlent ne sont exploitables que si les éléments parasites du boîtier sont réduits au minimum afin de profiter pleinement de ces nouveaux composants.Les éléments parasites, inductances en particulier, sont source de pertes qui réduisent l'efficacité et la fiabilité du convertisseur, et ce en générant du bruit par IEM (Interférences électromagnétiques). Les améliorations à apporter sont fondamentalement difficiles à obtenir avec les boîtiers d'aujourd'hui utilisant la technologie de câblage filaire comme interconnexion des composants actifs. Dans certaines applications, les dispositifs WBG peuvent fonctionner à des températures plus élevées que les composants en silicium (Si). La température maximale de jonction (Tj) des composants en SiC peut être supérieure à 200°C, alors que celle des interrupteurs en Si est d'environ 125°C. Les assemblages doivent pouvoir supporter des températures plus élevées et résister aux régimes transitoires de température qui en découlent. La technologie des PCB a l'avantage d'être un processus peu coûteux et bien maitrisé offrant la possibilité de produire des dispositifs à grande échelle, d'utiliser un pas fin, du cuivre épais pour le transport de la chaleur et du courant, des structures multicouches répétables, etc. L'intégration de puces de puissance dans les PCB a récemment suscité un grand intérêt. Plusieurs types d'interconnexion ont été proposés, sachant que l'un des plus grands avantages de la technologie d'enfouissement PCB des interrupteurs de puissance est la réduction des inductances parasites à un niveau proche du minimum théorique. La tendance est d'interconnecter les composants par micro-vias laser. Cependant, la conductivité thermique du diélectrique utilisé est inférieure à 1 W.m-1.K-1 pour le matériau polyimide, tel que le kapton, contre 170 W.m-1.K-1 pour le nitrure d'aluminium (AlN) des substrats céramique (DBC). À cela s'ajoutent des limites en termes de densité imposée par le procédé de fabrication, ce qui entraîne des limitations de courant et de flux thermique. Les commutations des composants actifs du convertisseur sont une source de variations de température du système. Un gradient de température est présent le long des interconnexions qui, combiné aux différents coefficients de dilatation thermique de chaque matériau, peut conduire à la fissure de l'interface micro- vias/puce et donc à la défaillance dans le temps. Ces mises en défaut des interconnexions attribuées aux contraintes cycliques appliquées affectent fortement la fiabilité du convertisseur. La solution proposée et développée au cours de ces travaux combine des technologies avancées des circuits imprimés et une solution d'interconnexion innovante " non rigide ", basée sur le dépôt électrolytique d'interfaces macro et nano structurées, suivi d'une thermocompression. L'ensemble peut ainsi constituer un bloc élémentaire pour la conception de convertisseurs de puissance avec un haut niveau d'intégration et de fiabilité grâce à une interconnexion entièrement en cuivre, espérée flexible, permettant un refroidissement double face. Les nano-fils utilisés comme interface thermique et électrique de la puce sont également espérés résistants aux contraintes cycliques<br>The power converters hold a central position in electrical engineering. The power ratings are increasing and the converters have to meet these needs in compact systems. For example, the current power density of commercialized power converters of 2 kW for photovoltaic application is around 1 kW.l-1, whereas in the "Little Box Challenge" organized by Google and IEEE reached 12 kW.l-1. This improvement is mainly explained by using wide band-gap (WBG) semiconductor devices based on silicon carbide (SiC) and gallium nitride (GaN) materials that permit significantly higher switching frequencies. However, the associated shorter switching times are only possible when all stray elements in the package are minimized in order to take all the benefit of these new components. The parasitic elements, and the package stray inductances in particular, are source of losses which reduce the efficiency and also cause less reliable operation and EMI noise. This is fundamentally difficult to achieve with the popular packages using wire-bonded interconnections. In some application, the WBG devices are expected to be able to work at higher temperature than silicon (Si) components. The junction temperature (Tj) of SiC components can be higher than 200°C in comparison of Si switches around 125°C. The package must endure high temperature and resist the ensuing large temperature transitions as well. The PCB technology has the advantage of being a cost efficient and well-established process. There is a possibility of massive parallel manufacturing, fine pitch, thick copper for heat and current transport, repeatable multilayer structures, etc. The embedding of power dies in PCB recently has solicited great interest. There are several kinds of proposed interconnections. The greatest advantage of the technology for power device packaging is the strip-line approach of distributing current, bringing down the stray inductance close to the theoretical minimum. The trend in PCB-embedding technology is to interconnect the components by using laser micro-vias. The thermal conductivity of the PCB core is less than 1 W.m-1.K-1 for the polyimide material such a kapton against 170 W.m-1.K-1 for aluminum nitride (AlN) for direct bonded copper (DBC) substrate. The micro-via approach suffers from the manufacturing limits imposed on their density, resulting in current and heat flux limitations. This variation of the conveyed power through the converter is a source of temperature variations in the power assembly. Temperature gradient is present along the interconnections which, combined with different thermal expansion coefficient of each material, leads to crack at micro-via/die interface and delaminates over time. These interconnection defects are affecting strongly the reliability of the converter, attributed to the applied cyclical stresses. The proposed solution combines advanced PCB technologies and " not rigid " innovative interconnection, based on electrolytic deposition of macro and nano structured interfaces, followed by thermo-compression. The assembly may thus be an elementary block for the design of power converters with high level of integration and reliability by means of a full copper and flexible interconnection allowing double-sided cooling. It is expected that the nano wires used as thermal and electrical die interface will be also more resistant to cyclical stresses
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Fournier, David. "Développement et étude de composants RF-LDMOS pour l’amplification micro-onde de puissance au-delà de 2 GHz." Thesis, Lille 1, 2010. http://www.theses.fr/2010LIL10045/document.
Full textAbstract:
Le marché des amplificateurs de puissance pour les combinés téléphoniques portables est actuellement dominé par les semi-conducteurs III-V, les transistors HBT et PHEMT GaAs étant utilisés dans les amplificateurs de puissances et les commutateurs d’antennes respectivement. Cette situation est cependant en train d’évoluer puisque des technologies silicium sur isolant (SOI, Silicon-On-Insulator) intégrant à la fois l’amplificateur de puissance (avec des transistors LDMOS) et les commutateurs d’antennes (avec des transistors CMOS ou des MEMS) sont en cours de qualification. Toutefois, les performances de ces transistors à grille polysilicium, intégrés aux technologies CMOS, limitent leur utilisation à des fréquences de travail inférieures à 2 GHz. L’objectif des travaux de thèse présentés dans ce manuscrit est d’étendre le domaine d’applications des transistors LDMOS aux réseaux de communication sans fil fonctionnant dans une gamme de fréquences de 3 à 5 GHz. Dans cette perspective, une première étude sur différents substrats SOI et massifs a permis de conclure que les substrats de type SOI mince pénalisent les performances des composants LDMOS, notamment à cause de l’effet d’auto-échauffement qui est plus important. Une seconde étude axée sur la structure même du composant indique qu’une modification du contact de grille permet d’augmenter de façon significative les performances en petit signal mais l’amélioration des performances grand signal est plus modérée. Enfin, une étude plus amont qui vise à remplacer le polysilicium des grilles par un métal a montré que la co-intégration de transistors CMOS classiques avec des transistors LDMOS à grille métallique est possible<br>The power amplifier market for mobile phone handsets is currently dominated by III-V semiconductors, the PHEMT and HBT GaAs transistors being used for the power amplifiers and the antenna switches respectively. However, this situation is evolving with the release of Silicon-On-Insulator (SOI) technologies which allow the integration of both the power amplifier (with LDMOS transistors) and the antennae switches (with CMOS transistors or MEMS). The performances of the polysilicon gate LDMOS transistors, integrated in CMOS technologies, limits however the operatinq frequency of the power amplifiers to below 2 GHz. The aim of the thesis work presented in this manuscript is to extend the applications of LDMOS transistors to the wireless communication networks operating in the 3 to 5 GHz frequency range. In this perspective, an initial study on different SOI and bulk substrates concluded that thin SOI substrates penalize the performances of RF LDMOS transistors mainly because of the increase of the self-heating effect. A second study focused on the transistor layout shows that a change in the gate contact scheme can significantly increase the small signal performances but the improvement of the large signal performances is more moderate. Finally, a more advanced study which aims to replace polysilicon gates by metal exhibited that the co-integration of conventional CMOS transistors with metal-gate LDMOS transistors is possible
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RENNANE, Abdelali. "Caracterisation et modelisation du bruit basse frequence des composants bipolaires et a effet de champ pour applications micro-ondes." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00009299.
Full textAbstract:
Le travail presente dans ce memoire a pour objet principal l'etude des phenomenes de bruit du fond electrique basse frequence dans des transistors pour applications micro-ondes de type effet de champ (HEMT) sur SiGe et GaN ainsi que de type bipolaire a heterojonction (TBH) a base de silicium-germanium (SiGe). Dans un premier chapitre nous rappelons les caracteristiques et proprietes essentielles des sources de bruit en exces que l'on rencontre generalement dans ce type de composants et proposons une description des bancs de mesure de bruit mis en oeuvre. Dans les deuxieme et troisieme chapitres, nous proposons une analyse detaillee de l'evolution du bruit observe en fonction de la frequence, de la polarisation, et de la geometrie sur des HEMTs des deux familles technologiques SiGe et GaN. Nous avons en particulier etudie les deux generateurs de bruit en courant en entree et en sortie respectivement iG et iD ainsi que leur correlation. Ceci nous a permis, en nous appuyant aussi sur l'analyse des caracteristiques statiques des transistors, d'identifier les diverses sources de bruit en exces presentes dans ces composants et de faire des hypotheses sur leurs origines. Le dernier chapitre est consacre aux TBHs a base de SiGe. Dans une premiere partie nous etablissons comment varie le bruit basse frequence de TBHs, fabriques par un premier constructeur, en fonction de la polarisation, de la geometrie et de la fraction molaire de germanium. Dans une seconde partie nous mettons en evidence, d'apres nos observations effectuees sur des TBHs fabriques par un second constructeur, l'impact important sur le bruit BF de stress thermiques appliques sur ce type de composants.
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Rennane, Abdelali. "Caractérisation et modélisation du bruit basse fréquence des composants bipolaires et à effet de champ pour applications micro-ondes." Toulouse 3, 2004. http://www.theses.fr/2004TOU30236.
Full textAbstract:
Le travail présenté dans ce mémoire a pour objet principal l’étude des phénomènes de bruit du fond électrique basse fréquence dans des transistors pour applications micro-ondes de type effet de champ (HEMT) sur SiGe et GaN ainsi que de type bipolaire à hétérojonction (TBH) à base de silicium-germanium (SiGe). Dans un premier chapitre nous rappelons les caractéristiques et propriétés essentielles des sources de bruit en excès que l’on rencontre généralement dans ce type de composants et proposons une description des bancs de mesure de bruit mis en oeuvre. Dans les deuxième et troisième chapitres, nous proposons une analyse détaillée de l’évolution du bruit observé en fonction de la fréquence, de la polarisation, et de la géométrie sur des HEMTs des deux familles technologiques SiGe et GaN. Nous avons en particulier étudié les deux générateurs de bruit en courant en entrée et en sortie respectivement iG et iD ainsi que leur corrélation. Ceci nous a permis, en nous appuyant aussi sur l’analyse des caractéristiques statiques des transistors, d’identifier les diverses sources de bruit en excès présentes dans ces composants et de faire des hypothèses sur leurs origines. Le dernier chapitre est consacré aux TBHs à base de SiGe. Dans une première partie nous établissons comment varie le bruit basse fréquence de TBHs, fabriqués par un premier constructeur, en fonction de la polarisation, de la géométrie et de la fraction molaire de germanium. Dans une seconde partie nous mettons en évidence, d’après nos observations effectuées sur des TBHs fabriqués par un second constructeur, l’impact important sur le bruit BF de stress thermiques appliqués sur ce type de composants<br>This thesis deals mainly with electrical noise in microwave silicon germanium (SiGe) and gallium nitride (GaN) field effect transistors (HEMT’s) and SiGe heterojunction bipolar transistors (HBT’s). The organisation of this memory is as follows, in first chapter, we remember the important properties of excess noise sources encountered in these type devices. In addition, we describe the measurement set-ups used for static and noise characterization. In the second and third chapters, a thoroughful analysis of the noise dependence on frequency, bias, and geometry of both SiGe and GaN HEMT’s, has been carried out, specifically, the input and output current noise sources respectively iG and iD and their correlation. This in combination with static characterization, allowed to identify the different noise sources present in these devices and their supposed origin. .
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Riofrío, almeida María Cristina. "Etude des écoulements diphasiques pour le refroidissement des composants électroniques en systèmes embarqués." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019GREAI022/document.
Full textAbstract:
Cette étude concerne l’étude des écoulements diphasiques dans le cadre du refroidissement des composants électroniques en systèmes embarqués. L’étude bibliographique a permis de sélectionner le refroidissement par spray comme technique prometteuse pour dissiper des flux de chaleur au-delà de 100 W/cm2. Une étude hydraulique, utilisant de l’eau et du HFE7100 comme fluides de refroidissement, nous a permis de valider des modèles permettant de déterminer la taille et la vitesse de gouttes provenant d’une sélection de buses de spray. Pour la partie thermique, nous avons conçu une section d’essais (évaporateur) permettant de pulvériser en spray afin d’étudier le refroidissement avec une boucle fermée diphasique.Vu la complexité du système de spray influencé par plusieurs paramètres et phénomènes physiques, nous avons isolé le phénomène d’ébullition nucléée dans une configuration en ébullition nucléée avec un élément chauffant identique à celui employé avec le refroidissement par spray. Pour améliorer les échanges thermiques, 6 surfaces avec différentes structurations (macroscopiques, microscopiques et hybrides) ont été sélectionnées. Les résultats de tests avec ces surfaces ont été comparés avec une surface lisse tant pour le refroidissement par spray que pour le refroidissement en vase.D’une part, avec un refroidissement par spray, les surfaces macrostructurées nous ont permis de dissiper des puissances thermiques de l’ordre de 140 W/cm2 avec d’importants coefficients de transfert thermique. D’autre part, avec un système de refroidissement par immersion, une des surfaces hybrides a montré être la plus performante.Les résultats reportés dans cette thèse ont permis d’approfondir la compréhension des mécanismes de transfert de chaleur en refroidissement par spray. De même, ils ouvrent la voie à l’étude des améliorations et optimisations du système permettant de l’employer en systèmes embarqués<br>This dissertation concerns the study of two-phase flow cooling of electronic components in embedded systems. From a literature review, Spray Cooling was selected as a promising technique for dissipating heat fluxes above 100 W/cm2. A hydraulic study, using water and HFE7100 as coolants, has validate models for determining the size and speed of drops from a selection of spray nozzles. Regarding the thermal study, we have designed a test section (evaporator) to study cooling in a two-phase closed loop system.Given the complexity of Spray Cooling systems, which are influenced by several parameters and involve several physical phenomena, the nucleate boiling phenomenon has been isolated in a Pool Boling system with an identical heating element as Spray Cooling experiment. To improve heat exchange, 6 surfaces with different structures (macroscopic, microscopic and hybrid) were selected. The boiling test results with these surfaces have been compared with a smooth surface for both Spray Cooling and Pool Boiling.On one hand, in Spray Cooling tests, the macrostructured surfaces dissipated heat flux up to 140 W/cm2 with significant heat transfer coefficients. On the other hand, in the Pool Boling system, one of the hybrid surfaces has shown to be the most efficient.The results reported in this dissertation contributes on the understanding of the boiling mechanisms of heat transfer in Spray Cooling. Likewise, they open the way to the study of improvements and optimizations of the system for its use in embedded systems
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BOUTBOUL, MICHAEL. "Conception, modelisation et caracterisation de composants passifs micro-ondes a base de microrubans supraconducteurs : influence de la puissance micro-onde, accordabilite des circuits par rayonnement infrarouge et visible." Paris 6, 1999. http://www.theses.fr/1999PA066074.
Full textAbstract:
En vue de realiser l'accord en frequence d'un composant micro-onde supraconducteur a haute temperature critique nous avons realise les travaux suivants : une modelisation matricielle, une caracterisation en temperature et en puissance, et une etude de l'accordabilite optique. Nous avons developpe une modelisation pour des lignes en ybacuo et nous avons simule les parametres s de composants microruban a l'aide d'une methode matricielle. Cette methode a ete validee en comparant les mesures realisees sur un filtre passe-bas de chebychev en ybacuo (tc = 90 k) avec la simulation sur une gamme de frequence allant de 2 a 7 ghz et pour des temperatures de 60 k et 89 k. De plus, une comparaison entre les performances d'un filtre de meme geometrie gravee dans une couche d'or et le filtre en ybacuo a montre les avantages du filtre supraconducteur sur son equivalent metallique. Des resonateurs lineaires en ybacuo ont ete caracterises avec des mesures micro-ondes en transmission en fonction de la temperature et de la puissance micro-onde. Cette etude a montre que les caracteristiques non lineaires du composant supraconducteur evoluent de maniere differente suivant trois regions de la temperature. Ces regions ont ete attribuees a la dependance de la resistance de surface avec la temperature, notamment la resistance des joints de grains et la penetration des vortex josephson dans les liens faibles. L'accordabilite en frequence du resonateur en ybacuo a ete realisee a l'aide d'une illumination du composant dans les domaines visible et infrarouge. Un deplacement de resonance de 4 mhz a ete obtenu avec un faisceau visible de 200 mw provenant d'un laser a argon continu. L'effet a ete attribue a des phenomenes thermiques. La methode matricielle a permis d'evaluer l'elevation locale de la temperature et une approche bolometrique a confirme le resultat lorsqu'il est tenu compte de la resistance thermique de l'interface metal/metal du plan de masse avec le boitier.
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Reynoso-Hernandez, J. Apolinar. "Bruit de fond, phénomènes de relaxation électrique et fiabilité de composants actifs pour micro-ondes (diodes Schottky, MESFET et HEMT)." Toulouse 3, 1989. http://www.theses.fr/1989TOU30185.
Full textAbstract:
Notre memoire porte sur l'etude de la fiabilite et des phenomenes parasites lies a la technologie de fabrication de certains composants pour micro-ondes, a savoir diodes schottky beam-lead et transistors a effet de champ en arseniure de gallium (tec gaas) du type mesfet et hemt. Pour mener cette etude nous avons utilise en sus des techniques de caracterisation electriques classiques, d'autres plus originales telles que les mesures de bruit basse frequence et des mesures de la disposition frequentielle de l'impedance de sortie
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Pelletier, Nicolas Bêche Bruno Gaviot Étienne. "Développement de micro-composants basés sur une photonique intégrée sur matériaux polymères dédiés aux mesures de pressions et de flux thermiques." [S.l.] : [s.n.], 2006. http://cyberdoc.univ-lemans.fr/theses/2006/2006LEMA1012.pdf.
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Desières, Yohan Benyattou Taha. "Conception et études optiques de composants micro-photoniques sur matériaux III-V à base de structures à bande interdite de photon." Villeurbanne : Doc'INSA, 2004. http://docinsa.insa-lyon.fr/these/pont.php?id=desieres.
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Belhenini, Soufyane. "Etude de structures de composants micro-électroniques innovants (3D) : caractérisation, modélisation et fiabilité des démonstrateurs 3D sous sollicitations mécaniques et thermomécaniques." Thesis, Tours, 2013. http://www.theses.fr/2013TOUR4029/document.
Full textAbstract:
Cette étude constitue une contribution dans un grand projet européen dénommé : 3DICE (3D Integration of Chips using Embedding technologies). La fiabilité mécanique et thermomécanique des composants 3D a été étudiée par des essais normalisés et des simulations numériques. L’essai de chute et le cyclage thermique ont été sélectionnés pour la présente étude. Des analyses de défaillance sont menées pour compléter les approches expérimentales. Les propriétés mécaniques des éléments constituant les composants ont fait l’objet d’une compagne de caractérisation complétée par des recherches bibliographiques. Les simulations numériques, dynamiques transitoires pour l’essai de chute et thermomécanique pour l’essai de cyclage thermique, ont été réalisées pour une estimation numérique de la tenue mécanique des composants. Les modèles numériques sont utilisés pour optimiser le design des composants et prédire les durées de vie en utilisant un modèle de fatigue<br>This work establishes a contribution in an important European project mentioned 3DICE (3D Integration of Chips using Embedding technologies). The mechanical and thermomechanical reliability of 3D microelectronic components are studied by employing standardized tests and numerical modeling. The board level drop test and thermal cycling reliability tests are selected for this study. Failures analysis has been used to complete the experimental study. The mechanical properties of elements constituting the microelectronic components were characterized using DMA, tensile test and nanoindentation. Bibliographical researches have been done in order to complete the materials properties data. Numerical simulations using submodeling technique were carried out using a transient dynamic model to simulate the drop test and a thermomechanical model for the thermal cycling test. Numerical results were employing in the design optimization of 3D components and the life prediction using a fatigue model
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Pelletier, Nicolas. "Développement de micro-composants basés sur une photonique intégrée sur matériaux polymères dédiés aux mesures de pressions et de flux thermiques." Le Mans, 2006. http://cyberdoc.univ-lemans.fr/theses/2006/2006LEMA1012.pdf.
Full textAbstract:
L'objectif de ce travail de recherche est de proposer, concevoir et réaliser de nouveaux micro-composants dédiés aux mesures de paramètres thermo-physiques, sur une base de photonique intégrée sur matériaux polymères. Plus précisément, le développement de micro-systèmes innovants en terme de couplage de thématiques physiques telles que l'optique intégrée et la physique des matériaux, confère à la photonique moléculaire un caractère stratégique en matière d'élaboration de nouveaux capteurs. Une première étude est menée, afin de démontrer la faisabilité en terme de conception de guides d'ondes optiques sur substrat silicium et polymères. Pour cela, deux matériaux sont apparus intéressant : le SU-8 (biphénol A d'éther glycidyle) et le SOG (Spin-On-Glass). La mise en place d'une plate-forme de caractérisation micro-optique a permis de quantifier les pertes optiques inhérentes à la propagation guidée propre aux micro-structures guidantes bidimensionnelles réalisées en salle blanche. Au vu des résultats obtenus, il apparaît que cette photonique intégrée sur matériaux polymères se présente comme particulièrement avantageuse pour des applications en métrologie. En conséquence, le développement d'un interféromètre de Mach-Zehnder intégré a été réalisé sur la base des résultats précédents. Une approche théorique a été mise en oeuvre pour modéliser chaque élément constitutif d'un tel dispositif métrologique. La mesure différentielle propre à l'interférométrie à deux ondes a été mise en évidence par l'étude des variations de la puissance lumineuse en sortie des prototypes, le processus de fabrication ayant été établi et validé, au regard d'une sollicitation thermique radiative apportée sur un bras de l'interféromètre. Ensuite, la modélisation, réalisation puis la caractérisation d'un micro-capteur destiné aux mesures de pression a été effectuée sur la base d'un élément sensible de type interféromètre de Mach-Zehnder associé à une microplaque. L'analyse du caractère hybride opto-mécanique du composant a été menée afin d'optimiser la relation entre la déformation d'une micro-membrane usinée et son effet sur le guide d'ondes propre au bras de mesure de l'interféromètre. Le comportement métrologique a été validé par la mise en évidence de variations de la puissance optique issue des micro-capteurs au regard de la sollicitation en pression appliquée sur les micro-membranes. De nouvelles réalisations sont attendues dans un futur proche relativement à l'exploitation remarquable d'un couplage entre la photonique intégrée et la physique de la micro-thermoélectricité planaire<br>The main objective of this work is to devise, design, and realize new micro-systems based on integrated photonics on polymer materials, with a view to measuring thermo-physic parameters. To this end, innovative microsystems are developed thanks to the association of physical fields, namely integrated optics and sciences of materials, while highlighting molecular photonics as a strategic field for designing new sensors. A first study is carried out in order to demonstrate the feasibility in featuring new optical waveguides on both silicon and polymer substrate. By so doing, two materials come up as quite interesting : SU-8 (glycidyle ether biphenol A) and SOG (Spin-On-Glass). The optical losses, due to electromagnetic fields propagation in guiding bi-dimensional microstructures realized in the clean room, have been evaluated by means of a specific set up arranged on a micro-optic characterization platform. According to the obtained results, it is clear that integrated photonics on polymer materials appear as especially attractive for innovative applications in metrology. Accordingly, the development of an integrated Mach-Zehnder interferometer has been carried out with regard to polymer properties : then, a theoretical approach has been implemented so as to design each element making up such a metrological device. The differential measurement relative to the classical two-waves interferometric theory has been highlighted by means of the analyzis of power variations observed at the output of the prototype while a thermal radiative disturbance was applied upon the acting arm of the interferometer. The fabrication process has been established and validated in the clean room. Then, the modeling, realization and the characterization of a microsensor devoted to pressure measurements has been carried out regarding the convenient differential optical principle, resulting from the combination of a Mach-Zehnder interferometer as sensitive element, together with a specific micro-plate. The analysis of the hybrid character of such a device, in particular both optical and mechanical aspects, has been led so as to optimize the relationship between the micro-machined membrane deflection and its effect on the waveguide relative to the acting arm of interferometer. The metrological behavior has been validated while highlighting the optical power changes observed at the sensor's outputs versus the pressure disturbance applied on the micro-membrane
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Desières, Yohan. "Conception et études optiques de composants micro-photoniques sur matériaux III-V à base de structures à bande interdite de photon." Lyon, INSA, 2001. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2001ISAL0081/these.pdf.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse porte principalement sur l'étude de nouveaux guides optiques, réalisés à partir de structures dont l'indice est fortement modulé et sur des dimensions de l'ordre de la longueur d'onde : les cristaux photoniques. Ces micro-guides peuvent notamment permettre de contrôler latéralement la propagation de la lumière dans un guide plan semi-conducteur classique sur des échelles de l'ordre de la longueur d'onde, à la différence des technologies actuelles qui ne réalisent cette fonction qu'à l'échelle du millimètre. Ces micro-guides représentent de ce point de vue une porte d'entrée vers une intégration des composants optiques similaire à celle qu'ont subit les composants électroniques depuis 50 ans. Une première partie de ce travail repose sur la modélisation de ces structures à partir d'une méthode de résolution des équations de Maxwell aux différences finies dans le domaine temporel, notamment pour le calcul des courbes de dispersion. Une seconde partie du travail a consisté à la réalisation d'un banc de caractérisation de ces micro-composants aux longueurs d'ondes des télécommunications optiques. Ce banc permet un couplage efficace de lumière via la génération d'une luminescence au sein du composant. Des réseaux de découplage ont également été introduits sur les structures d'études pour pouvoir collecter la lumière transmise le long de ces guides. Ce banc a mis clairement en évidence ce nouveau type de guidage et des mesures spectrales ont permis une meilleure compréhension des processus de guidage particuliers à ces composants. Une troisième partie de ce travail repose sur une étude expérimentale et numérique des pertes de propagation de ces guides, qui restent élevées pour des applications pratiques. La dernière partie de ce travail consiste en l'association de ces guides avec des micro-cavités résonnantes, dans l'objectif de réaliser des fonctions compactes de filtrage en fréquences<br>The thesis focus on a new type of waveguides that are able to guide light at the wavelength scale thanks to the index periodicity of their cladding. These waveguides are called photonic crystal waveguide and can lead to strong scale reductions of usual photonic crystal waveguide and can lead to strong scale reductions of usual photonic circuits. The FDTD method is developed to design and explore the properties of this waveguides. Experimental demonstration of waveguiding is obtained using a guided luminescence technique and diffraction gratings. A better understanding of the propagation characteristics comes from the comparison between experimental datas and FDTD results. Propagation losses of are found to be quite high (around 10-20dB/100 micrometer). Their origins are however clarified, leading to some solutions for loss-reduced waveguides. Finally, the coupling between a photonic crystal waveguide and a photonic crystal microcavity is investigated for compact wavelength filtering
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Bhaskar, Arun. "Ingénierie de substrat par micro-usinage laser pour l’amélioration des performances de composants et fonctions RF intégrées en technologie SOI-CMOS." Thesis, Lille 1, 2019. http://www.theses.fr/2019LIL1I057/document.
Full textAbstract:
Dans l'industrie des semi-conducteurs, l'approche More-than-Moore constitue un facteur clé pour améliorer les performances du système, l'intégration et la diversification des applications. Dans le domaine des systèmes RF/hyperfréquences, il est essentiel de développer des fonctionnalités optimisées pour diverses exigences comme la linéarité, les pertes, la sensibilité, etc. Bien que la technologie silicium-sur-isolant (SOI) offre des solutions concurrentielles pour le marché des radiofréquences et des hyperfréquences, il a été démontré dans des études antérieures que l'ingénierie des substrats SOI permet d'améliorer encore les performances. Dans ce contexte, l'objet spécifique de ce travail de thèse a été d'étudier le traitement des substrats porteurs de tranches SOI (Silicium-sur-Isolant). L'objectif a consisté à enlever le substrat de silicium sous la zone active des fonctions RF pour obtenir des membranes SOI menant à des pertes RF réduites et une amélioration de la linéarité. Nous avons donc développé le procédé de micro-usinage et de gravure assistée par laser femtoseconde FLAME (Femtosecond Laser Assisted Micromachining and Etch) pour suspendre en membrane les fonctions RF intégrées sur un substrat SOI. Un taux d'ablation spécifique élevé de 8,5 x 106 µm3 s-1 a été obtenu pour produire des membranes dont la surface varie de quelques centaines de µm2 à plusieurs mm2. La caractérisation RF a été réalisée sur différentes fonctions RF suspendues : commutateurs, inductances et amplificateurs à faible bruit (LNA). Une comparaison avec des substrats SOI à haute résistivité montre des performances supérieures pour les fonctions RF intégrées en membranes. Pour le commutateur, les mesures de distorsion harmonique ont montré une amélioration de 23 dB et 6 dB des secondes et troisièmes harmoniques, respectivement. Des mesures en régime petit signal d'inductance sur membranes ont révélé un quasi-doublement du facteur de qualité Q jusqu'à 3,2 nH. L'élimination du substrat de l'inductance d'adaptation d'entrée des LNA entraine une réduction du facteur de bruit de ~0,1 dB. Ces résultats mettent en évidence le potentiel important que constitue l’ingénierie des substrats pour l'amélioration des performances RF des technologies CMOS. De plus, pour les besoins d'analyse en boucle courte, la méthode FLAME permet de quantifier très rapidement l'influence du substrat sur les pertes et la linéarité sans avoir recours à des techniques d’élimination complète. Un autre avantage distinctif de cette méthode est la possibilité de quantifier l'effet du substrat sur un circuit complet en suspendant un composant spécifique sans affecter les autres. Les méthodes de fabrication développées sont également applicables aux capteurs en technologie SOI, ce qui apporte une valeur ajoutée globale en ligne avec le paradigme More-than-Moore<br>In semiconductor industry, the More-than-Moore approach is a key enabler for enhanced system performance, better integration and improved diversity of applications. Within the focus area of RF/microwave systems, it is essential to develop different functionalities which are optimized for various requirements like linearity, losses, sensitivity etc. While Silicon-on-Insulator (SOI) technology offers competitive solutions for RF/microwave market, it has been demonstrated in previous studies that SOI substrate engineering results in further performance gains. In this context, the specific goal of our work is the investigation of substrate processing of SOI RF functions using femtosecond laser ablation. The objective is to remove silicon handler substrate under the active area of the RF functions to obtain SOI membranes which have reduced RF losses and improved linearity. In this work, we have developed the Femtosecond Laser Assisted Micromachining and Etch (FLAME) process to suspend RF functions integrated on a SOI substrate. A high specific ablation rate of 8.5 x 106 µm3 s-1 has been achieved to produce membranes with a surface area ranging from few hundreds µm2 to several mm2. RF characterization has been performed on different suspended RF functions: switches, inductors and low noise amplifiers (LNA). A comparison with high-resistivity SOI substrates shows superior performance of RF functions integrated in suspended membranes. For the SP9T switch, harmonic distortion measurements showed an improvement of 23 dB and 6 dB of the second and third harmonic, respectively. Small signal measurements of inductors on membranes revealed a near doubling of the quality factor of inductors up to 3.2 nH. Substrate removal of input matching inductor on LNA resulted in reduction of noise figure by ~0.1 dB. These results highlight the great potential for use of substrate processing for improvement of RF performance in CMOS technology. In addition, for short loop analysis needs, the FLAME method allows to quantify the influence of the substrate on losses and linearity very quickly without the need for total substrate removal. Another distinctive advantage of this methodology is the ability to quantify the substrate effect on a full circuit by suspending a specific component while keeping other components unaffected. The developed fabrication methods are equally usable for sensor applications on SOI technology, which provides an overall added value in line with the More-than-Moore paradigm
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Caudron, François. "Etude fondamentale des effets liés aux agressions micro-ondes de fortes puissances et du chaos sur l’électronique (composants, circuits et systèmes)." Thesis, Cergy-Pontoise, 2012. http://www.theses.fr/2012CERG0663.
Full textAbstract:
Le travail de thèse s'intéresse aux effets liés aux agressions MFP et du chaos sur l'électronique. Après une étude théorique et expérimentale du couplage électromagnétique entre deux ports d'accès d'impédance 50 Ω réalisés dans une cavité complexe, un nouveau modèle est proposé pour étendre l'étude aux cas des impédances de rayonnements quelconques en s'appuyant sur le principe de Babinet. L'impact des agressions EM intentionnelles sur les circuits "front-end" des récepteurs comme par exemple les circuits limiteurs lorsque les antennes sont agressées en dehors de leur bande passante a été aussi étudié et validé sur plusieurs types d'antennes pour les applications 2,45 GHz et bande-X. Les résultats montrent que pour certaines conditions, il est possible que l'agression EM génère des signaux chaotiques à l'entrée du récepteur. Enfin, deux sources chaotiques ont été étudiées et caractérisées et la possibilité d'enrichir leur spectre est proposée<br>The thesis focuses on the effects associated with HPM and Chaos aggressions on electronics. After a theoretical and experimental study of the electromagnetic coupling between two ports of 50 Ω impedance in a complex cavity, a new model based on Babinet principle is proposed to extend the study to the case of any radiation impedances. The impact of intentional EM attacks on the "front end" receiver circuits such as limiters at outside the antennas bandwidth was also studied and validated on several types of antennas for 2.45 GHz an X-band applications. The results show that for certain conditions, it is possible that EM aggression generates chaotic signals in the front end receivers. Finally, two chaotic sources have been studied and characterized. The opportunity to enhance their spectrum is also proposed
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Chabbert, Christophe. "Etude de la dégradation des paramètres de bruit de composants soumis à des surcharges micro-ondes : réalisation d'un banc de caractérisation automatique." Toulouse, ENSAE, 1997. http://www.theses.fr/1997ESAE0009.
Full textAbstract:
Cette étude traite de la dégradation des caractéristiques électriques de transistors faible bruit soumis à des surcharges micro-ondes et en particulier de la dégradation des paramètres de bruit. Nous avons mis en place à l'ONERA / DEMR un banc test automatique assurant l'application de la contrainte hyperfréquence et la caractérisation systématique des paramètres statiques, dynamiques et en bruit. Les études ont montré que la dégradation des transistors était accompagnée d'une dégradation du courant de grille. Il existe une corrélation netre la dégradation des paramètres dynamiques et celle du courant de grille. Dans l'ordre des énergies croissantes, on observe d'abord la dégradation des caractériqtiques de bruit avant la dégradation en gain. Nous avons mis en évidence deux phases de dégradation bien distinctes et caractérisées par des origines très différentes. La première se caractérise par une augmentation du facteur de bruit minimum de 2 dB et une variation très faible du gain. La seconde correspond à une augmentation de 4 dB du Fmin et une dégradation du gain de 2 dB. Nous avons dévellopé un modèle rendant compte de tous les états du transistor en bruit et en gain. Ce modèle montre que la phase de faible dégradation se caractérise par le bruit généré uniquement par la jonction Schottky dégradée. Ce même modèle ne peut pas rendre compte de la phase de forte dégradation. En effet, on associe une partie du courant de grille à une conduction parasite supplémentaire. Pour rendre compte de la dégradation, nous avons déterminé les variations des paramètres du schéma équivalent en fonction du courant de grille.
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Bary, Laurent. "Caractérisation et modélisation du bruit basse fréquence de composants bipolaires micro-ondes : application à la conception d'oscillateurs à faible bruit de phase." Toulouse 3, 2001. http://www.theses.fr/2001TOU30204.
Full text
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Chehade, Habib. "Modélisation des composants microélectroniques non linéaires par séries de Volterra à noyaux dynamiques, pour la CAO des circuits RF et micro-ondes." Limoges, 1998. http://www.theses.fr/1998LIMO0041.
Full textAbstract:
L'objectif de ce travail est de developper un modele boite noire des composants electroniques et d'evaluer ses performances dans un simulateur de circuits base sur la methode de l'equilibrage harmonique. Le modele concerne est base sur la modelisation mathematique des non linearites a memoire par les series de volterra a noyaux dynamiques. Ces series ont la propriete de converger rapidement dans le cas d'une memoire non lineaire de courte duree, et ce meme en presence de tres fortes non linearites. On obtient ainsi une bonne approximation de la reponse du composant tout en limitant le developpement de la serie au premier ordre premier ordre. Les parametres de la serie sont ainsi directement lies aux caracteristiques statiques et aux parametres s du composant a modeliser. Le lien direct modele-mesures permet le passage direct de la phase de caracterisation a la phase de simulation sans le souci de determiner une structure de schema equivalent et une recherche fastidieuse des parametres. Ce modele permet grace a sa forme integrale de representer les phenomenes distribues existants dans le composant, propriete qui manque a la majorite des modeles a schema equivalent actuels.
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Palosse, Mathieu. "Élaboration et étude de vannes de spin organiques : vers le transport de spin à température ambiante." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00910758.
Full textAbstract:
L'électronique organique est un domaine de recherche récent en pleine expansion. La plupart des composants de l'électronique classique trouvent à ce jour un équivalent utilisant des matériaux semi-conducteurs organiques (OSCs) : diodes électroluminescents organiques (OLEDs), transistors à effet de champ organiques (OFETs) ou encore cellules photovoltaïques organiques (OPVs). Depuis la réalisation des premières vannes de spin organiques en 2002 et 2004, le domaine de la spintronique organique connaît un certain essor. Cette thèse s'inscrit dans ce contexte, avec pour objectif de fabriquer des vannes de spin organiques et de les étudier afin de mieux comprendre les mécanismes d'injection et de transport de spin dans les OSCs. Les jonctions réalisées sont constituées de deux électrodes ferromagnétiques, dont la polarisation en spin se conserve audelà de la température ambiante, entre lesquelles un film mince de 50 à 200 nm d'un matériau OSC est pris en sandwich. Au cours de cette thèse, plusieurs molécules ont été étudiées, au regard de leurs différentes propriétés électroniques : le tris-(8-hydroxyquinoline) aluminium (Alq3), le tétraéthyl pérylène 3, 4, 9, 10- tétracarboxylate (PTCTE) et le benzofurane bithiophène (BF3). Des études morphologiques et structurales ont été réalisées afin de contrôler la qualité des interfaces métal/OSC. Des mesures VSM (Vibrating Sample Magnetometer) ont permis de s'assurer du comportement vanne de spin de nos échantillons de 10 K à 300 K. Enfin, des mesures de transport avec ou sans champ magnétique ont été réalisées en fonction de la température. Elles ont permis de mettre en évidence la limitation du courant par les charges d'espace en présence de pièges profonds, avec une conduction par sauts de type Various Range Hopping de Mott. Des méthodes alternatives de fabrication de l'électrode supérieure ont été comparées afin d'améliorer la stabilité des composants réalisés. Pour finir, 3 % de magnétorésistance ont été obtenus à 5 K pour le PTCTE et à 40 K pour le BF3, suggérant que ces matériaux sont de bons candidats pour le transport polarisé en spin.
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Coussy, Philippe. "Synthèse d'Interface de Communication pour les Composants Virtuels." Phd thesis, Université de Bretagne Sud, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00077867.
Full textAbstract:
Actuellement, des systèmes complets, contenant une partie logicielle et une partie matérielle, sont intégrés sur une même puce nommée Système-sur-Silicium (SoC). Pour faire face à la complexité d'intégration et maîtriser les contraintes, les équipes de recherche proposent de nouvelles méthodologies de conception qui reposent sur (1) la réutilisation de blocs logiciels ou matériels préconçus (Composant Virtuel VC, Intellectual Property IP), (2) sur l'élévation du niveau de description des applications (System-Level Design) et (3) sur l'orthogonalisation de différents aspects (fonctionnalité/architecture, calculs/communication, besoins/contraintes/choix d'implantation). Malheureusement la difficulté de réutilisation liée au niveau de description RTL (Register Transfer Level), auquel sont fournis les IPs, ne permet pas une intégration aisée et optimisée. Ainsi, les méthodologies d'intégration à base d'adaptateurs additionnels sont souvent inadaptées aux contraintes et à la spécificité des algorithmes utilisés dans le domaine du traitement du signal et de l'image (TDSI). Elles peuvent de ce fait aboutir à la violation des contraintes en terme de surface, consommation et performances du système. La synthèse de l'unité de traitement (UT) est réalisée à l'aide de l'outil GAUT (Générateur Automatique d'Unité de Traitement) dont l'ordonnancement est contraint par les paramètres temporel de l'intégrateur du composant virtuel. La synthèse de l'UT génère un ensemble de contraintes au E/S, modélisé sous la forme d'un IPERM (IP Execution Requirement Model). Ce dernier modélise (1) les dates de production et de consommation des données dans l'UT et (2) les bus sur lesquels elles transitent entre l'unité de communication et l'unité de traitement. Les modèles IPERM et IOCG sont finalement utilisés pour synthétiser l'unité de communication. Nous avons appliqué notre méthode à des algorithmes des domaines du TDSI et des Télécommunications. La première expérience est réalisée sur un exemple de Transformée de Fourrier Rapide (FFT). Pour les conditions d'expérimentation retenues, l'optimisation du nombre d'opérateurs est en moyenne de 20% et celle des registres de 7%, par rapport à une approche classique. La deuxième expérience utilise une Transformée en Cosinus Discrète (DCT) pour comparer les résultats, obtenus en appliquant l'approche d'intégration proposée dans ce manuscrit, avec les résultats des méthodes utilisant des adaptateurs. Pour l'exemple considéré, le gain sur les registres de communications varie de -2% à 88% à débit d'E/S constant. La dernière expérience, réalisée en partenariat industriel, démontre l'applicabilité de notre méthodologie sur un composant virtuel comportemental complexe (Maximum A Posteriori MAP) dans le contexte d'une application de Turbo décodage temps réel.<br /><br />Nous proposons dans ce mémoire une approche de réutilisation des IPs dans les applications orientées traitement du signal, de l'image et des télécommunications. Pour cela, nous basons notre approche sur la notion de composants virtuels de niveau algorithmique, définie dans le cadre des projets RNRT MILPAT (Méthodologie et Développement pour les Intellectual Properties pour Applications Telecom). Le flot de conception proposé s'inscrit dans la démarche Adéquation Algorithme Architecture du projet RNRT ALITPA (Définition et Application d'une méthodologie de développement pour les (IP) intellectual property de niveau comportemental dans les applications de télécommunication) et est basé sur l'utilisation de techniques de synthèse haut niveau sous contraintes d'intégration. Les unités fonctionnelles constituant l'architecture cible du composant sont (re)conçues en fonction des caractéristiques de l'architecture de communication du système et de la spécificité de l'application.<br /><br />Dans ce contexte, la spécification de l'IP est modélisée par un Graphe Flot de Signaux (SFG) qui, couplé aux temps de propagations des opérateurs et à la cadence d'itération, permet la génération d'un graphe de contrainte algorithmique ACG. Nous avons développé une d'analyse formelle des contraintes, qui repose sur les calculs de cycles, et permet de vérifier la cohérence entre la cadence, les dépendances de données de l'algorithme et les contraintes technologiques.<br /><br />Les contraintes d'intégration, spécifiées pour chacun des bus (ports) connectants l'IP aux autres composants du système, sont modélisées par un graphe de contraintes d'Entrée/Sortie IOCG (IO Constraint Graph) dont la sémantique est issue des travaux de Ku et De Micheli. Ce modèle supporte, entre autre, la modélisation (1) du type de transferts, (2) des varations temporelles des dates d'arrivées des données, (3) du séquencement des données échangées (4) des mécanismes liés aux protocoles. Les contraintes d'intégration et les contraintes algorithmiques de l'IP sont fusionnées pour fournir un graphe détaillé des contraintes GCG (Global Constraint Graph) exhibant les points de synchronisation entre l'environnement et le composant. Des optimisations pour l'implémentations sont proposées à partir de transformations formelles du graphe.<br /><br />La synthèse de l'unité de traitement (UT) est réalisée à l'aide de l'outil GAUT (Générateur Automatique d'Unité de Traitement) dont l'ordonnancement est contraint par les paramètres temporel de l'intégrateur du composant virtuel. La synthèse de l'UT génère un ensemble de contraintes au E/S, modélisé sous la forme d'un IPERM (IP Execution Requirement Model). Ce dernier modélise (1) les dates de production et de consommation des données dans l'UT et (2) les bus sur lesquels elles transitent entre l'unité de communication et l'unité de traitement. Les modèles IPERM et IOCG sont finalement utilisés pour synthétiser l'unité de communication.<br /><br />Nous avons appliqué notre méthode à des algorithmes des domaines du TDSI et des Télécommunications. La première expérience est réalisée sur un exemple de Transformée de Fourrier Rapide (FFT). Pour les conditions d'expérimentation retenues, l'optimisation du nombre d'opérateurs est en moyenne de 20% et celle des registres de 7%, par rapport à une approche classique. La deuxième expérience utilise une Transformée en Cosinus Discrète (DCT) pour comparer les résultats, obtenus en appliquant l'approche d'intégration proposée dans ce manuscrit, avec les résultats des méthodes utilisant des adaptateurs. Pour l'exemple considéré, le gain sur les registres de communications varie de -2% à 88% à débit d'E/S constant. La dernière expérience, réalisée en partenariat industriel, démontre l'applicabilité de notre méthodologie sur un composant virtuel comportemental complexe (Maximum A Posteriori MAP) dans le contexte d'une application de Turbo décodage temps réel.
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Ballet, Jérôme. "Contribution à l'élaboration de composants électroniques organiques à base de poly(3-octylthiophène)." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00131179.
Full textAbstract:
Le travail présenté dans ce manuscrit concerne l'étude et la réalisation de diodes et de transistors à couches actives polymères. Le polymère utilisé pour cette étude est un poly(3-octylthiophène) régio-régulier synthétisé par M. Delabouglise du Laboratoire d'électrochimie et de physico-chimie des matériaux et des interfaces (LEPMI). Cette étude constitue le premier travail dans le domaine de l'électronique organique au sein du LAAS. <br />Le premier chapitre constitue une revue assez exhaustive des travaux de la littérature dans le domaine. Nous avons notamment détaillé les principes de conduction dans les matériaux organiques en rappelant l'importance des orbitales moléculaires dans le déplacement des charges. Cet état de l'art a aussi consisté à faire un inventaire des principaux matériaux organiques référencés dans la littérature et de comparer leurs performances. <br />La suite du manuscrit fait état de technologie de mise en œuvre et la caractérisation des diodes à base de P3OT. Le 2ème chapitre décrit donc les différentes étapes technologiques permettant d'aboutir aux diodes. Elles sont basées sur le principe d'une mono-couche de P3OT prise en sandwich entre une anode en ITO et une cathode métallique. Nous avons identifié à partir des caractéristiques électriques des diodes réalisées les modèles les plus adaptés à la description de leur comportement. Une étude capacitive a notamment permit de révéler la présence d'une charge d'espace à l'interface métal/polymère.<br /> Le 3ème chapitre aborde la réalisation de transistors de type TFT à base de P3OT. Nous avons extrait de la caractérisation de ces composants une mobilité par effet de champ de 4,1.10-5 cm².V-1.s-1. Nous avons, aussi, mis en exergue l'augmentation de la mobilité en fonction de la tension de grille. La présence importante de pièges à l'interface SiO2/P3OT ou dans le volume du matériau a été mise en évidence. Le vieillissement de nos transistors a aussi été abordé, notamment lors de leur exposition à l'oxygène.
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Raynaud, Jonathan. "Elaboration de pièces 3D multimatériaux par fabrication additive." Thesis, Limoges, 2019. http://www.theses.fr/2019LIMO0101.
Full textAbstract:
Actuellement, les pièces HTCC et LTCC (High and Low Temperature Co-fired Ceramics) sont élaborées selon deux procédés : le coulage en bande pour le substrat diélectrique en céramique et la sérigraphie pour la réalisation des pistes et vias métalliques. Un procédé de fabrication additive hybride, capable de construire une pièce 3D en céramique / métal, pourrait trouver un intérêt majeur dans la fabrication de composants utilisés en micro-électroniques. En effet, un des principaux avantages de la fabrication additive est de pouvoir réaliser des géométries qui ne peuvent actuellement pas être obtenues en micro-électronique, ce qui permettrait d’obtenir un gain de performances comparé aux circuits actuels. L’objectif de ce travail est de proposer un nouveau procédé d’obtention de pièces monolithiques multimatériaux utilisant le couplage de deux technologies de fabrication additive .Une stratégie combinant la stéréolithographie et la micro-extrusion est proposée pour la fabrication de pièces multimatériaux HTCC et LTCC. Les pièces modèles sont des circuits électroniques dans les trois dimensions de l’espace comprenant un substrat diélectrique ainsi que des pistes horizontales et des vias. Des structures innovantes ont également été construites (blindage continus et vias obliques). La caractérisations de ces composants conduit à des valeurs similaires à celles des HTCC et LTCC réalisés par des procédés conventionnels<br>Currently, HTCC and LTCC (High and Low Temperature Co-fired Ceramics) parts are produced by two processes: tape casting for the dielectric ceramic part and screen printing for the realization of metal tracks and vias. The main objective of this work is to propose a new process for obtaining monolithic multi-material parts using the coupling of two additive manufacturing technologies. In this respect, a hybrid additive manufacturing process capable of building a 3D ceramic / metal part could be of major interest in the manufacture of such electronic components. Stereolithography and robocasting seem to be complementary processes to achieve this goal. The advantage of using additive manufacturing instead of conventional methods is to be able to achieve forms that can not currently be obtained in microelectronics, which would allow a performance gain compared to current circuits. A strategy combining stereolithography and robocasting is proposed for the simple manufacture of HTCC and LTCC multi-material parts. The model parts are electronic circuits in the three dimensions of the space including a dielectric substrate as well as horizontal tracks and vias. To improve the performance of current circuits new geometries are being studied, such as armored or inclined vias. They will then be characterized in microwave to verify the application of selected materials in these frequency ranges
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Vu, Thi Mai. "Etude des couches minces du système ternaire Ge-Se-Te et fabrication de composants d'optique intégrée IR, briques de base de micro-capteurs optiques de gaz." Thesis, Montpellier 2, 2014. http://www.theses.fr/2014MON20098/document.
Full textAbstract:
Dans un contexte où les besoins en capteurs de gaz sont de plus en plus importants, en particulier pour la métrologie de l'environnement, il est proposé dans ce travail la réalisation de guides d'onde droits, de guides spirales, de jonctions Y,…, éléments indispensables pour la fabrication de micro-capteurs optiques infrarouges. La réalisation de ces différents éléments, par empilement et gravure de couches amorphes du système ternaire Ge-Se-Te, a nécessité en premier lieu l'étude du dit système. Des couches minces Ge-Se-Te de compositions très différentes ont été déposées par co-évaporation thermique, puis caractérisées en termes d'homogénéité, stabilité thermique, gap optique et indice de réfraction. L'évolution des propriétés en fonction de la composition a ensuite permis de mettre en évidence un domaine de compositions du système Ge-Se-Te particulièrement attractif : dans ce domaine, correspondant aux compositions riches en sélénium (plus de 55 % atomique) et contenant entre 20 et 30 % de germanium, les couches sont en effet monophasées, caractérisées par des températures de transition vitreuse élevées, une grande stabilité thermique, et un domaine de transparence s'étendant de 1 à 16 µm environ. Dans ce domaine de compositions, deux d'entre elles ont été choisies, Ge25Te10Se65 et Ge25Te20Se55, et utilisées pour fabriquer différents circuits d'optique intégrée. Les éléments les plus simples, à savoir des guides d'onde canaux, ont été réalisés en déposant successivement deux couches (Ge25Te10Se65 puis Ge25Te20Se55) sur un substrat silicium, puis en modifiant la géométrie de la couche supérieure d'indice de réfraction plus élevé par usinage ionique, de sorte à obtenir un confinement bidimensionnel de la lumière. Les pertes de propagation de ces guides ont été estimées à 1 dB.cm-1 à la longueur d'onde 1,55 µm. D'autres éléments plus complexes ont ensuite été fabriqués : des guides d'onde courbes pour lesquels les propriétés de guidage ont été obtenues quel que soit le rayon de courbure, des guides spirales ayant donné lieu à un bon guidage de la lumière, des jonctions Y caractérisées par une division satisfaisante de l'intensité lumineuse, ainsi que des interféromètres de type Mach-Zehnder en sortie desquels la lumière a été correctement recombinée<br>In a context where the needs for gas sensors are increasingly important, especially for environmental metrology, it is proposed in this work to achieve straight waveguides, spirals, Y-junctions, ..., elements essential for the fabrication of infrared optical micro-sensors. The realization of these elements, by stacking and etching of amorphous thin films from the Ge-Se-Te ternary system, first required the study of this system. Ge-Se-Te thin films of very different compositions were deposited by thermal co-evaporation and characterized in terms of uniformity, thermal stability, optical band gap and refractive index. The evolution of the film properties with the composition was then used to highlight a particularly attractive area of compositions in the Ge-Se-Te system: in this domain, corresponding to compositions rich in Se (more than 55 atomic %) and containing between 20 and 30 atomic % in Ge, the layers are indeed single-phase, characterized by high glass transition temperatures, high thermal stability, and a transparency window extending from 1 to about 16 microns. In this composition region, two of them were selected, Ge25Te10Se65 and Ge25Te20Se55, and used to realize different integrated optics circuits. The simplest elements, which are channel waveguides, were made by depositing successively two layers (Ge25Te10Se65 then Ge25Te20Se55) on a silicon substrate, and then by modifying the geometry of the higher refractive index top layer by ion beam etching, so as to obtain a two-dimensional confinement of light. Propagation losses of these straight waveguides were estimated at 1 dB.cm-1 at the 1.55 µm wavelength. Other more complex elements were then fabricated: S-bent waveguides for which the guiding properties were obtained whatever the curvature radius, operational spiral waveguides, Y-junctions able of a satisfactory division of the light intensity, and Mach-Zehnder interferometers at the output of which the light was successfully recombined
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Remy, Laurent. "Mise en place d'une nouvelle méthode de conception orientée DFM." Phd thesis, Université de Provence - Aix-Marseille I, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00524319.
Full textAbstract:
La première partie du manuscrit présente un état de l'art des différentes visions du DFM au sein du processus de conception industriel. Une nouvelle méthode de conception orientée DFM baptisée le DFM² est définie, se basant principalement sur l'intensification des interactions entre la conception et la fabrication. L'étape de conception de cellules se place au coeur de ces interactions afin d'appliquer les améliorations DFM en amont de la conception du circuit. La suite de l'étude présente des résultats visant à s'affranchir de la variabilité observée lors de la fabrication, concernant des domaines comme la planéité ou la lithographie à la fois pour le FEOL et le BEOL. Une étude statistique sur l'étape de métallisation est ensuite proposée, visant à modéliser l'impact de la géométrie du motif des dispositifs de remplissage métalliques sur les performances électriques des circuits. Les résultats permettent de définir de nouvelles conditions de simulation afin de prendre en compte cet effet dès la conception des cellules. Enfin, un outil d'aide à la conception de cellules (DUTY) est proposé. Son objectif est en premier lieu d'accompagner les concepteurs dans la mise en place du DFM² en leur proposant des améliorations DFM basées principalement sur les résultats obtenus précédemment. De plus, son but à long terme est de corréler les modifications DFM réalisées avec les améliorations de rendement attendues.
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Hirrien, Bertrand. "Rugosité de surface et d'interface : méthodes de microscopie de force atomique et réflectivité de rayons-X rasants appliqués aux composants de la micro-électronique et de l'optronique." Grenoble INPG, 1997. http://www.theses.fr/1997INPG0179.
Full textAbstract:
Face a la diminution continue des dimensions des composants, la rugosite aux interfaces des systemes micro-electroniques et optroniques devient un facteur limitant. Il convient donc de savoir caracteriser la rugosite le plus completement possible, afin d'en quantifier et comprendre les effets. Ce travail de these montre l'interet, dans le cas d'une topographie rugueuse, de separer les caracteristiques de repartition horizontale de matiere, de ses caracteristiques verticales. L'etude mathematique et la programmation d'une methode basee sur le formalisme des densites spectrales de puissance (dsp), ont permis la caracterisation et la comparaison quantitative - avec recoupement des differentes gammes spectrales - des mesures de rugosites provenant de deux types d'appareils : interferometre heterodyne et microscope a force atomique (afm). Cette technique a ete illustree experimentalement sur des couches minces d'aluminium ou encore de nitrure de titane. Nous mettons en evidence une forme de spectre qui semble assez typique du procede de depot, avec, pour l'evaporation d'aluminium, un creux dans la dsp autour de 5*10-4 nm-1 suivie d'un large maximum autour de 5*10-3 nm-1. Par ailleurs, nous etendons le concept de dsp de topographie a celui de densite spectrale de puissance de rugosite electrique. D'autre part, la modelisation et la simulation des effets d'un gradient vertical de composition dans un substrat, ont ete appliquees a sa detection par reflectivite speculaire de rayons x rasants notamment sur verre b16. Enfin, l'etude de films de tio2 deposes par pulverisation par faisceau d'ions (ibs), a montre que leur surface tres faiblement rugueuse permet un etalonnage vertical absolu pour microscope de force atomique, utilisant la mesure de hauteur de marches par reflectivite de rayons x-rasants.
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Kong, Xiangji. "Development and characterization of polymer- metallic powder feedstocks for micro-injection molding." Phd thesis, Université de Franche-Comté, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00844736.
Full textAbstract:
Micro-Powder Injection Moulding (Micro-PIM) technology is one of the key technologies that permit to fit with the increasing demands for smaller parts associated to miniaturization and functionalization in different application fields. The thesis focuses first on the elaboration and characterization of polymer-powder mixtures based on 316L stainless steel powders, and then on the identification of physical and material parameters related to the sintering stage and to the numerical simulations of the sintering process. Mixtures formulation with new binder systems based on different polymeric components have been developed for 316L stainless steel powders (5 µm and 16 µm). The characterization of the resulting mixtures for each group is carried out using mixing torque tests and viscosity tests. The mixture associated to the formulation comprising polypropylene + paraffin wax + stearic acid is well adapted for both powders and has been retained in the subsequent tests, due to the low value of the mixing torque and shear viscosity. The critical powder volume loading with 316L stainless steel powder (5 µm) according to the retained formulation has been established to 68% using four different methods. Micro mono-material injection (with 316L stainless steel mélange) and bi-material injection (with 316L stainless steel mélange and Cu mélange) are properly investigated. Homogeneity tests are observed for mixtures before and after injection. A physical model well suited for sintering stage is proposed for the simulation of sintering stage. The identification of physical parameters associated to proposed model are defined from the sintering stages in considering 316L stainless steel (5 µm)mixtures with various powder volume loadings (62%, 64% and 66%). Beam-bending tests and free sintering tests and thermo-Mechanical-Analyses (TMA) have also investigated. Three sintering stages corresponding to heating rates at 5 °C/min, 10 °C/min and 15 °C/min are used during both beam-bending tests and free sintering tests. On basis of the results obtained from dilatometry measurements, the shear viscosity module G, the bulk viscosity module K and the sintering stress σs are identified using Matlab® software. Afterwards, the sintering model is implemented in the Abaqus® finite element code, and appropriate finite elements have been used for the support and micro-specimens, respectively. The physical material parameters resulting from the identification experiments are used to establish the proper 316L stainless steel mixture, in combination with G, K and σs parameters. Finally, the sintering stages up to 1200 °C with three heating rates (5 °C/min, 10 °C/min and 15 °C/min) are also simulated corresponding to the four micro-specimen types (powder volume loading of 62%, 64% and 66%). The simulated shrinkages and relative densities of the sintered micro-specimens are compared to the experimental results indicating a proper agreement
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Ivanova, Mariya. "Conception et réalisation de fonctions thermiques intégrées dans le substrat de composants électroniques de puissance : apport de la gestion des flux thermiques par des mini et micro caloducs." Grenoble INPG, 2005. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00171856.
Full textAbstract:
Les modules de puissance ont tendance à devenir de plus en plus compacts et ceci engendre une augmentation significative des densités de flux à évacuer. Un refroidissement plus performant est devenu impératif. Pour la conception optimale d'une fonction de puissance, les contraintes électriques et thermiques ne peuvent pas être traitées séparément. Les caloducs plats présentent un intérêt certain lorsque les applications visées intéressent le domaine spatial où les critères de masse, d'encombrement et d'isolation électrique sont primordiaux. Un caloduc est un système qui, grâce à un changement de phase d'un fluide caloporteur, prélève la chaleur d'un point et la transporte vers un autre, sans utiliser de pompe ou d'autre artifice mécanique. Dans un premier temps, des études théoriques et expérimentales ont été conduites pour concevoir et réaliser de micro caloducs en silicium. Deux types de réseaux capillaires ont été étudiés. Le premier est constitué de rainure axiales réctangulaures et le second de rainures radiales. La seconde partie des travaux consiste l'étude de conception, de réalisation et de caractérisation des caloduc integrés dans un substrat DBC (Direct Bonded Copper). L'ensemble de ces travaux a montré tout l'apport des mini et micro caloducs dans la gestion thermique des systèmes électroniques<br>The power modules tend to become more compact and this generates a significant increase in the dissipated heat flux densities. A powerful cooling becomes imperative. For the optimal design of a power function, the electric and thermal constraints cannot be treated separately. The flat heat pipes present a interesting solution when the applications concern the space field where the criteria of mass, and electric insulation are of primary importance. The heat pipe is a system which, thanks to a phase shift of a coolant, takes the heat of one point and transports it to another, without using of pump or another mechanical artifice. Initially, theoretical and experimental studies were led to design and realize silicon micro heat pipes. Two types of capillary structure were studied. The first one consists of rectangular axial grooves and the second one of radial grooves. The second part of this work consists of design, realization and characterization of the heat pipe integrated in a DBC (Direct Bonded Copper) substrate. The whole work showed ail the contribution of pipes in the thermal management of the electronic systems
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Vanotti, Meddy. "Développement d'un système de détection en milieux gazeux d'espèces à risque pour le contrôle environnemental (application au monoxyde de carbone et à l'hydrogène) : Composants et systèmes micro-acoustiques." Thesis, Besançon, 2015. http://www.theses.fr/2015BESA2022/document.
Full textAbstract:
La détection de gaz potentiellement dangereux représente une problématique d’actualité pour la protectiondes personnes mais aussi un enjeu d’avenir pour le stockage des énergies renouvelables. Les outils desimulations développés au sein du Département Temps-Fréquence de l’Institut FEMTO-ST, associés aux outilstechnologiques proposés par la centrale MIMENTO ont permis la mise au point de capteurs SAW apportantdes réponses à ces problématiques. Ces derniers fondés sur les propriétés des ondes de Love ont ainsi permis ladétection du monoxyde de carbone dans la gamme du ppm. De même, la mesure de concentration d’hydrogènede l’ordre du pourcent a pu être réalisée par le biais de dispositifs s’appuyant sur les ondes Rayleigh. Les effortsfournis pour l’optimisation des dispositifs électro-acoustiques ont aboutis à la réalisation de lignes à retard surquartz affchant des pertes d’insertion de 16 dB. La limitation de ces pertes, généralement de l’ordre de 25 dB à30 dB sur quartz, augmente les potentialités de nos capteurs en terme d’autonomie et de fonctionnalisation desurface. La connaissance des phénomènes physiques gouvernant leur fonctionnement représente, à notre sens,la base de leur développement futur. De cette idée découle notre démarche d’identification et de compréhensionde ces derniers par le biais des différentes techniques de caractérisations et d’analyses disponible au sein denotre l’institut. Des pistes, telles que le recours à un alliage métallique pour la fonctionnalisation des surfacessensibles et la mise en œuvre d’une méthode de séparation des puces limitant les perturbations du signal directdes dispositifs électro-acoustiques, ont été explorées et ont permis d’améliorer la réponse des capteurs. Lepotentiel des composants à ondes élastiques guidée pour la détection de grandeurs chimiques en phase gazeusea pu être établi sur la base des résultats expérimentaux obtenus au cours de cette thèse. Dans la continuité decette dernière, deux projets de recherche (P-AIR et SMARTY) visant le contrôle de la qualité de l’air en milieuurbain ont d’ors et déjà été engagés<br>The detection of hazardous gas is a topical issue for the protection of persons. Besides, it represents a challenge linked to the storage of renewable energy. Simulation tools developed within the Time and Frequency Department attached to the FEMTO-ST Institute together with technological facilities available at MIMENTO center have enabled the development of SAW sensors providing answers to these issues. These Love wave’sbased sensors properties have enabled the detection of carbon monoxide in the ppm range. Similarly, hydrogen concentrations of the percent order has been measured by mean of Rayleigh wave’s based sensors. The efforts to optimize electro-acoustic devices have led to achieve delay lines built on quartz with insertion losses of 16 dB.Usually around 25 dB to 30 dB, the reduction of the insertion losses improves the potential of these sensorsin terms of autonomy and surface functionalization. Knowledge of the physical phenomena governing theoperation of these sensors represent the basis of their future development. Thus, different characterization and analysis techniques available in our institute have been carried out to reveal these phenomena. From there, the functionalization of sensor’s sensitives surfaces with metallic alloys and implementation of a chip separation method limiting the disturbance of the direct signal of the electro-acoustic devices, have been explored to improve the performance of the sensors. Based on the experimental results obtained in this thesis, the potential of elastic guided wave’s sensors applied to the detection of chemical quantities in gas phase can be established.In continuation of this study, two projects (P-AIR and SMARTY) dedicated to the control of the urban air quality have already been engaged