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Liste des cours catégorie: Microélectronique

Analyse des performances d'interconnexion entre systèmes électroniques

Analyse des performances d'interconnexion entre systèmes électroniques : mécanique, thermique et électrique

Rapport d'études SYSTEM PLUS


Calcul de sensibilité des paramètres d'entrée

Calcul de sensibilité des paramètres d'entrée et Développement d'un modèle de coût de test

Réalisation d’un modèle de calcul de coût de test de Circuits intégrés. Jusqu'à présent, le modèle de la société était basique et pas suffisamment fiable. Il n’était plus viable et devait être remplacé par un autre plus proche de la réalité. Mon travail a consisté à modéliser les coûts de test sous pointes de tranches et test de puces électroniques montées en boîtier. Par suite, j’ai rédigé un document explicatif sur le test.


Calcul des coûts d'assemblage de cartes électroniques

Le but de l’étude est de modéliser les flux de montage de cartes afin d’en calculer le coût. Un flux de montage est une suite d’opérations s’appliquant à

Certains ou à l’ensemble des composants. Tout le processus d’assemblage de la carte est donc reconstruit après avoir été décomposé en étapes élémentaires ; cela

Permet d’estimer plus précisément la valeur ajoutée à chaque opération. Il sera possible de modifier les flux de montage comportant report, insertion, refusion

Vague, test, contrôle qualité... et de paramétrer chaque opération.


Caractéristiques mécaniques des circuits intégrés

Boîtiers plats (flat package)Les boîtiers DIL (Dual In Line)Les boîtiers SILLes boîtiers SO (Small Outline)Les boîtiers chip carri.


Conception des circuits intégrés monolithiques

Élaboration d’un substrat de silicium

Préparation du silicium - obtention de la plaquette « substrat »

Photolithographie de l’oxyde de silicium

Réalisation des transistors NPN intégrés

Réalisation de divers composants

Vérification de la plaquette - découpage et assemblage


Cours Verilog

Un cours complet, simple et clair sur Verilog (en français).


Densité et surface d'interconnexion d'un système de composants assemblés sur un support

Longueur moyenne d’interconnexion lpp

Densite d’interconnexion

Calcul de la surface d’interconnexion pour un reseau ideal de composants

Calcul de la surface d’interconnexion pour un ensemble quelconque de composants


Détermination de l’énergie au joint de grains

Détermination de l’énergie au joint de grains par calculs ab initio et application à un modèle Monte Carlo de croissance cristalline.


Diffusion des impuretés dans le silicium

Croissance de l'oxyde de silicium

Épaisseur minimale de protection de l'oxyde de silicium

Croissance de l'oxyde de silicium

Diffusion des impuretés

Flux des impuretés : 1° loi de fick

Équation de transport : 2° loi de fick

Étape de prédepot du dopant

Étape de redistribution du dopant

Profil de diffusion d'un transistor NPN

Implantation ionique


Effets d'épaisseur dans les réseaux.

Effets d'épaisseur dans les réseaux.


Eléments de physique des semi-conducteurs

Intermédiaires entre isolants et conducteurs, les semi-conducteurs ont des propriétés mises à profit dans les composants électroniques.

Quelques considérations générales rappellent les mécanismes de liaisons inter-atomiques et les niveaux d’énergie entre la conduction et la valence. Ceci permet de décrire les propriétés des semi-conducteurs intrinsèques vis à vis des isolants et des conducteurs dans le mécanisme de recombinaison des électrons libres et des trous (vacance d’électron) au sein des réseaux cristallins. On remarque cependant une grande dépendance de la quantité de charges libres avec la température, ce qui conduit à mieux contrôler ces porteurs de charges par dopage du semi conducteur : entre type N, si des électrons supplémentaires sont introduits, et type P si des charges positives (défauts d’électrons) apparaissent.

Ces deux types de semi-conducteurs sont assemblés. La jonction PN ainsi constituée commence par un processus de diffusion qui instaure un champ électrique. Celui-ci se stabilise pour constituer une barrière de potentiel dont l’expression est déterminée à partir de considérations simples de physique des semi-conducteurs. La polarisation de cette jonction par une source de tension extérieure montre un comportement dissymétrique qui est à l’origine de la première grande application des semi-conducteurs dopés : la diode à jonction.


Etude des filières technologiques d'interconnexion entre puces et cartes électroniques

L’étude, à travers la description des filières et le choix des filières retenues, permet par des méthodes de calcul appropriées de modélisation leur coût de fabrication. Le but du logiciel d’aide à la décision est de définir des coûts et de voir comment ces coûts peuvent varier suivant les procédés utilisés lors de la fabrication ; les paramètres pouvant impacter directement sont la production annuelle, les rendements, le débit, le prix des matières premières, le coût des équipements, etc...


Etude des technologies d'interconnexion : densité et performances mécaniques

Dans le domaine du packaging, un système est considéré comme performant, lorsque celui ci remplit les trois conditions suivantes: Densité élevée, rapidité importante et faible coût de fabrication. Du point de vue du circuit intégré, cela signifie une grande densité de portes logiques avec une horloge interne la plus rapide possible. En ce qui concerne l’environnement de cette puce, c’est à dire le packaging, ses performances mécaniques sont représentées par son efficacité η. Plus celle-ci est faible, plus la longueur totale d’interconnexion sera élevée et donc plus le substrat sera coûteux. De même, plus les lignes sont longues, plus les retards de ligne (wiring delay) sont pénalisantes.


Etude des technologies d'interconnexion : modélisation et analyse thermique d'un système électronique

Pour savoir si un package est adapté thermiquement à un circuit intégré, il est nécessaire d’estimer sa capacité à évacuer la chaleur vers l’extérieur. Dans ce but, l’étude thermique d’un système électronique peut se décomposer en trois parties


Etude des technologies d'interconnexion : performances thermiques des systèmes

Les problèmes de dissipation thermique revêtent une grande importance dans le packaging des circuits intégrés. Ne pas les considérer et ne pas les maîtriser revient à fabriquer des modules n’offrant pas toutes les garanties de fonctionnement et de fiabilité. Une mauvaise ou insuffisante évacuation de la chaleur a des effets néfastes sur le bon fonctionnement du circuit. La chaleur est le résultat d’une puissance électrique développée par les éléments actifs et passifs.


Familles de circuits intégrés logiques

Familles de circuits intégrés logiques : Logique DTL, Familles TTL, Logique CML/ECL,Technologie I2L, Technologie BiCMOS, Lignes de transmission


Généralités Circuit intégré

Un circuit intégré (souvent abrégé CI, à ne pas confondre avec CI de circuit imprimé) est un composant dit actif. Il s'agit d'un composant possédant un certain nombre de broches (deux à plusieurs centaines), et qui intègre en son sein un certain nombre de composants tels que transistors, résistances, diodes, etc.

Circuits intégrés linéaires (analogiques)

Circuits intégrés logiques (numériques)

Découplage d'alimentation de circuits intégrés logiques

Circuits intégrés spécifiques

Boîtiers

Lien entre schéma et boîtier


Identification des circuits intégrés

Identification des circuits intégrés


Interconnexion en microélectronique

Interconnexion en microélectronique : étude des performances du montage Bonding


Interconnexion en microélectronique

Cette technologie introduite par IBM où elle est appelée C4 (Control Collapse Chip Connection) résulte d’un choix de construction de packaging où les interconnexions sont sous forme matricielle tout au long de la chaîne d’interconnexion. Les circuits intégrés reçoivent une préparation spécifique des plots de sortie sous forme de bille d’alliage Plomb-étain (Cf. figure 1) qui réalisera la liaison électrique et mécanique avec le niveau de packaging suivant. La principale caractéristique de ce mode d’assemblage est qu’il permet un plus grand nombre de connexions, pour une puce de taille donnée, que les sorties périphériques traditionnelles.


Interconnexion en microélectronique

Un circuit intégré ne peut fonctionner sans un environnement spécifique, un boîtier, une carte, qui lui permet de réaliser les fonctions pour lesquelles il a été conçu. C’est le packaging qui prend en compte les contraintes diverses touchant à l’environnement du silicium et qui contribue directement à sa performance et à sa fiabilité.

Du point de vue électrique, les signaux se propagent d’un circuit intégré à un autre en transitant à travers les différents niveaux de packaging. Les interconnexions ne peuvent améliorer, en aucun cas, un signal électrique entre deux jonctions; elles ne peuvent que le détériorer. Tout ce qui environne les jonctions (à l’intérieur de la puce), c’est à dire le packaging, les interconnexions, engendre des distorsions dans les signaux qu’il est important

De connaître afin de les minimiser.

La conception d’un boîtier ou d’un module ne s’arrête pas au tracé des liaisons, le dimensionnement des interconnexions doit aussi prendre en compte le comportement électrique de ces liaisons. Des logiciels de modélisation spécifiques permettent de déterminer les caractéristiques électriques des lignes, ils sont de plus en plus intégrés aux logiciels d’implantation des cartes de circuits imprimés. Afin de comprendre et d’améliorer les performance électriques relatives aux interconnexions, il est indispensable de posséder une certaine connaissance théorique sur la question.


Interconnexion en microélectronique : les boîtiers Chip Size Package

Il peut paraître étonnant de consacrer un document spécifique à l’étude de ces boîtiers simple puce que sont les CSPs ; cependant les efforts de développement dans ce domaine qui se situe à la limite entre les boîtiers conventionnels et les puces nues peuvent amener des modifications importantes dans les techniques de montage de puces ainsi que dans la répartition future des activités de montage de puces.


Interconnexion en microélectronique : les circuits hybrides

Processus simplifie de fabrication d'un circuit hybride en couches epaisses

Analyse thermique

Analyse thermique

Matériaux utilises en sérigraphie

Techniques d'assemblage et soudure


Interconnexion en microélectronique : les circuits imprimés

Interconnexion en microélectronique : les circuits imprimés

Caracteristiques techniques des circuits pcb

Densite d’interconnexions et regles de cao

Plage d’accueil du composant sur le substrat : l’empreinte

Report des composants (et des puces)

Test et controle des pcb

Le marche du pcb


Interconnexion en microélectronique : les circuits multipuce

Interconnexion en microélectronique : les circuits multipuce (MCM)

Techniques de report et d’interconnexion

Processus de fabrication mcm-s, mcm-c, mcm-d, mcm-l

Test et contrôle des mcms

Test et contrôle des mcms


La loi de Murphy ou Loi de l'Embêtement Maximum LEM

La loi fondamentale de Murphy, qui a donné de trés nombreux corollaires dans le domaines les plus divers, s'énonce ainsi : " Si quelque chose peut aller de travers, le phénomène se produira, en particulier au cours d'une démonstration ".


Les Circuits intégrés

Qu'est-ce qu'un circuit intégré?

Familles technologiques

Marquage des circuits intégrés

Un CI célèbre: le timer 555

Anatomie du 555

Data sheet du 555

Principe de fonctionnement du 555

Fonctionnement du 555 en mode astable

Fonctionnement du 555 en mode monostable


Les semi-conducteurs

Conduction électrique

Structure des semi-conducteurs

Conduction par électron et par trou

Semi-conducteurs dopés ou extrinsèques

Bandes d’énergie des semi-conducteurs dopés

Jonction non polarisée

Jonction P-N polarisée en inverse

Jonction P-N polarisée en direct

Caractéristiques courant-tension


Notions fondamentales d'électronique intégrée

Notions fondamentales d'électronique intégrée : conception de circuits intégrés, les éléments disponibles en technologie CMOS, les bases des blocs fonctionnels (miroirs de courant, paire différentielle, charges ), les blocs fonctionnels (amplificateur à un étage et à transconductance, cascodes, comparateurs, souces de courant et de tension, oscillateurs), capacités commutées, circuits BiCMOS, layout analogique


PIC Mode d'emploi

Cette approche se veut comme un petit " guide du routard " pour vous permettre d'être efficace le plus rapidement


Propriétes des matériaux

Physique des propriétes des métaux, alliages


Résistivité du Silicium

Cristallisation du silicium

La conduction dans les semi-conducteurs

Semi-conducteur extrinsèque


Semiconducteurs et Diodes

Notion de semiconducteur, se familiariser avec la caractéristique exponentielle de la jonction PN qui est au fondement du fonctionnement de la diode standart.

Dans cette partie, on présente sans l'approfondir une introduction aux semiconducteurs et à la jonction PN. La physique des semiconducteurs, tant dans sa dimension appliquée que dans sa dimension recherche technologique est bien représentée à l'École polytechnique de Lausanne. Pour les étudiants physiciens, il y a le cours de matériaux de troisième année ainsi que celui de semiconducteurs de quatrième année.


Simulation SPICE

T.P de Simulation SPICE (circuits CMOS digitaux)


Structure de la matière

Rappel de la description simplifiée de la structure des atomes. Les liaisons inter-atomiques (les liaisons covalentes, les liaisons métalliques.). La conduction électrique, semi conducteurs intrinsèques. Semi conducteurs extrinsèques (de type p, de type n.).


Technologie des circuits intéfrés

Apperçue sur la technologie des circuits intéfrés : les transistors MOS (principe de fonctionnement, modèles), apperçcues technologie CMOS, circuits de base (inverseur, porte de transmission, mirroir de courant, source de courant Wilson, source de courant cascode, paire différentielle, OTA, porte NAND NOR, OU EXCUSIF, bascule D, notions de cellules


Technologies des Circuits Intégrés : Le carbure de silicium

Le SiC n’est pas un nouveau venu sur la scène des semi-conducteurs. En effet, le premier compte rendu sur ce matériau date de 1824. Les propriétés de ce matériau étaient alors inconnues. En 1885, Achelson réussi à faire croître une couche de SiC et lui donna le nom de SiC. En 1907, la première LED sur substrat SiC fut conçue. En 1955, Lely proposa un nouveau concept pour faire croître des couches de SiC de hautes qualités. 1978 fut une année

Majeure dans le SiC avec la technique de croissance par sublimation qui est en fait une méthode dérivée de celle de Lely. En 1987, la société CREE RESEARCH fut fondée. Elle est devenue récemment fournisseur de substrat en SiC. Les LED en SiC sont déjà commercialisées et les progrès effectués sur cette technologie laissent supposer que de nombreuses autres applications devraient voir le jour dans un avenir proche.


Technologies des Circuits Intégrés : SiC

Etat de l'art des techniques de réalisation des étapes de fabrication nécessaires à la définition de dispositifs actifs sur SiC

Le nettoyage des substrats et couches SiC

Les oxydations

Dépôts / Métallisation du SiC

La gravure du SiC

L’implantation ionique du SiC

Quelques machines

Conception de dispositifs


Technologies des Circuits Intégrés : SiGe

Le SiGe et ses applications aux technologies BiCMOS, notes et revues

Rapport d'études SYSTEM PLUS


Theorie générale simplifiée des semi-conducteurs

Semi-conducteur intrinseque

Liaison covalente

Ionisation thermique

Concentration des porteurs dans le silicium intrinsèque

Silicium dope N et P

Mobilité des porteurs de charge : électrons et trous

Densité de courant de conduction

Densité de courant de diffusion des semi-conducteurs

Formation de la jonction pn

Jonction polarisée en inverse

Effet transistor bipolaire

Conception des circuits intégrés monolithiques

Préparation du silicium - obtention de la plaquette substrat


Théorie générale simplifiée des semi-conducteurs

Rappels sur la structure de la matiere

Semi-conducteur pur ou intrinseque

Hauteur de bande interdite et génération de paires électrons trous

Phénomène de recombinaisons des électrons libres

Concentration intrinsèque ni des électrons et des trous dans le silicium pur

Silicium dope uniquement n

Silicium dope uniquement p

Phenomene de conduction dans les semi-conducteurs

Détermination de la densité de courant de conduction

Phénomène de diffusion dans les semi-conducteurs

Densité de courant de conduction et de diffusion

Formation d’une jonction PN

Schéma de bandes de la jonction PN en court-circuit et barrière de potentiel

Jonction polarisée en inverse

Capacité de transition ct de la jonction PN bloquée

Tension inverse élevée, avalanche de la jonction et effet Zener

Jonction PN polarisée en direct

Effet transistor bipolaire

Calcul de l’étendue w0 de la zone de charge d’espace

Calcul du potentiel de diffusion