Capteurs intégrés pour la fiabilisation des technologies d'encapsulation en microélectronique / Aurore Quelennec ; sous la direction de Hélène Fremont et de Dominique Drouin

Date :

Type : Livre / Book

Type : Thèse / Thesis

Langue / Language : français / French

Assemblage (informatique) -- Fiabilité

Microélectronique -- Fiabilité

Capteurs (technologie)

Encapsulation (électronique) -- Fiabilité

Fremont, Hélène (1963-.... ; auteure d'une thèse de sciences) (Directeur de thèse / thesis advisor)

Drouin, Dominique (19..-.... ; Spécilatiste en mécanique) (Directeur de thèse / thesis advisor)

Landesman, Jean-Pierre (19..-....) (Président du jury de soutenance / praeses)

Darnon, Maxime (1981-.... ; auteur en micro- et nano-électronique) (Rapporteur de la thèse / thesis reporter)

Bonnassieux, Yvan (Rapporteur de la thèse / thesis reporter)

Duchesne, Eric (Membre du jury / opponent)

Université de Bordeaux (2014-....) (Organisme de soutenance / degree-grantor)

Université de Sherbrooke (Québec, Canada) (Organisme de cotutelle / degree co-grantor)

École doctorale des sciences physiques et de l’ingénieur (Talence, Gironde) (Ecole doctorale associée à la thèse / doctoral school)

Laboratoire de l'intégration du matériau au système (Talence, Gironde) (Laboratoire associé à la thèse / thesis associated laboratory)

Résumé / Abstract : L’entreprise IBM a lancé en 2014 un projet de recherche pour introduire de l’intelligence, c’est-à-dire des capteurs, dans des modules micro-électroniques. Le projet vise l’amélioration, à partir des données des capteurs, des procédés d’assemblage de puce qui serviront dans des serveurs pour du calcul haute performance ou les télécommunications.Mon projet consiste à concevoir, caractériser, puis intégrer 109 micro-capteurs, de dimensions 1 x 100 x 100 µm3, de température, humidité et contrainte sur une puce électronique de 2 x 2 cm2. L’objectif est d’obtenir en temps réel la répartition de l’humidité, la température et la contrainte dans l’assemblage, en environnement sévère.Les capteurs à base de nanotubes de carbone réalisés sont très sensibles à l’humidité et la température, avec par exemple une variation de 50% de la grandeur de sortie du capteur pour une variation de -40 à 140 °C. J’ai proposé une méthode novatrice à partir des propriétés de l’impédance du capteur permettant la séparation de la réponse à la température de celle à l’humidité.

Résumé / Abstract : IBM is combining forces with the Université de Sherbrooke to introduce intelligency, which are sensors, in microelectronics module. The project is to make the assembly process of a chip more robust thanks to the sensor data. These microelectronics module are used in high-performance computing servers or telecommunications. The objectives are to design, characterize and embed 109 micro-sensors, having dimensions below 1 x 100 x 100 µm3. These micro-sensors will be on chip and measure temperature, moisture and strain. Thus these micro-sensors will give the spatial distribution of temperature, moisture and strain into the microelectronics module in severe environments. The carbon nanotube-based sensor realized are very sensitive to moisture and temperature, as example the output quantity value of the sensors is reduced by 50 per cent with a temperature excursions from -40 to 140 ℃. I developed a novel method to separate the temperature response from the moisture one, using the impedance properties of the sensor.