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Titre : Contribution à l'Analyse de la Fiabilité des Microsystèmes - Prise en Compte des Contraintes liées à l'Environnement Spatial Type de document : texte imprimé Auteurs : M. DARDALHON, Auteur Année de publication : 2003 Langues : Français (fre) Tags : MICROSYSTEMES ANALYSE DE FIABILITE ESPACE TESTS ENVIRONNEMENTAUX STRUCTURE DE TEST MEMS MICROSYSTEMES ANALYSE DE FIABILITE ESPACE TESTS ENVIRONNEMENTAUX STRUCTURES DE TEST MEMS FAILURE ANALYSIS SPACE APPLICATIONS ENVIRONMENTAL TESTS TEST STRUCTURES GENIE INFORMATIQUE, AUTOMATIQUE ET TRAITEMENT DU SIGNAL Index. décimale : THE Thèses de doctorat Résumé : Bien que les microsystèmes soient encore absents des systèmes spatiaux, l'intérêt que leur porte l'industrie est grandissant car ils apparaissent comme une solution adéquate pour réduire le coût des missions tout en conservant l'intégrité de celle-ci grâce notamment à une réduction d'échelle (dimensions, volume, masse, consommation). Cependant, un système aussi intéressant soit-il pour les équipementiers doit être capable de remplir sa mission en ayant une fiabilité maîtrisée, contrôlée et prévisible. Or, il s'avère que la complexité des microsystèmes, l'hétérogénéité des matériaux utilisés et les interfaces avec l'environnement extérieur constituent de nouvelles inconnues concernant la fiabilité. Par conséquent, l'objectif de ces travaux était de mettre en place des outils au sens le plus large du terme pour évaluer la fiabilité d'un microsystème quel que soit son niveau de développement. Pour cela, nous avons : · développé des structures de test élémentaires et mis en œuvre des équipements d'analyse paramétrique afin d'évaluer la fiabilité d'un procédé de fabrication en cours de développement, · proposé un véhicule de test représentatif du comportement d'un système complet dans une technologie de maturité plus avancée, · développé des procédures de test pour des prototypes en cours de développement sous différentes contraintes environnementales et fonctionnelles, · transposé ces procédures pour l'évaluation d'un microsystème commercial ou MOTS (Mems-Off-The-Shelf).
Even if microsystems are not still present in space applications, industrial interest is growing because they are considered to be an appropriate solution to reduce missions cost with integrity conservation thanks notably to scale reductions (size, volume, mass, consumption). However, even if a system appears to be very interesting for manufacturers, it must be able to fulfil its mission and possess a controlled and foreseeable reliability. In consequence, objectives of this work were to develop some tools to evaluate the reliability of a microsystem whatever its development level. Thus, we have : - developed basic test structures and maked use of parametric analysis equipments to evaluate the reliability of a process under development - proposed a representative test vehicle for a complete system behaviour in a more mature technology - developed test procedures for prototypes under development under both environmental and functional stresses - translated these procedures for MOTS (Mems-Off- The-Shelf) or commercial microsystem evaluationDirecteur(s) de thèse : NOUET P. Rapporteur(s) : ESTEVE D.;PELLET C. Examinateur(s) : FOUCARAN A.;OUDEA C.;PRESSECQ F. Invité(s) : PEREZ G.;LATORRE L. Date de soutenance : 17/12/2003 Contribution à l'Analyse de la Fiabilité des Microsystèmes - Prise en Compte des Contraintes liées à l'Environnement Spatial [texte imprimé] / M. DARDALHON, Auteur . - 2003.
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Tags : MICROSYSTEMES ANALYSE DE FIABILITE ESPACE TESTS ENVIRONNEMENTAUX STRUCTURE DE TEST MEMS MICROSYSTEMES ANALYSE DE FIABILITE ESPACE TESTS ENVIRONNEMENTAUX STRUCTURES DE TEST MEMS FAILURE ANALYSIS SPACE APPLICATIONS ENVIRONMENTAL TESTS TEST STRUCTURES GENIE INFORMATIQUE, AUTOMATIQUE ET TRAITEMENT DU SIGNAL Index. décimale : THE Thèses de doctorat Résumé : Bien que les microsystèmes soient encore absents des systèmes spatiaux, l'intérêt que leur porte l'industrie est grandissant car ils apparaissent comme une solution adéquate pour réduire le coût des missions tout en conservant l'intégrité de celle-ci grâce notamment à une réduction d'échelle (dimensions, volume, masse, consommation). Cependant, un système aussi intéressant soit-il pour les équipementiers doit être capable de remplir sa mission en ayant une fiabilité maîtrisée, contrôlée et prévisible. Or, il s'avère que la complexité des microsystèmes, l'hétérogénéité des matériaux utilisés et les interfaces avec l'environnement extérieur constituent de nouvelles inconnues concernant la fiabilité. Par conséquent, l'objectif de ces travaux était de mettre en place des outils au sens le plus large du terme pour évaluer la fiabilité d'un microsystème quel que soit son niveau de développement. Pour cela, nous avons : · développé des structures de test élémentaires et mis en œuvre des équipements d'analyse paramétrique afin d'évaluer la fiabilité d'un procédé de fabrication en cours de développement, · proposé un véhicule de test représentatif du comportement d'un système complet dans une technologie de maturité plus avancée, · développé des procédures de test pour des prototypes en cours de développement sous différentes contraintes environnementales et fonctionnelles, · transposé ces procédures pour l'évaluation d'un microsystème commercial ou MOTS (Mems-Off-The-Shelf).
Even if microsystems are not still present in space applications, industrial interest is growing because they are considered to be an appropriate solution to reduce missions cost with integrity conservation thanks notably to scale reductions (size, volume, mass, consumption). However, even if a system appears to be very interesting for manufacturers, it must be able to fulfil its mission and possess a controlled and foreseeable reliability. In consequence, objectives of this work were to develop some tools to evaluate the reliability of a microsystem whatever its development level. Thus, we have : - developed basic test structures and maked use of parametric analysis equipments to evaluate the reliability of a process under development - proposed a representative test vehicle for a complete system behaviour in a more mature technology - developed test procedures for prototypes under development under both environmental and functional stresses - translated these procedures for MOTS (Mems-Off- The-Shelf) or commercial microsystem evaluationDirecteur(s) de thèse : NOUET P. Rapporteur(s) : ESTEVE D.;PELLET C. Examinateur(s) : FOUCARAN A.;OUDEA C.;PRESSECQ F. Invité(s) : PEREZ G.;LATORRE L. Date de soutenance : 17/12/2003 Réservation
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Cote Support Localisation Section Notes Disponibilité THE-03 / 10178 Papier THESES NON CLASSES Disponible Documents numériques
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Titre : Contributions à la Conception et au Test de Microsystèmes Monolithiques : Application à une Boussole Electronique Type de document : texte imprimé Auteurs : N. DUMAS, Auteur Année de publication : 2005 Langues : Français (fre) Tags : MICROSYSTEMS MEMS TEST MONOLITHIC INTEGRATION ELECTRONIC COMPASS MICROSYSTEMES MEMS TEST INTEGRATION MONOLITHIQUE BOUSSOLE ELECTRONIQUE GENIE INFORMATIQUE, AUTOMATIQUE ET TRAITEMENT DU SIGNAL Index. décimale : THE Thèses de doctorat Résumé : Il existe un besoin important de développer des capteurs intégrés à faible coût qui ne nécessitent pas de grandes performances. Les technologies de fabrications de MEMS avec un procédé CMOS monolithiques offrent un coût réduit de production collective. Cependant plusieurs verrous subsistent dans le développement de ce type de capteurs. Ce sont : la conception d'une interface de capteur robuste aux fortes dispersions de la technologie, le test à faible coût des parties mécaniques et la mise en boîtier. Cette thèse propose des solutions nouvelles qui adressent les deux premiers points. Elle est illustrée par le développement d'une micro boussole. L'approche proposée part de l'optimisation de l'élément sensible, de l'évaluation de ses performances intrinsèques et de sa modélisation complète qui inclue les effets parasites. Ensuite, les choix au niveau de l'interface sont expliqués et l'utilisation d'un environnement CAO est détaillée. Les solutions proposées permettent à l'électronique de s'auto ajuster ou s'auto étalonner au capteur. Enfin, l'évaluation des stratégies de test basées sur l'utilisation de stimuli électrothermiques montre leur efficacité sur un ensemble de défauts considérés. Nous montrons que ces méthodes permettent un test à faibles coûts du capteur, intégré et en ligne.
There is an important need to develop low-cost sensors that do not necessarily require an excellent performance level. CMOS monolithic technology offers an adequate solution for batch fabrication. However, some bottlenecks are present in the development of this kind of sensors. It is: the design of an electronic interface robust to process scattering, low-cost test techniques for mechanical structures and packaging. This thesis proposes new solutions that address the first two points. It is illustrated by the development of a micro compass. The proposed approach starts from an optimisation of the sensitive part, the evaluation of its intrinsic performances and a complete model including parasitic effects. Then, the options for the design of the electronic interface are explained. A special focus is given on the use of Computer Aided Design tools. Proposed solutions allow the electronic to be self adapted or self calibrated to meet the sensor characteristics. Finally, the evaluation of test strategies based on electro thermal stimuli shows a good efficiency on considered defects. We show that these techniques allow low cost, integrated and online testing of the sensor.Directeur(s) de thèse : NOUET P. Co-directeur(s) de thèse : LATORRE L. Président du jury : PELLET C. Rapporteur(s) : GUE A.M. Examinateur(s) : AZAIS F.;RICHARDSON A. Invité(s) : DELORME N. Date de soutenance : 20/10/2005 Contributions à la Conception et au Test de Microsystèmes Monolithiques : Application à une Boussole Electronique [texte imprimé] / N. DUMAS, Auteur . - 2005.
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Tags : MICROSYSTEMS MEMS TEST MONOLITHIC INTEGRATION ELECTRONIC COMPASS MICROSYSTEMES MEMS TEST INTEGRATION MONOLITHIQUE BOUSSOLE ELECTRONIQUE GENIE INFORMATIQUE, AUTOMATIQUE ET TRAITEMENT DU SIGNAL Index. décimale : THE Thèses de doctorat Résumé : Il existe un besoin important de développer des capteurs intégrés à faible coût qui ne nécessitent pas de grandes performances. Les technologies de fabrications de MEMS avec un procédé CMOS monolithiques offrent un coût réduit de production collective. Cependant plusieurs verrous subsistent dans le développement de ce type de capteurs. Ce sont : la conception d'une interface de capteur robuste aux fortes dispersions de la technologie, le test à faible coût des parties mécaniques et la mise en boîtier. Cette thèse propose des solutions nouvelles qui adressent les deux premiers points. Elle est illustrée par le développement d'une micro boussole. L'approche proposée part de l'optimisation de l'élément sensible, de l'évaluation de ses performances intrinsèques et de sa modélisation complète qui inclue les effets parasites. Ensuite, les choix au niveau de l'interface sont expliqués et l'utilisation d'un environnement CAO est détaillée. Les solutions proposées permettent à l'électronique de s'auto ajuster ou s'auto étalonner au capteur. Enfin, l'évaluation des stratégies de test basées sur l'utilisation de stimuli électrothermiques montre leur efficacité sur un ensemble de défauts considérés. Nous montrons que ces méthodes permettent un test à faibles coûts du capteur, intégré et en ligne.
There is an important need to develop low-cost sensors that do not necessarily require an excellent performance level. CMOS monolithic technology offers an adequate solution for batch fabrication. However, some bottlenecks are present in the development of this kind of sensors. It is: the design of an electronic interface robust to process scattering, low-cost test techniques for mechanical structures and packaging. This thesis proposes new solutions that address the first two points. It is illustrated by the development of a micro compass. The proposed approach starts from an optimisation of the sensitive part, the evaluation of its intrinsic performances and a complete model including parasitic effects. Then, the options for the design of the electronic interface are explained. A special focus is given on the use of Computer Aided Design tools. Proposed solutions allow the electronic to be self adapted or self calibrated to meet the sensor characteristics. Finally, the evaluation of test strategies based on electro thermal stimuli shows a good efficiency on considered defects. We show that these techniques allow low cost, integrated and online testing of the sensor.Directeur(s) de thèse : NOUET P. Co-directeur(s) de thèse : LATORRE L. Président du jury : PELLET C. Rapporteur(s) : GUE A.M. Examinateur(s) : AZAIS F.;RICHARDSON A. Invité(s) : DELORME N. Date de soutenance : 20/10/2005 Réservation
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Cote Support Localisation Section Notes Disponibilité THE-05 / 12844 Papier THESES NON CLASSES Disponible Documents numériques
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Titre : Optimisation Statistique du Rendement Paramétrique de Microsystèmes (MEMS) Type de document : texte imprimé Auteurs : F. DELAUCHE, Auteur Année de publication : 2003 Langues : Français (fre) Tags : RENDEMENT PARAMETRIQUE OPTIMISATION STATIQUE PLANS D'EXPERIENCES MICROSYSTEMES RENDEMENT PARAMETRIQUE OPTIMISATION STATISTIQUE PLANS D'EXPERIENCES MICROSYSTEMES MICRORESONATEUR REDUCTION DE LA VARIANCE METHODE TAGUCHI STATISTICAL OPTIMIZATION OF PARAMETRIC YIELD FOR MEMS PARAMETRIC YIELD MANAGEMENT STATISTICAL OPTIMIZATION DESIGN OF EXPERIMENTS MEMS MICRORESONATOR VARIABILITY MINIMIZATION DESIGN FOR MANUFACTURABILITY TAGUCHI METHOD Index. décimale : THE Thèses de doctorat Résumé : Les microsystèmes ou MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) entrent dans une phase industrielle. Habituellement conçus à partir de procédés utilisés classiquement en microélectronique, ils peuvent aussi inclurent des parties non électroniques : mécaniques, optiques, etc. Leur complexité technologique et la difficulté à modéliser ces applications multi-physiques ont retardé leur industrialisation, mais cette phase est aujourd'hui atteinte. En parallèle se développent donc des contraintes de coût de fabrication et de rendement dans le milieu très concurrentiel du semiconducteur. Les travaux réalisés dans le cadre de cette thèse visent à développer un logiciel implémentant un algorithme original d'optimisation statistique du rendement paramétrique qui tente de s'affranchir des principales limites associées aux méthodes courantes. Il se présente comme un module aisément insérable dans un flot de conception de circuit intégré ou de MEMS. Il s'agit d'optimiser les dimensions des structures réalisées afin de limiter les variations et dégradations des performances des microsystèmes qui sont dues aux fluctuations inéluctables des paramètres technologiques lors de leur fabrication, et sont causes de mauvais rendement.
MEMS are now entering an industrial era. Fabrication processes are usually based on integrated circuits ones, but they can also include non-electronical parts such as mechanical or optical ones. As multiphysics applications, MEMS appear to be very complex and hard to be accurately modelized, which lead their industrialization to be delayed until today. Now, they have to face the aggressivity of semiconductor market, and yield management is a critical success factor for this new technology. In this dissertation, we detail the development of a software for MEMS parametric yield statistical optimization which can be easily included in integrated circuits or MEMS conception flow. By optimizing layout parameters, it allows to reduce MEMS performances variations and dispersion which are due to unavoidable technological parameters fluctuation during the different process steps, and lead to yield losses.Directeur(s) de thèse : DUFAZA C. Président du jury : ROBERT M. Rapporteur(s) : BASROUR R.;HU Y. Examinateur(s) : AFFOUR B. Date de soutenance : 23/05/2003 Optimisation Statistique du Rendement Paramétrique de Microsystèmes (MEMS) [texte imprimé] / F. DELAUCHE, Auteur . - 2003.
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Tags : RENDEMENT PARAMETRIQUE OPTIMISATION STATIQUE PLANS D'EXPERIENCES MICROSYSTEMES RENDEMENT PARAMETRIQUE OPTIMISATION STATISTIQUE PLANS D'EXPERIENCES MICROSYSTEMES MICRORESONATEUR REDUCTION DE LA VARIANCE METHODE TAGUCHI STATISTICAL OPTIMIZATION OF PARAMETRIC YIELD FOR MEMS PARAMETRIC YIELD MANAGEMENT STATISTICAL OPTIMIZATION DESIGN OF EXPERIMENTS MEMS MICRORESONATOR VARIABILITY MINIMIZATION DESIGN FOR MANUFACTURABILITY TAGUCHI METHOD Index. décimale : THE Thèses de doctorat Résumé : Les microsystèmes ou MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) entrent dans une phase industrielle. Habituellement conçus à partir de procédés utilisés classiquement en microélectronique, ils peuvent aussi inclurent des parties non électroniques : mécaniques, optiques, etc. Leur complexité technologique et la difficulté à modéliser ces applications multi-physiques ont retardé leur industrialisation, mais cette phase est aujourd'hui atteinte. En parallèle se développent donc des contraintes de coût de fabrication et de rendement dans le milieu très concurrentiel du semiconducteur. Les travaux réalisés dans le cadre de cette thèse visent à développer un logiciel implémentant un algorithme original d'optimisation statistique du rendement paramétrique qui tente de s'affranchir des principales limites associées aux méthodes courantes. Il se présente comme un module aisément insérable dans un flot de conception de circuit intégré ou de MEMS. Il s'agit d'optimiser les dimensions des structures réalisées afin de limiter les variations et dégradations des performances des microsystèmes qui sont dues aux fluctuations inéluctables des paramètres technologiques lors de leur fabrication, et sont causes de mauvais rendement.
MEMS are now entering an industrial era. Fabrication processes are usually based on integrated circuits ones, but they can also include non-electronical parts such as mechanical or optical ones. As multiphysics applications, MEMS appear to be very complex and hard to be accurately modelized, which lead their industrialization to be delayed until today. Now, they have to face the aggressivity of semiconductor market, and yield management is a critical success factor for this new technology. In this dissertation, we detail the development of a software for MEMS parametric yield statistical optimization which can be easily included in integrated circuits or MEMS conception flow. By optimizing layout parameters, it allows to reduce MEMS performances variations and dispersion which are due to unavoidable technological parameters fluctuation during the different process steps, and lead to yield losses.Directeur(s) de thèse : DUFAZA C. Président du jury : ROBERT M. Rapporteur(s) : BASROUR R.;HU Y. Examinateur(s) : AFFOUR B. Date de soutenance : 23/05/2003 Réservation
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Cote Support Localisation Section Notes Disponibilité THE-03 / 9694 Papier THESES MICRO-ELECTRONIQUE Disponible Documents numériques
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