MOURSY Yasser

Docteur
Équipe : CIAN
Date de départ : 31/05/2016
Direction de recherche : Marie-Minerve LOUËRAT
Co-encadrement : ISKANDER Ramy

Une méthodologie de conception pour l'immunisation des circuits intégrés HV/HT contre les couplages de substrat pour les applications automobiles

Les circuits intégrés « Smart Power » intégrant sur un même substrat des étages de puissance et de la logique basse tension, sont aujourd’hui incontournables dans le domaine de l’automobile. La course à la performance (forte intégration, cohabitation de fonctionnalités de natures différentes, rapidité, faible consommation…) pose de nombreux problèmes de fiabilité en particulier sur le plan de l’intégrité des signaux véhiculés au sein du circuit. Il s’agit donc de développer une nouvelle méthode de conception assistée par ordinateur pour la modélisation et la simulation rapides des effets destructifs de couplage de substrat dans les circuits intégrés mixtes haute tension (HV) et haute température (HT) pour les applications automobiles.
Le projet AUTOMICS (Pragmatic solution for parasitic-immune design of electronics ICs for automotive) financé par le 7ème programme cadre européen FP7 ICT s’attache à étudier les couplages parasites dans les circuits intégrés mixtes de type « smart power ». Pour réaliser ce projet, une nouvelle méthode pragmatique de conception est indispensable pour la modélisation et la simulation rapides des effets destructifs de couplage de substrat dans les circuits intégrés mixtes haute tension (HV) et haute température (HT) pour les applications automobiles. Durant la commutation des étages de puissance dans les circuits « smart power », des signaux parasites de tensions et de courants, constitués des électrons et des trous, conduisent à un décalage local de la tension du substrat qui peut atteindre des centaines de millivolts. Ce couplage électrique peut fortement perturber les circuits basses consommations voisines. Ces signaux parasites représentent les causes principales du non-fonctionnement et de l’augmentation des coûts dus à la re-conception de ces circuits. De plus, l’injection des porteurs parasites minoritaires est considérablement augmentée sous le fonctionnement en haute température comme dans le cas des applications automobiles ou la fiabilité et la stabilité sont les préoccupations majeures. L’inexistence d’une stratégie de modélisation efficace qui modélisent l’injection des porteurs minoritaires et leur propagation dans le substrat est l’une des raisons majeures pour cette situation critique. Ceci rend très difficile la prédiction de ces perturbations dans les circuits intégrés HV/HT pour les applications automobiles.
Par conséquent, la construction automatisée d’un nouveau modèle de substrat, le développement des méthodes de conception dédiés ainsi que la validation du modèle dans des applications réelles sont aux coeurs de ce sujet de thèse. Cette méthode aidera l’industrie de l’automobile à caractériser les effets parasites de substrat tôt dans la phase de conception sans faire recours à une implémentation sur silicium. Cela permettra une réduction importante sur le coût des circuits intégrés pour l’automobile, assurera la durabilité des composants électroniques et améliorera la sécurité dans les véhicules électriques.
Soutenance : 20/05/2016
Membres du jury :
SOBOT Robert (ENSEA) [Rapporteur]
PILLONNET Gaël (CEA-LETI) [Rapporteur]
KAISER Andreas (ISEN)
ALLARD Bruno (INSA Lyon)
MEHREZ Habib (UPMC)
LOUËRAT Marie-Minerve (CNRS)
TISSERAND Pierre (Valeo)
ISKANDER Ramy (UPMC)

Publications 2013-2016

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